目录
1. 产品概述
本文档详述了一款通用型LED灯珠系列，提供两种行业标准直插式封装尺寸：T1 (3mm) 和 T1 3/4 (5mm)。这些器件旨在提供比基础指示灯LED更高的发光强度，适用于需要增强可见度的应用场景。其核心发光材料为生长在砷化镓衬底上的铝铟镓磷 (AlInGaP)，该技术以其在红到绿光谱范围内的高效率和良好色纯度而闻名。
1.1 核心优势
本系列LED的主要优势包括低功耗、高发光强度输出和高效率。它们提供多种对应不同光源颜色的透镜色调选项，为设计提供灵活性。标准的45度视角确保了宽广且一致的光发射模式。
1.2 目标应用
这些LED专为通用指示灯和状态显示而设计，广泛应用于消费电子产品、工业控制面板、汽车内饰照明以及需要可靠、明亮信号指示的电器指示灯等领域。
2. 技术参数深度解析
以下章节对规格书中指定的关键技术参数进行详细、客观的分析。
2.1 绝对最大额定值
绝对最大额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。对于本系列所有颜色型号，在环境温度 (TA) 为25°C时，连续正向电流额定值为30 mA。功耗为75 mW。在脉冲条件下（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms），允许的峰值正向电流为90 mA（红色型号）或60 mA（琥珀色、黄色、绿色型号）。最大反向电压为5V。工作和存储温度范围规定为-40°C至+100°C。正向电流的降额系数为0.4 mA/°C（从70°C开始线性下降），这意味着当温度超过此点后，允许的连续电流会降低以防止过热。
2.2 电气与光学特性
电气和光学特性在TA=25°C、标准测试电流 (IF) 为20 mA的条件下测得。数据分别针对3mm（F系列，料号以LTL1CHJ开头）和5mm（H系列，料号以LTL2F7J开头）封装提供，但相同颜色的数值是一致的。
2.2.1 发光强度 (Iv)
发光强度是衡量感知亮度的指标，所有颜色类型的最小规定值为65 mcd。典型值因颜色而异：超红 (LTLxCHJDTNN/xF7JDTNN) 为120 mcd，超级红 (LTLxCHJRTNN/xF7JRTNN) 为140 mcd，而红色、琥珀色、黄色和绿色型号 (LTLxCHJETNN/FTNN/YTNN/STNN/GTNN) 的典型强度为180 mcd。产品支持发光强度的两级分类系统，具体等级代码标记在包装上。
2.2.2 波长参数
三个关键波长参数定义了颜色输出：
- 峰值发射波长 (λP)：光谱功率分布达到最大值时的波长。其范围从650 nm（超红）到575 nm（绿色）。
- 主波长 (λd)：源自CIE色度图，它代表了最能定义LED感知颜色的单一波长。对于这些器件，它通常略短于峰值波长，例如，超红为639 nm，红色为624 nm，琥珀色为605 nm，绿色为572 nm。
- 光谱线半宽 (Δλ)：发射光谱的半高全宽 (FWHM)，指示色纯度。红色型号为20 nm，琥珀色为17 nm，黄色和绿色型号为15 nm。
2.2.3 电气参数
在IF=20 mA时的正向电压 (VF) 最大额定值在2.3V至2.4V之间（取决于颜色），典型值约为2.0V至2.05V。在反向电压 (VR) 为5V时，保证最大反向电流 (IR) 为100 μA。在0V偏压和1 MHz频率下测量时，结电容 (C) 典型值为40 pF。
2.2.4 视角
视角定义为2θ1/2（半角的两倍），为45度。θ1/2是离轴角度，在此角度下发光强度降至其轴向（中心）值的一半。这产生了适合通用指示的中等宽度光束。
3. 分档系统说明
规格书表明主要对发光强度使用了分档系统。产品被分为两个强度等级。具体等级代码（Iv分类代码）标记在每个独立的包装袋上。这使得设计人员能够为其应用选择亮度水平一致的LED。虽然本文档未明确详述波长或正向电压的分档，但此类LED的典型制造工艺通常包括主波长和VF的分档，以确保颜色和电气性能的一致性。
4. 性能曲线分析
规格书引用了末页的典型电气/光学特性曲线。虽然文本内容未提供具体图表，但此类LED的标准曲线通常包括：
- 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)：显示指数关系，对于设计限流电路至关重要。
- 发光强度 vs. 正向电流：展示亮度如何随电流增加，直至达到最大额定极限。
- 发光强度 vs. 环境温度：显示光输出随工作温度升高而降低的情况。
- 光谱功率分布：相对强度与波长的关系图，显示每种颜色的发射光谱峰值和形状。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
提供了T1 (LTL1CHx系列) 和T1 3/4 (LTL2F7x系列) 封装的详细尺寸图。关键尺寸包括主体直径（分别约为3mm和5mm）、总高度和引脚间距。引脚尺寸在从封装主体伸出处测量。注意法兰下方树脂的最大突出量为1.0mm。除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，标准公差为±0.25mm。
5.2 极性识别
对于直插式LED，极性通常通过两个特征表示：较长的引脚表示阳极（正极），LED透镜边缘的平面侧或塑料法兰上的凹口通常表示阴极（负极）侧。具体标记应在封装图上核实。
6. 焊接与组装指南
规格书规定引脚焊接温度为260°C，最长持续时间为5秒，测量点距离LED主体1.6mm (0.063")。这是防止内部半导体芯片和环氧树脂透镜热损伤的关键参数。使用波峰焊或手工焊接时，必须注意遵守此时温曲线。如果预计受热时间较长，建议在焊点和LED主体之间的引脚上使用散热器（例如镊子）。
7. 包装与订购信息
7.1 料号命名规则
料号遵循以下结构：LTL [系列代码] [颜色/强度代码] TNN。
- LTL：产品系列前缀。
- 系列代码：1CHJ 对应 3mm (F系列)，2F7J 对应 5mm (H系列)。
- 颜色代码：\"TNN\"前的字母表示颜色和类型（例如，D表示超红，R表示超级红，E表示红色，F表示琥珀色，Y表示琥珀黄，S表示黄色，G表示绿色）。
- TNN：本系列通用后缀。
7.2 包装规格
发光强度等级代码（Iv分类）标记在每个包装袋上。此类元件的标准包装通常是编带盘装或散装袋，尽管此摘录中未详述具体数量。
8. 应用建议
8.1 典型应用电路
这些LED连接到电压源时，需要串联一个限流电阻。电阻值可使用欧姆定律计算：R = (V电源- VF) / IF。在计算中使用规格书中的最大VF，可确保即使存在器件间差异，电流也不会超过期望值。对于5V电源和典型红色LED（VF最大值约2.4V）在20mA下，电阻值为 R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω。标准的130Ω或150Ω电阻是合适的。
8.2 设计考量
- 电流驱动：始终使用受控电流驱动LED，而非固定电压。使用串联电阻或恒流驱动器。
- 热管理：虽然功耗较低，但在高环境温度（接近100°C）下工作时，需要根据70°C以上0.4 mA/°C的降额指南降低正向电流。
- 反向电压保护：最大反向电压仅为5V。如果电路中存在任何反向偏置的可能性（例如，在交流或复用应用中），应使用外部保护二极管。
- 视角：45度视角提供了宽广的光束。对于更具方向性的光线，可能需要次级光学元件。
9. 技术对比与差异化
与磷化镓 (GaP) 等旧技术LED相比，这些基于AlInGaP的LED提供了显著更高的发光效率，从而在相同电流下实现更亮的输出。在红-橙-黄-绿光谱范围内提供多种精确颜色，每种都有明确的波长和纯度，可实现准确的颜色信号指示和显示。提供两种常见封装尺寸（3mm和5mm），可直接替换兼容大量现有的PCB焊盘和面板开孔。
10. 常见问题解答 (FAQ)
问：峰值波长和主波长有什么区别？
答：峰值波长是发射光的物理峰值。主波长是CIE图上的感知色点。对于LED，尤其是光谱较宽的LED，两者可能不同。主波长对于颜色匹配更为相关。
问：我可以让这个LED在30mA下连续工作吗？
答：可以，30mA是在25°C下的最大连续直流电流额定值。但是，如果环境温度超过70°C，必须根据降额系数（0.4 mA/°C）降低电流，以避免超过最高结温。
问：透镜被描述为\"透明\"。为什么会有不同的颜色？
答：透镜材料本身是透明环氧树脂。颜色由发出彩色光的半导体材料 (AlInGaP) 决定，有时也由封装中的额外掺杂剂或转换材料决定。\"有色透镜\"选项指的是发射光的颜色，而不是彩色滤光片。
问：如何识别阳极和阴极？
答：较长的引脚是阳极 (+)。从顶部观察LED，透镜边缘或法兰上的平面侧通常对应阴极 (-)。请始终参考封装图纸以获取确切的标记。
11. 实际应用案例
场景：为工业控制器设计多状态指示灯面板。面板需要为\"电源开启\"（绿色）、\"待机\"（琥珀色）、\"故障\"（红色）和\"通信激活\"（闪烁黄色）提供鲜明、明亮的颜色。本LED系列是理想选择。设计人员将选择LTLxCHJGTNN（绿色）、LTLxCHJFTNN（琥珀色）、LTLxCHJETNN（红色）和LTLxCHJSTNN（黄色）。使用通用的20mA驱动电流简化了驱动电路设计（使用带有限流电阻的微控制器）。45度视角确保指示灯在操作员的各种位置都能看到。高发光强度（65-180 mcd）保证了即使在光线充足的工业环境中也具有可见性。
12. 技术原理介绍
这些LED基于铝铟镓磷 (AlInGaP) 半导体材料，该材料外延生长在砷化镓 (GaAs) 衬底上。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴被注入到有源区，并在那里复合。这种复合过程以光子（光）的形式释放能量。AlInGaP合金的特定带隙能量（可通过改变铝、铟、镓和磷的比例来调节）决定了发射光的波长（颜色）。这种材料体系在产生可见光谱中红、橙、琥珀和黄绿部分的高亮度光方面特别高效。
13. 技术发展趋势
LED技术的总体趋势是朝着更高效率（每瓦更多流明）、更高可靠性和更低成本发展。对于此类直插式指示灯LED，发展重点通常在于改进外延生长工艺，以在相同芯片尺寸和电流下产生更高的发光强度，并改进塑料封装材料，以获得更长的使用寿命内更好的热稳定性和颜色一致性。虽然表面贴装器件 (SMD) 封装在小型化的新设计中占主导地位，但直插式LED对于原型制作、维修、遗留系统以及需要坚固机械安装或更高单点亮度的分立元件应用仍然至关重要。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |