LTL816GE3T 绿色发光二极管规格书 - T-1 封装 - 2.6V - 52mW - 中文技术文档

LTL816GE3T是一款绿色发光二极管（LED），设计用于在印刷电路板（PCB）上进行直插式安装。它属于流行的T-1封装系列，提供标准外形尺寸，兼容需要状态指示或照明的广泛应用。

LTL816GE3T是一款绿色发光二极管（LED），设计用于在印刷电路板（PCB）上进行直插式安装。它属于流行的T-1封装系列，提供标准外形尺寸，兼容需要状态指示或照明的广泛应用。

1.1 核心优势

这款LED为设计人员提供了多项关键优势。它具有低功耗和高发光效率的特点，适用于对能耗敏感的应用。该器件采用无铅材料制造，完全符合RoHS（有害物质限制）指令。其AlInGaP（铝铟镓磷）半导体技术与绿色透明透镜相结合，可产生清晰、明亮的绿色光输出。

1.2 目标市场与应用

LTL816GE3T设计灵活，适用于多个行业。其主要应用包括通信设备、计算机、消费电子、家用电器和各种工业控制系统中的状态指示和背光。标准的T-1封装确保了其易于集成到现有设计和制造流程中。

2. 深入技术参数分析

理解电气和光学特性对于可靠的电路设计和性能预测至关重要。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了超出此范围可能导致器件永久损坏的极限。它们是在环境温度（TA）为25°C时指定的。

• 功耗（Pd）：最大52 mW。这是器件可以安全耗散为热量的总功率。
• 直流正向电流（IF）：连续20 mA。超过此电流会导致过热和快速老化。
• 峰值正向电流：最大60 mA，但仅在脉冲条件下（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 10 μs）。这适用于短暂的高强度闪光。
• 降额：对于高于30°C的每摄氏度，最大直流正向电流必须线性降额0.27 mA。例如，在85°C时，最大允许连续电流远低于20 mA。
• 工作温度范围：-40°C 至 +85°C。该器件额定可在恶劣环境中工作。
• 引脚焊接温度：最高260°C，最长5秒，测量点距离LED本体1.6mm（0.063英寸）。这对于波峰焊或手工焊接工艺至关重要。

2.2 电气与光学特性

这些是在TA=25°C和正向电流（IF）为10 mA（除非另有说明）下测量的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：范围从最小12.6 mcd到典型值29 mcd，最大110 mcd。实际强度是分档的（见第4节）。测量使用近似CIE明视觉响应曲线的传感器/滤波器。对保证的Iv值应用±15%的测试容差。
• 视角（2θ1/2）：35度（典型值）。这是发光强度下降到其轴向（中心）值一半时的全角。它定义了LED的光束扩散范围。
• 峰值发射波长（λP）：568 nm（典型值）。这是发射光谱中最高点处的波长。
• 主波长（λd）：范围从563 nm到573 nm（见分档表）。这是从CIE色度图推导出来的，代表光的感知颜色。
• 光谱线半宽（Δλ）：30 nm（典型值）。这表示光谱纯度；值越小意味着光越接近单色光。
• 正向电压（VF）：在10 mA下为2.1V（最小值）至2.6V（典型值）。这是LED工作时两端的电压降。
• 反向电流（IR）：在反向电压（VR）为5V时，最大10 μA。重要提示：本器件并非设计用于反向工作；此参数仅用于测试目的。

3. 分档系统规范

为确保生产中颜色和亮度的一致性，LED被分类到不同的档位中。LTL816GE3T采用二维分档系统。

3.1 发光强度分档

LED根据其在10 mA下测量的发光强度进行分类。档位代码及其范围如下（每个档位限值的容差为±15%）：

• O1：60.0 - 110 mcd
• N1：40.0 - 60.0 mcd
• N2：29.0 - 40.0 mcd
• N3：19.0 - 29.0 mcd
• N4：12.6 - 19.0 mcd

Iv分类代码标记在每个包装袋上，以便追溯。

3.2 主波长分档

LED也根据其主波长进行分类，以控制绿色的精确色调。档位代码和范围如下（每个档位限值的容差为±1 nm）：

• YG：571.0 - 573.0 nm
• PG：569.0 - 571.0 nm
• GG：567.0 - 569.0 nm
• GG1：565.0 - 567.0 nm
• GG2：563.0 - 565.0 nm

4. 机械与包装信息

4.1 外形尺寸

该LED符合标准的T-1（3mm）径向引线封装。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸均以毫米为单位（原始图纸中提供了英寸单位）。
• 除非另有规定，否则适用±0.25mm（.010英寸）的标准公差。
• 凸缘下方的树脂可能突出，最大可达1.0mm（.04英寸）。
• 引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。
• 阳极（正极）引脚通常是较长的引脚，这是极性识别的常见行业惯例。

4.2 包装规格

LED的包装适用于自动处理和批量运输：

• 基本单位：每防静电包装袋500、200或100片。
• 内盒：包含10个包装袋，总计5，000片（当使用500片装袋子时）。
• 外箱：包含8个内盒，每外箱总计40，000片。
• 备注说明，在每个运输批次中，只有最后一个包装可能不是满包装。

5. 焊接与组装指南

正确的操作对于防止损坏和确保长期可靠性至关重要。

5.1 存储与清洁

LED应存储在不超过30°C和70%相对湿度的环境中。如果从原始包装中取出，应在三个月内使用。对于更长时间的存储，请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。如有必要，应使用异丙醇等酒精类溶剂进行清洁。

5.2 引脚成型与PCB组装

引脚必须在距离LED透镜基座至少3mm处弯曲。不应使用引线框架的基座作为支点。所有成型操作必须在室温下进行，并且在焊接之前完成。在PCB插入过程中，使用所需的最小压紧力，以避免对封装施加机械应力。

5.3 焊接工艺

必须保持从透镜基座到焊点的最小间隙为1.6mm。必须避免将透镜浸入焊料中。在LED处于高温状态时焊接期间，不要对引脚施加应力。

推荐焊接条件：

• 电烙铁：温度最高350°C。时间：最长3秒（仅限一次）。位置：距离透镜基座不小于1.6mm。
• 波峰焊：预热：最高100°C，最长60秒。焊料波：最高260°C。焊接时间：最长5秒。浸入位置：距离透镜基座不低于1.6mm。

关键警告：过高的温度或时间会使透镜变形或导致灾难性故障。红外（IR）回流焊不适用于这种直插式LED产品。

6. 应用设计与驱动方法

6.1 驱动电路设计

LED是一种电流驱动器件。为确保多个LED并联使用时亮度均匀，强烈建议为每个单独的LED串联一个限流电阻（电路A）。这可以补偿单个LED之间正向电压（Vf）特性的微小差异。不建议为多个并联的LED使用单个电阻（电路B），因为Vf的差异会导致LED之间的亮度差异显著。

6.2 静电放电（ESD）防护

静电会损坏半导体结。为防止ESD损坏：

• 操作人员应使用导电腕带或防静电手套。
• 所有设备、工作台和存储架必须正确接地。
• 使用离子风机中和可能因摩擦积聚在塑料透镜表面的静电荷。
• 确保在防静电区域工作的人员经过适当培训并获得ESD认证。

7. 性能曲线与分析

规格书引用了典型的特性曲线，这些曲线对于详细的设计分析至关重要。这些曲线以图形方式表示了不同条件下关键参数之间的关系。

7.1 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

该曲线显示了流过LED的电流与其两端电压之间的非线性关系。这对于从给定的电源电压中选择合适的串联电阻值以达到所需的工作电流至关重要。该曲线将显示典型的“拐点”电压，大约在2V左右，之后电流会随着电压的微小增加而迅速增加。

7.2 发光强度 vs. 正向电流

该曲线展示了光输出如何随驱动电流增加而增加。在一定范围内通常是线性的，但在较高电流下会因热效应和效率下降而饱和。这有助于设计人员在亮度要求与功耗和发热之间取得平衡。

7.3 光谱分布

光谱分布图显示了在不同波长下发射光的相对强度。对于这种绿色的AlInGaP LED，它通常会显示一个以568 nm（峰值波长）为中心的窄峰，其特征半宽约为30 nm，定义了颜色纯度。

8. 技术对比与设计考量

8.1 与其他技术的区别

使用AlInGaP技术产生绿光比磷化镓（GaP）等旧技术具有优势。AlInGaP LED通常提供更高的发光效率和更好的温度稳定性，从而在整个工作温度范围内产生更明亮、更一致的光输出。

8.2 热管理考量

虽然功耗较低（最大52mW），但降额规范至关重要。在高环境温度应用中或以最大连续电流驱动时，有效电流限值会降低。设计人员必须根据环境温度、正向电流以及通过引脚到PCB的热阻路径来计算实际结温，以确保可靠运行。

8.3 应用中的光学设计

35度的视角提供了相当宽的光束，适用于需要从各个角度都能看到的状态指示器。对于需要更聚焦或更漫射光束的应用，可以使用次级光学元件（透镜或光导管）与LED配合使用。绿色透明透镜提供了良好的色彩饱和度。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

9.1 我可以不使用串联电阻来驱动这颗LED吗？

No.正向电压有一个范围（2.1V至2.6V）并且是温度相关的。即使将其连接到略高于其Vf的电压源，也可能导致电流不受控制地激增，超过绝对最大额定值并损坏器件。串联电阻对于电流调节是强制性的。

9.2 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（λP）是发射光谱最高点处的物理波长。主波长（λd）是根据比色法计算出的值，代表感知的颜色。对于像这种绿色LED这样的单色光源，它们通常很接近，但λd是应用中颜色规格更相关的参数。

9.3 为什么发光强度有±15%的容差？

这个容差考虑了测量系统的变化和微小的生产差异。分档系统（N1、N2等）用于为生产一致性提供保证的最小和最大强度范围。设计人员应使用所选档位的最小值进行最坏情况下的亮度计算。

9.4 我可以将此LED用于户外应用吗？

规格书说明它适用于室内和室外标识。其-40°C至+85°C的工作温度范围支持户外使用。然而，对于长期户外暴露，需要额外的设计考虑，例如防止紫外线辐射（随着时间的推移会降解环氧树脂透镜）和湿气侵入，这些不在本组件级规格书的涵盖范围内。

10. 实际设计案例研究

10.1 设计一个状态指示面板

考虑一个需要十个绿色状态指示器的控制面板。系统电源为5V DC。目标是实现明亮、均匀的指示。

1. 电流选择：选择10 mA的驱动电流，这在20 mA的最大值范围内，并能提供良好的亮度（典型值29 mcd）。
2. 电阻计算：使用10 mA下典型的Vf值2.6V。电阻值 R = （电源电压 - Vf） / If = （5V - 2.6V） / 0.01A = 240 Ω。使用最接近的标准值（240 Ω 或 220 Ω）。额定功率：P = I^2 * R = （0.01）^2 * 240 = 0.024W，因此标准的1/8W或1/10W电阻就足够了。
3. 电路拓扑：实施电路A（来自规格书）：为十个LED中的每一个使用独立的限流电阻，全部并联连接到5V电源轨。这确保了即使单个LED的Vf在档位内变化，亮度也能保持一致。
4. PCB布局：保持1.6mm的焊接间隙。确保阳极（较长引脚）在PCB丝印上方向正确。如果在高环境温度下工作，请提供足够的铜铺地以散热。
5. 分档：在采购订单中指定严格的强度档位（例如N2或N1）和特定的主波长档位（例如PG），以确保面板上所有十个指示器的视觉一致性。

11. 工作原理

LTL816GE3T基于半导体p-n结中的电致发光原理工作。当施加超过结内建电势的正向电压时，来自n型AlInGaP半导体层的电子被注入穿过结进入p型层，而空穴则被注入到相反方向。这些电荷载流子在结附近的有源区复合。在此复合过程中释放的部分能量以光子（光）的形式发射出来。AlInGaP半导体合金的具体成分决定了带隙能量，这直接定义了发射光的波长（颜色）——在本例中为绿色。透明的环氧树脂透镜用于保护半导体芯片、塑造光输出光束并提高光提取效率。

12. 技术趋势

像T-1封装这样的直插式LED由于其简单性、坚固性和易于手动组装或维修的特点，仍然被广泛使用。然而，更广泛的行业趋势是转向表面贴装器件（SMD）封装，以实现自动化组装、更高密度和更好的热性能。对于指示器应用，更小的SMD封装（例如0603、0402）越来越普遍。在材料方面，用于红、橙和黄/绿光的AlInGaP技术已经成熟且效率高。对于纯绿光和蓝光，InGaN（氮化铟镓）是主导技术。未来直插式指示器LED的发展可能集中在进一步提高效率（每瓦流明数）以及改善颜色在温度和寿命范围内的稳定性和一致性，尽管重大的架构转变更可能发生在高功率和照明级SMD封装中。