5mm 圓形綠色LED燈泡 LTL2R3TGY3K 規格書 - T-1 3/4 封裝 - 最大3.3V - 105mW - 主波長530nm - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳述一款5mm圓形插件式LED燈泡的規格。此款廣受歡迎的T-1 3/4封裝設計，具備平滑均勻的輻射圖樣，適用於需要清晰、一致照明的應用。該元件採用先進的InGaN技術，產生典型主波長為530nm的綠光，並封裝於水清環氧樹脂中。

1.1 核心優勢與目標市場

此LED的主要優勢包括高發光強度輸出，帶來高發光效率與較低的功耗以節省能源。其封裝提供優異的防潮性並含有紫外線抑制劑，使其在室內及嚴苛的戶外環境中皆能穩定運作。主要的目標應用為全彩看板、廣告看板、視訊訊息顯示器、交通號誌及公車標誌等，這些應用對可靠度與亮度要求極高。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

此元件在環境溫度(TA)為25°C時，最大功耗額定值為105mW。最大連續順向電流(DC)為30mA。在脈衝操作下，特定條件下（工作週期 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10ms）允許峰值順向電流達100mA。操作溫度範圍為-30°C至+85°C，儲存溫度範圍更寬，為-40°C至+100°C。順向電流自30°C起，需以0.45 mA/°C的線性降額因子進行降額。最大逆向電壓為5V，但此元件並非設計用於逆向操作。

2.2 電氣與光學特性

在標準測試條件TA=25°C、IF=20mA下，發光強度(Iv)範圍從最低7800 mcd到典型最高16000 mcd，測試容差為±15%。順向電壓(VF)範圍為2.8V至3.3V。視角(2θ1/2)定義為強度降至軸向值一半時的離軸角度，典型值為30°，量測容差為±2°。峰值發射波長(λP)典型值為531nm，而主波長(λd)範圍為525nm至532nm。譜線半寬(Δλ)典型值為35nm。在VR=5V時，逆向電流(IR)最大值為50μA。

3. 分級系統規格

本產品依據三個關鍵參數進行分類，以確保應用上的一致性。

3.1 發光強度分級

發光強度分為三個等級(A, B, C)，在IF=20mA下的最小與最大值分別為：等級A (7800-9600 mcd)、等級B (9600-12500 mcd)、等級C (12500-16000 mcd)。每個等級界限的容差為±15%。

3.2 主波長分級

主波長分為三個群組(G1, G2, G3)：G1 (525-527 nm)、G2 (527-530 nm)、G3 (530-532 nm)。每個等級界限的容差為±1nm。

3.3 順向電壓分級

順向電壓以0.1V為間隔分為五個等級(1至5)：等級1 (2.8-2.9V)、等級2 (2.9-3.0V)、等級3 (3.0-3.1V)、等級4 (3.1-3.2V)、等級5 (3.2-3.3V)。每個等級界限的容差為±0.07V。

4. 性能曲線分析

本規格書參考了在25°C環境溫度下量測的典型電氣與光學特性曲線。這些曲線以視覺化方式呈現關鍵參數間的關係，為設計人員提供對元件在不同條件下行為的深入理解。雖然提供的文本未詳述具體圖表，但此類曲線通常包括順向電流對順向電壓(I-V曲線)、相對發光強度對順向電流、相對發光強度對環境溫度，以及光譜分佈圖。分析這些曲線對於預測實際應用中的性能至關重要，特別是在熱管理與驅動電流選擇方面。

5. 機械與封裝資訊

5.1 外型尺寸

本元件符合廣為使用的T-1 3/4 (5mm)圓形燈泡外型。關鍵尺寸註記包括：所有尺寸單位為毫米（括號內為英吋）；除非另有說明，標準公差為±0.25mm (.010\")；法蘭下方樹脂最大凸出量為1.0mm (.04\")；引腳間距量測點為引腳自封裝體伸出的位置。設計人員必須參考詳細的尺寸圖以進行精確的放置與佔位設計。

5.2 極性識別與引腳成型

極性由引腳配置指示（通常較長的引腳為陽極）。在組裝過程中，引腳必須在距離LED透鏡基座至少3mm處彎折。引腳框架的基座不可作為支點。引腳成型必須在常溫下進行，並在焊接製程之前完成，以避免對環氧樹脂封裝體造成機械應力。

6. 焊接與組裝指南

6.1 焊接參數與製程

焊接點與透鏡基座之間必須保持最小間距：烙鐵焊接為3mm，波焊為2mm。必須避免將透鏡浸入焊料中。建議條件如下：烙鐵焊接：最高350°C，最長3秒（僅限一次）。波焊：預熱最高100°C，最長60秒；焊波最高260°C，最長5秒。紅外線迴焊不適用於此插件式LED。過高的溫度或時間可能導致透鏡變形或災難性故障。

6.2 儲存與清潔

儲存環境溫度不應超過30°C，相對濕度不應超過70%。從原始包裝取出的LED應在三個月內使用。如需長期儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣環境。清潔時，請使用異丙醇等酒精類溶劑。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝規格為每防靜電包裝袋裝500、200或100件。每內箱放置十個包裝袋，總計5,000件。每外裝運紙箱裝八個內箱，因此每外箱總計40,000件。每個裝運批次中，僅最後一包可能為非滿包。發光強度、主波長及順向電壓的分級代碼標示於每個包裝袋上，以供追溯。

8. 應用建議與設計考量

8.1 典型應用場景

此LED非常適合室內外標誌應用，包括全彩看板、廣告看板、視訊訊息顯示器、交通號誌及公車標誌。其高亮度與環境耐受性，使其成為需要高能見度與長期可靠性的應用的理想選擇。

8.2 驅動電路設計

LED是電流驅動元件。為確保多顆LED並聯時的亮度均勻性，強烈建議為每顆LED串聯一個限流電阻（電路A）。不建議在沒有個別串聯電阻的情況下並聯驅動多顆LED（電路B），因為個別LED的順向電壓(I-V)特性差異，將導致電流分配不均，從而造成亮度不均。

8.3 靜電放電(ESD)防護

靜電或電源突波可能損壞LED。預防措施包括：操作時佩戴導電腕帶或防靜電手套；確保所有設備、儀器及工作檯面妥善接地；以及使用離子風扇中和工作區域的靜電荷。

9. 技術比較與差異化

與標準5mm LED相比，此元件提供更高的典型發光強度（最高達16000 mcd），這意味著在標誌應用中具有更高的效率與潛在的節能效果。環氧樹脂配方中包含特定的紫外線抑制劑及增強的防潮性，使其在戶外及惡劣環境應用中，相較於基本商用級LED更具競爭優勢。詳細的三維分級系統（強度、波長、電壓）允許在陣列應用中實現更緊密的顏色與亮度匹配，此特性對於高品質視訊與訊息顯示器至關重要。

10. 基於技術參數的常見問題

問：峰值波長與主波長有何不同？

答：峰值波長(λP)是發射光譜強度達到最大值時的波長（此處典型值為531nm）。主波長(λd)源自CIE色度圖，代表最能定義光線感知顏色的單一波長（此處為525-532nm）。主波長對於顏色規格更為相關。

問：我可以持續以30mA驅動此LED嗎？

答：可以，30mA是在25°C下的最大額定連續DC順向電流。然而，為了確保長期可靠運作，特別是在較高的環境溫度下，建議低於此最大值操作，並應用指定的降額因子（30°C以上為0.45 mA/°C）。

問：為什麼並聯的每顆LED都需要串聯電阻？

答：LED的順向電壓(Vf)存在自然變異（如分級表所示）。當多顆LED並聯至共同電壓源時，若無串聯電阻來限制電流，Vf略低的LED將比Vf較高的LED汲取不成比例的更多電流。這會導致亮度不均，並可能使Vf較低的LED承受過大壓力。串聯電阻為每個獨立元件充當簡單的電流調節器。

11. 實務設計與使用案例

案例：設計高能見度交通警告標誌。設計師需要設計一個太陽能供電、閃爍的前方道路施工標誌。使用此LED時，他們會選擇來自相同發光強度等級（例如，等級C）和主波長等級（例如，G2）的LED，以確保整個標誌的亮度與顏色均勻。他們會使用微控制器設計驅動電路以產生閃爍模式，每顆LED（或小型串聯串）都有其自身的限流電阻，該電阻根據電源電壓（例如，電池的12V）和LED的順向電壓等級（例如，等級3，Vf ~3.05V）計算得出。高發光強度確保標誌在日光下清晰可見，而抗紫外線和防潮的封裝則保證了在戶外環境中的使用壽命。謹慎的PCB佈局將維持距離LED本體至少3mm的引腳彎折與焊接間距。

12. 原理介紹

此元件為發光二極體(LED)。其運作基於半導體材料中的電致發光原理。當順向電壓施加於p-n接面時，來自n型區域的電子與來自p型區域的電洞復合，以光子（光）的形式釋放能量。此處使用的特定半導體材料為氮化銦鎵(InGaN)，其被設計為發射可見光譜中綠光區域（約530nm）的光子。水清環氧樹脂封裝用於保護半導體晶片、作為透鏡將光輸出塑形為30°視角，並為引腳提供機械支撐。

13. 發展趨勢

此類插件式指示LED的發展趨勢持續朝向更高的發光效率（每瓦電能輸入產生更多光輸出），從而實現更亮顯示與更低能耗。同時也著重於改善顏色一致性，並擴充分級選項以在全彩應用中實現精確的色彩匹配。儘管表面黏著元件(SMD)技術因小型化需求主導新設計，但插件式LED對於需要穩固機械安裝、易於手動原型製作，以及較大封裝中高單點亮度的應用仍然至關重要。整合更堅固的材料以提升極端環境耐受性也是一個持續發展的領域。