LTL750RGBHBJH292U 直插式RGB LED灯技术规格书 - 20mA - 红/绿/蓝 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTL750RGBHBJH292U是一款直插式安装的直角电路板指示灯（CBI），它将红、绿、蓝（RGB）三色LED芯片集成在一个黑色塑料外壳内。其特点是采用白色漫射透镜，用于混色和均匀光线分布。该元件设计用于灵活安装在印刷电路板（PCB）或面板上，为多色指示需求提供了一种可堆叠且易于组装的解决方案。

1.1 核心特性

• 采用无铅（Pb）且符合RoHS标准的构造。
• 功耗低，发光效率高。
• 安装方式灵活，适用于PCB或面板集成。
• 集成RGB LED芯片，配备白色漫射透镜以实现色彩混合。

1.2 目标应用

此LED灯适用于广泛需要多色状态指示、信号或背光的电子设备。主要应用领域包括：

• 通信设备
• 计算机外设与系统
• 消费电子产品
• 家用电器
• 工业控制系统

2. 技术参数详解

除非另有说明，所有规格均在环境温度（TA）为25°C下定义。

2.1 绝对最大额定值

超出这些限制的压力可能导致器件永久性损坏。

• 功耗：红色：80 mW，绿色：108 mW，蓝色：108 mW。
• 峰值正向电流：（1/10占空比，0.1ms脉冲）红色：90 mA，绿色：100 mA，蓝色：100 mA。
• 直流正向电流（连续）：所有颜色均为30 mA。
• 降额因子：所有颜色从50°C开始线性降额，降额率为0.57 mA/°C。
• 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：最高260°C，持续5秒，测量点距LED本体2.0mm。

2.2 电气与光学特性

典型性能参数在正向电流（IF）为20mA时测得。

• 发光强度（Iv）：
  • 红色：140 - 725 mcd
  • 绿色：170 - 870 mcd
  • 蓝色：38 - 180 mcd
• 视角（2θ1/2）：所有颜色均约为110度。这是发光强度降至轴向值一半时的离轴角度。
• 峰值波长（λP）：
  • 红色：~634 nm
  • 绿色：~525 nm
  • 蓝色：~470 nm
• 主波长（λd）：
  • 红色：618 - 630 nm
  • 绿色：513 - 530 nm
  • 蓝色：465 - 477 nm
• 正向电压（VF）：
  • 红色：1.7V（最小），2.2V（典型），2.7V（最大）
  • 绿色：2.5V（最小），3.2V（典型），3.6V（最大）
  • 蓝色：2.5V（最小），3.2V（典型），3.6V（最大）
• 反向电流（IR）：在VR = 5V下测量。红色：最大10 μA，绿/蓝色：最大50 μA。该器件并非设计用于反向偏压工作。

3. 分档系统规格

LED根据其在20mA下的发光强度进行分类分档。这确保了生产批次中颜色和亮度在定义范围内的一致性。每个分档限值允许±15%的容差。

3.1 发光强度分档

• 红色分档：
  • RA：140 - 240 mcd
  • RB：240 - 420 mcd
  • RC：420 - 725 mcd
• 绿色分档：
  • GA：170 - 290 mcd
  • GB：290 - 500 mcd
  • GC：500 - 870 mcd
• 蓝色分档：
  • BA：38 - 65 mcd
  • BB：65 - 110 mcd
  • BC：110 - 180 mcd

发光强度的具体分档代码标记在每个包装袋上，便于在生产中进行精确选择。

4. 机械与包装信息

4.1 外形尺寸

该器件采用标准直角直插式封装。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位为毫米（原始图纸中提供英寸单位）。
• 除非另有规定，一般公差为±0.25mm。
• 凸缘下方树脂最大突出量为1.0mm。
• 引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。

4.2 包装规格

产品采用多层包装系统提供，以保护元件并便于操作。

• 管装：容纳46件。尺寸：520mm x 12.7mm x 8.9mm。
• 内盒：包含156管，总计7,176件。尺寸：544mm x 180mm x 141mm。
• 外箱：包含4个内盒，总计28,704件。尺寸：550mm x 370mm x 302mm。

5. 焊接与组装指南

正确处理对于确保器件可靠性并防止损坏至关重要。

5.1 引脚成型

• 弯曲必须在距离LED透镜基座至少3mm的位置进行。
• 请勿使用引线框架的基座作为支点。
• 引脚成型必须在常温下、焊接工艺之前完成。
• 在PCB组装过程中，使用必要的最小压紧力，以避免对引脚或封装施加过大的机械应力。

5.2 焊接工艺

必须在透镜基座与焊点之间保持至少2mm的间隙。必须避免将透镜浸入焊料中。

• 电烙铁焊接：
  • 温度：最高350°C。
  • 时间：最长3秒（仅限一次）。
• 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。

重要提示：过高的焊接温度和/或时间可能导致透镜变形或LED灾难性故障。红外（IR）回流焊不适用于此类直插式LED灯。

5.3 存储与清洁

• 存储：推荐存储条件为≤30°C且相对湿度≤70%。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。如需更长时间存储，请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。
• 清洁：如有必要，仅使用异丙醇等酒精类溶剂进行清洁。

6. 应用与设计考量

6.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保驱动多个LED（尤其是在并联配置中）时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个限流电阻（电路模型A）。不建议在没有独立串联电阻的情况下并联驱动多个LED（电路模型B），因为LED之间正向电压（Vf）特性的微小差异可能导致电流分配显著不同，从而导致亮度不均。

6.2 静电放电（ESD）防护

这些LED对静电放电和电源浪涌敏感，可能导致立即或潜在的损坏。为防止ESD损坏：

• 操作人员在处理LED时应佩戴导电腕带或防静电手套。
• 所有设备、机器、工作台和存储架必须正确接地。
• 使用离子风机中和工作区域的静电荷。

6.3 应用适用性

此LED灯适用于一般室内外标识应用以及标准电子设备。其规定的工作温度范围-40°C至+85°C支持在各种环境条件下使用。

7. 性能曲线与典型特性

本规格书引用了典型性能曲线，以图形方式表示关键关系。这些曲线对于详细的设计分析至关重要。

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示每种颜色的光输出如何随电流增加而增加，通常直至最大额定电流。
• 正向电压 vs. 正向电流：说明每个LED芯片的V-I特性，对于计算合适的串联电阻值至关重要。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示光输出随结温升高而降额的情况，突显了在高功率或高环境温度应用中热管理的重要性。
• 光谱分布：描绘每种颜色的相对辐射功率与波长的关系，直观显示峰值波长和主波长。

设计人员应参考这些曲线以优化驱动条件、理解效率权衡并预测非标准温度下的性能。

8. 技术对比与设计优势

LTL750RGBHBJH292U为多色指示提供了多项设计优势：

• 集成RGB解决方案：将三个独立颜色芯片集成在一个直角封装中，与使用三个独立的单色LED相比，节省了PCB空间。
• 白色漫射透镜：提供色彩混合和更宽、更均匀的视角模式，非常适合需要从不同角度可见的状态指示灯。
• 标准化分档：定义的发光强度分档系统允许在生产中获得可预测且一致的亮度水平，减少了最终组装中的颜色和亮度匹配问题。
• 坚固的直插式设计：提供与PCB的牢固机械连接，适用于承受振动或需要手动组装的应用。

9. 常见问题解答（FAQ）

9.1 峰值波长与主波长有何区别？

峰值波长（λP）是发射光功率最大的波长。主波长（λd）源自CIE色度图，代表与LED感知颜色相匹配的纯单色光的单一波长。对于LED，λd通常与人类对颜色的感知更相关。

9.2 我可以不使用串联电阻驱动此LED吗？

不可以。不建议直接从电压源驱动LED，因为这很可能因电流过大而损坏器件。LED必须用受控电流驱动，通常通过使用恒流驱动器或更常见的带串联限流电阻的电压源来实现。

9.3 为什么透镜与焊点之间需要至少2mm的间隙？

此间隙可防止焊接过程中LED的环氧树脂透镜受到热损伤。过热可能导致透镜开裂、变色或变形，从而损害光学性能，并可能使半导体芯片暴露于环境污染物中。

9.4 如何为我的应用选择正确的分档？

根据您的设计所需的最小发光强度选择分档。例如，如果您的应用在20mA下需要至少300 mcd的红色强度，您需要指定RB或RC分档。查阅分档表可确保您收到的元件符合您的亮度规格。

10. 实际设计案例研究

场景：为工业控制器设计一个多状态指示面板。该面板需要使用单个指示位置显示电源（常绿）、故障（闪烁红）和待机（常蓝）状态。

使用LTL750RGBHBJH292U实现：

1. 电路设计：微控制器驱动三个独立的输出引脚，每个引脚连接到LED的一个颜色通道（R、G、B）。每个通道包含一个串联电阻，其阻值根据所需电流（例如，15mA以获得足够亮度）、该颜色的典型正向电压（Vf，来自规格书）以及电源电压计算得出。
2. 电阻计算示例（绿色通道，Vcc=5V）：
   • 目标 IF = 15mA，典型 Vf（绿色）= 3.2V。
   • 电阻值 R = (Vcc - Vf) / IF = (5V - 3.2V) / 0.015A ≈ 120 欧姆。
   • 电阻额定功率 P = (Vcc - Vf) * IF = 1.8V * 0.015A = 0.027W。标准的1/8W（0.125W）电阻足够。
3. 实现的优势：
   • 节省空间：一个元件替代三个。
   • 简化组装：只需插入和焊接一个元件。
   • 外观一致：白色漫射透镜确保所有颜色从同一点发出，具有相似的光束模式，呈现专业外观。
   • 灵活性：微控制器可以通过同时激活多个通道，轻松创建其他状态，如黄色（红+绿）或青色（绿+蓝）。

11. 工作原理

发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光，发生在器件内电子与空穴复合时，以光子的形式释放能量。发射光的颜色由所用半导体材料的能带隙决定。在LTL750RGBHBJH292U中，三个不同的半导体芯片——每个都设计有特定的能带隙——被封装在一起，以独立产生红、绿、蓝光。芯片上方的白色漫射透镜散射并混合光线，提供均匀的视觉输出。

12. 技术趋势

多色和RGB LED市场持续发展。影响LTL750RGBHBJH292U等元件的关键趋势包括：

• 效率提升：材料科学和芯片设计的持续改进带来了更高的发光效率（每瓦电输入产生更多光输出），允许在更低功率或减少热负荷的情况下实现更亮的指示灯。
• 小型化：虽然直插式封装对于坚固性仍然至关重要，但同时也存在向更小的表面贴装器件（SMD）RGB LED发展的趋势，以适应高密度PCB设计。
• 集成控制：一个日益增长的趋势是将LED芯片与微型控制器IC集成在同一封装内，创造出“智能LED”，无需外部微控制器开销即可进行数字寻址和编程，实现复杂的颜色序列。
• 颜色一致性与分档：制造工艺不断改进，以生产参数分布更集中的LED，减少广泛分档的需求，并提供更一致的生产性能。

像这样的直插式RGB指示灯，对于耐用性、易于手动组装和经过验证的性能至关重要的应用，仍然是一种基础且可靠的解决方案。