LTL42FGRBBH281 LED灯规格书 - 多色（绿/红/蓝）- 20mA - 直插式封装 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTL42FGRBBH281是一款专为电路板指示设计的多色直插式LED灯。它采用黑色塑料直角支架（外壳）与LED元件配合，增强了对比度。该产品设计便于在印刷电路板（PCB）上组装，其配置支持堆叠和简易安装。

1.1 核心优势

• 专为简化电路板组装而设计。
• 黑色外壳增强对比度，提升可视性。
• 功耗低，效率高。
• 符合RoHS指令的无铅产品。
• 采用特定半导体材料发光：蓝光（470nm）使用InGaN，红光（631nm）和绿光（569nm）使用AlInGaP芯片。

1.2 目标应用

• 计算机系统及外设
• 通信设备
• 消费电子产品
• 工业控制与仪器仪表

2. 技术参数：深入客观解读

2.1 绝对最大额定值（TA=25°C）

下表详述了可能导致器件永久性损坏的极限值。不建议在此范围外操作。

2.2 电气与光学特性（TA=25°C）

这些参数定义了器件在指定测试条件下的典型性能。

注：1. 发光强度测量近似于CIE人眼响应。 2. 视角是指发光强度降至轴向值一半时的离轴角度。 3. 主波长根据CIE色度图定义颜色。 4. Iv包含±15%的测试公差。 5. 反向电流由源控制。 6. 反向电压仅用于测试；器件不用于反向操作。

3. 分档系统说明

本规格书列出了关键参数的典型值。在生产中，器件通常根据特定特性进行分档（分组），以确保应用中的一致性。虽然本文档未提供确切的分档代码，但可能进行分档的参数包括：

• 波长/主波长（λd）：如特性表所示，每种颜色都有一个最小/典型/最大范围。产品根据测量的主波长进行分档，以提供一致的颜色点。
• 发光强度（Iv）：每种颜色的宽范围（最小到最大）表明，器件根据其光输出进行分档，以满足不同应用中的亮度要求。
• 正向电压（VF）：指定的范围表明LED可能根据正向压降进行分组，这对于设计限流电路和确保并联配置中的亮度均匀性非常重要。

对于关键的颜色匹配或电流匹配应用，设计人员应咨询制造商提供的具体分档信息。

4. 性能曲线分析

本规格书引用了每种LED颜色（绿/黄绿、红、蓝）的典型特性曲线。这些曲线以图形方式表示关键参数之间的关系，对电路设计至关重要。

4.1 典型IV（电流-电压）曲线

这些曲线绘制了25°C下每种LED颜色的正向电流（IF）与正向电压（VF）的关系。它们显示了典型的二极管非线性关系。绿/红LED的拐点电压约为2.0V，蓝LED约为3.2V。设计人员使用这些曲线来确定所需的电源电压和串联电阻值，以达到期望的工作电流（通常根据规格为10mA或20mA）。

4.2 发光强度 vs. 正向电流

这些曲线说明了光输出（Iv）如何随正向电流（IF）增加。在推荐的工作范围（最高20mA直流）内，这种关系通常是线性的。超过绝对最大电流工作可能导致结温超线性升高，并迅速降低光输出和寿命。

4.3 光谱分布

虽然没有明确绘制成图，但峰值发射波长（λP）、主波长（λd）和光谱线半宽（Δλ）参数定义了光谱特性。Δλ表示颜色纯度；值越小表示光越接近单色光。蓝LED的Δλ最宽（35nm），而绿LED最窄（15nm）。

5. 机械与包装信息

5.1 外形尺寸

该器件采用带黑色塑料直角支架的直插式封装。规格书中的关键机械说明：

• 所有尺寸单位为毫米（英寸）。
• 除非另有说明，公差为±0.25mm（.010\"）。
• 支架（外壳）材料为黑色塑料。
• LED1为绿（黄绿）色，带有绿色漫射透镜。
• LED2为红色，带有白色漫射透镜。
• LED3和LED4为蓝色，带有白色漫射透镜。

规格书中引用了精确的尺寸图，为PCB焊盘设计提供了关键尺寸，包括引脚间距、本体尺寸和安装孔位置。

5.2 极性识别

对于直插式LED，极性通常通过引脚长度（较长引脚为阳极）或透镜/外壳上的平面标记来指示。规格书的外形图应清晰标记阴极（通常是较短的引脚或最靠近平面边缘的引脚）。正确的极性对器件工作至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 储存条件

储存环境不应超过30°C或70%相对湿度。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。对于原始包装外的长期储存，应存放在带干燥剂的密封容器或氮气环境干燥器中。

6.2 清洁

如需清洁，请使用异丙醇等醇基清洁溶剂。避免使用可能损坏塑料透镜或外壳的刺激性化学品。

6.3 引脚成型

在距离LED透镜根部至少3mm处弯曲引脚。请勿使用引线框架的根部作为支点。在常温下焊接前进行引脚成型。在PCB组装过程中，使用尽可能小的压紧力，以避免对元件造成过大的机械应力。

6.4 焊接参数

保持透镜/支架根部到焊点至少有2mm的间隙。避免将透镜/支架浸入焊料中。

重要提示：过高的温度或时间可能导致透镜变形或失效。红外回流焊不适用于此直插式产品。最大波峰焊温度并不代表支架的热变形温度（HDT）或熔点。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

规格书包含专门的包装规格部分（参考第7/10页）。这详细说明了元件的供应方式，通常是防静电管、卷带或托盘。它包括每包数量、卷带尺寸和自动处理方向的信息。

7.2 型号命名规则

部件号LTL42FGRBBH281可能编码了关键属性。常见的惯例包括：系列（LTL）、尺寸/封装代码（42）、颜色（FGRB表示颜色组合）和特定变体/光学代码（BH281）。确切的解码应参考制造商的产品指南。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路

LED是电流驱动器件。当多个LED并联连接时，为确保亮度均匀，必须在每个LED上串联一个限流电阻（电路模型A）。避免在没有单独电阻的情况下直接将LED并联（电路模型B），因为正向电压（VF）的微小差异将导致电流分配和亮度的显著差异。

电路A（推荐）：[Vcc] -- [电阻] -- [LED] -- [GND]。每个并联的LED都有一个独立的电阻-LED支路。

电路B（不推荐用于均匀性）：[Vcc] -- [电阻] -- [LED1 // LED2 // LED3] -- [GND]。

8.2 静电放电（ESD）防护

LED对静电敏感。预防措施包括：

• 操作时佩戴导电腕带或防静电手套。
• 确保所有设备、工作站和存储架正确接地。
• 使用离子发生器中和操作过程中可能在塑料透镜上积聚的静电荷。

8.3 热考虑

虽然功耗较低（52-76 mW），但将结温保持在工作范围（-30°C至+85°C）内对于寿命和稳定的光输出至关重要。确保PCB上有足够的间距，并考虑外壳内的环境温度。在最大直流电流或接近最大直流电流下工作会产生更多热量。

9. 技术对比与差异化

LTL42FGRBBH281在其类别中具有特定优势：

• 单封装多色：集成多个LED芯片（绿/黄绿、红、蓝）和不同的漫射透镜，适用于多状态指示。
• 直角支架：黑色直角外壳设计便于PCB安装，并提供明确的观察方向，增强对比度。
• 可堆叠设计：外壳设计允许堆叠，便于创建垂直或水平阵列，用于条形图或多段显示。
• 直插式可靠性：提供与PCB的牢固机械连接，适用于受振动影响或需要手动组装/返工的应用。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

Q1：我可以像驱动红色LED那样，在20mA下驱动蓝色LED吗？

A：绝对最大额定值表规定所有颜色的直流正向电流均为20mA。然而，电气特性表列出了蓝光和绿光的测试条件为IF=10mA，红光为IF=20mA。为确保长期可靠运行，建议将蓝光和绿光LED在10mA或接近10mA的条件下工作，因为这是其光学规格得到保证的条件。超过此值可能会缩短寿命或导致颜色偏移。

Q2：为什么蓝色LED的反向电流（10μA）远低于绿/红色LED（100μA）？

A：这种差异源于所使用的半导体材料（蓝光使用InGaN，红/绿光使用AlInGaP）。二极管结特性，包括反向漏电流，随材料带隙和制造工艺而变化。

Q3：峰值波长（λP）和主波长（λd）有什么区别？

A：峰值波长是光谱功率分布达到最大值时的单一波长。主波长源自CIE色度图，代表光线的感知颜色；它是与颜色感觉相匹配的单一波长。λd在以人为本的应用中对于颜色规格更为相关。

Q4：需要散热片吗？

A：鉴于功耗较低（蓝光最大76mW），在规定的电流限制内进行标准操作时，通常不需要专用的散热片。在大多数环境中，围绕引脚留有一些铜面积的适当PCB布局足以满足散热需求。

11. 实际应用案例分析

场景：为工业控制器设计多功能状态指示灯。

一个工业可编程逻辑控制器（PLC）需要一个指示灯来显示多种状态：待机（绿）、运行（绿闪烁）、故障（红）和通信激活（蓝）。

设计实现：

1. 选择LTL42FGRBBH281，因为它在一个直插式封装中集成了多色功能，与使用三个独立的LED相比节省了电路板空间。

2. 微控制器的每个GPIO引脚通过一个限流电阻连接到每个LED的阴极，阳极连接到电源轨。这样可以独立控制每种颜色。

3. 使用公式 R = (Vcc - VF) / IF 计算电阻值。对于5V电源：R_绿/红 ≈ (5V - 2.5V) / 0.01A = 250Ω；R_蓝 ≈ (5V - 3.8V) / 0.01A = 120Ω。选择标准电阻值（270Ω和120Ω）。

4. 直角外壳允许指示灯安装在PCB边缘，通过面板开口向外显示。黑色外壳确保与面板的高对比度。

5. 软件通过切换绿色LED引脚来控制“运行”状态的闪烁模式。

此设计利用了产品的关键特性：多色集成、易于组装和高对比度外壳。

12. 工作原理

发光二极管（LED）是一种半导体p-n结器件，通过电致发光发射光线。当施加超过结内建电势的正向电压时，来自n区的电子与来自p区的空穴在活性区复合。这种复合以光子（光）的形式释放能量。发射光的波长（颜色）由活性区所用半导体材料的带隙能量决定。LTL42FGRBBH281使用AlInGaP发射红光和绿光，使用InGaN发射蓝光。塑料透镜用于聚焦光线、保护半导体芯片，并且在漫射时扩大视角并使光线外观更柔和。

13. 技术趋势

直插式LED灯代表了一种成熟可靠的封装技术。当前的行业趋势显示，由于贴片器件（SMD）封装（例如0603、0805、1206及更大的功率封装）具有更小的占位面积、适合自动贴装组装和更低的剖面高度，大多数新设计都强烈转向此类封装。然而，像LTL42FGRBBH281这样的直插式元件在特定领域仍然具有相关性：需要极高机械强度、高电压隔离、手动组装/维修、教育套件的应用，或者直角观察和堆叠特性特别有利的场合。即使在直插式外形中，该技术也持续受益于半导体材料（例如更高效率、更好的显色性）和塑料成型技术的改进。