LTW-2S3D8 白光LED规格书 - T-1 3/4 封装 - 最大3.1V - 93mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了型号为 LTW-2S3D8 的直插式白光LED的技术规格。该器件设计用作状态指示灯组件，适用于广泛的电子应用。它采用流行的 T-1 3/4（约5毫米）直径封装，配备水清透镜，并使用 InGaN 技术制造以产生白光。

1.1 核心优势与特性

该LED为设计工程师提供了多项关键优势：

• 环保合规：产品无铅（Pb），符合RoHS指令。
• 高效率：提供高光输出和低功耗，有助于实现节能设计。
• 设计灵活性：直插式外形允许在印刷电路板（PCB）或面板上进行灵活的安装。
• 易于使用：由于其低电流需求，可与集成电路（IC）兼容。
• 可靠性：该器件设计用于在各种工作条件下实现高可靠性。

1.2 目标应用与市场

该LED主要面向需要可靠状态指示的多个行业。主要应用领域包括：

• 计算机外设及内部组件
• 通信设备
• 消费电子产品
• 家用电器
• 工业控制系统与仪器仪表

2. 深入技术参数分析

以下部分详细阐述了该器件的操作极限和性能特性。

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应力极限。所有值均在环境温度（TA）为25°C时指定。

• 功耗（Pd）：最大93 mW。
• 正向电流：
  • 连续直流正向电流（IF）：最大30 mA。
  • 峰值正向电流：最大100 mA，仅在脉冲条件下允许（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 10ms）。
• 热降额：当环境温度超过30°C时，最大直流正向电流必须按每摄氏度0.45 mA线性降额。
• 温度范围：
  • 工作温度：-40°C 至 +85°C。
  • 存储温度：-40°C 至 +100°C。
• 焊接温度：引脚可承受260°C最长5秒，前提是焊接点距离LED本体至少2.0mm（0.079英寸）。

2.2 电气与光学特性

这些是在TA=25°C标准测试条件下测得的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：在正向电流（IF）为20mA时，范围为13,000至29,000毫坎德拉（mcd）。典型值为23,000 mcd。分档限值适用±15%的测试公差。
• 视角（2θ1/2）：15度。这是发光强度降至其轴向（中心）值一半时的全角，表明光束相对集中。
• 正向电压（VF）：在IF=20mA时，范围为2.5V至3.1V，典型值为2.8V。
• 反向电流（IR）：施加5V反向电压（VR）时，最大10 μA。重要提示：该器件并非设计用于反向偏压工作；此测试条件仅用于表征。
• 色度坐标（x, y）：源自CIE 1931色度图。具体的坐标分档在单独的表格中定义。

3. 分档表规格系统

LED根据关键性能参数被分档，以确保同一生产批次内的一致性。这使得设计人员可以选择符合特定要求的部件。

3.1 发光强度（Iv）分档

LED在IF=20mA下测量，分为三个强度档（Z1, Z2, Z3）。每个分档限值适用±15%的公差。

• 分档 Z1：13,000 mcd（最小值）至 17,000 mcd（最大值）
• 分档 Z2：17,000 mcd（最小值）至 22,000 mcd（最大值）
• 分档 Z3：22,000 mcd（最小值）至 29,000 mcd（最大值）

Iv分类代码标记在每个包装袋上，以便追溯。

3.2 正向电压（VF）分档

LED也根据其在IF=20mA时的正向压降进行分档，共有六个分档（0F至5F），覆盖2.5V至3.1V的范围。允许±0.1V的测量允差。

• 分档 0F：2.50V 至 2.60V
• 分档 1F：2.60V 至 2.70V
• ... 继续至分档 5F：3.00V 至 3.10V

3.3 色度（色调）分档

白光颜色由CIE 1931图上的色度坐标（x, y）定义。规格书提供了色调等级表（例如C0, B4, B6, B3, B5, A0）及对应的特定坐标四边形。坐标适用±0.01的测量允差。通过CIE 1931色度图提供了视觉参考。

4. 机械与包装信息

4.1 外形尺寸与公差

LED采用标准的T-1 3/4径向引线封装。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英寸）。
• 凸缘下方树脂的最大突出量为1.0mm（0.04英寸）。
• 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

LED采用行业标准包装供应：

• 基本单位：每防静电包装袋500、200或100片。
• 内盒：包含10个包装袋（例如，若使用500片装袋子，则为5,000片）。
• 外箱（标准）：包含8个内盒，总计40,000片。请注意，在每个发货批次中，只有最后一个包装可能不是满包装。

5. 应用指南与注意事项

正确的处理和应用对于可靠性和性能至关重要。

5.1 存储与处理

• 存储环境：不应超过30°C或70%相对湿度。
• 保质期：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，应将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。
• 清洁：必要时使用异丙醇等酒精类溶剂。

5.2 组装与焊接

• 引脚成型：必须在焊接前于常温下进行。在距离LED透镜根部至少3mm处弯曲引脚。请勿使用封装底座作为支点。
• PCB组装：施加最小的压紧力以避免机械应力。
• 焊接：
  • 保持透镜根部到焊点至少有2mm的间隙。请勿将透镜浸入焊料中。
  • 电烙铁：最高350°C，最长3秒（仅限一次）。
  • 波峰焊：预热最高100°C，最长60秒。焊波最高260°C，最长5秒。
  • 关键警告：过高的温度或时间会导致透镜变形或灾难性故障。红外回流焊不适用于此直插式LED。

5.3 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保使用多个LED时亮度均匀：

• 推荐电路（电路A）：当并联连接多个LED时，应为每个LED串联一个独立的限流电阻。这可以补偿单个LED正向电压（I-V特性）的自然差异。
• 不推荐的做法（电路B）：不鼓励将多个LED直接并联而不使用独立的串联电阻，因为这可能导致显著的亮度差异和电流分配不均。

5.4 静电放电（ESD）防护

LED易受静电或电源浪涌损坏。在组装和处理过程中必须遵守标准的ESD处理预防措施。

6. 性能曲线分析与设计考量

虽然规格书中引用了具体的图形曲线（典型电气/光学特性曲线），但其含义对设计至关重要。

6.1 典型曲线解读

设计人员应预期曲线描绘了：

• 相对发光强度 vs. 正向电流：显示光输出如何随电流增加，通常是非线性的。禁止在超过绝对最大电流额定值的情况下工作。
• 正向电压 vs. 正向电流：说明了二极管的I-V特性。电压分档系统有助于预测给定批次部件的此曲线位置。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：展示了随着结温升高光输出下降，强调了热管理和电流降额的重要性。

6.2 热管理考量

最大功耗为93mW，且在30°C以上需要0.45 mA/°C的降额，有效的热设计对于维持性能和寿命至关重要，尤其是在高环境温度下或当LED在其最大电流附近驱动时。

7. 技术对比与应用说明

7.1 产品差异化

该LED在直插式指示灯市场中的主要差异化优势在于其结合了相对较高的发光强度（高达29,000 mcd）和15度的窄视角，使其适用于需要明亮定向光束的应用。针对强度、电压和色度的全面分档系统为批量生产提供了高度的一致性。

7.2 典型应用电路与计算

对于标准的5V电源，目标典型正向电流为20mA，典型VF为2.8V，串联电阻值（R）可使用欧姆定律计算：R = (电源电压 - VF) / IF = (5V - 2.8V) / 0.020A = 110欧姆。应选择最接近的标准值（例如100或120欧姆），并且必须检查电阻的额定功率：P = (电源电压 - VF) * IF = 2.2V * 0.02A = 0.044W，因此标准的1/8W（0.125W）电阻足够。

7.3 基于参数的常见问题解答（FAQ）

• 问：我可以连续以30mA驱动此LED吗？
  
  答：可以，但前提是环境温度等于或低于30°C。高于30°C时，必须根据规格（0.45 mA/°C）对电流进行降额。在85°C时，最大允许连续电流将显著降低。
• 问：即使我的电源电压与LED的VF匹配，为什么还需要串联电阻？
  
  答：VF是一个标称值，具有一个范围（2.5V-3.1V）并且是温度相关的。需要一个电阻来调节电流，防止热失控。如果温度轻微升高导致VF降低，电流可能会不受控制地增加，从而引发热失控。
• 问："水清"透镜描述意味着什么？
  
  答：它表示透镜是非漫射的，从而产生由15度视角定义的更聚焦的光束图案，相比之下，漫射透镜会产生更宽、更柔和的光图案。