LED灯珠264-7UYD/S530-A3规格书 - 亮黄色 - 20mA - 125mcd - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了一款高亮度5mm亮黄色LED灯珠的完整技术规格。该元件设计可靠、性能优异，适用于消费电子产品中的各种指示灯和背光应用。LED采用漫射黄色环氧树脂透镜，提供宽广且均匀的视角。

1.1 核心优势与目标市场

本系列LED的主要优势包括更高的亮度输出以及多种视角选择，以适应不同的应用需求。产品提供编带包装，适用于自动化组装，可提高生产效率。产品符合RoHS指令且为无铅设计，其坚固的结构确保了可靠的运行。目标应用主要集中在消费电子领域，包括需要清晰明亮状态指示的电视机、电脑显示器、电话及通用计算设备。

2. 深入技术参数分析

本节对规格书中定义的关键电气、光学和热学参数进行详细、客观的解读。

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。这些并非推荐的工作条件。

• 连续正向电流（IF）：25 mA。超过此电流，尤其是在没有适当散热的情况下，会导致LED内部量子阱快速退化，并造成光输出的永久性降低。
• 峰值正向电流（IFP）：60 mA（占空比1/10，频率1kHz）。此额定值允许短时的高电流脉冲，可用于多路复用电路或实现瞬时峰值亮度。禁止在此电流值或接近此电流值下连续工作。
• 反向电压（VR）：5 V。施加超过此值的反向偏压可能导致LED的PN结发生突然的灾难性击穿。
• 功耗（Pd）：60 mW。这是封装能够以热量形式耗散的最大功率。实际功耗为VF * IF。在典型正向电压2.0V和最大连续电流25mA下，功耗为50mW，留有较小的安全裕量。
• 工作与存储温度：分别为-40°C至+85°C和-40°C至+100°C。这些范围定义了可靠运行和非运行存储的环境极限。
• 焊接温度：260°C下持续5秒。这定义了LED封装在波峰焊或回流焊过程中可承受的最大热曲线。

2.2 光电特性

这些参数在标准测试条件下（Ta=25°C，IF=20mA）测得，定义了器件的典型性能。

• 发光强度（Iv）：63 mcd（最小值），125 mcd（典型值）。这是人眼感知亮度的度量。125 mcd的典型值对于标准5mm LED而言属于高亮度输出。保证的最小值为63 mcd。
• 视角（2θ1/2）：60°（典型值）。这是发光强度降至其峰值（轴向）值一半时的全角。60°的视角在聚焦光束和宽广可见性之间提供了良好的平衡。
• 峰值波长（λp）：591 nm（典型值）。这是发射光的光谱功率分布达到最大值时的波长。对于亮黄色LED，此波长位于可见光谱的黄橙色区域。
• 主波长（λd）：589 nm（典型值）。这是人眼感知到的、与LED颜色最匹配的单波长。它是颜色规格的关键参数。
• 正向电压（VF）：在20mA下为1.7V（最小值），2.0V（典型值），2.4V（最大值）。正向电压具有负温度系数（随温度升高而降低）。电路设计必须考虑从1.7V到2.4V的变化，以确保适当的电流调节。
• 反向电流（IR）：在VR=5V下为10 μA（最大值）。存在微小的漏电流是正常的。超过最大反向电压将导致此电流急剧增加。

3. 性能曲线分析

规格书提供了几条特性曲线，对于理解LED在不同工作条件下的行为至关重要。

3.1 相对光强与波长关系

此光谱分布曲线显示了光输出随波长的变化。对于这款亮黄色LED，曲线将有一个单一、明显的峰值，中心约在591 nm（典型值），典型光谱带宽（Δλ）为15 nm。这表明颜色相对纯净，在其他色带没有明显的发射。

3.2 指向性图

指向性（或辐射模式）曲线说明了光强如何随偏离中心轴的角度而变化。典型的60°视角（2θ1/2）意味着在偏离中心±30°时，光强为其轴向值的50%。此曲线的形状受漫射环氧树脂透镜的影响，与透明透镜相比，它散射光线以形成更均匀的视锥。

3.3 正向电流与正向电压关系（IV曲线）

此曲线显示了正向电压（VF）与正向电流（IF）之间的指数关系。对于典型LED，电压超过开启阈值（本器件约为1.7V）的微小增加会导致电流的大幅增加。这就是为什么LED几乎总是由恒流源驱动，而不是恒压源，以防止热失控。

3.4 相对光强与正向电流关系

此图表明，在正常工作范围内（例如，高达20-25mA），光输出（发光强度）大致与正向电流成正比。然而，在非常高的电流下，由于发热增加，效率（每瓦流明数）可能会降低。

3.5 温度特性曲线

相对光强与环境温度关系：LED的光输出随着结温的升高而降低。此曲线量化了这种降额。对于基于AlGaInP的黄色LED，在高温下（例如，高于60-70°C）输出可能显著下降。
正向电流与环境温度关系：此曲线可能显示了在不超过功耗（Pd）限制的情况下，最大允许正向电流随环境温度的变化关系。随着环境温度升高，必须降低最大安全工作电流，以防止结温超过其最大额定值。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

LED采用标准的5mm径向引线封装。规格书中的关键尺寸说明包括：所有尺寸均以毫米（mm）为单位。凸缘（圆顶底部的平坦边缘）的高度必须小于1.5mm。除非另有规定，尺寸的一般公差为±0.25mm。详细图纸显示了引脚间距、本体直径、总高度以及引脚长度和直径，这些对于PCB焊盘设计和组装至关重要。

4.2 极性识别

对于径向引线LED，阴极通常通过塑料透镜边缘的平坦点（切面）和/或较短的引脚长度来识别。规格书的尺寸图应清楚指示哪个引脚是阴极。在电路组装过程中必须注意正确的极性。

5. 焊接与组装指南

正确的操作对于保持LED性能和可靠性至关重要。

5.1 引脚成型

• 在距离环氧树脂灯珠底部至少3mm处弯曲引脚。
• 进行引脚成型之前 soldering.
• 弯曲过程中避免对LED封装或其底座施加应力。
• 在室温下剪切引脚，不要在高温时进行。
• 确保PCB孔与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

5.2 存储条件

• 收到后，请在≤30°C和≤70%相对湿度（RH）条件下存储。在此条件下的保质期为3个月。
• 如需更长时间存储（最长1年），请使用带有氮气气氛和干燥剂的密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防凝结。

5.3 焊接工艺

通用规则：保持焊点到环氧树脂灯珠的最小距离为3mm。
手工焊接：烙铁头温度：最高300°C（最大30W烙铁）。焊接时间：每引脚最长3秒。
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。浸入焊锡时间：最长5秒。
温度曲线：提供了推荐的焊接温度曲线，强调受控的升温、峰值温度保持和受控的冷却。不推荐快速冷却过程。
重要提示：在高温阶段避免对引脚施加应力。不要通过浸焊或手工焊接方法对器件进行多次焊接。在焊接后LED恢复到室温之前，保护其免受机械冲击。

5.4 清洗

如需清洗，请在室温下使用异丙醇，时间不超过一分钟。在室温下干燥。通常不推荐超声波清洗。如果绝对必要，必须预先验证其参数（功率、时间），以确保不会造成损坏。

5.5 热管理

适当的热管理对于LED的寿命和稳定的光输出至关重要。如降额曲线所示，在较高的环境温度下，应适当降低电流。在应用设计阶段，应考虑LED的功耗，如果在接近最大额定值下工作，需确保足够的散热或气流。

6. 包装与订购信息

6.1 包装规格

LED采用防潮、防静电材料包装，以保护其免受静电放电（ESD）和湿度影响。包装层次如下：LED放入防静电袋中。每袋至少包装200至1000片。四个袋子放入一个内盒。十个内盒包装成一个主（外）箱。

6.2 标签说明

包装上的标签包含关键信息：CPN（客户部件号）、P/N（制造商部件号：264-7UYD/S530-A3）、QTY（包装数量）、CAT（等级/分档）、HUE（主波长）、REF（参考）和LOT No（批次号，用于追溯）。

7. 应用说明与设计考量

7.1 典型应用电路

LED需要限流。最简单的方法是串联一个电阻。电阻值（R）的计算公式为：R = (电源电压 - VF) / IF。例如，电源电压5V，典型VF为2.0V，期望IF为20mA：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 欧姆。电阻的额定功率至少应为(5V-2.0V)*0.020A = 0.06W（1/8W或1/4W电阻适用）。对于精度或稳定性要求高的应用，推荐使用恒流驱动电路。

7.2 设计考量

• 电流驱动：始终使用恒流源或限流电阻。切勿直接连接到电压源。
• 电压变化：在设计中考量正向电压范围（1.7V至2.4V），以确保在所有器件上都能提供所需的电流。
• 热设计：对于环境温度高或高电流连续工作的应用，请考虑热降额。必要时在PCB上提供足够的间距或使用散热器。
• ESD防护：尽管不是极度敏感，但在组装过程中应遵守标准的ESD操作预防措施。

8. 技术对比与差异化

这款基于AlGaInP半导体材料的亮黄色LED具有显著优势。与旧技术的黄色LED（例如基于GaAsP的）相比，AlGaInP提供了显著更高的发光效率，从而在相同驱动电流下实现更高的亮度。125 mcd的典型强度在标准5mm封装中具有竞争力。通过漫射透镜实现的60°宽视角使其适用于需要广泛可见性的应用，这与可能使用视角更窄的透明透镜的聚焦光束应用不同。其符合RoHS和无铅结构符合现代环保法规。

9. 常见问题解答（FAQ）

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。以30 mA工作超出了此额定值，这将显著缩短LED的寿命，并可能因过热导致立即失效。

问：我的LED测得的正向电压是1.8V，不是典型的2.0V。这正常吗？
答：正常。规格书规定在20mA下范围为1.7V（最小值）至2.4V（最大值）。1.8V的值完全在指定范围内，是可以接受的。您的限流电路应设计为适应整个电压范围。

问：如何识别阴极？
答：寻找两个物理指示标志：1) 较短的引脚通常是阴极。2) 圆形塑料透镜边缘通常有一个平坦点（切面）；最靠近此平坦点的引脚是阴极。

问：我可以在户外使用这个LED吗？
答：工作温度范围为-40°C至+85°C，覆盖了大多数户外环境。但是，您必须确保LED得到适当的密封和保护，避免直接暴露于水和紫外线辐射，这些因素会随时间推移使环氧树脂老化。在高温环境条件下，驱动电流也可能需要降额。

10. 实际应用示例

场景：为一台测试设备设计状态指示面板。
需求：使用多个黄色LED指示“待机”或“注意”状态。面板需要在偏离轴向最多30度的各种角度下都能被看到。电源电压为稳定的3.3V。
设计步骤：
1. LED选择：这款具有60°视角的亮黄色LED非常适合，可确保在所需的视锥范围内可见。
2. 电流设定：选择20mA的驱动电流，以在亮度和寿命之间取得良好平衡。
3. 电阻计算：为进行最坏情况设计，使用最大VF（2.4V）来保证电流永远不会超过20mA。R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 欧姆。最接近的标准值是47欧姆。
4. 重新计算实际电流：在典型VF为2.0V时，IF = (3.3V - 2.0V) / 47 欧姆 ≈ 27.7 mA。这超过了25mA的最大值。因此，为了安全覆盖整个VF范围，使用最小VF来检查上限：IF_max = (3.3V - 1.7V) / 47 欧姆 ≈ 34 mA。这太高了。
5. 修订计算：针对典型情况进行设计并增加小裕量。使用VF_typ = 2.0V。R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 欧姆。最接近的标准值是68欧姆。检查：IF_min = (3.3V-2.4V)/68≈13.2mA，IF_typ≈19.1mA，IF_max=(3.3V-1.7V)/68≈23.5mA。这使得最大可能电流刚好低于25mA限值，因此68欧姆是一个安全且合适的选择。
6. PCB布局：遵循封装尺寸确定孔间距。确保阴极（通过LED上的切面和较短的引脚识别）连接到电路的接地侧。