LTL-R42TBN4D2H229 蓝色直插式LED灯技术规格书 - 20mA - 3.8V - 中文技术文档

1. 产品概述

LTL-R42TBN4D2H229是一款专为印刷电路板（PCB）应用设计的直插式安装LED灯。它是电路板指示灯（CBI）系列中的一个组件，采用黑色塑料直角支架（外壳）与LED灯配合。这种设计便于组装，并可配置为堆叠或创建水平、垂直阵列。

1.1 核心优势

• 易于组装：设计针对简单的电路板组装流程进行了优化。
• 增强对比度：黑色外壳材料提高了发光指示器的视觉对比度。
• 材料合规性：产品具有低卤素含量。
• 兼容性：与集成电路（I.C.）兼容，且电流需求低。
• 光学性能：灯体采用白色漫射透镜，实现均匀的光照外观。
• 效率：功耗低，发光效率高。
• 光源：T-1尺寸的灯体采用氮化铟镓（InGaN）半导体芯片，发射峰值波长约为470nm的蓝光。

1.2 目标应用

此LED适用于广泛的电子设备，包括：

• 计算机系统及外设
• 通信设备
• 消费电子产品
• 工业设备与控制装置

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限。所有值均在环境温度（TA）为25°C时指定。

• 功耗（Pd）：最大117 mW。这是器件可安全耗散为热量的总功率。
• 峰值正向电流（IFP）：最大100 mA。此电流仅可在脉冲条件下施加（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 0.1ms）。
• 直流正向电流（IF）：最大20 mA。这是推荐的连续工作电流。
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。器件设计在此环境温度范围内工作。
• 存储温度范围：-55°C 至 +100°C。器件在不工作时可在此范围内存储。
• 引脚焊接温度：最高260°C，最长5秒，测量点距器件本体2.0mm（0.079英寸）处。这对于波峰焊或手工焊接工艺至关重要。

2.2 电气与光学特性

这些是典型性能参数，测量条件为TA=25°C且IF=20mA，除非另有说明。

• 发光强度（Iv）：180 mcd（最小值），400 mcd（典型值），880 mcd（最大值）。这是感知到的光功率度量。具体单元的Iv实际值由其分档代码决定（见第4节）。这些分档限值应用±15%的测试公差。
• 视角（2θ1/2）：60度（典型值）。这是发光强度为中心轴测量值一半时的全角。
• 峰值发射波长（λP）：468 nm（典型值）。这是光谱发射最强的波长。
• 主波长（λd）：460 nm（最小值），470 nm（典型值），475 nm（最大值）。这是最能代表感知光色的单一波长，源自CIE色度图。单元据此分档（见第4节）。
• 光谱线半宽（Δλ）：25 nm（典型值）。这表示发射光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压（VF）：3.2 V（最小值），3.8 V（典型值）。这是在指定正向电流下工作时LED两端的电压降。
• 反向电流（IR）：施加5V反向电压（VR）时，最大10 μA。重要提示：本器件并非设计用于反向偏压工作；此测试条件仅用于表征。

3. 分档系统说明

为确保应用中的一致性，LED根据关键光学参数进行分选（分档）。

3.1 发光强度分档

LED根据其在IF=20mA下测得的发光强度进行分类。分档代码标记在包装袋上。

• H：180 mcd 至 240 mcd
• J：240 mcd 至 310 mcd
• K：310 mcd 至 400 mcd
• L：400 mcd 至 520 mcd
• M：520 mcd 至 680 mcd
• N：680 mcd 至 880 mcd

注：每个分档限值的公差为±15%。

3.2 主波长（色调）分档

LED也根据其主波长进行分档，以控制颜色一致性。

• B07：460.0 nm 至 465.0 nm
• B08：465.0 nm 至 470.0 nm
• B09：470.0 nm 至 475.0 nm

注：每个分档限值的公差为±1 nm。

4. 性能曲线分析

规格书包含典型特性曲线，这对设计工程师至关重要。

• 相对发光强度 vs. 正向电流：此曲线显示光输出如何随驱动电流增加，通常在较高电流下呈现亚线性关系。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：此曲线展示了热淬灭效应，即光输出随结温升高而降低。理解这一点对于高温或大电流应用中的热管理至关重要。
• 正向电压 vs. 正向电流：这描绘了二极管的I-V特性，显示了指数关系以及在推荐的20mA电流下的典型工作电压。
• 光谱分布：显示相对辐射功率随波长变化的图表，以468nm峰值波长为中心，并定义了半宽。

5. 机械与包装信息

5.1 外形尺寸

该组件采用直角直插式设计。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸均以毫米为单位，括号内为英寸。
• 除非另有规定，标准公差为±0.25mm（±0.010\"）。
• 外壳材料为黑色塑料。
• LED灯（图中LED1和LED2）为蓝色，配有白色漫射透镜。

5.2 包装规格

LED以编带卷盘形式提供，便于自动组装。

• 载带：由黑色导电聚苯乙烯合金制成，厚度0.50mm ±0.06mm。
• 卷盘：标准13英寸卷盘，包含350片。
• 纸箱包装：
  • 2个卷盘（总计700片）与一张湿度指示卡和2个干燥剂一起包装在一个防潮袋（MBB）中。
  • 1个防潮袋包装在1个内箱中。
  • 10个内箱（总计7,000片）包装在1个外箱中。

6. 焊接与组装指南

6.1 存储

为获得最佳保质期，请将LED存储在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。如果从原防潮袋中取出，请在三个月内使用。对于在原包装外更长时间的存储，请使用带干燥剂的密封容器或氮气干燥器。

6.2 清洁

如需清洁，请使用酒精类溶剂，如异丙醇。

6.3 引脚成型

如需弯曲引脚，请在距离LED透镜底部至少3mm处进行。请勿使用引线框架的底部作为支点。引脚成型必须在室温下进行，并且在焊接过程之前完成。

6.4 焊接工艺

关键规则：保持从透镜/支架底部到焊点的最小距离为2mm。切勿将透镜/支架浸入焊料中。

• 电烙铁：最高温度350°C。每个引脚最大焊接时间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。
  • 焊接时间：最长5秒。
  • 浸入位置：不低于环氧树脂灯体底部2mm。

警告：过高的温度或时间会导致透镜变形或造成LED灾难性故障。在LED处于高温状态进行焊接时，避免对引脚施加机械应力。

7. 应用设计考量

7.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保多个LED并联连接时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻（电路模型A）。避免在没有独立电阻的情况下直接将LED并联（电路模型B），因为LED之间正向电压（VF）特性的微小差异将导致显著的电流不平衡，从而造成亮度不均以及某些器件可能过流。

7.2 ESD（静电放电）防护

此LED易受静电放电或电源浪涌损坏。在操作和组装过程中实施标准ESD预防措施：

• 使用导电腕带和接地工作台。
• 使用离子发生器中和工作区域的静电荷。
• 使用导电或防静电包装存储和运输组件。

8. 技术对比与趋势

8.1 设计优势

与表面贴装器件（SMD）相比，LTL-R42TBN4D2H229的直插式设计提供了更高的坚固性和手动原型制作的便利性。集成的黑色直角支架提供了机械稳定性，提高了对比度，并简化了状态指示灯的电路板布局。针对光强和波长的分档系统为需要视觉一致性的应用提供了可预测的性能。

8.2 行业背景

尽管表面贴装技术（SMT）主导着大批量自动化生产，但像这样的直插式元件对于需要更高机械强度、小批量或维修场景下手动组装更简便，以及存在显著热应力或机械应力的环境仍然至关重要。使用InGaN技术产生蓝光代表了一种成熟可靠的半导体工艺。包含详细的焊接和操作指南反映了行业对制造过程中可靠性和良率的关注。

9. 常见问题解答（FAQ）

9.1 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λP）是LED发射光功率最强的单一波长。主波长（λd）是从CIE色坐标计算得出的，代表感知到的光色。对于像蓝色LED这样的单色光源，两者通常很接近，但λd是应用中颜色匹配的相关参数。

9.2 我可以用恒压源驱动这个LED吗？

不建议这样做。正向电压（VF）存在公差且随温度变化。使用恒压驱动可能导致电流和亮度大幅波动。始终使用限流方法，例如与电压源串联的电阻或恒流驱动器。

9.3 为什么规定了焊接的最小距离？

2mm的最小距离可防止过多热量沿引脚传导，损坏内部半导体芯片或环氧树脂透镜材料，后者可能因热冲击而开裂或变得不透明。

9.4 如何解读我订单中的分档代码？

订购时请指定所需的光强分档（例如，'K'档：310-400 mcd）和主波长分档（例如，'B08'档：465-470 nm）代码，以确保收到光学特性符合您设计的LED。分档代码标记在包装上。

10. 实际应用示例

10.1 设计面板状态指示灯

场景：设计师需要为工业控制面板设计一个明亮、一致的蓝色电源指示灯。多个单元必须具有相同的外观。

1. 元件选择：选择LTL-R42TBN4D2H229，因其直角视角、高对比度黑色外壳以及可选的亮度。
2. 分档：指定一个窄光强分档（例如，'L'或'M'）和特定的色调分档（例如，'B08'），以确保所有面板的颜色和亮度均匀性。
3. 电路设计：面板使用12V电源轨。对于典型VF为3.8V（20mA时）的LED，计算串联电阻：R = (电源电压 - VF) / IF = (12V - 3.8V) / 0.020A = 410 Ω。使用标准430 Ω，1/4W电阻。每个指示灯LED使用自己的电阻。
4. PCB布局：放置LED封装时注意直角方向。确保焊盘距离LED本体的安装孔边缘至少2mm。
5. 组装：遵循指定的波峰焊曲线，确保不超过预热和焊料波接触时间/温度，以保护LED。

这种基于规格书参数的系统化方法，确保了最终产品的可靠性和视觉一致性。