LTL2V3YUJS 黄色直插式LED规格书 - 5mm直径 - 典型电压2.1V - 20mA - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详述了一款高效能黄色直插式LED灯的技术规格。该器件专为需要可靠性能和清晰可见度的通用指示灯及照明应用而设计。其核心优势包括高光强输出、低功耗以及均匀的光斑，使其适用于广泛的电子设备。

1.1 核心特性与目标市场

该LED的特点在于其无铅、符合RoHS标准的构造。它具有高光效，这意味着能以相对较低的电流实现明亮的输出。典型的36度视角提供了均匀且宽广的光分布。该器件与集成电路兼容，意味着无需复杂的驱动级，即可由许多逻辑电路直接驱动。其主要目标市场包括消费电子产品、工业控制面板、汽车内饰照明以及各种偏好使用直插式安装以增强耐用性或便于原型设计的设备指示灯。

2. 技术参数分析

以下章节对器件的关键电气、光学和热学参数进行了详细、客观的解读。

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性损坏的极限条件，不适用于正常工作状态。

• 功耗：最大120 mW。这是封装能够安全处理的总功率（Vf * If）。
• 正向电流：连续电流50 mA，峰值电流150 mA（脉冲条件下：1/10占空比，1ms脉冲宽度）。超过连续电流将使半导体结过热。
• 反向电压：最大5 V。LED的反向击穿电压较低；施加更高的反向电压可能导致立即失效。
• 温度范围：工作温度：-40°C 至 +100°C；存储温度：-55°C 至 +100°C。该器件适用于恶劣环境。
• 降额：当环境温度（Ta）超过60°C时，连续正向电流必须按每摄氏度0.67 mA的速率线性降额。

2.2 电气与光学特性

这些是在环境温度（Ta）为25°C时测量的典型和保证性能参数。

• 光强（Iv）：在正向电流（If）为20 mA时，典型值为2500-4200 mcd（毫坎德拉）。包装袋上的实际分档代码（T, U, V, W）标示了特定批次保证的最小和最大范围，分档限值具有±15%的容差。
• 视角（2θ1/2）：32-36度。这是光强降至其轴向峰值一半时的全角。
• 波长：光源为AlInGaP（铝铟镓磷）。峰值发射波长（λP）典型值为590 nm。决定感知颜色的主波长（λd）分档在584.5 nm至592 nm之间（分档A, B, C）。光谱线半宽（Δλ）典型值为17 nm，表明颜色是相对纯净的黄色。
• 正向电压（Vf）：在If=20mA时，范围为1.8-2.5 V，典型值为2.1V。此参数也进行了分档（代码1至7），以帮助电路设计，确保并联灯串亮度一致。
• 反向电流（Ir）：在反向电压（Vr）为5V时，最大10 μA。
• 电容（C）：在零偏压和1 MHz下测量，典型值为40 pF。这与高速开关应用相关。

3. 分档系统说明

产品根据关键性能参数进行分类，以确保生产批次内的一致性并满足特定应用需求。

3.1 光强分档

分档代码T, U, V, W根据LED在20mA下的最小光强进行分类。例如，分档‘U’保证光强在3200至4200 mcd之间（这些限值具有±15%的容差）。这使得设计人员可以根据应用需求选择亮度等级。

3.2 主波长分档

分档代码A, B, C根据LED的主波长（颜色）进行排序。分档‘A’覆盖584.5-587 nm（偏绿黄色），‘B’覆盖587-589.5 nm，‘C’覆盖589.5-592 nm（偏橙黄色）。每个分档限值的容差为±1 nm。

3.3 正向电压分档

分档代码1至7根据LED在20mA下的正向压降进行分组，步进为0.1V，范围从1.8V到2.5V。在并联电路中使用相同Vf分档的LED有助于防止电流不均，即Vf较低的LED会汲取更多电流，从而显得更亮或过早失效。

4. 机械与包装信息

4.1 封装尺寸与极性

该器件为标准5mm（T-1 3/4）圆形直插式LED封装，带有水清透镜。阴极引脚通常被识别为较短的引脚或靠近透镜边缘平坦处的引脚。引脚从封装中伸出，具有指定的间距，除非另有说明，所有尺寸公差为±0.25mm。引脚成型必须在距离透镜底座至少3mm处进行，以避免损坏内部键合线。

4.2 包装规格

LED采用防静电袋包装。标准包装数量为每袋1000、500或250片。八袋装在一个内盒中（总计8000片），八个内盒装在一个外运输箱中（总计64,000片）。对于发货批次，只有最终包装可能包含非满额数量。

5. 组装、焊接与操作指南

5.1 存储与清洁

对于长期存放在原包装外的情况，LED应保存在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。建议在三个月内使用，或将其存放在带有干燥剂的密封容器中。如有必要进行清洁，应使用异丙醇等醇基溶剂。

5.2 焊接工艺

重要提示：这是直插式器件，不适用于红外（IR）回流焊接工艺。只能使用波峰焊或手工焊接。

• 手工焊接：烙铁温度不应超过300°C，每个引脚的焊接时间最多为3秒。焊点与LED透镜底座之间必须保持至少2mm的最小间隙。
• 波峰焊接：预热温度不应超过100°C，持续时间最长60秒。焊波温度最高应为260°C，引脚暴露时间不超过5秒。

过高的温度或时间会熔化透镜或导致LED芯片灾难性失效。

5.3 静电放电（ESD）防护

尽管不像某些集成电路那样敏感，但LED也可能因静电放电而损坏。建议的预防措施包括使用接地腕带和工作台、防静电手套，以及在操作过程中使用离子发生器中和LED表面的静电荷。

6. 应用设计建议

6.1 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀和寿命长久，必须采用限流机制驱动。最简单且最推荐的方法是为每个LED串联一个电阻，如源文档中的电路模型A所示。这可以补偿单个LED之间正向电压（Vf）的差异。不建议将多个LED直接并联（电路模型B）而不使用单独的电阻，因为Vf的差异会导致电流分布和亮度不均。

串联电阻值（R）可使用欧姆定律计算：R = (电源电压 - LED_Vf) / If，其中LED_Vf是LED在所需电流（If）下的正向电压。为进行保守设计，确保即使使用低Vf的LED电流也不会超过限值，应始终使用规格书中的最大Vf值。

6.2 热管理注意事项

虽然直插式封装通过其引脚散热，但仍需注意功耗和降额曲线。在高温环境（高于60°C）下工作时，需要按规定降低最大连续正向电流。确保PCB上有足够的间距，并避免将LED封闭在密封、不通风的空间内，有助于将结温维持在安全范围内。

6.3 典型应用场景

• 状态指示灯：消费电器、网络设备和工业控制中的电源开启、待机或故障指示灯。
• 面板照明：仪表板上开关、刻度盘或标识的背光。
• 汽车内饰照明：地图灯、仪表盘指示灯背光（需符合特定的汽车级认证要求）。
• 标牌与显示：作为低分辨率信息显示屏中的单个像素或段。

7. 性能曲线与特性

规格书引用了典型的性能曲线，这对于理解器件在非标准条件下的行为至关重要。虽然具体图表未在文本中重现，但其含义分析如下。

7.1 光强 vs. 正向电流（I-V曲线）

在一定范围内，光输出（光强）近似与正向电流成正比。然而，在极高电流下，由于热量增加，效率可能会下降。该曲线有助于设计人员选择一个平衡亮度、效率和器件寿命的工作点。

7.2 正向电压 vs. 温度

LED的正向电压具有负温度系数；随着结温升高而降低。这对于恒压驱动是一个重要的考虑因素，因为较热的LED会汲取更多电流，如果未适当限流，可能导致热失控。

7.3 光谱分布

光谱输出曲线显示了每个波长下发射的光强度。它确认了峰值波长和光谱半宽，定义了颜色纯度。与其他一些类型相比，AlInGaP LED的这条曲线随温度或驱动电流的变化通常很小。

8. 常见问题解答（FAQ）

8.1 我能否直接用5V逻辑输出或微控制器引脚驱动此LED？

不能直接驱动。典型的微控制器引脚只能提供或吸收20-40mA电流，这在LED的范围内，但引脚的输出电压是5V（或3.3V）。LED的正向电压仅为约2.1V。直接连接将试图通过极高且不受控的电流，从而损坏LED，并可能损坏微控制器引脚。您必须始终使用串联限流电阻。

8.2 为什么光强分档限值有±15%的容差？

此容差考虑了测量系统变化和微小的生产波动。这意味着，当在不同的校准系统上测量时，来自U档（3200-4200 mcd）的LED实际测量值可能低至约2720 mcd（3200 * 0.85）或高达约4830 mcd（4200 * 1.15）。设计人员应在其光学要求中考虑此范围。

8.3 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λP）是光谱功率分布曲线达到最大强度时的波长。主波长（λD）是从CIE色度图计算得出的值；它代表了一个纯单色光的单一波长，对于标准人类观察者而言，该单色光与LED呈现相同的颜色。λD在应用中的颜色规格方面更为相关。

9. 技术概述与趋势

9.1 AlInGaP技术原理

该LED采用铝铟镓磷（AlInGaP）半导体材料作为其有源区。通过在晶体生长过程中精确控制这些元素的比例，可以设计材料的带隙，使其在可见光谱的黄色、橙色和红色部分发光。与磷化镓（GaP）等旧技术相比，AlInGaP以其高内量子效率和良好的高温性能而闻名。

9.2 行业背景与演进

像这样的直插式LED代表了一种成熟且高度可靠的封装技术。虽然表面贴装器件（SMD）LED因其更小的尺寸和适合自动化组装而在新设计中占主导地位，但直插式LED对于需要更高机械强度、更易于手动原型制作和维修，或通过引脚散热有益的应用场景仍然至关重要。持续的发展重点在于提高光效（每瓦更多光）和改进生产分档内的颜色一致性，即使对于这些成熟的封装类型也是如此。