LTL-R14FTGFH132T LED灯规格书 - 5mm直角 - 3.0V/2.0V - 75mW/50mW - 绿色/红橙色 - 简体中文技术文档

1. 产品概述

LTL-R14FTGFH132T是一款直插式安装的LED灯，设计用作电路板指示灯（CBI）。它采用黑色塑料直角支架（外壳）与LED元件配合，提供了一个适用于各种电子设备的固态光源。该产品设计便于组装到印刷电路板（PCB）上。

1.1 核心特性与优势

• 易于组装：设计优化，便于电路板直接组装。
• 增强对比度：黑色外壳提高了点亮指示灯的视觉对比度。
• 固态可靠性：采用LED技术，提供持久、抗冲击的光源。
• 高能效：具有低功耗和高发光效率的特点。
• 环保合规：这是一款符合RoHS指令的无铅产品。
• 光学设计：T-1（5mm）灯提供两种颜色：基于InGaN的530nm绿色和基于AlInGaP的600nm红橙色，均采用白色漫射透镜，提供宽广的视角。

1.2 目标应用

这款LED灯适用于广泛的电子应用，包括但不限于：

• 通信设备状态指示灯。
• 计算机及外围设备状态灯。
• 消费电子产品，如音视频设备、家电和玩具。

2. 技术参数：深度客观解读

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。不建议在或接近这些极限下工作，否则可能影响可靠性。

• 功耗（Pd）：绿色：最大75 mW；红橙色：最大50 mW。此参数对热管理设计至关重要。
• 峰值正向电流（I_FP）：两种颜色均为60 mA。这是在特定条件下（占空比≤1/10，脉冲宽度≤10µs）允许的最大脉冲电流。
• 直流正向电流（I_F）：两种颜色均为20 mA。这是推荐的最大连续工作电流。
• 工作温度范围（T_opr）：-30°C 至 +85°C。保证器件在此环境温度范围内正常工作。
• 存储温度范围（T_stg）：-40°C 至 +100°C。
• 引脚焊接温度：最高260°C，持续5秒，测量点距离LED本体2.0mm（0.079英寸）。这对于手工焊接或波峰焊工艺至关重要。

2.2 电气与光学特性

这些参数在环境温度（T_A）为25°C时测量，定义了器件的典型性能。

• 发光强度（I_v）：在I_F= 5mA下测量。绿色：典型值310 mcd（最小值85，最大值400 mcd）。红橙色：典型值65 mcd（最小值18，最大值240 mcd）。实际强度已分档（见第4节）。保证的I_v.
• 视角（2θ_1/2）：两种颜色均约为100度。这是发光强度降至轴向（中心轴）值一半时的全角，表明其具有宽广、漫射的光型。
• 峰值波长（λ_P）：绿色：530 nm；红橙色：611 nm。这是光谱发射最强的波长。
• 主波长（λ_d）：绿色：520-535 nm；红橙色：596-612 nm。这是人眼感知的单一波长，源自CIE色度图。它同样进行了分档（见第4节）。
• 光谱线半宽（Δλ）：绿色：17 nm；红橙色：20 nm。这表示发射光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压（V_F）：在I_F= 5mA下测量。绿色：典型值3.0V（最小值2.0V，最大值4.0V）。红橙色：典型值2.0V（最小值1.5V，最大值3.0V）。这对于限流电阻的计算至关重要。
• 反向电流（I_R）：在V_R= 5V下，两种颜色最大均为10 µA。

3. 分档系统说明

LED根据关键光学参数进行分选（分档），以确保同一生产批次内的一致性。分档代码标记在包装袋上。

3.1 发光强度分档

LED根据其在5mA下测得的发光强度进行分组。

绿色LED分档：

EF：85 - 140 mcd

GH：140 - 240 mcd

JK：240 - 400 mcd

红橙色LED分档：

3Y3Z：18 - 30 mcd

AB：30 - 50 mcd

CD：50 - 85 mcd

注：每个分档限值的容差为±15%。

3.2 主波长分档

LED也根据其主波长进行分组，以控制颜色一致性。

绿色LED波长分档：

1：520 - 525 nm

2：525 - 530 nm

3：530 - 535 nm

红橙色LED波长分档：

1：596 - 600 nm

2：600 - 606 nm

3：606 - 612 nm

注：每个分档限值的容差为±1 nm。

4. 性能曲线分析

典型性能曲线（如规格书中所引用）说明了关键参数之间的关系。这对于理解器件在不同工作条件下的行为至关重要。

4.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

该曲线显示了流过LED的电流与其两端电压之间的指数关系。绿色（较高V_F）和红橙色（较低V_F）型号的曲线会有所不同。设计人员利用此曲线为给定的电源电压选择合适的限流电阻。

4.2 发光强度 vs. 正向电流

该曲线展示了光输出如何随驱动电流增加而增加。在推荐的工作范围内通常是线性的，但在更高电流下会饱和。超过绝对最大额定值工作可能导致加速老化或失效。

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。此曲线对于在宽温度范围内运行的应用至关重要，因为它有助于预测在最高工作温度下的最小光输出。

4.4 光谱分布

这些图表显示了每种LED颜色在整个波长光谱范围内的相对辐射功率。绿色LED将在530nm附近显示峰值，而红橙色LED则在611nm附近显示峰值。半宽值表示光谱的展宽。

5. 机械与包装信息

5.1 外形尺寸

该器件采用标准的T-1（5mm）LED灯，封装在黑色塑料直角支架内。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（0.010英寸）。
• 外壳材料为黑色塑料。
• LED灯本身带有白色漫射透镜。

注：具体尺寸请参考原始规格书中的详细尺寸图。

5.2 极性识别

直插式LED通常具有较长的阳极（+）引脚和较短的阴极（-）引脚。此外，LED外壳靠近阴极引脚的边缘通常有一个平面。组装时必须注意正确的极性。

5.3 包装规格

LED以编带卷盘包装供货，适用于自动化组装。

• 载带：由黑色导电聚苯乙烯合金制成，厚度0.50 ±0.06 mm。
• 卷盘数量：提供13英寸卷盘，包含100、200或400片。
• 纸箱包装：
  • 一个卷盘与一张湿度指示卡和干燥剂一起包装在防潮袋（MBB）中。
  • 两个防潮袋（假设每盘400片，共800片）包装在一个内盒中。
  • 十个内盒（共8000片）包装在一个外箱中。

6. 焊接与组装指南

6.1 存储条件

• 密封包装：存储在≤30°C和≤70% RH条件下。请在包装密封日期后一年内使用。
• 已开封包装：如果防潮袋（MBB）被打开，存储环境不应超过30°C和60% RH。
• 车间寿命：从原始防潮袋中取出的元件应在168小时（7天）内完成焊接（例如，对于SMT元件通过IR回流焊；对于直插式元件，这指一般组装/波峰焊准备）。
• 延长存储/烘烤：对于在原始包装外存储超过168小时的元件，建议在焊接前进行约60°C、至少48小时的烘烤，以去除吸收的水分，防止“爆米花”效应或其他湿气引起的缺陷。

6.2 引脚成型与处理

• 在距离LED透镜基座至少3mm处弯曲引脚。
• 弯曲时不要使用引线框架的基座作为支点。
• 所有引脚成型操作应在室温下进行，并且在 soldering.
• PCB组装过程中，使用必要的最小压紧力，以避免对LED本体施加过大的机械应力。

6.3 焊接工艺

• 保持透镜基座与焊点之间的最小间隙为2mm。
• 避免将透镜浸入焊料中。
• 当LED因焊接而处于高温状态时，不要对引脚施加外部应力。
• 推荐手工焊接：使用带温度控制的烙铁。烙铁头温度应根据焊料合金适当设置，每个引脚的焊接时间应最小化，通常不超过3-5秒，并遵守距离本体2mm处260°C持续5秒的绝对最大值。

6.4 清洗

如果焊接后需要清洗，请使用酒精类溶剂，如异丙醇。避免使用可能损坏塑料透镜或外壳的强效或未知化学清洁剂。

7. 应用建议

7.1 典型应用电路

最常见的应用是作为由直流电压轨（例如3.3V、5V、12V）供电的状态指示灯。限流电阻（R_series）是必需的，并使用欧姆定律计算：R_series= (V_supply- V_F) / I_F。为保守设计，请使用规格书中的典型值或最大V_F。例如，使用5V电源以5mA驱动绿色LED：R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ω。标准的390 Ω或430 Ω电阻是合适的。

7.2 设计考量

• 电流驱动：为了获得最长的使用寿命和稳定的光输出，请在推荐直流正向电流（20mA）或以下驱动LED。对于指示灯用途，使用较低的电流（例如5-10mA）很常见，并能提高效率和寿命。
• 热管理：虽然功耗较低，但如果使用多个LED或环境温度较高，请确保外壳内有足够的气流。在高电流下工作会增加结温，从而降低光输出和寿命。
• 视角：100度的视角使这款LED适用于需要从广泛位置都能看到指示灯的应用。
• 颜色选择：对于相同的辐射强度（mcd），绿色LED在人眼中通常比红橙色显得更亮。在多色显示中进行亮度匹配时需考虑这一点。

8. 技术对比与差异化

LTL-R14FTGFH132T在其类别中提供了特定的优势：

• 直角外形：集成的直角黑色支架使其区别于标准的径向LED，提供了内置的间隔和特定的安装方向，无需单独的插座。
• 对比度增强：黑色外壳是一个关键特性，显著提高了熄灭状态（黑色）和点亮状态（彩色光）之间的对比度，使指示灯更易读，尤其是在明亮的环境光下。
• 分档确保一致性：提供详细的发光强度和波长分档，使设计人员能够为需要多个指示灯之间颜色或亮度严格匹配的应用选择部件。
• 同一封装提供双色选项：在同一机械封装中提供绿色和红橙色两种型号，简化了使用多种状态颜色的系统的库存和PCB设计。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

9.1 使用5V电源时，应选用多大的电阻？

这取决于所需的电流和LED颜色。对于绿色LED，在5mA时：R ≈ (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω。对于红橙色LED，在5mA时：R ≈ (5V - 2.0V) / 0.005A = 600Ω。为保守设计，确保不超过目标电流，应始终使用最大电源电压和最小V_F进行计算。

9.2 我可以让这个LED持续工作在20mA吗？

可以，20mA是推荐的最大直流正向电流。然而，对于标准指示灯用途，5-10mA通常就足够了，并且会降低功耗，可能延长寿命。请确保您的设计在所选电流和实际正向电压下不超过绝对最大功耗（绿色75mW，红橙色50mW）。

9.3 为什么发光强度有±15%的容差？

此容差考虑了测量偏差以及即使在同一分档内的微小生产差异。分档系统（EF、GH、JK等）提供了一个更严格的保证范围。±15%适用于这些分档的限值，意味着来自GH档（140-240 mcd）的部件保证在140±15%和240±15% mcd范围内。

9.4 打开包装袋后的168小时车间寿命有多关键？

这是一个推荐的指导原则，旨在防止与湿气相关的焊接缺陷。如果暴露的元件从环境空气中吸收了过多水分，焊接过程中的快速加热可能导致内部分层或开裂。如果超过此限制，请在焊接前遵循烘烤程序（60°C，48小时）。

10. 实际应用示例

场景：为网络路由器设计一个多状态面板。

设计人员正在创建一个带有三个指示灯的前面板：电源（绿色）、网络活动（闪烁绿色）和故障（红橙色）。

1. 元件选择：他们为所有三个位置选择LTL-R14FTGFH132T。直角支架提供了一致、专业的外观并简化了组装。黑色外壳确保了与面板的高对比度。
2. 电路设计：系统使用3.3V MCU电源轨。对于绿色“电源”LED，他们选择以8mA驱动以获得良好的可见性。使用典型的V_F值3.0V：R = (3.3V - 3.0V) / 0.008A = 37.5Ω。选择了一个39Ω电阻。对红橙色LED使用其V_F值2.0V进行相同的计算。
3. 分档考量：为确保两个绿色LED（电源和活动）亮度匹配，设计人员在物料清单（BOM）中为两者指定了相同的发光强度分档（例如GH）。
4. PCB布局：PCB封装根据规格书的尺寸图设计。设计人员确保孔间距和孔径正确，并且有清晰的阴极（平面侧）丝印标记。
5. 组装与存储：生产团队收到编带卷盘包装的元件。他们确保防潮袋仅在组装线需要前不久打开，遵守168小时的指导原则。任何剩余的卷盘都存储在干燥柜中。

11. 工作原理简介

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型材料的空穴在活性区复合。此复合过程以光子（光）的形式释放能量。发射光的特定颜色（波长）由活性区所用半导体材料的能带隙决定。

• 本产品中的绿色LED使用氮化铟镓（InGaN）化合物半导体，其能带隙对应于蓝绿光谱的光。
• 本产品中的红橙色LED使用铝铟镓磷（AlInGaP）化合物半导体，其能带隙对应于黄红光谱的光。
• 本产品中的白色漫射透镜由带有散射颗粒的环氧树脂或硅胶制成。它有两个作用：1）保护脆弱的半导体芯片；2）散射光线，与透明透镜相比，拓宽了视角并创造了更均匀、更柔和的外观。

12. 技术趋势

虽然像T-1封装这样的直插式LED对于许多应用仍然至关重要，特别是在原型制作、工业控制以及需要手动组装或高可靠性的领域，但更广泛的LED行业趋势也值得关注：

• 小型化：面向高密度PCB设计，向更小的表面贴装器件（SMD）封装（例如0603、0402）发展的强劲趋势。然而，直插式元件提供了更优越的机械强度，在高振动环境中通常更受青睐。
• 效率提升：内部量子效率和光提取技术的持续改进，使得所有LED颜色（包括绿色和红色）的光效（每瓦电输入产生更多光输出）不断提高。
• 颜色一致性与分档：外延生长和制造控制的进步持续减少了波长和强度的差异，从而实现了更严格的分档，减少了对分选的需求，尽管精确分档对于高端应用仍然至关重要。
• 智能集成：将控制IC（用于调光、排序或可寻址性）直接集成到LED封装中的“智能”指示灯的增长。虽然这在SMD RGB LED中更为常见，但对智能状态指示的需求可能会影响未来的直插式外形。

LTL-R14FTGFH132T代表了一个成熟、可靠且规格明确的元件，它继续有效地服务于广泛的基础电子指示灯需求。