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1. 产品概述
本文档详细阐述了LTL-R14FGFAJR3HKP这款双色直插式LED指示灯的技术规格。该器件设计用作电路板指示灯(CBI),采用黑色塑料直角支架(外壳)与LED光源一体化设计。此设计便于轻松组装到印刷电路板(PCB)上,并提供适用于不同视角和阵列布局的配置。
1.1 核心特性与优势
- 易于组装:设计针对电路板组装流程进行了优化,确保组装过程直接高效。
- 增强对比度:黑色外壳材料提升了发光指示器与其背景之间的对比度。
- 固态可靠性:采用固态光源技术,与传统灯泡相比,具有更长的使用寿命和更强的抗冲击性。
- 高能效:功耗低,发光效率高。
- 环保合规:本产品为无铅产品,符合RoHS(有害物质限制)指令。
- 光源:内置双色AlInGaP(铝铟镓磷)芯片,在白色漫射透镜下,可发出约569nm的黄绿光和约605nm的橙光。
1.2 目标应用
此LED指示灯适用于广泛的电子设备和指示应用,包括但不限于:
- 通信设备
- 计算机系统及外设
- 消费电子产品
- 工业控制与仪器仪表面板
2. 技术参数:深度客观解读
2.1 绝对最大额定值
以下额定值定义了可能导致器件永久性损坏的极限条件。不保证在此类条件下运行。
- 功耗(PD):52 mW(双色)
- 峰值正向电流(IFP):60 mA(占空比 ≤ 1/10,脉冲宽度 ≤ 10μs)
- 直流正向电流(IF):20 mA
- 工作温度范围(Topr):-40°C 至 +85°C
- 存储温度范围(Tstg):-45°C 至 +100°C
- 引脚焊接温度:最高260°C,持续5秒,测量点距器件本体2.0mm(0.079英寸)。
2.2 电气与光学特性
除非另有说明,这些参数均在环境温度(TA) of 25°C and a test forward current (IF)为10mA的条件下规定。
- 发光强度(Iv):黄绿光和橙光的典型值均为38 mcd,范围从14 mcd(最小值)到65 mcd(最大值)。对保证的强度值应用±30%的测试容差。
- 视角(2θ1/2):约110度,定义为发光强度降至轴向值一半时的离轴角。
- 峰值发射波长(λP):黄绿光:574 nm(典型值)。橙光:611 nm(典型值)。
- 主波长(λd):黄绿光:568 nm(典型值,范围563-570 nm)。橙光:605 nm(典型值,范围598-613 nm)。这是人眼感知到的、定义颜色的单一波长。
- 光谱线半宽(Δλ):黄绿光:15 nm(典型值)。橙光:17 nm(典型值)。这表示发射光的光谱纯度。
- 正向电压(VF):双色典型值均为2.1V,在IF= 10mA时最大值为2.6V。
- 反向电流(IR):当施加5V反向电压(VR)时,双色最大反向电流均为10 μA。重要提示:本器件并非设计用于反向偏置工作;此测试条件仅用于表征。
3. 分档系统说明
LED根据关键光学参数进行分选(分档),以确保应用中的一致性。分档表提供了参考范围。
3.1 发光强度分档
在IF= 10mA条件下测量时,黄绿光和橙光LED均被分为三个强度档(AB、CD、EF)。
- AB档:14 mcd(最小值)至23 mcd(最大值)
- CD档:23 mcd(最小值)至38 mcd(最大值)
- EF档:38 mcd(最小值)至65 mcd(最大值)
- 容差:每个档位的限值均应用±30%的容差。
3.2 主波长分档
LED也根据其主波长进行分档,以控制颜色一致性。
- 黄绿光:
- 5档:563.0 nm 至 567.0 nm
- 6档:567.0 nm 至 570.0 nm
- 橙光:
- 3档:598.0 nm 至 605.0 nm
- 4档:605.0 nm 至 613.0 nm
- 容差:每个波长档的限值应用±1 nm的容差。
4. 性能曲线分析
Typical performance curves illustrate the relationship between key parameters. These are essential for design simulation and understanding device behavior under non-standard conditions.
- 典型性能曲线说明了关键参数之间的关系。这些曲线对于设计仿真和理解器件在非标准条件下的行为至关重要。正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线):
- 展示了指数关系,对于设计限流电路至关重要。正向电流 vs. 发光强度:
- 演示了光输出如何随电流增加而增加,直至达到最大额定限值。环境温度 vs. 相对发光强度:
- 说明了随着结温升高,光输出会下降,这是热管理的关键考量因素。光谱分布:
- 绘制了相对辐射功率与波长的关系图,显示了峰值波长、主波长和光谱宽度。视角分布图:
描绘发光强度空间分布的极坐标图。
注:这些曲线的具体图形数据应参考原始规格书以进行精确的数值设计。
5. 机械与封装信息
5.1 外形尺寸
- 该器件采用直角直插式封装。关键尺寸说明包括:
- 所有主要尺寸单位为毫米(括号内为英寸)。
- 除非另有规定,标准公差为±0.25mm(0.010英寸)。
- 支架/外壳由符合UL 94V-0阻燃等级的黑色塑料制成。
封装内包含三个LED芯片(LED1~LED3),为黄绿/橙双色类型,配有白色漫射透镜。
注:包含具体测量值(如引脚间距、本体高度等)的精确尺寸图必须从原始规格书的详细外形图中获取。
6. 焊接与组装指南
- 6.1 存储与操作存储:
- 推荐存储条件为温度≤30°C,相对湿度≤70%。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。如需更长时间存储,请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。清洁:
如需清洁,请使用异丙醇等醇类溶剂。
- 6.2 引脚成型与PCB组装
- 在距离LED透镜基座至少3mm处弯曲引脚。请勿将透镜基座作为支点。所有引脚成型操作应在室温下进行,并且在
- 焊接工艺
之前
完成。
- 在插入PCB时,施加最小的夹紧力,以避免对元件施加过大的机械应力。6.3 焊接工艺
- 保持从透镜/支架基座到焊点的最小距离为2mm。避免将透镜/支架浸入焊料中。
- 手工焊接(烙铁):
- 最高温度350°C,最长3秒,仅限一次。
- 波峰焊:
- 预热:最高120°C,最长100秒。
- 焊料波:最高260°C,最长5秒。
- 浸入深度不得低于环氧树脂灯泡基座以下2mm。L回流焊温度曲线(参考):
- 预热/保温:150°C至200°C,最长100秒。P液相线以上时间(T
- =217°C):60至90秒。C峰值温度(T
- ):最高250°C。
在指定分类温度±5°C内的时间(T=245°C):最长30秒。
从25°C到峰值温度的总时间:最长5分钟。
警告:过高的焊接温度或时间可能导致透镜变形或造成灾难性的LED故障。6.4 驱动方法
LED是电流驱动器件。为确保多个LED并联连接时亮度均匀,
必须
为每个LED使用独立的限流电阻或专用的恒流驱动电路。不建议将LED直接连接到电压源而不进行电流调节,这将导致性能不一致并可能因过流而损坏。
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 包装规格
- 该器件采用行业标准包装供货,以方便自动化组装并保护元件。包装规格通常详细说明:
载带宽度、口袋尺寸和卷盘直径。
每卷盘上的器件数量。
包装结构(例如,器件卷绕在编带包装中,放入内盒,再放入外箱)。
注:具体的包装细节(如卷盘尺寸、每包/每箱数量)在原始规格书的专用包装规格部分定义,并可能发生变更。
8. 应用说明与设计考量
- 8.1 推荐应用范围此LED指示灯适用于室内外标识以及标准电子设备中的通用指示应用。其双色特性允许在单个元件占位面积内实现状态指示(例如,电源开/待机、模式选择)。8.2 设计考量限流:F务必使用串联电阻或恒流驱动器。使用公式 R = (VF电源F- V
- ) / I计算电阻值,其中V
- 取规格书中的最大正向电压(2.6V),以确保在所有条件下安全运行。热管理:
- 尽管功耗较低,但将LED结温保持在其规定范围内可确保长期可靠性和稳定的光输出。避免将LED放置在靠近其他发热元件的位置。反向电压保护:
由于本器件并非设计用于反向偏置,请确保电路设计能防止在LED两端施加任何反向电压。
光学设计:
- 110度的视角和白色漫射透镜提供了宽广、均匀的照明外观,适用于面板指示灯。9. 技术对比与差异化
- 虽然直接对比需要具体的竞品数据,但基于其规格书,本器件的关键差异化特征包括:单封装双色:
- 将两种不同颜色(黄绿和橙)集成到一个标准直插式封装中,与使用两个独立的单色LED相比,节省了PCB空间。直角支架设计:
- 集成的黑色直角外壳简化了组装,并提供了内置的对比度增强功能,在许多应用中无需单独的光导管或垫片。AlInGaP技术:
双色均采用AlInGaP芯片,通常为这些特定波长提供高发光效率和良好的温度稳定性。
- 详细分档:
为每种颜色分别提供发光强度和主波长的分档,允许在关键应用中进行更严格的颜色和亮度匹配。P10. 常见问题解答(基于技术参数)d问:峰值波长和主波长有什么区别? - 答:峰值波长(λ
)是发射光功率最大的波长。主波长(λ - )源自色坐标,代表与人眼感知颜色最匹配的单一波长。设计者通常使用主波长进行颜色规格定义。
问:我可以像驱动许多标准LED一样,在20mA下驱动这个LED吗? - 答:直流正向电流的绝对最大额定值为20mA。然而,电气/光学特性是在10mA下规定的。为了确保长期可靠运行并保持在52mW的功耗限制内,建议按照规格数据所用的方式,将正向电流设计为10mA或更低。
问:为什么发光强度分档限值有±30%的容差? - 答:这是为了考虑生产测试期间测量系统的可变性。这意味着在一个测试系统中处于最小档限值(例如14 mcd)的器件,在另一个校准系统上测量时可能在约9.8 mcd至18.2 mcd之间。设计者应使用档位的最小值进行最坏情况下的亮度计算。
问:如何实现不同的颜色?
答:双色LED包含两个不同的半导体芯片。对一组引脚施加正向电流将使黄绿芯片发光。对另一组引脚(极性正确)施加正向电流将使橙色芯片发光。电路必须设计为控制电流流经相应的芯片。
- 问:需要散热片吗?答:考虑到低功耗(最大52mW),在规定的操作温度范围内的大多数应用中,通常不需要专用的散热片。适当的PCB布局和避免封闭、不通风的空间通常就足够了。
- 11. 实际应用示例网络路由器状态面板:
- 使用黄绿LED指示“电源开/活动”,橙色LED指示“待机/数据活动”。直角设计使光线可以侧向照射,以获得最佳的面板可见性。工业控制箱:
在控制板上将此LED用作多状态指示器。例如,常亮黄绿表示“系统正常”,闪烁橙光表示“警告”,交替颜色表示特定故障代码。
消费类音频设备:
利用其双色功能,在单个元件占位面积的前面板上显示输入源选择(例如,橙色表示“AUX”,黄绿表示“蓝牙”)。
12. 工作原理
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温(CCT) | K(开尔文),如2700K/6500K | 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数(CRI / Ra) | 无单位,0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差(SDCM) | 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" | 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长(Dominant Wavelength) | nm(纳米),如620nm(红) | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布(Spectral Distribution) | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压(Forward Voltage) | Vf | LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流(Forward Current) | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流(Pulse Current) | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。 |
| 反向电压(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。 |
| 静电放电耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装(Flip Chip) | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构,控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配,提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。 |