LTLR42FTBGAJ LED灯规格书 - T-1封装 - 470nm蓝光/白光 - 3.2V 20mA - 中文技术文档

1. 产品概述

LTLR42FTBGAJ是一款直插式LED灯，专为各类电子应用中的状态指示和通用照明而设计。它采用流行的T-1（3mm）直径封装，配备白色散射透镜，主波长位于蓝色光谱（470nm）。该器件以低功耗、高可靠性以及与标准PCB贴装工艺兼容为特点。

1.1 核心优势

• 符合RoHS标准：产品无铅（Pb），满足环保法规要求。
• 高效率：相对于其功耗，提供高发光强度。
• 设计灵活性：采用标准T-1封装，适用于PCB或面板上的多种安装方式。
• 低电流驱动：与集成电路兼容，电流要求低，简化了电路设计。
• 可靠性：专为在规定的温度范围内稳定运行而设计。

1.2 目标应用

此LED适用于需要清晰、可靠视觉指示器的各个领域。主要应用领域包括：

• 通信设备：路由器、调制解调器、交换机上的状态灯。
• 计算机外设：电源、硬盘活动及功能指示灯。
• 消费电子产品：音视频设备、家用电器上的指示灯。
• 家用电器：显示和控制面板指示灯。
• 工业控制：机器状态、故障和运行指示灯。

2. 技术参数分析

本节对规格书中定义的关键电气、光学和热参数进行详细、客观的解读。理解这些规格对于正确的电路设计和可靠运行至关重要。

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极限。在此条件下运行无法保证。

• 功耗（P_D）：最大72 mW。这是LED封装作为热量耗散的总功率。超过此限制有热损坏风险。
• 直流正向电流（I_F）：连续20 mA。不应使用超过此值的连续直流电流驱动LED。
• 峰值正向电流：60 mA，仅在脉冲条件下允许（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 10µs）。适用于短暂的高亮度闪光。
• 工作温度（T_A）：-30°C 至 +85°C。正常工作的环境温度范围。
• 存储温度：-40°C 至 +100°C。非工作状态下的存储温度范围。
• 引脚焊接温度：距离LED本体2.0mm处测量，最高260°C，最长5秒。对于手工或波峰焊工艺至关重要。

2.2 电气与光学特性

这些是在环境温度（T_A）为25°C、正向电流（I_F）为10mA下测得的典型性能参数，除非另有说明。

• 发光强度（I_V）：65 至 310 mcd（毫坎德拉）。实际强度已分档（见第4节）。测试包含±15%的测量公差。
• 视角（2θ_1/2）：100度（典型值）。这是发光强度降至其轴向（中心）值一半时的全角。白色散射透镜创造了宽广、均匀的观看图案。
• 峰值发射波长（λ_P）：468 nm。光谱输出最强的波长。
• 主波长（λ_d）：460 至 475 nm（已分档）。这是人眼感知到的、定义LED颜色的单一波长，源自CIE色度图。
• 光谱线半宽（Δλ）：25 nm（典型值）。这表示光谱纯度；值越小意味着光越单色。
• 正向电压（V_F）：2.6V 至 3.6V，在10mA时典型值为3.2V。这是LED导通电流时两端的电压降。
• 反向电流（I_R）：在反向电压（V_R）为5V时，最大10 µA。重要提示：此器件并非为反向工作而设计；此参数仅用于测试目的。

2.3 热学考量

虽然未在曲线中明确详述，但功耗额定值和工作温度范围已隐含热管理要求。以最大连续电流（20mA）和典型V_F值3.2V驱动LED，将产生64mW的功耗，接近72mW的绝对最大值。因此，在高环境温度或密闭空间中，建议降低工作电流以确保长期可靠性并防止发光强度衰减。

3. 分档系统规格

为确保生产一致性，LED按性能分档。LTLR42FTBGAJ采用发光强度和主波长的二维分档系统。

3.1 发光强度分档

单位毫坎德拉（mcd），在I_F= 10mA下测量。每个档位在其限值上有±15%的公差。

• 档位DE：最小65 mcd，最大110 mcd。
• 档位FG：最小110 mcd，最大180 mcd。
• 档位HJ：最小180 mcd，最大310 mcd。

档位代码标记在每个包装袋上，允许设计者根据应用选择适当的亮度等级。

3.2 主波长分档

单位纳米（nm），在I_F= 10mA下测量。每个档位在其限值上有±1nm的公差。

• 档位B07：460.0 nm 至 465.0 nm。
• 档位B08：465.0 nm 至 470.0 nm。
• 档位B09：470.0 nm 至 475.0 nm。

此分档确保了在颜色匹配很重要的应用中，蓝色色调范围内的颜色一致性。

4. 机械与封装信息

4.1 外形尺寸

该LED符合标准T-1（3mm）径向引线封装轮廓。规格书中的关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位为毫米（括号内为英寸）。
• 除非另有说明，标准公差为±0.25mm（±0.010\"）。
• 凸缘下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处测量。
• 最小引脚长度为27.5mm。

4.2 极性识别

对于直插式LED，较长的引脚通常是阳极（正极），较短的引脚是阴极（负极）。此外，LED本体通常在阴极引脚附近有一个平面。在PCB布局和组装过程中必须注意正确的极性。

5. 组装与操作指南

正确的操作对于保持LED性能和可靠性至关重要。

5.1 存储条件

为获得最佳保质期，LED应存储在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。如果从原装防潮包装中取出，建议在三个月内使用元器件。对于在原装袋外长期存储，请使用带干燥剂的密封容器或充氮干燥器。

5.2 引脚成型

• 弯曲必须在焊接前于室温下进行。
• 弯曲点应距离LED透镜底部至少3mm。
• 弯曲时请勿使用LED基座（引线框架）作为支点。
• 在PCB插入过程中，施加必要的最小压紧力，以避免对封装造成机械应力。

5.3 焊接工艺

关键规则：保持环氧树脂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350°C。每引脚最长焊接时间3秒。焊接应仅进行一次。
• 波峰焊：最高预热温度100°C，最长60秒。焊波温度最高260°C。最长焊接时间5秒。
• 重要提示：红外（IR）回流焊不适用于此直插式LED产品。过热或时间过长可能导致透镜变形或灾难性故障。

5.4 清洁

如果焊接后需要清洁，请仅使用酒精类溶剂，如异丙醇。避免使用刺激性或腐蚀性化学品。

5.5 静电放电（ESD）防护

LED对静电放电敏感。必须采取预防措施：

• 操作人员应佩戴接地腕带或防静电手套。
• 所有设备、工作台和存储架必须正确接地。
• 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。

6. 电路设计与驱动方法

6.1 基本驱动原理

LED是电流驱动器件。其亮度主要由正向电流（I_F）控制，而非电压。因此，必须有限流机制。

6.2 推荐电路

规格书强烈建议为每个LED使用串联电阻，即使多个LED并联连接到电压源时（电路A）。

电路A（推荐）：每个LED都有其专用的限流电阻（R_limit）。电阻值使用欧姆定律计算：R_limit= (V_supply- V_F) / I_F。这通过补偿单个器件正向电压（V_F）的微小差异，确保所有LED亮度均匀。

6.3 不推荐电路

电路B（不推荐）：多个LED并联，共用一个限流电阻。这种配置存在问题，因为V_F最低的LED将汲取更多电流，变得更亮并可能过载，而其他LED则较暗。这会导致照明不均匀并降低可靠性。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

产品采用分层包装系统：

1. 包装袋：包含1000、500、200或100件。每个袋子上标有发光强度档位代码。
2. 内盒：包含10个包装袋，总计10,000件。
3. 外箱（运输箱）：包含8个内盒，总计80,000件。在一个运输批次中，只有最终包装可能包含非满量数量。

8. 应用说明与设计考量

8.1 适用应用

此LED非常适合室内外标识以及需要蓝色或白色散射指示器的标准电子设备。宽广的视角使其成为需要从不同角度可见指示器的面板的理想选择。

8.2 设计检查清单

• 电流限制：始终使用串联电阻。使用规格书中的最大V_F值计算所需I_F（≤20mA DC）以确保安全设计。
• 热管理：考虑环境温度和气流。在高温环境中降低工作电流。
• PCB布局：确保正确的极性焊盘。在焊盘设计中保持2mm的最小焊点到透镜距离。
• 分档：为生产中颜色和亮度的一致性，指定所需的发光强度（I_V）和主波长（λ_d）档位。
• ESD预防措施：在组装区域实施ESD控制。

9. 技术对比与定位

LTLR42FTBGAJ在光电子市场中占据标准地位。其主要差异化特点是：

• 封装：无处不在的T-1直插式封装为原型制作、手工组装以及不需要或不希望使用表面贴装技术（SMT）的应用提供了易用性。
• 透镜：白色散射透镜提供了宽广、均匀的视角，与透明透镜相比柔化了光点，使其非常适合前面板指示器。
• 颜色：470nm蓝光/白光输出是电源、状态和功能指示器的常见选择，具有良好的可见性。
• 可靠性重点：详细的操作、焊接和ESD指南强调了可靠性设计，使其适用于需要长使用寿命的工业和消费产品。

10. 常见问题解答（FAQ）

10.1 我可以不用串联电阻驱动此LED吗？

No.将LED直接连接到电压源会导致过大电流流过，立即损坏器件。始终需要串联电阻（或其他电流调节电路）。

10.2 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λ_P）：LED发射最多光功率的物理波长。主波长（λ_d）：由人眼响应（CIE标准）定义的感知颜色。对于蓝光LED，这些值通常很接近。λ_d对于颜色规格更为相关。

10.3 我可以将其用于反向电压指示吗？

No.规格书明确指出该器件并非为反向工作而设计。反向电流（I_R）参数仅用于测试目的。施加反向电压可能损坏LED。

10.4 如何选择正确的档位？

根据应用所需的亮度选择发光强度档位（DE, FG, HJ）。根据所需的特定蓝光/白光色调选择主波长档位（B07, B08, B09），尤其是在面板上匹配多个LED时。

11. 实用设计示例

场景：使用LTLR42FTBGAJ LED设计一个12V直流电源指示灯。目标正向电流（I_F）为15mA，以平衡亮度和寿命。

1. 确定正向电压（V_F）：为保守设计，使用规格书中的最大值：V_F(max)= 3.6V。
2. 计算串联电阻：R = (V_supply- V_F) / I_F= (12V - 3.6V) / 0.015A = 560 欧姆。最接近的标准E24电阻值为560Ω。
3. 计算电阻功率：P = I_F²* R = (0.015)²* 560 = 0.126W。标准的1/4W（0.25W）电阻足够。
4. PCB布局：将电阻与LED阳极串联。确保LED阴极焊盘距离LED本体焊盘边缘至少2mm，以满足焊接距离要求。

12. 工作原理与技术

LTLR42FTBGAJ基于使用氮化铟镓（InGaN）材料作为发光有源区的半导体二极管结构。当施加超过二极管阈值电压的正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。InGaN层的特定成分决定了峰值发射波长，在本例中约为468nm（蓝光）。白色散射外观是通过将蓝光LED芯片与涂有荧光粉或散射的环氧树脂透镜结合实现的，该透镜散射光线以产生更宽的光束和更柔和的视觉效果。

13. 行业趋势与背景

尽管行业主流已转向表面贴装器件（SMD）技术，但像T-1封装这样的直插式LED在特定领域仍然具有相关性。其主要优势是机械坚固性、便于原型制作和维修的手工焊接，以及适用于需要垂直于PCB安装或安装到面板中的应用。直插式细分市场的趋势是提高效率（每mA更多光输出）、在恶劣条件下提高可靠性以及持续符合RoHS/REACH法规。对于新设计，工程师通常会评估SMD替代方案以节省空间和获得自动化组装的好处，但在教育套件、爱好者项目、高振动工业控制或设计特别要求传统“灯泡”式指示器时，直插式选项通常是首选。