目录
1. 产品概述
本文档提供了一款高效能、直插式安装LED灯珠的完整技术规格。该器件专为需要高光输出、低功耗的通用指示灯应用而设计。其主要特点包括紧凑的3.1毫米直径封装、因低电流需求而与集成电路兼容，以及在印刷电路板或面板上的多种安装选项。光源采用AlInGaP技术，可产生琥珀色漫射黄光输出。
2. 技术参数深度解读
2.1 绝对最大额定值
为防止永久性损坏，器件不得在以下限值之外运行。最大功耗为75毫瓦。峰值正向电流（适用于脉冲条件，占空比1/10，脉冲宽度0.1毫秒）为60毫安。最大连续直流正向电流为20毫安。器件可承受高达5伏的反向电压。工作温度范围为-40°C至+85°C，而储存温度范围为-40°C至+100°C。对于焊接，引线可承受260°C的温度，最长5秒，测量点距离LED本体1.6毫米。
2.2 电气/光学特性
所有参数均在环境温度（TA）为25°C时规定。在正向电流（IV）为20毫安时，发光强度（IF）的典型值为700毫坎德拉，最小值为240毫坎德拉，最大值为1150毫坎德拉。视角（2θ1/2）为25度。峰值发射波长（λP）为591纳米。主波长（λd）范围为586纳米至594纳米，典型值为590纳米。光谱线半宽（Δλ）为15纳米。正向电压（VF）在20毫安时典型值为2.1伏，范围为1.6伏至2.6伏。反向电流（IR）在反向电压（VR）为5伏时最大为100微安。必须注意，该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
LED根据发光强度和主波长进行分档，以确保应用中的一致性。发光强度分档为：JK（240-400毫坎德拉）、LM（400-680毫坎德拉）和NP（680-1150毫坎德拉），每个档位的容差为±15%。主波长分档为：H16（586.0-588.0纳米）、H17（588.0-590.0纳米）、H18（590.0-592.0纳米）和H19（592.0-594.0纳米），每个档位的容差为±1纳米。强度分档的具体代码标记在每个包装袋上。
4. 性能曲线分析
规格书引用了在25°C环境温度下测量的典型电气和光学特性曲线。这些曲线直观地展示了关键参数之间的关系，例如正向电流与正向电压、发光强度与正向电流，以及发射光的光谱分布。分析这些曲线对于理解器件在不同工作条件下的行为、预测非标准电流下的性能，以及设计合适的驱动电路以实现所需亮度水平，同时保持效率和寿命至关重要。
5. 机械与包装信息
5.1 封装尺寸
该LED采用标准的3.1毫米直径圆形封装，设计用于直插式安装。除非另有说明，关键尺寸公差为±0.25毫米。凸缘下方的树脂可能凸起或凹陷，最大幅度为0.5毫米。引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。规格书中提供了包含所有关键尺寸的详细机械图纸，以便进行精确的PCB布局和机械集成。
5.2 包装规格
LED以包装袋形式提供，每袋包含1000、500、200或100片。十个这样的包装袋组合成一个内盒，每个内盒总计10,000片。对于大批量运输，八个内盒包装成一个外箱，每个外箱总计80,000片。请注意，在一个运输批次内，只有最终包装可能不是一个完整的包装单元。
6. 焊接与组装指南
正确处理对可靠性至关重要。储存时，环境温度不应超过30°C或相对湿度70%。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。对于清洁，仅推荐使用异丙醇等醇基溶剂。在引脚成型过程中，弯曲处必须距离LED透镜基座至少3毫米，并且必须在焊接前于室温下进行操作。焊接时，焊点与透镜基座之间必须保持至少2毫米的间隙。推荐的焊接条件是：烙铁温度最高350°C，最长3秒（仅限一次）；或波峰焊，预热最高100°C，最长60秒，焊波温度最高260°C，最长5秒。红外回流焊不适用于此直插式LED产品。
7. 应用建议
7.1 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，强烈建议为每个LED单独串联一个限流电阻。不建议为并联阵列使用单个电阻（规格书中的电路B），因为每个LED的正向电压（VF）特性的微小差异可能导致电流分配显著不同，从而导致发光强度不均匀。
7.2 ESD（静电放电）防护
这些器件对静电放电敏感。为防止损坏，人员应使用导电腕带或防静电手套。所有设备、工作台和储存架必须妥善接地。建议使用离子风机来中和在操作和储存过程中可能积聚在塑料透镜上的静电荷。
7.3 预期用途与注意事项
此LED适用于办公室、通信和家庭应用中的普通电子设备。未经事先咨询和特定认证，不适用于故障可能危及生命或健康的安全关键应用（例如，航空、医疗设备、交通控制）。
8. 技术对比与设计考量
与旧技术相比，使用AlInGaP材料具有更高的效率，并且颜色输出随时间和温度变化更稳定。3.1毫米封装是常见的行业标准，确保与现有PCB封装和面板开孔兼容。在20毫安时2.1伏的典型正向电压使其适合通过简单的串联电阻从3.3伏或5伏逻辑电源直接驱动。设计人员必须仔细考虑散热，因为超过功率、电流或温度的绝对最大额定值会降低性能并缩短寿命。25度视角表明光束相对集中，适合直视指示灯应用。
9. 基于技术参数的常见问题
问：使用5V电源时，我应该使用多大的电阻值？
答：使用欧姆定律（R = (V电源- VF) / IF) 以及在20毫安时VF的典型值2.1伏，R = (5 - 2.1) / 0.02 = 145欧姆。一个标准的150欧姆电阻是一个合适的起点。务必验证电路中的实际电流。
问：我可以用30毫安驱动这个LED以获得更高亮度吗？
答：不可以。绝对最大连续直流正向电流为20毫安。超过此额定值有永久损坏器件的风险，并且违反了规定的工作条件。
问：发光强度范围很宽（240-1150毫坎德拉）。如何确保亮度一致？
答：利用分档系统。订购时指定所需的发光强度分档（JK、LM或NP），以获得性能范围更集中的LED。分档代码标记在包装袋上。
问：需要反向电压保护吗？
答：虽然器件可以承受高达5伏的反向电压，但它并非设计用于反向工作。在可能出现反向电压的电路中（例如，交流耦合、感性负载），建议采用外部保护，例如并联一个二极管（阴极对阳极）。
10. 实际应用案例
考虑为一个具有十个相同琥珀色LED指示灯的网络路由器设计状态指示面板。为确保亮度均匀，每个LTL1NHSJ4D LED应从3.3伏微控制器GPIO引脚单独驱动。在每个LED的阳极线上放置一个约62欧姆的串联电阻（(3.3V - 2.1V) / 0.02A = 60欧姆，最接近的标准值为62欧姆）。LED安装在PCB上，引脚在距离本体4毫米处成型以适应面板厚度。组装过程中遵循ESD预防措施，并使用温度控制在320°C的烙铁进行焊接，每个焊点2秒。通过指定LM强度分档（400-680毫坎德拉），所有十个指示灯都实现了均匀的中等亮度外观。
11. 原理介绍
此LED基于半导体二极管中的电致发光原理工作。有源区由铝铟镓磷（AlInGaP）构成。当施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区，在那里它们复合，以光子的形式释放能量。AlInGaP合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的主波长，在本例中为琥珀色/黄色。漫射透镜材料散射光线，与透明透镜相比，创造出更宽、更均匀的观看图案。
12. 发展趋势
指示灯LED的总体趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）发展，这使得在更低的驱动电流下获得相同的光输出成为可能，从而降低功耗和发热。同时，也注重提高颜色在温度和寿命周期内的一致性和稳定性。虽然直插式封装在原型制作、手动组装和某些工业应用中仍然流行，但表面贴装器件（SMD）封装因其更小的尺寸和更低的剖面高度，在自动化、大批量制造中日益占据主导地位。底层的AlInGaP材料技术已经成熟，并为红色、橙色和琥珀色提供了卓越的性能。
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。 |