目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心特性
- 1.2 目标应用
- 2. 机械与封装信息
- 2.1 外形尺寸
- 3. 绝对最大额定值
- 4. 电气与光学特性
- 4.1 特性说明
- 5. 分档系统规格
- 5.1 发光强度分档
- 6. 包装规格
- 7. 应用与操作指南
- 7.1 推荐应用
- 7.2 存储条件
- 7.3 清洁
- 7.4 引脚成型与PCB组装
- 7.5 焊接说明
- 7.6 驱动电路设计
- 7.7 ESD（静电放电）预防措施
- 8. 性能曲线分析与设计考量
- 8.1 正向电压（Vf）与正向电流（If）关系
- 8.2 发光强度与正向电流关系
- 8.3 热考量
- 8.4 视角与光学设计
- 9. 技术对比与选型指导
- 9.1 蓝光与红光型号对比摘要
- 9.2 常见设计问题
- 10. 实际应用示例
- 10.1 12V设备电源指示灯
- 10.2 双色状态指示灯（微控制器驱动）
1. 产品概述
本文档详细说明了型号为LTL1DETBEK5的直插式LED灯的技术规格。该器件提供两种主要颜色型号：采用InGaN半导体技术的蓝光和采用AlInGaP半导体技术的红光。它设计为通用状态指示灯，适用于广泛的电子应用。
1.1 核心特性
- 低功耗与高效率：专为节能运行而设计。
- 无铅且符合RoHS标准：满足环保法规要求。
- 通用T-1直径：标准的5毫米（T-1 3/4）封装外形，便于集成。
- 透明透镜：提供高光输出和纯净的色彩感知。
1.2 目标应用
本LED适用于多个行业的状态指示，包括：
- 通信设备
- 计算机外设与系统
- 消费电子产品
- 家用电器
2. 机械与封装信息
LED采用标准的径向引线、T-1（5毫米）直径封装，并配有透明环氧树脂透镜。
2.1 外形尺寸
关键尺寸说明（单位均为毫米，括号内为英寸）：
- 标准T-1封装直径。
- 引脚间距在引脚从封装本体伸出处测量。
- 除非另有说明，公差通常为±0.25毫米（±0.010英寸）。
- 凸缘下方树脂的最大突出量为1.0毫米（0.04英寸）。
注意：规格如有变更，恕不另行通知。
3. 绝对最大额定值
额定值基于环境温度（TA）为25°C。超出这些限制可能导致永久性损坏。
| 参数 | 蓝光 | 红光 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | 96 | 75 | 毫瓦 |
| 峰值正向电流（占空比≤1/10，脉冲≤10微秒） | 100 | 90 | 毫安 |
| 直流正向电流 | 30 | 30 | 毫安 |
| 工作温度范围 | -40°C 至 +85°C | ||
| 存储温度范围 | -40°C 至 +100°C | ||
| 引脚焊接温度（距本体1.6毫米处） | 最高260°C，最长5秒。 |
4. 电气与光学特性
典型特性在TA=25°C、IF=20mA条件下测量，除非另有说明。
| 参数 | 符号 | 颜色 | Min. | Typ. | Max. | 单位 | 测试条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 发光强度 | Iv | 蓝光 | 180 | 520 | 1500 | 毫坎德拉 | IF=20mA（注1,4） |
| 发光强度 | Iv | 红光 | 400 | 680 | 1900 | 毫坎德拉 | IF=20mA（注1,4） |
| 视角（2θ1/2） | 蓝光/红光 | 30 | 度 | 注2 | |||
| 峰值波长 | λP | 蓝光 | 468 | 纳米 | 在峰值处 | ||
| 峰值波长 | λP | 红光 | 632 | 纳米 | 在峰值处 | ||
| 主波长 | λd | 蓝光 | 465 | 470 | 475 | 纳米 | 注3 |
| 主波长 | λd | 红光 | 617 | 624 | 627 | 纳米 | 注3 |
| 光谱半宽 | Δλ | 蓝光 | 22 | 纳米 | |||
| 光谱半宽 | Δλ | 红光 | 20 | 纳米 | |||
| 正向电压 | VF | 蓝光 | 3.0 | 3.4 | V | IF=20mA | |
| 正向电压 | VF | 红光 | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA | |
| 反向电流 | IR | 蓝光/红光 | 10 | 微安 | VR=5V（注5） |
4.1 特性说明
- 发光强度测量：使用近似CIE明视觉响应曲线的传感器/滤波器进行测量。
- 视角（2θ1/2）：发光强度降至轴向（正对）强度一半时的离轴角度。
- 主波长（λd）：根据CIE色度图得出，代表感知到的颜色单一波长。
- 强度公差：Iv规格包含±30%的测试公差。
- 反向操作：本器件并非为反向偏压操作而设计。VR=5V的条件仅用于反向电流（IR）测试。
5. 分档系统规格
LED根据其在20mA电流下的发光强度进行分档。这确保了生产应用中亮度的一致性。
5.1 发光强度分档
| 蓝光LED分档 | 红光LED分档 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 分档代码 | 最小值（毫坎德拉） | 最大值（毫坎德拉） | 分档代码 | 最小值（毫坎德拉） | 最大值（毫坎德拉） |
| HJ | 180 | 310 | LM | 400 | 680 |
| KL | 310 | 520 | NP | 680 | 1150 |
| MN | 520 | 880 | QR | 1150 | 1900 |
| PQ | 880 | 1500 |
注意：每个分档限值的公差为±15%。
6. 包装规格
标准包装流程如下：
- 基本单位：每防静电包装袋装500、200或100件。
- 内盒：10个包装袋放入一个内盒，总计5,000件。
- 外箱（运输）：8个内盒装入一个外箱，总计40,000件。
- 在每个运输批次中，只有最后一个包装可以是非满包装。
7. 应用与操作指南
7.1 推荐应用
适用于室内/外标识以及通用电子设备状态指示。
7.2 存储条件
- 温度不得超过30°C，相对湿度不得超过70%。
- 从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。
- 如需在原始包装外长期存储，请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。
7.3 清洁
如需清洁，请使用异丙醇等醇类溶剂。
7.4 引脚成型与PCB组装
- 弯曲点：在距离LED透镜底部至少3毫米处弯曲引脚。请勿以封装底座为支点。
- 顺序：在室温下进行引脚成型之后 soldering.
- 组装：在PCB上使用最小的压紧力，以避免对LED本体造成机械应力。
7.5 焊接说明
关键规则：保持从透镜底部到焊点的最小距离为2毫米。切勿将透镜浸入焊料中。
推荐条件：
| 方法 | 参数 | 条件 |
|---|---|---|
| 电烙铁 | 温度 | 最高350°C |
| 时间 | 最长3秒（仅限一次） | |
| 位置 | 距透镜底部>2毫米 | |
| 波峰焊 | 预热温度 | 最高100°C |
| 预热时间 | 最长60秒 | |
| 焊波温度 | 最高260°C | |
| 焊接时间 | 最长5秒 | |
| 浸入位置 | 距透镜底部>2毫米 |
警告：过高的温度或时间会导致透镜变形或造成灾难性故障。红外回流焊不适用于此直插式LED产品。
7.6 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。当使用多个LED以获得均匀亮度时：
- 推荐方案（电路A）：为每个LED串联一个限流电阻。这可以补偿单个LED正向电压（Vf）的差异。
- 不推荐方案（电路B）：不建议将多个LED直接并联而不使用各自的电阻。I-V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）可使用欧姆定律计算：R = (电源电压 - LED正向电压) / 目标电流，其中LED正向电压取自规格书的典型值，目标电流为期望的驱动电流（例如20mA）。
7.7 ESD（静电放电）预防措施
这些LED易受静电损坏。
- 人员接地：操作时请佩戴导电腕带或防静电手套。
- 设备接地：确保所有工作站、工具和存储架正确接地。
- 电荷中和：使用离子发生器中和可能积聚在塑料透镜上的静电荷。
- 培训：在静电敏感区域工作的人员应接受适当培训并获得认证。
8. 性能曲线分析与设计考量
8.1 正向电压（Vf）与正向电流（If）关系
典型曲线显示了蓝光和红光LED电压与电流之间的指数关系。在20mA时，蓝光LED（InGaN）的典型Vf（约3.4V）高于红光LED（AlInGaP，约2.4V）。设计人员在计算串联电阻值或为多色应用设计电源时，必须考虑这一差异。
8.2 发光强度与正向电流关系
在正常工作范围内，强度大致与正向电流成正比。以高于推荐直流电流（30mA）驱动LED会增加光输出，但也会增加功耗和结温，可能缩短寿命并导致色偏。
8.3 热考量
虽然文档提供了最大额定值，但重要的是要理解LED性能会随着结温升高而下降。对于红光AlInGaP LED，其发光效率通常比蓝光InGaN LED随温度升高下降得更显著。在高环境温度或大电流驱动场景下，应考虑热管理（例如PCB铜箔面积）以维持性能和可靠性。
8.4 视角与光学设计
30度的半角提供了相当宽的视角锥度，适合面板指示灯。对于需要非常窄光束的应用，则需要二次光学器件（例如透镜）。透明透镜能实现最纯净的色彩输出，但不提供漫射；如需更柔和、更均匀的外观，则需要漫射透镜型号。
9. 技术对比与选型指导
9.1 蓝光与红光型号对比摘要
| 方面 | 蓝光（InGaN） | 红光（AlInGaP） | 设计影响 |
|---|---|---|---|
| 典型正向电压（20mA） | 约3.4V | 约2.4V | 从同一电源电压获得相同电流需要不同的串联电阻值。 |
| 发光强度分档 | HJ 至 PQ（180-1500 毫坎德拉） | LM 至 QR（400-1900 毫坎德拉） | 在给定驱动电流下，红光LED通常提供更高强度的分档。 |
| 峰值/主波长 | 约468纳米 / 约470纳米 | 约632纳米 / 约624纳米 | 标准蓝光和高效率红光。 |
| 技术 | InGaN | AlInGaP | 两者均为成熟、高效的LED技术。 |
9.2 常见设计问题
问：我能否直接从5V数字逻辑引脚驱动此LED？
答：不能。典型正向电压为2.4V（红光）或3.4V（蓝光）。始终需要串联一个电阻来限制电流。对于5V电源和20mA目标电流：红光电阻 R_red ≈ (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω；蓝光电阻 R_blue ≈ (5V - 3.4V) / 0.02A = 80Ω。为安全起见，请使用最接近的标准更高阻值。
问：如果不允许反向操作，为什么反向电流（IR）额定值很重要？
答：这是一个质量和漏电测试参数。高的反向漏电流可能表明结已损坏或有缺陷。
问：如何选择正确的强度分档？
答：根据应用亮度要求和所需一致性来选择。对于由多个LED组成的面板，指定单一、更窄的分档（例如蓝光的KL档）可确保外观均匀。对于单个指示灯，更宽的分档可能可以接受以节省成本。
10. 实际应用示例
10.1 12V设备电源指示灯
目标：使用红光LED指示设备已通电。
设计：电源电压 = 12V。目标电流 = 15mA（以获得更长寿命）。
计算：红光典型正向电压 Vf_red_typ = 2.4V。电阻值 R = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640Ω。电阻功耗 P_R = (12V-2.4V)*0.015A = 0.144W。使用标准的620Ω或680Ω、1/4W电阻。
10.2 双色状态指示灯（微控制器驱动）
目标：使用一个蓝光和一个红光LED，通过MCU GPIO引脚控制，显示不同状态（例如待机/活动）。
设计：MCU电源电压 VDD = 3.3V。以10mA驱动LED以降低功耗。
计算：
- 蓝光：R = (3.3V - 3.4V) / 0.01A = -10Ω（无效）。这表明了一个问题：蓝光LED的典型正向电压（3.4V）高于电源电压（3.3V）。蓝光LED可能不亮，或非常暗。解决方案：使用正向电压分档较低的蓝光LED、进一步降低电流，或使用电荷泵/升压电路。
- 红光：R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90Ω。这工作良好。
此示例突显了检查电源电压与LED正向电压匹配的重要性。
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。 |