LTL-R42FTBN4D 蓝色LED指示灯规格书 - 5mm直径 - 3.8V正向电压 - 20mA电流 - 117mW功耗 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了LTL-R42FTBN4D型号直插式安装LED指示灯的完整技术规格。该器件属于一个提供多种封装尺寸的LED系列，包括3mm、4mm、5mm、矩形和圆柱形，旨在满足跨多个行业的不同状态指示应用需求。具体型号LTL-R42FTBN4D的特点是发出蓝色光，采用典型峰值波长为470nm的InGaN半导体芯片，封装在带有白色扩散透镜的标准T-1（5mm）封装中。

1.1 核心特性与优势

LTL-R42FTBN4D专为高可靠性和易于集成到电子电路而设计。其主要特性包括为简化电路板组装而优化的设计，有助于提高制造效率。该器件卤素含量低，符合环保和法规要求。它完全兼容集成电路逻辑电平，仅需低驱动电流，这简化了电源设计并降低了整体系统功耗。白色扩散透镜提供了宽广、均匀的视角，增强了可视性。此外，该LED具有高发光效率，在保持低功耗的同时提供明亮的输出。

1.2 目标应用与市场

此LED适用于需要清晰、可靠视觉状态指示的广泛应用领域。主要目标市场包括计算机行业，可用于台式机、服务器及外设上的电源、磁盘活动或网络状态指示灯。在通信领域，适用于路由器、交换机、调制解调器及其他网络设备上的指示灯。消费电子产品，如音视频设备、家用电器和各种便携设备，是另一个重要的应用领域。其坚固性也使其适用于工业控制面板和仪器仪表。

2. 技术参数深度分析

透彻理解器件的极限和工作特性对于可靠设计至关重要。

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应力极限。不保证在此极限或超出此极限下工作。绝对最大额定值在环境温度（TA）为25°C时规定。最大连续功耗为117毫瓦。器件可连续承受20mA的直流正向电流。对于脉冲工作，允许100mA的峰值正向电流，但仅限于严格条件下：占空比不超过1/10且脉冲宽度不超过10微秒。工作温度范围为-40°C至+85°C，而存储温度范围为-55°C至+100°C。焊接时，引线可承受260°C的温度最长5秒，前提是焊点距离LED本体至少2.0毫米（0.079英寸）。

2.2 电气与光学特性

这些参数定义了器件在正常工作条件下的性能，通常在TA=25°C且正向电流（IF）为20mA时测量。发光强度（Iv）典型值为400毫坎德拉（mcd），保证最小值为180 mcd，最大值为880 mcd，测试容差为±15%。视角（2θ1/2）定义为强度降至轴向值一半时的全角，为60度。峰值发射波长（λP）为468 nm。主波长（λd）在感知上定义了颜色，范围为460 nm至475 nm。光谱带宽（Δλ）为25 nm。正向电压（VF）典型值为3.8V，最大值为3.8V。当施加5V反向电压（VR）时，反向电流（IR）最大为10微安；必须注意，此器件并非设计用于反向偏压下工作。

3. 分档系统规范

为确保生产中颜色和亮度的一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。

3.1 发光强度分档

发光输出按单字母代码标识的档位进行分类。每个档位在IF=20mA时定义了以毫坎德拉（mcd）为单位的最小和最大强度值。分档结构如下：H档（180-240 mcd）、J档（240-310 mcd）、K档（310-400 mcd）、L档（400-520 mcd）、M档（520-680 mcd）和N档（680-880 mcd）。每个档位的限值适用±15%的容差。具体的强度档位代码标记在每个包装袋上，允许设计者为其应用选择所需亮度范围的LED。

3.2 主波长分档

由主波长定义的颜色也进行了分档，以保证色调一致性。档位由字母数字代码标识（例如B07、B08、B09）。对应的波长范围为：B07（460.0 - 465.0 nm）、B08（465.0 - 470.0 nm）和B09（470.0 - 475.0 nm）。每个档位限值保持±1纳米的严格容差。这种精确分档对于多个LED之间颜色匹配至关重要的应用至关重要。

4. 性能曲线分析

关键特性的图形表示提供了在不同条件下器件行为的更深入洞察。

规格书包含典型特性曲线，这对设计分析非常宝贵。这些曲线直观地描绘了正向电流与发光强度之间的关系，显示了光输出如何随电流增加。它们还说明了正向电压与正向电流的关系，这对于计算合适的限流电阻是必要的。此外，温度依赖性曲线通常会显示发光强度和正向电压等参数如何随环境温度或结温的变化而变化，尽管提供的文本中未详述具体的曲线数据点。设计者应参考完整的图形数据，以了解降额要求和非标准温度下的性能。

5. 机械与封装信息

5.1 外形尺寸与公差

该LED符合标准T-1（5mm）圆形直插式封装外形。所有尺寸均以毫米为单位提供，并附有英寸换算。除非有特殊说明，尺寸的一般公差为±0.25毫米（0.010英寸）。关键的机械注意事项包括：凸缘下树脂的最大突出量为1.0毫米（0.04英寸）；引脚间距在引脚从封装本体伸出的点测量。设计者必须将这些公差纳入其PCB布局和机械设计中。

6. 焊接与组装指南

正确处理对于保持器件完整性和性能至关重要。

6.1 存储与清洁

长期存储时，环境温度不应超过30°C或相对湿度70%。从原装的防潮包装中取出的LED，理想情况下应在三个月内使用。对于在原包装外长期存储，应将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。如果需要清洁，只能使用异丙醇等醇类溶剂。

6.2 引脚成型

如果需要弯曲引脚，必须在焊接过程之前且在常温下进行。弯曲点必须距离LED透镜基座至少3毫米。关键的是，弯曲时不得以引线框架的基座本身作为支点，因为这会给内部芯片连接施加应力并导致失效。

6.3 焊接工艺参数

必须在透镜基座与焊点之间保持至少2毫米的间隙。必须避免将透镜浸入焊料中。当LED处于高温时，不得对引脚施加任何外部应力。推荐条件如下：
手工焊接（烙铁）：最高温度350°C，每引脚最长焊接时间3秒（仅限一次）。
波峰焊接：预热最高至100°C，最长60秒。焊波最高260°C，最长5秒。浸入位置必须确保焊料不进入透镜基座2毫米范围内。
超过这些温度或时间限制可能导致透镜变形或LED灾难性故障。

7. 包装与订购信息

LTL-R42FTBN4D提供标准包装数量，以适应不同的生产规模。基本单位是包装袋，每袋数量为1000、500、200或100件。对于更大批量，十个这样的包装袋组合成一个内盒，总计10,000件。最后，八个内盒包装成一个主外箱，每外箱提供80,000件的大宗数量。请注意，在一个发货批次内，只有最终包装可能包含非满额数量。

8. 应用设计建议

8.1 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。规格书中标记为"电路模型（A）"的示意图说明了这种正确方法。不鼓励在没有独立电阻的情况下简单地将LED并联（如"电路模型（B）"所示），因为每个LED正向电压（Vf）特性的微小差异将导致电流分配不均，从而引起明显的亮度差异。

8.2 静电放电（ESD）防护

此LED易受静电放电或电源浪涌损坏。建议在处理和组装过程中实施全面的ESD控制程序。关键措施包括：操作人员佩戴导电腕带或防静电手套；确保所有设备、工作台和存储架正确接地；使用离子发生器中和因摩擦可能在塑料透镜上积聚的静电荷。还建议为在防静电区域工作的人员制定培训和认证计划。

9. 技术对比与设计考量

与非扩散或透明透镜LED相比，LTL-R42FTBN4D的白色扩散透镜提供了更宽、更均匀的视角，使其在指示灯需要从不同角度可见的应用中表现更优。其低电流需求使其兼容微控制器GPIO引脚直接驱动，通常无需晶体管驱动级，从而简化了电路设计。设计者必须根据电源电压、LED的正向电压（保守设计时使用最大值3.8V）和所需的正向电流（通常为20mA或更低以获得更长寿命）仔细计算串联电阻值。还必须检查电阻上的功耗。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用5V电源驱动这个LED吗？
答：可以，但必须使用串联限流电阻。阻值可根据欧姆定律计算：R = (电源电压 - LED正向电压) / 正向电流。使用典型值（5V - 3.8V）/ 0.020A = 60欧姆。标准的62或68欧姆电阻是合适的，可确保电流保持在20mA附近或以下。

问：峰值波长和主波长有什么区别？
答：峰值波长（λP）是光谱功率输出最高的波长（468 nm）。主波长（λd）源自CIE色度图上的色坐标，代表与感知光色最匹配的单波长（460-475 nm）。对于设计而言，主波长对于颜色规格更为相关。

问：如何解读发光强度档位代码？
答：包装袋上印刷的档位代码（例如H、J、K）表示内部LED保证的最小和最大光输出范围。为了在阵列中获得一致的亮度，应指定并使用来自相同强度档位的LED。

11. 实际应用示例

场景：为网络交换机设计一个4-LED状态指示灯条。该指示灯条应指示链路速度（例如10/100/1000 Mbps）和活动状态。使用LTL-R42FTBN4D，设计者将：1）为保持一致性，选择来自相同发光强度档位（例如K档）和主波长档位（例如B08档）的LED。2）对于3.3V微控制器电源，计算串联电阻：R = (3.3V - 3.8V) / 0.02A = -25欧姆。这个负值结果表明3.3V不足以在20mA下正向偏置LED。设计者必须使用更高的电源电压（如5V）或以更低的电流驱动LED，接受降低的亮度。使用5V电源，一个68欧姆电阻将产生约17.6mA的电流，这是安全的并能提供良好的亮度。3）确保PCB孔尺寸适合0.6mm引脚直径，并保持2mm的焊点到本体的间隙。4）编程微控制器根据网络状态点亮相应的LED。

12. 工作原理

发光二极管（LED）是通过电致发光发光的半导体器件。当正向电压施加在p-n结上时，来自n型材料的电子与来自p型材料的空穴在有源区复合。此复合过程以光子（光）的形式释放能量。发射光的特定波长（颜色）由所用半导体材料的能带隙决定。LTL-R42FTBN4D采用氮化铟镓（InGaN）化合物半导体，其能带隙经过设计，对应于峰值约470纳米的蓝光发射。白色扩散环氧树脂透镜封装了半导体芯片，提供机械保护，并散射发射光以形成宽广的视角。

13. 技术趋势

直插式LED市场虽然成熟，但在效率和可靠性方面仍在持续改进。更广泛的LED行业趋势，例如开发具有更高内量子效率的材料以及改进封装技术以实现更好的热管理和光提取，间接惠及所有LED外形尺寸。业界不断追求更低的正向电压和更高的发光效率（每瓦电输入产生更多光输出）。对于指示灯应用，由于终端产品的自动化和质量期望，对一致颜色和亮度（严格分档）的需求仍然很高。虽然表面贴装器件（SMD）LED因其更小的尺寸和适用于自动化贴片组装而在新设计中占主导地位，但直插式LED在原型制作、教育套件、维修领域以及偏好机械坚固性或手动组装的应用中仍占有重要市场。