LED灯珠 383-2SURC/S530-A3 规格书 - 超红光 - 20mA - 典型值2.0V - 简体中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了383-2SURC/S530-A3 LED灯珠的完整技术规格。该器件是一款表面贴装器件（SMD），专为需要高亮度和可靠性能的应用而设计。该系列基于AlGaInP芯片技术，发射超红光光谱，并封装在无色透明树脂中。

1.1 核心特性与优势

该LED具备多项关键特性，使其适用于要求严苛的电子应用：

• 高亮度：专为需要卓越发光强度的应用而设计。
• 视角可选：提供多种视角选项，以适应不同的设计需求。
• 坚固封装：提供编带包装，适用于自动化组装，确保大批量生产中的可靠性和易操作性。
• 环保合规：产品符合关键环保法规，包括RoHS、欧盟REACH，且为无卤素产品（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）。
• 颜色与强度选项：该LED灯珠系列提供不同颜色和发光强度等级。

1.2 目标应用

此LED设计用于集成到各种需要指示灯或背光的消费类和工业电子产品中。典型应用领域包括：

• 电视机
• 电脑显示器
• 电话机
• 个人电脑及外设

2. 技术参数分析

本节对LED规定的电气、光学和热学参数进行详细、客观的分析。除非另有说明，所有额定值均在环境温度（Ta）为25°C时指定。

2.1 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了超出此范围可能导致器件永久损坏的极限。这些并非推荐的工作条件。

• 连续正向电流（IF）：25 mA。这是可以持续施加的最大直流电流。
• 峰值正向电流（IFP）：160 mA。此电流仅在占空比为1/10、频率为1 kHz的脉冲条件下允许。
• 抗静电放电（ESD）能力：2000 V（人体模型）。必须遵循正确的ESD处理程序。
• 反向电压（VR）：5 V。在反向偏压下超过此电压可能导致立即失效。
• 功耗（Pd）：60 mW。这是封装可以耗散的最大功率。
• 工作温度范围（Topr）：-40°C 至 +85°C。
• 储存温度范围（Tstg）：-40°C 至 +100°C。
• 焊接温度（Tsol）：回流焊或手工焊接时，最高260°C，最长5秒。

2.2 光电特性

这些参数定义了LED在正常工作条件下（IF=20mA， Ta=25°C）的典型性能。

• 发光强度（Iv）：1000 mcd（最小值），2500 mcd（典型值）。这种高强度是超红光AlGaInP LED的特性。测量不确定度为±10%。
• 视角（2θ1/2）：6°（典型值）。这是一个非常窄的视角，产生高度定向的光束。
• 峰值波长（λp）：632 nm（典型值）。光谱辐射强度达到最大值时的波长。
• 主波长（λd）：624 nm（典型值）。人眼感知到的单一波长。测量不确定度为±1.0 nm。
• 光谱辐射带宽（Δλ）：20 nm（典型值）。最大强度一半处的光谱宽度。
• 正向电压（VF）：2.0 V（典型值），20mA时最大2.4 V。测量不确定度为±0.1V。
• 反向电流（IR）：VR=5V时，最大10 μA。

2.3 热特性

虽然未在单独的表格中明确列出，但热管理至关重要。60 mW的功耗（Pd）和工作温度范围意味着需要为散热设计合适的PCB布局，尤其是在接近或达到最大正向电流下工作时。性能曲线显示了环境温度与正向电流/强度之间的关系。

3. 分档与选择系统

规格书表明该产品提供不同的强度和颜色。包装规格标签指的是关键参数的分级系统，允许根据应用需求进行选择：

• CAT：发光强度等级。允许选择亮度等级。
• HUE：主波长等级。允许在特定的颜色/波长档位内选择。
• REF：正向电压等级。适用于需要严格电压匹配的设计。

有关具体代码定义和可用范围，请查阅制造商详细的分档文档。

4. 性能曲线分析

规格书包含几条典型的特性曲线，这些曲线对于电路设计和理解非标准条件下的性能至关重要。

4.1 相对强度 vs. 波长

此图显示了光谱功率分布，峰值约在632 nm，带宽（半高宽）约20 nm，证实了超红光颜色。

4.2 指向性图

极坐标图说明了6°的典型视角，显示正向方向强度非常高，且衰减迅速。

4.3 正向电流 vs. 正向电压（IV曲线）

此曲线是非线性的，这是二极管的典型特征。它显示了施加电压与产生电流之间的关系。20mA时典型的Vf为2.0V。设计者必须使用限流电阻或恒流驱动器。

4.4 相对强度 vs. 正向电流

发光强度随正向电流增加而增加，但并非线性关系。超过推荐电流工作会因热量增加而降低效率和寿命。

4.5 温度依赖性曲线

• 相对强度 vs. 环境温度：显示发光输出随环境温度升高而降低。在设计高温环境应用时必须考虑此因素。
• 正向电流 vs. 环境温度：指示正向电压特性如何随温度变化，如果由恒压源驱动，这会影响电流。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

规格书提供了LED封装的详细尺寸图。关键说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米。
• 凸缘高度必须小于1.5mm（0.059\"）。
• 除非另有规定，默认公差为±0.25mm。

图纸规定了主体尺寸、引脚间距和整体形状，这对于PCB焊盘设计至关重要。

5.2 极性识别

阴极通常由封装上的视觉标记指示，例如缺口、绿点或较短的引脚。有关此型号使用的具体标记，请查阅尺寸图。

6. 焊接与组装指南

正确处理对于可靠性至关重要。规格书提供了全面的说明。

6.1 引脚成型

• 在距离环氧树脂灯体基座至少3mm处弯曲引脚。
• 在焊接前进行成型。
• 避免对封装施加应力。PCB安装过程中的错位可能导致树脂开裂和失效。
• 在室温下剪切引脚。

6.2 储存

• 储存条件：温度≤30°C，相对湿度≤70%。从发货起，保质期为3个月。
• 如需更长时间储存（最长1年），请使用带氮气和干燥剂的密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防冷凝。

6.3 焊接参数

手工焊接：烙铁头温度最高300°C（最大功率30W）。焊接时间最长3秒。保持焊点到环氧树脂灯体的最小距离为3mm。

波峰焊/浸焊：预热温度最高100°C（最长60秒）。焊锡槽温度最高260°C，持续5秒。保持焊点到灯体的最小距离为3mm。

通用规则：不要在高温下对引脚施加应力。不要重复焊接。在冷却至室温前防止冲击。避免快速冷却。始终使用最低的有效温度。

6.4 清洗

• 仅可在室温下使用异丙醇清洗，时间≤1分钟。
• 避免超声波清洗。如果绝对必要，需预先验证工艺，确保不会造成损坏。

6.5 热管理

说明强调必须在设计阶段考虑热管理。应根据应用的实际热环境适当降额工作电流，以确保长寿命和稳定性能。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

LED的包装旨在防止运输和搬运过程中的损坏：

• 一级包装：防静电袋。
• 二级包装：内盒。
• 三级包装：用于批量运输的外箱。
• 包装数量：通常每袋200至500片，每内盒6袋，每外箱10个内盒。

7.2 标签说明

包装上的标签包含用于追溯和选择的代码：CPN（客户料号）、P/N（制造商料号）、QTY（数量）、CAT（强度等级）、HUE（波长等级）、REF（电压等级）和LOT No.（批号）。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用电路

此LED必须使用限流机制驱动。最简单的方法是串联一个电阻。使用公式 R = (电源电压 - Vf) / If 计算电阻值。对于5V电源和20mA时典型Vf为2.0V的情况：R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。为实现精度和稳定性，尤其是在温度变化时，推荐使用恒流驱动器。

8.2 PCB布局考量

• 确保焊盘图形与封装尺寸完全匹配。
• 在引脚周围提供足够的铜箔面积以利于散热，尤其是在接近最大额定值工作时。
• 保持焊盘与环氧树脂灯体之间建议的3mm间隙，以防止焊接过程中的热损伤。

8.3 光学设计

6°的窄视角使该LED适用于需要聚焦光束或光线不应溢出到相邻区域的应用。如需更宽的照明，则需要二次光学元件（透镜或扩散片）。

9. 技术对比与差异化

与标准的红色GaAsP LED相比，这种基于AlGaInP的超红光LED在相同驱动电流下提供显著更高的发光效率和强度。窄视角是其区别于用于区域照明的广角LED的一个决定性特征。其符合现代环保标准（无卤素、REACH）是面向法规严格的全球市场的产品的关键优势。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用30mA驱动这个LED以获得更高亮度吗？

答：不可以。连续正向电流的绝对最大额定值为25 mA。超过此额定值有立即或长期损坏的风险，并使保修失效。如需更高亮度，请选择发光强度（CAT等级）更高的LED档位。



问：正向电压列出的典型值是2.0V。计算串联电阻时我应该使用哪个值？

答：为了设计稳健，请使用规格书中的最大正向电压（2.4V）。这确保了即使您收到的LED处于Vf范围的高端，电流也不会超过期望值。使用典型值可能导致某些单元过流。



问：此LED适合户外使用吗？

答：工作温度范围为-40°C至+85°C，覆盖了大多数户外环境。然而，LED本身不防水或未经紫外线稳定处理。用于户外时，必须将其置于提供环境密封的保护窗或透镜后面。



问：为什么储存条件如此具体（≤30°C/70% RH，3个月）？

答：SMD元件容易吸湿。超过这些限制可能导致回流焊接过程中出现\"爆米花\"现象，即内部湿气汽化导致封装开裂。这些指南确保了可焊性和可靠性。

11. 实际设计与使用案例

案例：为网络交换机设计状态指示灯。LED需要亮度高、可靠且寿命长。383-2SURC/S530-A3是一个绝佳选择。设计师将：1）选择合适的CAT/HUE档位，以确保所有单元颜色和亮度一致。2）严格按照尺寸图设计PCB焊盘图形。3）使用设置为20mA（或略低以延长寿命）的恒流驱动器，而不是简单的电阻，以确保无论电源电压如何波动，强度都稳定。4）确保PCB布局提供一个连接到地平面的小型散热焊盘，以帮助散热。5）在组装过程中精确遵循波峰焊温度曲线，以避免热冲击。

12. 技术原理简介

此LED采用AlGaInP（铝镓铟磷）半导体芯片。当施加正向电压时，电子和空穴在半导体有源区复合，以光子形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量，进而定义了发射光的峰值波长——在本例中，处于超红光区域（约624-632 nm）。无色透明环氧树脂作为主透镜，将输出光束塑造成指定的6°视角。

13. 技术趋势

此类指示灯LED的趋势继续朝着更高效率（每瓦更多流明）发展，这允许在更低电流下实现相同亮度，从而降低功耗和发热。在保持或改善光学性能的同时实现小型化也是一个强劲的驱动力。此外，推动更广泛的环保合规性（超越RoHS，包括无卤素、REACH和无冲突矿产）正在成为整个行业的标准。开发更坚固的封装材料以承受更高的回流温度和更恶劣的环境条件也是一个持续关注的领域。