LTL42FGYAD3HKPY 直插式LED灯规格书 - 黄绿色 569nm - 20mA - 52mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTL42FGYAD3HKPY是一款电路板指示灯，专为直接集成到印刷电路板组件中而设计。它由一个黑色塑料直角外壳构成，内部牢固封装了三颗黄绿色LED芯片。此设计旨在提供高对比度的视觉指示，适用于各类电子设备。

1.1 核心优势

• 易于组装：直插式设计和可堆叠的外壳形式简化了PCB组装流程。
• 增强可视性：黑色外壳材料提高了对比度，使点亮的LED更加醒目。
• 高能效：器件功耗低，同时提供高发光效率。
• 环保合规：产品为无铅设计，符合RoHS指令。
• 特定发光：采用AlInGaP技术，产生主波长为569nm的稳定黄绿色光。

1.2 目标应用

此LED灯适用于广泛的电子应用，包括但不限于：

• 计算机外设和状态指示灯
• 通信设备
• 消费电子产品
• 工业控制面板和机械设备

2. 技术参数详解

本节对LTL42FGYAD3HKPY LED灯的关键电气、光学和热学参数进行详细、客观的解读。除非另有说明，所有数据均在环境温度为25°C时测得。

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。不保证在此条件下运行。

• 功耗：52 mW。这是LED能以热量形式耗散的最大功率。
• 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）。
• 直流正向电流：20 mA。为可靠运行推荐的最大连续正向电流。
• 工作温度范围：-30°C 至 +85°C。器件设计工作的环境温度范围。
• 存储温度范围：-40°C 至 +100°C。
• 引脚焊接温度：260°C，最长5秒，测量点距LED本体2.0mm。

2.2 电气与光学特性

这些是在指定测试条件下的典型性能参数。

• 发光强度：8.7 至 29 mcd，在IF=10mA时典型值为15 mcd。请注意，保证值已包含±30%的测试公差。
• 视角：100度。这是发光强度降至轴向值一半时的全角，表明具有相对较宽的视锥。
• 峰值发射波长：572 nm。光谱功率分布达到最大值时的波长。
• 主波长：569 nm（典型值），范围从566 nm到574 nm。这是人眼感知到的、定义光色的单一波长。
• 光谱线半宽：15 nm（典型值）。此参数表示发射光的光谱纯度或带宽。
• 正向电压：1.6V 至 2.5V，在IF=10mA时典型值为2.0V。
• 反向电流：在反向电压为5V时，最大10 μA。必须注意，该器件并非设计用于反向工作；此测试条件仅用于表征。

3. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线，但此处提供其典型解读。这些曲线对于理解器件在不同条件下的行为至关重要。

3.1 正向电流 vs. 正向电压

I-V特性是非线性的。正向电压有指定范围。设计限流电路时，必须考虑此差异，以确保多个LED（尤其是并联时）的亮度一致。

3.2 发光强度 vs. 正向电流

在推荐工作范围内，发光强度近似与正向电流成正比。超过最大直流电流可能导致光通量加速衰减并缩短使用寿命。

3.3 光谱分布

光谱曲线显示峰值约在572nm，半宽约15nm，证实了AlInGaP技术的窄带黄绿色发射特性。

3.4 视角分布图

极坐标图展示了100度的视角，说明了光强从LED发出的空间分布情况。

4. 机械与封装信息

4.1 外形尺寸

器件采用黑色或深灰色塑料直角支架。尺寸图为PCB焊盘设计提供了关键尺寸。重要说明包括：

• 所有尺寸单位为毫米（附带英寸等效值）。
• 标准公差为±0.25mm，除非特定特征另有说明。
• 外壳内包含三颗带绿色漫射透镜的黄绿色LED。

4.2 极性识别

对于直插式LED，极性通常通过引脚长度（较长引脚为阳极）和/或LED透镜或外壳凸缘上的平面或凹口来指示。PCB焊盘设计应与此方向匹配。

4.3 包装规格

规格书包含专门的包装规格部分，详细说明了卷盘、管装或托盘包装形式、每包数量以及标签信息，以确保正确处理和库存管理。

5. 焊接与组装指南

遵守这些指南对于保持可靠性并防止制造过程中的损坏至关重要。

5.1 存储条件

LED应存储在温度不超过30°C、相对湿度不超过70%的环境中。若从原防潮包装中取出，应在三个月内使用。如需在原包装袋外长期存储，请使用带干燥剂的密封容器或氮气干燥器。

5.2 清洁

如需清洁，请使用异丙醇等醇基溶剂。避免使用刺激性或未知的化学清洁剂。

5.3 引脚成型

如需弯曲引脚，必须在焊接前且在常温下进行。弯曲点应距离LED透镜根部至少3mm。弯曲时请勿以透镜根部或引线框架为支点。

5.4 焊接工艺

关键规则：保持从透镜/支架根部到焊点的最小间距为2mm。切勿将透镜或支架浸入焊料中。

• 手工焊接：最高温度350°C，每引脚最长焊接时间3秒（仅限一次）。
• 波峰焊：预热最高120°C，最长100秒。波峰焊温度最高260°C，最长5秒。浸入位置必须不低于环氧树脂透镜根部2mm。
• 重要提示：红外回流焊不适用于此直插式LED灯产品。过高的温度或时间可能导致透镜变形或灾难性故障。

5.5 PCB组装

插入PCB时，使用所需的最小压紧力，以避免对LED引脚或外壳施加过大的机械应力。

6. 应用与电路设计建议

6.1 驱动方法

LED是电流驱动器件。为确保使用多个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进行驱动。

• 电路模型A：[电源] -> [电阻] -> [LED] -> [地]。此配置补偿了单个LED之间正向电压的自然差异，确保每个LED获得预期电流。
• 电路模型B：不推荐将多个LED直接并联并共用一个电阻。每个LED的I-V特性微小差异可能导致显著的电流不平衡，造成亮度差异明显，并使VF最低的LED可能过载。

6.2 静电放电保护

LED易受静电放电损坏。在处理和组装环境中，健全的ESD控制程序至关重要。

• 人员接地：操作人员应佩戴导电腕带或防静电手套。
• 设备接地：所有工具、设备和工作台必须正确接地。
• 静电中和：使用离子风机中和因操作摩擦可能在塑料透镜表面积累的静电荷。
• 区域控制：设置带有适当标识的防静电工作区。区域内表面电压应低于100V。
• 培训：确保人员接受ESD预防程序培训并获得认证。

7. 注意事项与可靠性考量

7.1 应用环境

此LED灯适用于室内外标识应用以及标准电子设备。其工作温度范围支持在各种环境中使用。

7.2 热管理

尽管器件有功耗额定值，但通过PCB走线确保足够的散热，并在规定的电流和温度限值内运行，对于长期光输出稳定性和使用寿命至关重要。

7.3 设计验证

务必在预期工作条件下制作样机并验证最终设计，包括极端温度，以确保性能满足应用要求。在亮度要求严格的应用中，需考虑发光强度的±30%公差。

8. 技术对比与差异化

LTL42FGYAD3HKPY在其细分领域具有特定优势：

• 对比单颗LED灯：在一个直角外壳中集成三颗LED，与类似封装中的单颗分立LED相比，提供了更高的总光输出和可能更广的视角覆盖。
• 对比贴片LED：直插式设计在PCB上提供了更优越的机械强度和保持力，这在振动环境或需要频繁手动处理的应用中具有优势。它也简化了原型制作和小批量组装。
• 颜色特异性：使用AlInGaP技术产生569nm黄绿色光，为该特定波长提供了高色纯度和效率。对于需要精确颜色的特定指示灯应用，这可能优于滤光片或荧光粉转换的白光LED。

9. 常见问题解答

9.1 我可以让此LED在20mA下持续工作吗？

可以，20mA是推荐的连续工作最大直流正向电流。为获得最佳寿命和可靠性，通常建议在此值或略低于此值下工作。

9.2 为什么发光强度范围很大？

此范围代表了规格书中规定的最小和最大值，其中包含了固有的±30%测试公差。典型值为15 mcd。由于制造工艺差异，这种变化在LED生产中很常见。为在生产中获得一致的亮度，建议采购按更严格光强分档的LED。

9.3 对于5V电源，应使用多大电阻？

使用欧姆定律，并假设典型VF为2.0V，目标电流为10mA：R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300欧姆。始终使用最大可能的VF进行计算，以确保最小电流安全，并验证电阻的额定功率。

9.4 此LED适用于汽车应用吗？

其工作温度范围涵盖了许多汽车内饰应用。然而，汽车应用通常需要通过特定标准的认证，以确保在恶劣条件下的可靠性。请咨询制造商是否有汽车级型号。

10. 实际设计案例研究

场景：为具有多个端口的工业路由器设计状态指示面板。每个端口需要一个清晰、宽视角的黄绿色链路/活动指示灯。

实施：

1. 元件选型：选择LTL42FGYAD3HKPY，因其直角安装方式、100度宽视角和鲜明的黄绿色。
2. 电路设计：每个LED由路由器的3.3V逻辑电源独立驱动。使用最大VF=2.5V和目标IF=10mA计算电阻：R = (3.3V - 2.5V) / 0.01A = 80欧姆。为每个LED选择一个标准的82欧姆、1/8W电阻，按电路模型A串联连接。
3. PCB布局：根据机械图纸放置焊盘。焊盘上添加散热焊盘以便焊接。在阻焊层和焊膏层定义中严格遵守距透镜根部2mm的间距规则。
4. 组装：在所有贴片元件放置后插入LED。使用指定的波峰焊工艺曲线<（预热120°C，波峰<260°C，持续<5秒），确保PCB方向使LED本体不被浸没。
5. 结果：面板为所有端口提供了均匀、高可见度的指示灯，在设备0°C至70°C的工作环境中运行可靠。

11. 技术原理介绍

LTL42FGYAD3HKPY采用AlInGaP半导体材料。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴复合，以光子形式释放能量。AlInGaP合金的特定成分被设计用于产生波长对应于黄绿色光的光子。这种直接带隙材料将电能转换为可见光的效率很高，从而实现了高亮度和低功耗。芯片上方的绿色漫射透镜用于散射光线，有助于形成器件宽而均匀的视角特性。

12. 行业趋势与背景

虽然表面贴装器件因其尺寸小且适合自动化贴装而在大批量生产中占主导地位，但像LTL42FGYAD3HKPY这样的直插式LED在几个领域仍保持其相关性：

• 原型制作与爱好者使用：易于手工焊接和牢固的机械连接使其成为面包板和原型PCB的理想选择。
• 高可靠性/工业应用：直插式引脚的物理连接比仅靠焊点的SMD部件更能抵抗机械冲击和振动。
• 传统设计与维护：许多现有产品采用直插式元件设计，替换件必须保持外形、配合和功能的兼容性。
• 特定外形因素：直角支架和其他专用直插式封装提供了光学和机械解决方案，在某些应用中，这些方案在SMD格式中可能不易获得或成本效益不高。

尽管小型化和自动化的趋势持续发展，但直插式光电器件很可能在其强度、热管理和设计灵活性等特定优势至关重要的利基市场中继续存在。