LTL1CHKGTLC 3.1mm 直插式绿色LED规格书 - 2.4V正向电压 - 75mW功耗 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款高效能绿色直插式发光二极管的技术规格。该器件专为通用指示灯应用而设计，适用于对可靠性、低功耗和高发光强度有要求的场景。其主要目标市场包括消费电子产品、工业控制面板、通信设备以及需要状态指示的各种家用电器。

这款LED元件的核心优势在于其符合无铅和RoHS环保标准，能够在紧凑的3.1mm直径封装中提供高发光强度输出。它具有低功耗特性，并且由于其低电流需求，与集成电路兼容性好，非常适合现代电子设计。

2. 技术参数深度解读

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了器件的应力极限，超出此极限可能导致永久性损坏。不建议在达到或超出这些极限的条件下工作。

• 功耗（Pd）：75 mW。这是在环境温度（T_A）为25°C时，LED能够以热量形式耗散的最大功率。
• 直流正向电流（I_F）：30 mA。可以持续通过LED的最大电流。
• 峰值正向电流：60 mA。此电流仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许，以便在不过热的情况下短暂实现更高的光输出。
• 反向电压（V_R）：5 V。在反向偏置下超过此电压可能导致结立即击穿。
• 工作温度范围：-40°C 至 +100°C。这是LED设计能够正常工作的环境温度范围。
• 引脚焊接温度：260°C，持续5秒，测量点距离LED本体2.0mm。这定义了手工或波峰焊的热曲线要求。

2.2 电气/光学特性

这些是在T_A=25°C下测得的典型性能参数，定义了器件的正常工作行为。

• 发光强度（I_V）：在测试电流（I_F）为2mA时，为18至52 mcd（最小值至最大值）。此宽范围通过分档系统进行管理（见第3节）。强度测量使用经过滤光片匹配人眼明视觉响应（CIE曲线）的传感器进行。
• 正向电压（V_F）：在I_F= 2mA时，典型值为2.1V至2.4V。此参数对于设计驱动电路中的限流电阻至关重要。
• 视角（2θ_1/2）：45度。这是发光强度降至轴向测量值一半时的全角。45°角提供了相当宽的视锥。
• 峰值发射波长（λ_P）：575 nm。这是光谱功率输出最高的波长。
• 主波长（λ_d）：572 nm。此值源自CIE色度图，代表光线的感知颜色，为纯绿色。
• 光谱线半宽（Δλ）：11 nm。这表示光谱纯度；宽度越窄，颜色越饱和、越纯正。
• 反向电流（I_R）：在V_R= 5V时，最大为100 µA。
• 电容（C）：在零偏压和1MHz频率下，典型值为40 pF，与高频开关应用相关。

3. 分档系统说明

为确保最终用户获得一致的亮度和颜色，LED根据测量性能被分类到不同的档位中。

3.1 发光强度分档

单位是毫坎德拉（mcd），在2 mA下测量。每个档位限值的容差为±15%。

• 档位 3Y：18 mcd（最小）至 23 mcd（最大）
• 档位 3Z：23 mcd 至 30 mcd
• 档位 A：30 mcd 至 38 mcd
• 档位 B：38 mcd 至 52 mcd

档位代码标记在包装袋上，允许设计人员为其应用选择具有特定亮度范围的LED。

3.2 主波长分档

单位是纳米（nm），在2 mA下测量。每个档位限值的容差为±1 nm。这确保了对感知绿色颜色的严格控制。

• 档位 H06：566.0 nm 至 568.0 nm
• 档位 H07：568.0 nm 至 570.0 nm
• 档位 H08：570.0 nm 至 572.0 nm
• 档位 H09：572.0 nm 至 574.0 nm
• 档位 H10：574.0 nm 至 576.0 nm
• 档位 H11：576.0 nm 至 578.0 nm

4. 性能曲线分析

规格书引用了典型的特性曲线，这对于理解器件在非标准条件下的行为至关重要。虽然具体的图表未在文本中重现，但其含义分析如下。

4.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

I-V特性是非线性的。对于像这样的AlInGaP LED，正向电压呈现负温度系数。这意味着随着结温升高，达到相同电流所需的正向电压会略微下降。这一特性对于恒流驱动设计以确保稳定的光输出非常重要。

4.2 发光强度 vs. 正向电流

在典型工作范围内，光输出（发光强度）与正向电流大致成正比。然而，在极高电流下，由于发热增加（效率下降效应），效率可能会降低。在推荐直流电流或低于该电流下工作可确保最佳效率和寿命。

4.3 发光强度 vs. 环境温度

LED的光输出随着结温升高而降低。对于AlInGaP材料，这种热淬灭效应显著。设计人员必须考虑热管理，尤其是在高环境温度环境或以高电流驱动LED时，以保持一致的亮度。

4.4 光谱分布

参考的光谱图将显示峰值大约在575 nm，典型半宽为11 nm。572 nm的主波长定义了CIE图表上的感知绿色色点。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件采用标准的3.1mm直径圆形直插式封装。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米（括号内为英寸）。
• 除非另有说明，标准公差为±0.25mm。
• 凸缘下方树脂的最大突出量为1.0mm。
• 引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量，这对于PCB布局至关重要。

5.2 极性识别

对于直插式LED，阴极通常通过透镜边缘的平边或较短的引脚来识别。规格书暗示了标准的行业惯例；较长的引脚是阳极（+），较短的引脚是阴极（-）。组装时必须注意正确的极性。

6. 焊接与组装指南

正确处理对于防止损坏和确保可靠性至关重要。

6.1 储存条件

LED应储存在温度不超过30°C、相对湿度不超过70%的环境中。如果从原装防潮袋中取出，应在三个月内使用。对于在原包装外更长时间的储存，请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。

6.2 引脚成型

• 弯曲必须在距离LED透镜根部至少3mm的位置进行。
• 请勿使用引线框架的根部作为支点。
• 引脚成型必须在室温下进行，并且在焊接过程之前完成。
• 在插入PCB时，施加最小的压紧力，以避免对封装造成机械应力。

6.3 焊接工艺

• 保持从透镜根部到焊点的最小距离为2mm。切勿将透镜浸入焊料中。
• 在LED因焊接而发热时，避免对引脚施加外部应力。
• 推荐焊接条件：
  • 手工焊接（烙铁）：最高温度300°C，每引脚最长焊接时间3秒（仅限一次）。
  • 波峰焊接：最高预热温度100°C，最长60秒。焊波最高温度260°C，最长5秒。
• 过高的温度或时间可能导致透镜变形或灾难性故障。

6.4 清洗

如果需要清洗，请仅使用酒精类溶剂，如异丙醇。刺激性化学品可能损坏透镜材料。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

标准包装流程如下：

• LED以每袋1000、500或250片包装。
• 十（10）个包装袋放入一个内盒（总计10,000片）。
• 八（8）个内盒装入一个外运输箱（总计80,000片）。
• 在一个运输批次内，只有最终包装可能包含非满额数量。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

此LED适用于广泛的指示灯应用，包括但不限于：

• 消费电子产品（电视、音响设备、充电器）上的电源状态指示灯。
• 网络路由器、调制解调器和通信设备上的信号和状态灯。
• 工业控制系统、测试设备和仪器仪表上的面板指示灯。
• 家用电器中开关、按钮和标识的背光。

重要提示：规格书明确指出此LED适用于普通电子设备。对于需要极高可靠性的应用，特别是故障可能危及生命或健康（航空、医疗、交通安全）的应用，需要事先咨询制造商。

8.2 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保使用多个LED时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个限流电阻（电路模型A）。

• 电路模型A（推荐）：每个LED都有自己的串联电阻连接到电源。这补偿了不同LED之间正向电压（V_F）的自然差异，确保每个LED获得相同的电流，从而具有相似的亮度。
• 电路模型B（不推荐）：多个LED并联，共用一个电阻。由于V_F的差异，电流不会平均分配，导致LED之间的亮度存在明显差异。

电阻值（R）使用欧姆定律计算：R = (V_电源- V_F) / I_F。使用规格书中的最大V_F值（2.4V）进行保守设计，以确保电流不超过所需的I_F.

。

8.3 静电放电（ESD）防护

LED对静电放电敏感。ESD损坏可能表现为高反向漏电流、低正向电压或在低电流下无法点亮。

• 预防措施：
• 操作人员应佩戴导电腕带或防静电手套。
• 所有设备、工作站和储存架必须正确接地。

使用离子发生器中和可能积聚在塑料透镜上的静电荷。ESD验证测试：_F要检查可疑的LED，请在极低电流（例如0.1mA）下测量其正向电压。一个\"良好\"的AlInGaP LED在此测试条件下的V

应大于1.4V。

9. 技术对比与差异化

• 这款基于AlInGaP的绿色LED具有特定优势：与传统GaP绿色LED相比：
• AlInGaP技术提供了显著更高的发光效率，以及比旧式GaP LED的黄绿色更饱和、更纯正的绿色（主波长约572nm）。与InGaN绿色LED相比：
• 虽然InGaN LED可以实现非常高的亮度，但AlInGaP LED在琥珀色到红色光谱以及特定绿色波长范围内通常具有更优越的性能，可能具有更低的正向电压和出色的稳定性。关键差异化因素：

3.1mm封装、明确的45°视角、涵盖强度和波长的全面分档系统以及清晰的应用注意事项相结合，使其成为标准指示灯用途的可靠且可预测的选择。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 我可以在没有电阻的情况下直接用5V电源驱动这个LED吗？不可以，这会损坏LED。

LED在正向偏置时动态电阻非常低。将其直接连接到5V等电压源会导致过大电流流过，远远超过30mA直流的绝对最大额定值，从而导致立即过热和故障。使用电压源时，始终需要串联一个限流电阻。

10.2 为什么发光强度范围如此之宽（18-52 mcd）？

此范围代表了整个生产分布的总跨度。单个LED被分类到具有更严格范围的特定\"档位\"（3Y、3Z、A、B）中。通过在订购时指定所需的档位代码，设计人员可以确保其生产批次中所有单元的亮度一致性。

10.3 峰值波长和主波长有什么区别？_P峰值波长（λ）：
LED发射最多光功率的物理波长。它是光谱输出图上的最高点。_d主波长（λ）：_d基于人眼颜色感知（CIE图表）的计算值。它是与LED输出颜色看起来相同的纯单色光的波长。λ

对于描述感知颜色更为相关，这就是为什么它被用于分档。

10.4 如何为我的应用选择合适的电流？_d测试条件是2mA，这是指示灯LED常见的低电流额定值。对于标准指示亮度，通常在2mA到10mA之间工作。对于更高亮度，可以接近20mA的最大直流额定值，但必须考虑增加的功耗（P_F= V_F* I

），以确保其保持在75mW以下，尤其是在较高的环境温度下。始终参考降额曲线（从50°C开始，每°C 0.4mA线性下降）。

11. 实际设计与使用案例场景：

1. 为一个由12V直流电源适配器供电的设备设计一个电源\"开\"指示灯。需要一个绿色LED。参数选择：_F目标是清晰可见但不刺眼的指示灯。选择工作电流（I
2. ）为5mA。电阻计算：_F为安全设计，使用最大V
   值2.4V。_{R = (V}电源_F- V_F) / I
   = (12V - 2.4V) / 0.005A = 9.6V / 0.005A = 1920 Ω。
3. 最接近的标准E24电阻值是1.8kΩ或2.2kΩ。选择2.2kΩ将产生略低的电流（约4.36mA），这是可以接受的，并且能延长寿命。 P_{功耗检查：}电阻功耗 P_F²= I²* R = (0.00436)
   P_LED* 2200 ≈ 0.042W。标准的1/8W（0.125W）或1/4W电阻绰绰有余。_FLED功耗 P_F= V
4. * I≈ 2.4V * 0.00436A ≈ 0.0105W（10.5mW），远低于75mW的最大值。

PCB布局：

将电阻与LED的阳极串联。确保孔间距与LED引脚从本体伸出处的引脚间距匹配。在LED根部周围提供至少2mm的禁入区，以便焊接操作。

12. 原理简介

此LED基于铝铟镓磷（AlInGaP）半导体材料。当施加正向电压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到有源区。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了半导体的带隙能量，这直接决定了发射光的波长（颜色）。在本例中，该合金被设计为在绿色光谱中产生光子，主波长约为572纳米。透明的环氧树脂透镜用于保护半导体芯片、塑造光输出光束（形成45°视角）并增强从封装中提取的光量。