LTL-R42NM1H229 LED燈珠規格書 - 通孔式 - 黃/綠色 - 20mA - 52mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTL-R42NM1H229係一款專為電路板指示燈（CBI）而設計嘅通孔式LED燈珠。佢由一個黑色塑膠直角座（外殼）同兩粒唔同顏色嘅LED燈珠組成。呢個元件專為簡易安裝喺印刷電路板（PCB）上而設計，為狀態指示提供可靠又抵用嘅解決方案。

1.1 核心優勢

• 安裝簡便：設計經過優化，可以簡單高效咁安裝喺電路板上。
• 對比度提升：黑色外殼物料提供高對比度，令著燈嘅LED更加顯眼。
• 能源效益：具備低功耗同高發光效率嘅特點。
• 環保合規：呢款係符合RoHS（有害物質限制）指令嘅無鉛產品。
• 雙色選擇：整合咗兩種唔同嘅LED顏色：標準黃色（約589nm）同綠色/黃綠色（約569nm）。

1.2 目標應用

呢款LED燈珠適用於各種需要清晰狀態或指示燈嘅電子設備。主要應用領域包括：

• 通訊設備
• 電腦同周邊裝置
• 消費電子產品
• 工業控制系統

2. 技術參數深入分析

呢部分會對LTL-R42NM1H229 LED燈珠嘅主要電氣、光學同熱力參數進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 功耗（P_D）：每粒LED 52 mW。呢個係LED喺環境溫度（T_A）為25°C時可以持續散發嘅最大功率。超過呢個限制有熱損壞風險。
• 峰值正向電流（I_FP）：60 mA。呢個電流只允許喺脈衝條件下使用（佔空比 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 0.1ms）。唔可以用於直流操作。
• 直流正向電流（I_F）：20 mA。呢個係建議用於可靠長期操作嘅最大連續正向電流。
• 操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。器件設計喺呢個環境溫度範圍內運作。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。器件唔使用時可以安全儲存喺呢啲範圍內。
• 引腳焊接溫度：最高260°C，最多5秒，測量點距離LED主體2.0mm（0.079\"）。呢個定義咗手動或波峰焊接過程中嘅熱曲線容差。

2.2 電氣及光學特性

以下係喺T_A=25°C同I_F=10mA下測量嘅典型性能參數，除非另有說明。

• 發光強度（I_V）：亮度嘅關鍵指標。
  • 黃色LED：典型值11 mcd，範圍由3.8 mcd（最小）到30 mcd（最大）。
  • 綠色/黃綠色LED：典型值19 mcd，範圍由8.7 mcd（最小）到50 mcd（最大）。
  • 注意：測量包含±15%嘅測試容差。綠色LED顯示出更高嘅典型亮度。
• 視角（2θ_1/2）：兩種顏色都係100度。呢個寬視角確保從相對於其軸線嘅廣泛位置都可以睇到LED。
• 峰值波長（λ_P）：發射光強度最高嘅波長。
  • 黃色：591 nm
  • 綠色：572 nm
• 主波長（λ_d）：代表光線嘅感知顏色。
  • 黃色：589 nm（範圍584-594 nm）
  • 綠色/黃綠色：569 nm（範圍566-574 nm）
• 譜線半寬度（Δλ）：兩種顏色都大約係15 nm，表示發射嘅顏色相對窄同純淨。
• 正向電壓（V_F）：典型值2.0V，喺I_F=10mA時最大值為2.5V。呢個低電壓兼容常見嘅低壓邏輯電路。
• 反向電流（I_R）：喺V_R=5V時，最大值為100 μA。重要提示：器件唔係為反向偏壓操作而設計；呢個參數僅供測試用途。喺電路中施加反向電壓可能會損壞LED。

3. 分級系統說明

產品使用分級系統，根據LED嘅發光強度（I_V）同色調（主波長）進行分類。咁樣確保生產批次內嘅一致性。

3.1 發光強度分級

LED根據喺10mA下測量嘅光輸出被分入唔同嘅級別（A、B、C、D）。規格註明每個I_V級別限制有±15%嘅容差。即係話，同一級別內嘅LED會有相近嘅亮度水平，呢點對於需要多個指示燈外觀一致嘅應用至關重要。

3.2 色調（波長）分級

LED會根據其主波長進一步分類。每個色調級別嘅容差為±1nm。呢種嚴格控制確保相同標稱顏色（黃色或綠色）嘅個別LED之間顏色變化極小，對於美觀一致性同顏色編碼指示系統好重要。

分級表（例如，L2、L3、H06、3ST等代碼）將特定嘅發光強度同色調級別組合與最終產品代碼（A、B、C、D）相關聯，允許根據應用需求進行精確選擇。

4. 性能曲線分析

雖然PDF參考咗典型特性曲線，但可以推斷出標準LED行為：

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

LED係二極管，表現出非線性I-V關係。正向電壓（V_F）具有負溫度係數，即係話佢會隨接面溫度升高而輕微下降。指定喺10mA時V_F約為2.0-2.5V，係設計驅動電路中限流電阻嘅關鍵參數。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

喺建議操作範圍內（最高20mA），光輸出（I_V）大約與正向電流（I_F）成正比。以高於呢個電流驅動LED會增加亮度，但同時會增加功耗同接面溫度，可能縮短壽命並導致顏色偏移。

4.3 溫度依賴性

LED性能對溫度敏感。發光強度通常會隨接面溫度上升而下降。指定嘅操作溫度範圍-30°C至+85°C定義咗公佈嘅光學特性有效嘅環境條件。喺更高溫度下操作會導致光輸出減少。

5. 機械及包裝資料

5.1 外形尺寸

器件採用直角通孔設計。關鍵尺寸註明包括：

• 所有尺寸單位為毫米，默認公差為±0.25mm，除非尺寸圖上另有特別註明。
• 外殼物料係黑色塑膠。
• LED1係綠色/黃綠色，配有相應嘅綠色擴散透鏡。
• LED2係黃色，配有相應嘅黃色擴散透鏡。

注意：確切嘅尺寸圖喺規格書中有參考，但呢度唔以文字形式複製。設計師必須參考原始圖紙以獲取精確嘅放置同焊盤細節。

5.2 極性識別

對於通孔LED，陰極通常可以通過LED透鏡上嘅平邊、較短嘅引腳或外殼上嘅標記來識別。規格書嘅尺寸圖應該清楚標明極性。正確極性至關重要；反向連接會導致唔著燈，如果反向電壓超過5V，仲可能會損壞器件。

5.3 包裝規格

產品以適合自動化組裝或手動處理嘅包裝供應。包裝規格詳細說明每卷、每管或每盤嘅數量，以及包裝內元件嘅方向，以便利貼片機或防止運輸同儲存期間損壞。

6. 焊接及組裝指引

正確處理對於確保可靠性同防止損壞至關重要。

6.1 儲存條件

如果長時間儲存喺原始防潮袋之外，建議將LED儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度下。如果從原始包裝中取出，請喺三個月內使用。如需更長時間儲存，請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。

6.2 清潔

如果需要清潔，只可使用酒精類溶劑，例如異丙醇。避免使用可能損壞塑膠透鏡或外殼嘅強效或不明化學清潔劑。

6.3 引腳成型

如果需要彎曲引腳，必須喺焊接前，喺室溫下進行。彎曲點應距離LED透鏡底座至少3mm。唔好用LED主體作為支點。插入PCB時施加最小嘅力，以避免對引腳或環氧樹脂密封造成機械應力。

6.4 焊接參數

關鍵規則：保持焊點同LED透鏡底座之間最少2mm距離。唔好將透鏡浸入焊錫中。

• 烙鐵：最高溫度350°C。每個引腳最大接觸時間3秒。只可進行一次。
• 波峰焊：
  • 預熱：最高120°C，最多100秒。
  • 焊錫波：最高260°C。
  • 焊接時間：最多5秒。
  • 浸錫位置：不低於透鏡底座2mm。
• 警告：過高溫度或時間會熔化塑膠透鏡、降解環氧樹脂，或導致半導體接面災難性故障。

7. 應用設計建議

7.1 驅動電路設計

LED係電流驅動器件。為確保穩定操作同長壽命，必須為每粒LED串聯一個限流電阻。電阻值（R）使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F，其中V_F係LED正向電壓（設計時使用典型值或最大值以留餘量），I_F係所需正向電流（≤20mA）。

電路模型A（推薦）：每粒LED都有自己專用嘅限流電阻。咁樣提供最好嘅亮度均勻性同獨立電流控制，因為佢補償咗每粒LED I-V特性嘅微小差異。

電路模型B（不推薦用於均勻性）：多粒LED並聯，共用一個電阻。由於LED正向電壓嘅自然差異，呢種做法會導致LED之間亮度有顯著差異。一粒V_F稍低嘅LED會汲取更多電流，顯得更亮，可能導致電流搶奪同不均勻損耗。

7.2 ESD（靜電放電）保護

LED對靜電放電敏感。處理同組裝期間必須採取預防措施：

• 操作人員應佩戴接地手環或防靜電手套。
• 所有工作站、工具同設備必須妥善接地。
• 使用離子發生器中和可能積聚喺塑膠透鏡上嘅靜電荷。
• 為人員實施ESD培訓同認證計劃。

7.3 熱管理

雖然功耗好低（每粒LED 52mW），但確保器件喺其指定溫度範圍內運作對於維持光輸出同壽命至關重要。避免將LED放置喺其他發熱元件附近。PCB上足夠嘅間距允許一定嘅自然對流冷卻。

8. 技術比較與區分

LTL-R42NM1H229喺其細分領域提供特定優勢：

• 集成雙色：喺一個緊湊外殼中包含兩種唔同、常見嘅指示燈顏色（黃色同綠色/黃綠色），相比使用兩粒獨立單色LED，節省電路板空間。
• 直角設計：直角外殼將光線導向平行於PCB表面，非常適合前面板或側面發光指示燈應用，呢啲應用嘅觀看方向係從側面，唔係上面。
• 黑色外殼：當LED熄滅時提供優越嘅對比度，令著燈狀態更加明顯，特別係喺明亮環境光條件下。
• 標準通孔封裝：提供機械穩固性同易於手動焊接，適合原型製作或小批量生產，相比需要更精確組裝工藝嘅表面貼裝器件。

9. 常見問題（基於技術參數）

Q1：我可唔可以用30mA驅動呢粒LED以獲得額外亮度？

A：唔可以。直流正向電流嘅絕對最大額定值係20mA。以30mA操作超過呢個額定值，會顯著增加接面溫度，加速光通量衰減，並可能導致過早失效。請務必喺建議操作條件內使用。

Q2：正向電壓列明為2.0V（典型）至2.5V（最大）。我計算限流電阻時應該用邊個值？

A：為咗一個穩健嘅設計，確保即使有元件公差，電流都唔會超過最大額定值，請喺你嘅計算中使用最大值 V_F（2.5V）。咁樣可以保證，即使LED嘅V_F處於其範圍嘅低端，實際電流都會喺或低於你嘅目標值。

Q3：峰值波長同主波長有咩區別？

A：峰值波長（λ_P)係光譜功率輸出最高嘅物理波長。主波長（λ_d)係基於人類顏色感知（CIE色度圖）嘅計算值；佢係一種純單色光嘅波長，呢種光睇落去同LED嘅顏色一樣。λ_d對於描述感知顏色更相關。

Q4：我可唔可以用呢粒LED喺戶外？

A：規格書話佢適合室內同室外標誌。不過，對於直接暴露喺紫外線、濕度同溫度劇烈變化嘅惡劣戶外環境，需要額外嘅設計考慮，例如PCB上嘅保護塗層、防護外殼，以及喺極端溫度下驗證性能。

10. 實用設計及使用案例

場景：為網絡路由器設計一個雙狀態指示燈。

LTL-R42NM1H229係理想選擇。綠色LED可以指示電源開啟/系統正常，而黃色LED可以指示網絡活動或警告。

實施：

1. 將元件放置喺PCB上靠近前面板嘅位置。

2. 設計兩個獨立嘅驅動電路，每個都有一個限流電阻，使用5V電源為15mA驅動電流（遠低於20mA限制）計算：R = (5V - 2.5V) / 0.015A ≈ 167Ω（使用標準180Ω或150Ω電阻）。

3. 將綠色LED嘅陽極連接到一個設為高電平以表示正常狀態嘅GPIO引腳。

4. 將黃色LED嘅陽極連接到另一個隨數據活動切換嘅GPIO引腳。

5. 確保PCB佈局保持2mm嘅焊接點到透鏡間距。

6. 組裝期間，嚴格遵循ESD、引腳成型同焊接指引。

咁樣就得到一個使用單一元件佔位面積嘅整潔、專業同可靠嘅狀態指示系統。

11. 工作原理簡介

發光二極管（LED）係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n接面兩端時，來自n型材料嘅電子會喺有源區與來自p型材料嘅電洞複合。呢個複合過程以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光嘅特定顏色（波長）由用於構建LED芯片嘅半導體材料嘅能帶隙決定。呢個器件中嘅黃色同綠色係使用唔同嘅半導體材料組合實現嘅（例如，黃色用AlInGaP，綠色用InGaN）。芯片上方嘅擴散塑膠透鏡用於擴散光線，形成100度嘅寬視角。

12. 技術趨勢

通孔LED燈珠因其簡單同耐用性，仍然係電子產品中嘅主要元件，特別係喺需要高機械強度或手動組裝盛行嘅應用中。然而，行業嘅總體趨勢係朝向表面貼裝器件（SMD）LED，佢哋提供更細嘅佔位面積、更低嘅高度，以及兼容高速自動化貼片組裝線，降低大批量產品嘅製造成本。此外，LED芯片技術嘅進步持續提高發光效率（每瓦電輸入產生更多光輸出），允許以更低嘅驅動電流實現相同亮度，從而提高能源效益同熱性能。謹慎嘅電流控制、熱管理同ESD保護嘅原則，喺所有LED封裝類型中仍然普遍至關重要。