LTL2R3KRK LED灯珠规格书 - T-1 3/4封装 - 2.4V正向电压 - 超红光 - 75mW功率 - 中文技术文档

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。该器件采用AlInGaP（铝铟镓磷）技术，可发出超红光。其设计采用流行的T-1 3/4封装直径，适用于印刷电路板（PCB）或面板上需要指示灯、背光或状态显示的各种应用场景。

该元件的核心优势包括高发光强度输出、低功耗和高效率。由于其电流要求低，可与集成电路兼容，便于轻松集成到各种电子设计中。

2. 深度技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

为防止永久性损坏，器件不得在超出这些极限的条件下工作。关键额定值在环境温度（T_A）为25°C时指定。

• 功耗（P_D）：最大75 mW。
• 直流正向电流（I_F）：连续30 mA。
• 峰值正向电流：脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）为90 mA。
• 反向电压（V_R）：最大5 V。
• 工作温度范围：-40°C 至 +100°C。
• 储存温度范围：-55°C 至 +100°C。
• 引脚焊接温度：距离LED本体1.6mm处测量，最高260°C，最长5秒。

当环境温度高于50°C时，直流正向电流需按0.4 mA/°C的降额因子进行降额。

2.2 电气与光学特性

这些参数定义了LED在标准测试条件（T_A=25°C）下的典型性能。

• 发光强度（I_V）：在正向电流（I_F）为20 mA时，最小310 mcd，典型680 mcd。保证值包含±15%的容差。
• 视角（2θ_1/2）：30度。这是发光强度降至轴向（中心）值一半时的全角。
• 峰值发射波长（λ_P）：639 nm。
• 主波长（λ_d）：631 nm。这是人眼感知到的、定义颜色（超红光）的单一波长。
• 光谱线半宽（Δλ）：20 nm，表示发射光的光谱纯度。
• 正向电压（V_F）：在I_F= 20 mA时，最小2.0 V，典型2.4 V。
• 反向电流（I_R）：在V_R= 5 V时，最大100 µA。
• 电容（C）：零偏压、1 MHz频率下，典型值为40 pF。

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）。特定参数的分档代码通常标记在包装上。

3.1 发光强度分档

单位为毫坎德拉（mcd），在20mA下测量。每个档位的上下限均有±15%的容差。

• K档：310 mcd（最小）至 400 mcd（最大）
• L档：400 mcd 至 520 mcd
• M档：520 mcd 至 680 mcd
• N档：680 mcd 至 880 mcd
• P档：880 mcd 至 1150 mcd
• Q档：1150 mcd 至 1500 mcd

3.2 主波长分档

单位为纳米（nm），在20mA下测量。每个档位的上下限均有±1nm的容差。

• H29档：621.0 nm 至 625.0 nm
• H30档：625.0 nm 至 629.0 nm
• H31档：629.0 nm 至 633.0 nm
• H32档：633.0 nm 至 637.0 nm
• H33档：637.0 nm 至 642.0 nm

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体图表（例如，图1为光谱分布图，图5为视角图），但所提供的数据足以分析关键关系。

正向电压（V_F）在20mA时的典型值为2.4V。设计人员在计算限流串联电阻值时必须考虑这一点。发光强度（I_V）与正向电流（I_F）之间的关系在工作范围内基本呈线性，但超过最大直流电流会缩短寿命并可能导致失效。由峰值波长（639 nm）和主波长（631 nm）以及20 nm半宽定义的光谱特性，确认了其饱和红光输出，适用于需要高色彩纯度的应用。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用标准的T-1 3/4（约5mm）直径封装，并配有透明透镜。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位为毫米（括号内为英寸）。
• 除非另有说明，一般公差为±0.25mm（±0.010"）。
• 凸缘下方树脂的最大突出量为1.0mm（0.04"）。
• 引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。

5.2 极性识别

对于直插式LED，较长的引脚通常表示阳极（正极），而较短的引脚表示阴极（负极）。阴极也可能通过透镜边缘或LED本体上的平面标记来指示。在电路组装过程中必须注意正确的极性。

6. 焊接与组装指南

正确的操作对于确保可靠性和防止损坏至关重要。

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。如果从原装的防潮包装中取出，应在三个月内使用。如需在原装袋外长期储存，请使用带干燥剂的密封容器或充氮干燥器。

6.2 引脚成型

• 在距离LED透镜底部至少3mm处弯曲引脚。
• 请勿以引线框架的根部作为支点。
• 在室温下进行引脚成型，并且在 soldering.
• PCB组装过程中使用最小的夹紧力，以避免机械应力。

6.3 焊接参数

保持从透镜底部到焊点的最小距离为2mm。切勿将透镜浸入焊料中。

• 电烙铁：最高温度300°C，最长时间3秒（仅限一次性焊接）。
• 波峰焊：最高预热温度100°C，持续60秒；焊波温度最高260°C，最长时间10秒。

过高的温度或时间会导致透镜变形或造成灾难性故障。

6.4 清洁

如需清洁，请使用酒精类溶剂，如异丙醇。

7. 包装与订购信息

标准包装配置如下：

• 包装袋：包含1000、500或250件。
• 内盒：包含8个包装袋，总计8000件。
• 外箱（发货批次）：包含8个内盒，总计64,000件。发货批次中的最后一包可能不满。

型号LTL2R3KRK标识了此特定产品变体（透明透镜，AlInGaP超红光光源）。

8. 应用建议与设计考量

8.1 预期用途与限制

此LED设计用于普通电子设备，包括办公设备、通信设备和家用电器。未经事先咨询和认证，不建议用于安全关键系统（例如，航空、医疗生命支持、交通控制），因为故障可能危及生命或健康。

8.2 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保并联驱动多个LED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）。不建议在没有独立电阻的情况下并联驱动LED（电路模型B），因为每个LED的正向电压（V_F）特性的微小差异会导致电流分配和亮度的显著不同。

串联电阻值（R_s）可使用欧姆定律计算：R_s= (V_电源- V_F) / I_F，其中V_F是LED正向电压（保守设计可使用典型值2.4V或最小值2.0V），I_F是所需的正向电流（例如，20mA）。

8.3 静电放电（ESD）防护

这些LED易受静电放电损坏。必须采取以下预防措施：

• 操作人员应佩戴接地腕带或防静电手套。
• 所有设备、工作台和储存架必须妥善接地。
• 使用离子发生器中和因操作摩擦可能在塑料透镜上积聚的静电荷。

9. 技术对比与差异化

与GaAsP（磷化镓砷）等旧技术相比，采用AlInGaP技术制造红光LED具有显著优势。AlInGaP LED提供更高的发光效率，意味着在相同的输入电流（mA）下能输出更多的光（mcd）。它们还具有更好的温度稳定性和更长的使用寿命。T-1 3/4封装仍是行业标准，确保与现有PCB布局和面板开孔的广泛兼容性，而直插式设计则提供了坚固的机械连接，适用于可能受到振动或物理应力的应用。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λ_P）：LED光谱功率分布达到最大值时的波长（本器件为639 nm）。主波长（λ_d）：当与参考白光结合时，与LED感知颜色相匹配的单一波长（631 nm）。它源自CIE色度图，与颜色感知更相关。

10.2 我可以不用串联电阻驱动这个LED吗？

No.LED必须用受控电流驱动。将其直接连接到电压源会导致过大电流流过，迅速损坏器件。串联电阻（或恒流驱动器）是必不可少的。

10.3 如何解读发光强度分档代码？

印在包装袋上的分档代码（例如，K、L、M）表示该袋中LED发光强度的保证范围。例如，M档保证在20mA时I_V在520至680 mcd之间。设计人员可以选择特定的档位以确保其应用中的亮度一致性。

11. 实际设计与使用示例

示例1：5V系统上的状态指示灯。要从5V电源以20mA驱动LED：V_电源= 5V，V_F（典型）= 2.4V，I_F= 0.020A。所需串联电阻为 R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 欧姆。可以使用最接近的标准值130Ω或120Ω。电阻的额定功率至少应为 P = I²² R = (0.02)²²* 130 = 0.052W，因此标准的1/8W（0.125W）电阻就足够了。

示例2：面板安装。直插式设计允许LED直接穿过面板安装。可以使用匹配的面板安装边框或简单的钻孔（略大于5mm）。插入后弯曲引脚以固定LED，然后焊接到面板后面的PCB上。

12. 工作原理简介

LED是一种半导体二极管。当施加超过其特性正向电压（V_F）的正向电压时，电子和空穴在有源区（本例中为AlInGaP层）复合。这种复合以光子（光）的形式释放能量。半导体的特定材料成分（带隙能量）决定了发射光的波长，从而决定了颜色。AlInGaP经过设计，能以高效率产生可见光谱中红色到琥珀色部分的光。

13. 技术趋势与背景

虽然表面贴装器件（SMD）LED因其更小的尺寸和适合自动化组装而在现代大批量电子产品中占主导地位，但像T-1 3/4这样的直插式LED仍然有其用武之地。它们的主要优势包括卓越的机械强度（引脚穿过PCB固定）、更易于手动原型制作和维修，以及对于某些更高功率的变体，通过引脚实现更好的散热。它们常见于工业控制、汽车后市场产品、爱好者项目以及优先考虑坚固性而非小型化的应用中。半导体材料的持续发展正在不断提高所有类型LED（包括直插式封装）的效率和寿命。