LED灯珠594SURD/S530-A3规格书 - 亮红色 - 20mA - 60mW - 中文技术文档

1. 产品概述

594SURD/S530-A3是一款高亮度LED灯珠，专为需要卓越发光强度和可靠性的应用而设计。该器件采用AlGaInP芯片技术，可输出亮红色光。其设计坚固耐用，并符合现代环保与安全标准，包括RoHS、REACH及无卤素要求。

该系列提供多种视角选择，以适应不同的应用需求，并可采用编带盘装包装，便于自动化组装流程。其主要设计目标是在紧凑型电子设备中提供稳定、高性能的照明。

1.1 核心优势

• 高亮度：专为需要更高光输出的应用而设计。
• 环保合规：产品符合RoHS标准，并遵守欧盟REACH法规。
• 无卤素：符合无卤素标准 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。
• 高可靠性：结构坚固可靠，适合长期运行。
• 包装灵活性：提供编带盘装包装，便于高效的大批量生产。

1.2 目标市场与应用

此LED主要面向消费电子和显示背光市场。其典型应用包括：

• 电视机
• 电脑显示器
• 电话机
• 通用电脑外设与指示灯

该器件适用于需要清晰红色指示的状态指示和背光用途。

2. 技术参数深度解析

本节对规格书中列出的关键技术参数进行详细、客观的解读。理解这些极限值和特性对于正确的电路设计和可靠运行至关重要。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。不建议在接近或达到这些极限的条件下长时间运行。

• 连续正向电流 (I_F)：25 mA。这是在不降低LED性能或寿命的前提下，可以持续施加的最大直流电流。超过此值会增加结温并加速光衰。
• 峰值正向电流 (I_FP)：60 mA (占空比1/10，频率1 kHz)。此额定值允许短暂的电流脉冲，可用于多路复用或实现更高的瞬时亮度。10%的占空比至关重要；平均电流仍须符合连续额定值。
• 反向电压 (V_R)：5 V。LED并非设计用于承受显著的反向偏压。施加超过5V的反向电压会因结击穿而导致立即且灾难性的失效。
• 功耗 (P_d)：60 mW。这是封装能够以热量形式散发的最大功率。计算公式为正向电压 (V_F) * 正向电流 (I_F). Designers must ensure the operating point does not exceed this limit.
• 工作与存储温度：-40°C 至 +85°C (工作)，-40°C 至 +100°C (存储)。宽广的温度范围使其适用于工业和汽车环境 (非关键区域)。
• 焊接温度：260°C 持续5秒。这定义了回流焊温度曲线的耐受度，对于在不损坏环氧树脂或内部键合线的情况下进行PCB组装至关重要。

2.2 光电特性 (Ta=25°C)

这些是在标准测试条件 (正向电流20mA，环境温度25°C) 下测得的典型性能参数。

• 发光强度 (I_v)：典型值16 mcd，最小值10 mcd。这指定了在给定方向上发射的可见光量。最小值是产品验收的保证下限。在公差要求严格的设计中，应考虑±10%的测量不确定度。
• 视角 (2θ_1/2)：典型值170度。这个非常宽的视角表明其采用了漫射透镜/树脂，产生宽广、均匀的照明图案，而非狭窄光束。对于需要从多角度可见的LED应用来说是理想选择。
• 峰值波长 (λ_p)：典型值632 nm。这是光谱功率分布达到最大值时的波长。它定义了半导体芯片本身发出的光的"颜色"。
• 主波长 (λ_d)：典型值624 nm。这是人眼感知到的、与LED颜色相匹配的单色波长。对于颜色规格而言，它通常比峰值波长更具相关性。请注意±1.0nm的测量不确定度。
• 光谱辐射带宽 (Δλ)：典型值20 nm。这是半峰全宽 (FWHM) 处的光谱宽度。20nm的值是AlGaInP红色LED的特征，表明其具有相对纯净的色彩饱和度。
• 正向电压 (V_F)：最小值1.7V，典型值2.0V，最大值2.4V (在 I_F=20mA 条件下)。这是LED工作时两端的压降。驱动电路设计必须适应此范围。规格中注明了±0.1V的测量不确定度。
• 反向电流 (I_R)：最大值10 μA (在 V_R=5V 条件下)。这是器件反向偏置时的漏电流。10μA对于指示灯LED来说是标准值。

2.3 热特性

虽然未在单独的表格中明确列出，但通过功耗额定值和工作温度范围可以推断出热管理的重要性。性能曲线显示了光输出和正向电流对环境温度的依赖性，这是关键的设计考量因素。在高环境温度下运行时，需要有效的散热或电流降额，以维持性能和寿命。

3. 分档系统说明

规格书提到了关键参数的分档系统，如包装材料上的标签说明所示。分档是根据测量性能将LED分类成组 (档位) 的过程，以确保同一生产批次内的一致性。

• CAT (发光强度档位)：根据测得的发光强度对LED进行分档 (例如：10-12 mcd, 13-15 mcd, 16-18 mcd)。这使得设计者可以选择适合其应用的亮度等级。
• HUE (主波长档位)：根据主波长对LED进行分档 (例如：622-624 nm, 624-626 nm)。这确保了单个产品中使用的多个LED之间的颜色一致性。
• REF (正向电压档位)：正向电压也进行分档 (例如：1.9-2.1V, 2.1-2.3V)。这对于多个LED串联的设计很重要，因为它会影响串联配置下的总电压需求和并联配置下的电流匹配。

具体的分档代码范围未在此公开规格书中详述，通常会在单独的分档文件或订购过程中协商确定。

4. 性能曲线分析

提供的图表为了解器件在非标准条件下的行为提供了宝贵信息。

4.1 相对光强与波长关系

此光谱分布曲线确认了典型峰值波长约为632 nm，半峰全宽约为20 nm，这是亮红色AlGaInP LED的特征。其形状典型，长波长侧有陡峭截止，短波长侧下降较为平缓。

4.2 指向性分布图

极坐标图展示了170度的视角。光强在非常宽广的区域内几乎均匀，证实了透镜的漫射特性。没有明显的旁瓣或狭窄热点，这对于广角指示灯应用来说是理想的。

4.3 正向电流与正向电压关系 (I-V曲线)

此图显示了典型的二极管指数关系。LED开始显著导通的"拐点"电压约为1.6V。在推荐的20mA工作电流下，正向电压约为2.0V。该曲线对于设计恒流驱动器或简单的基于电阻的限流电路至关重要。

4.4 相对光强与正向电流关系

光输出 (相对光强) 随正向电流线性增加，直至达到额定最大值。这种线性关系简化了通过电流调制 (模拟调光) 进行的亮度控制。然而，在极高电流下，由于热效应增加，效率可能会下降。

4.5 相对光强与环境温度关系 & 正向电流与环境温度关系

这些是降额曲线，可以说是可靠设计中最关键的部分。

• 光输出与温度关系：相对光强随着环境温度的升高而降低。例如，在85°C时，光输出可能仅为25°C时的约70-80%。在需要跨温度范围保持亮度一致的应用中，必须对此进行补偿。
• 对于径向LED封装，阴极通常通过塑料透镜边缘的平面、较短的引脚或凸缘上的凹口来识别。具体的识别方法应在封装尺寸图上标明。正确的极性至关重要；超过5V的反向偏压会损坏器件。此曲线可能显示了为保持在功耗限制内，最大允许正向电流随环境温度变化的函数。为确保可靠性，随着环境温度升高，必须降低 (降额) 工作电流。只有在较低环境温度下，以25mA的绝对最大电流运行才是安全的。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用标准径向引线封装 (通常称为"3mm"或"T1"封装，但具体尺寸应以图纸为准)。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米。
• 凸缘 (圆顶底部的边缘) 的高度必须小于1.5mm (0.059")。这对于PCB安装时的间隙很重要。
• 未注明尺寸的标准公差为±0.25mm。

尺寸图对于PCB焊盘设计至关重要，可确保正确的孔距和元件放置。

5.2 极性识别

For radial LED packages, the cathode is typically identified by a flat spot on the rim of the plastic lens, a shorter lead, or a notch in the flange. The specific identification method should be indicated on the package dimension drawing. Correct polarity is essential; reverse biasing beyond 5V can destroy the device.

6. 焊接与组装指南

严格遵守这些指南对于防止组装过程中的机械和热损伤是必要的。

6.1 引脚成型

• 在距离环氧树脂灯珠底部至少3mm处弯曲引脚。
• 引脚成型操作必须在 soldering.
• 焊接前进行。成型过程中避免对LED封装施加应力。应力可能导致环氧树脂开裂或损坏内部键合线。
• 在室温下剪切引脚。高温剪切可能引起热冲击。
• 确保PCB孔与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

6.2 存储条件

• 收到后，请在≤30°C且相对湿度≤70%的条件下存储。
• 在原装袋中的存储寿命：3个月。
• 如需更长时间存储 (最长1年)：请使用带干燥剂的氮气密封容器。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防冷凝。

6.3 焊接工艺参数

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 (烙铁功率最高30W)。
• 焊接时间：每引脚最长3秒。

波峰焊 (DIP)：

• 预热温度：最高100°C (最长60秒)。
• 焊锡槽温度与时间：最高260°C，最长5秒。

关键注意事项：

• LED处于高温状态时，避免对引脚施加应力。
• 不要进行超过一次的焊接 (浸焊或手工焊)。
• 焊接后，在LED冷却至室温前，保护其免受机械冲击/振动。
• 从峰值温度逐渐冷却；不建议快速冷却。
• 始终使用能实现可靠焊点的最低可能焊接温度。

6.4 清洗

• 如有必要，仅可在室温下使用异丙醇清洗，时间≤1分钟。
• 在室温下风干。
• 除非在特定条件下预先验证合格，否则不要使用超声波清洗，因为它可能损坏内部结构。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

LED的包装旨在防止静电放电 (ESD) 和湿气侵入：

1. 一级包装：防静电袋，内装最少200至1000颗。
2. 二级包装：4个防静电袋放入一个内盒。
3. 三级包装：10个内盒放入一个外箱。

7.2 标签说明

包装袋标签包含多个用于追溯和规格识别的代码：

• CPN：客户生产编号 (可选的客户参考号)。
• P/N：生产编号 (制造商部件号，例如：594SURD/S530-A3)。
• QTY：袋内包装数量。
• CAT, HUE, REF：分别为发光强度、主波长和正向电压的分档代码。
• LOT No：生产批号，用于追溯。

8. 应用设计考量

8.1 驱动电路设计

最常见的驱动方法是串联一个限流电阻。电阻值 (R) 计算公式为：R = (V_电源- V_F) / I_F。使用规格书中的最大 V_F值 (2.4V) 进行计算，以确保即使使用低 V_F的LED，电流也不会超过期望值。例如，使用5V电源，目标 I_F为20mA：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω。应选择最接近的标准值 (120Ω 或 150Ω)，其中150Ω更为保守。对于要求亮度一致性高或工作温度范围宽的关键应用，推荐使用恒流驱动器。

8.2 热管理

尽管是小型指示灯LED，热管理对于延长寿命仍然很重要。确保PCB在LED引脚周围有足够的铜箔区域作为散热片。避免将LED放置在靠近其他发热元件的位置。在设计用于高环境温度环境时，请遵守性能曲线中所示的电流降额指南。

8.3 ESD (静电放电) 防护

规格书注明该产品对ESD敏感。在组装过程中必须遵循标准的ESD处理预防措施：使用接地工作站、腕带和导电地垫。在ESD屏蔽包装中运输和存储。

9. 常见问题解答 (基于技术参数)

9.1 我可以用3.3V逻辑电平驱动这颗LED吗？

可以。使用串联电阻：在典型 V_F为2.0V时，需要电阻值为 (3.3V - 2.0V)/0.02A = 65Ω。但是，如果LED的最大 V_F为2.4V，则在3.3V电源和65Ω电阻下，电流将仅为约14mA，导致亮度降低。可以使用更小的电阻 (例如47Ω)，但必须验证在最小 V_F conditions.

条件下电流不超过25mA。

9.2 为什么视角这么宽 (170°)？

部件号中的"SURD"和"Red Diffused"树脂描述表明其采用了漫射透镜。这会散射光线，产生非常宽广、均匀的视角，非常适合需要从多个方向 (而不仅仅是正面) 都能看到的状态指示灯。

9.3 峰值波长 (632nm) 与主波长 (624nm) 有何区别？

峰值波长是芯片发射光谱的物理峰值。主波长是人眼感知到的"色点"，它受整个光谱形状和人眼灵敏度 (明视觉响应) 的影响。对于颜色匹配应用，主波长通常更有用。

9.4 我可以串联多少颗LED？_F限制取决于您的驱动电压。对于恒流驱动器，将每颗LED的最大 V

相加。例如，使用12V驱动器：12V / 2.4V = 最多可串联5颗LED。始终要留有余量。对于由电压源通过电阻驱动的串联串，计算更为复杂，必须考虑总压降和电流。

10. 工作原理