LTL750RGBHBJH292U RGB LED 燈珠規格書 - 插件式 - 20mA - 紅/綠/藍 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTL750RGBHBJH292U 是一款插件式、直角安裝的電路板指示燈 (CBI)，將紅、綠、藍 (RGB) 三色 LED 晶片整合於單一黑色塑膠外殼內。其配備白色擴散鏡片，用於混色與均勻光線分佈。此元件設計用於靈活安裝於印刷電路板 (PCB) 或面板上，為多色指示需求提供可堆疊且易於組裝的解決方案。

1.1 核心特色

• 無鉛 (Pb) 且符合 RoHS 規範的結構。
• 低功耗與高發光效率。
• 適用於 PCB 或面板整合的多樣化安裝選項。
• 整合 RGB LED 晶片，搭配白色擴散鏡片進行混色。

1.2 目標應用

此 LED 燈珠適用於廣泛需要多色狀態指示、信號或背光的電子設備。主要應用領域包括：

• 通訊設備
• 電腦周邊與系統
• 消費性電子產品
• 家用電器
• 工業控制系統

2. 技術參數詳解

除非另有說明，所有規格均在環境溫度 (TA) 25°C 下定義。

2.1 絕對最大額定值

超出這些限制的應力可能導致元件永久損壞。

• 功率消耗：紅光：80 mW，綠光：108 mW，藍光：108 mW。
• 峰值順向電流：(1/10 工作週期，0.1ms 脈衝) 紅光：90 mA，綠光：100 mA，藍光：100 mA。
• 直流順向電流 (連續)：所有顏色均為 30 mA。
• 降額因子：所有顏色自 50°C 起線性降額，速率為 0.57 mA/°C。
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
• 接腳焊接溫度：最高 260°C，持續 5 秒，測量點距離 LED 本體 2.0mm。

2.2 電氣與光學特性

典型性能參數於順向電流 (IF) 20mA 下量測。

• 發光強度 (Iv)：
  • 紅光：140 - 725 mcd
  • 綠光：170 - 870 mcd
  • 藍光：38 - 180 mcd
• 視角 (2θ1/2)：所有顏色均約為 110 度。此為發光強度降至軸向值一半時的離軸角度。
• 峰值波長 (λP)：
  • 紅光：~634 nm
  • 綠光：~525 nm
  • 藍光：~470 nm
• 主波長 (λd)：
  • 紅光：618 - 630 nm
  • 綠光：513 - 530 nm
  • 藍光：465 - 477 nm
• 順向電壓 (VF)：
  • 紅光：1.7V (最小)，2.2V (典型)，2.7V (最大)
  • 綠光：2.5V (最小)，3.2V (典型)，3.6V (最大)
  • 藍光：2.5V (最小)，3.2V (典型)，3.6V (最大)
• 逆向電流 (IR)：於 VR = 5V 下量測。紅光：最大 10 μA，綠光/藍光：最大 50 μA。此元件並非設計用於逆向偏壓操作。

3. 分級系統規格

LED 根據其在 20mA 下的發光強度進行分級。這確保了生產批次在定義範圍內的顏色與亮度一致性。每個分級界限適用 ±15% 的容差。

3.1 發光強度分級

• 紅光分級：
  • RA：140 - 240 mcd
  • RB：240 - 420 mcd
  • RC：420 - 725 mcd
• 綠光分級：
  • GA：170 - 290 mcd
  • GB：290 - 500 mcd
  • GC：500 - 870 mcd
• 藍光分級：
  • BA：38 - 65 mcd
  • BB：65 - 110 mcd
  • BC：110 - 180 mcd

發光強度的特定分級代碼標示於每個包裝袋上，便於在製造過程中進行精確選擇。

4. 機械與包裝資訊

4.1 外型尺寸

此元件採用標準直角插件式封裝。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米 (原始圖紙中提供英吋)。
• 除非另有規定，一般公差為 ±0.25mm。
• 法蘭下方樹脂最大凸出量為 1.0mm。
• 接腳間距於接腳從封裝本體伸出之點測量。

4.2 包裝規格

產品採用多層級包裝系統供應，以保護元件並方便處理。

• 管裝：容納 46 顆。尺寸：520mm x 12.7mm x 8.9mm。
• 內盒：包含 156 管，總計 7,176 顆。尺寸：544mm x 180mm x 141mm。
• 外箱：包含 4 個內盒，總計 28,704 顆。尺寸：550mm x 370mm x 302mm。

5. 焊接與組裝指南

正確的操作對於確保元件可靠性與防止損壞至關重要。

5.1 接腳成型

• 彎折必須在距離 LED 鏡片基座至少 3mm 的位置進行。
• 請勿使用導線架的基座作為支點。
• 接腳成型必須在常溫下、焊接製程之前完成。
• 在 PCB 組裝期間，使用必要的最小壓接力，以避免對接腳或封裝造成過度的機械應力。

5.2 焊接製程

必須在鏡片基座與焊點之間保持至少 2mm 的間距。必須避免將鏡片浸入焊料中。

• 烙鐵焊接：
  • 溫度：最高 350°C。
  • 時間：最長 3 秒 (僅限一次)。
• 波峰焊接：
  • 預熱溫度：最高 100°C。
  • 預熱時間：最長 60 秒。
  • 焊錫波溫度：最高 260°C。
  • 焊接時間：最長 5 秒。

重要注意事項：過高的焊接溫度和/或時間可能導致鏡片變形或 LED 嚴重故障。紅外線 (IR) 迴焊並非適用於此插件式 LED 燈珠的製程。

5.3 儲存與清潔

• 儲存：建議儲存條件為 ≤30°C 且相對濕度 ≤70%。從原始包裝取出的 LED 應在三個月內使用。如需更長時間儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣環境。
• 清潔：如有必要，僅可使用酒精類溶劑（如異丙醇）進行清潔。

6. 應用與設計考量

6.1 驅動電路設計

LED 是電流驅動元件。為確保驅動多顆 LED 時亮度均勻，特別是在並聯配置中，強烈建議為每顆 LED 串聯一個限流電阻 (電路模型 A)。不建議在沒有個別串聯電阻的情況下並聯驅動多顆 LED (電路模型 B)，因為 LED 之間順向電壓 (Vf) 特性的微小差異可能導致電流分配顯著不同，從而造成亮度不均。

6.2 靜電放電 (ESD) 防護

這些 LED 對靜電放電和電源突波敏感，可能導致立即或潛在損壞。為防止 ESD 損壞：

• 操作人員在處理 LED 時應佩戴導電腕帶或防靜電手套。
• 所有設備、機器、工作台和儲物架必須妥善接地。
• 使用離子風機來中和工作區域的靜電荷。

6.3 應用適用性

此 LED 燈珠適用於一般室內外標誌應用以及標準電子設備。其指定的操作溫度範圍 -40°C 至 +85°C 支援在各種環境條件下使用。

7. 性能曲線與典型特性

本規格書參考了以圖形方式呈現關鍵關係的典型性能曲線。這些曲線對於詳細的設計分析至關重要。

• 相對發光強度 vs. 順向電流：顯示每種顏色的光輸出如何隨電流增加而增加，通常可達最大額定電流。
• 順向電壓 vs. 順向電流：說明每個 LED 晶片的 V-I 特性，對於計算適當的串聯電阻值至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示隨著接面溫度升高，光輸出的降額情況，突顯了在高功率或高環境溫度應用中熱管理的重要性。
• 光譜分佈：描繪每種顏色的相對輻射功率與波長的關係，以視覺化方式顯示峰值波長和主波長。

設計師應參考這些曲線，以優化驅動條件、了解效率權衡，並預測非標準溫度下的性能。

8. 技術比較與設計優勢

LTL750RGBHBJH292U 為多色指示提供了多項設計優勢：

• 整合式 RGB 解決方案：將三個獨立顏色晶片整合在一個直角封裝中，與使用三個分立的單色 LED 相比，節省了 PCB 空間。
• 提供混色效果以及更寬廣、更均勻的視覺圖案，非常適合需要從各種角度都能看見的狀態指示燈。標準化分級：
• 針對發光強度定義的分級系統，可在生產中實現可預測且一致的亮度水平，減少最終組裝中的顏色與亮度匹配問題。穩固的插件式設計：
• 提供與 PCB 的強固機械連接，適用於可能承受振動或需要手動組裝的應用。9. 常見問題 (FAQ)

9.1 峰值波長與主波長有何不同？

峰值波長 (λP) 是發射光功率達到最大值時的波長。主波長 (λd) 源自 CIE 色度圖，代表與 LED 感知顏色相匹配的純單色光的單一波長。對於 LED 而言，λd 通常與人眼對顏色的感知更為相關。

9.2 我可以不使用串聯電阻來驅動此 LED 嗎？

不可以。不建議直接從電壓源驅動 LED，這很可能因電流過大而損壞元件。LED 必須以受控電流驅動，通常透過使用恆流驅動器，或更常見的是使用帶有串聯限流電阻的電壓源來實現。

9.3 為何鏡片與焊點之間需要至少 2mm 的間距？

此間距可防止焊接過程中 LED 的環氧樹脂鏡片受到熱損壞。過高的熱量可能導致鏡片破裂、變色或變形，從而損害光學性能，並可能使半導體晶片暴露於環境污染物中。

9.4 如何為我的應用選擇正確的分級？

根據您的設計所需的最小發光強度來選擇分級。例如，如果您的應用在 20mA 下需要至少 300 mcd 的紅光強度，則需要指定 RB 或 RC 分級。參考分級表可確保您獲得符合亮度規格的元件。

10. 實務設計案例研究

情境：

為工業控制器設計一個多狀態指示燈面板。該面板需要使用單一指示燈位置來顯示電源 (恆亮綠燈)、故障 (閃爍紅燈) 和待機 (恆亮藍燈) 狀態。使用 LTL750RGBHBJH292U 的實現方式：

電路設計：

1. 微控制器驅動三個獨立的輸出引腳，每個引腳連接到 LED 的一個顏色通道 (R, G, B)。每個通道包含一個串聯電阻，其值根據所需電流 (例如，15mA 以獲得足夠亮度)、規格書中該顏色的典型順向電壓 (Vf) 以及供電電壓計算得出。電阻計算範例 (綠光通道，Vcc=5V)：
2. 目標 IF = 15mA，典型 Vf (綠光) = 3.2V。
   • 電阻值 R = (Vcc - Vf) / IF = (5V - 3.2V) / 0.015A ≈ 120 歐姆。
   • 電阻額定功率 P = (Vcc - Vf) * IF = 1.8V * 0.015A = 0.027W。標準 1/8W (0.125W) 電阻已足夠。
   • 實現的效益：
3. 節省空間：
   • 一個元件取代三個。簡化組裝：
   • 只需插入和焊接一個元件。外觀一致：
   • 白色擴散鏡片確保所有顏色從同一點發出，具有相似的光束圖案，營造出專業的外觀。靈活性：
   • 微控制器可以透過同時啟動多個通道，輕鬆創建其他狀態，如黃色 (紅+綠) 或青色 (綠+藍)。11. 工作原理

發光二極體 (LED) 是一種當電流通過時會發光的半導體元件。這種稱為電致發光的現象發生在電子與元件內的電洞重新結合時，以光子的形式釋放能量。發射光的顏色由所用半導體材料的能隙決定。在 LTL750RGBHBJH292U 中，三個不同的半導體晶片——每個都設計有特定的能隙——被安置在一起，以獨立產生紅、綠、藍光。覆蓋晶片的白色擴散鏡片散射並混合光線，提供均勻的視覺輸出。

12. 技術趨勢

多色和 RGB LED 的市場持續發展。影響 LTL750RGBHBJH292U 等元件的關鍵趨勢包括：

效率提升：

• 持續的材料科學和晶片設計改進帶來更高的發光效率 (每瓦電能輸入產生更多光輸出)，允許在更低功率或更少熱負載下實現更亮的指示燈。微型化：
• 雖然插件式封裝對於穩固性仍然至關重要，但同時也存在向更小的表面黏著元件 (SMD) RGB LED 發展的趨勢，以適應高密度 PCB 設計。整合控制：
• 一個日益增長的趨勢是將 LED 晶片與微型控制器 IC 整合在同一封裝內，創造出智慧型 LED，可以進行數位定址和編程，實現複雜的顏色序列，而無需外部微控制器的負擔。顏色一致性與分級：
• 製造製程不斷改進，以生產參數分佈更集中的 LED，減少對廣泛分級的需求，並從生產中直接提供更一致的性能。像這樣的插件式 RGB 指示燈，對於那些耐用性、易於手動組裝和經過驗證的性能至關重要的應用，仍然是一個基本且可靠的解決方案。

Through-hole RGB indicators like this one remain a fundamental and reliable solution for applications where durability, ease of manual assembly, and proven performance are paramount.