LED燈 1003SYGD/S530-E2 規格書 - 3mm圓形 - 2.0V - 20mA - 鮮明黃綠色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

1003SYGD/S530-E2係一款高亮度、通孔式LED燈，專為通用指示燈應用而設計。佢採用AlGaInP晶片，產生鮮明嘅黃綠色光輸出。呢款器件嘅特點係可靠、堅固，同埋符合環保標準，係無鉛同埋符合RoHS指令。佢採用標準3mm圓形擴散封裝，樹脂顏色為綠色，同發出嘅光匹配，增強咗對比度同埋可見度。

1.1 核心優勢

• 高亮度：專為需要較高發光強度嘅應用而設計。
• 寬視角：具備110度半強度角（2θ1/2），確保從唔同角度都有良好嘅可見度。
• 包裝選擇：提供載帶包裝，適合自動化組裝流程。
• 環保合規：產品無鉛，並符合RoHS指令。
• 顏色多樣：屬於一個系列，提供唔同顏色同埋強度，以適應多樣化嘅設計需求。

1.2 目標市場及應用

呢款LED主要針對消費電子同埋工業控制市場，呢啲市場需要可靠、低成本嘅狀態指示。佢嘅典型應用包括但不限於：

• 電視機同埋電腦顯示器上嘅電源同埋狀態指示燈。
• 電話鍵盤同埋功能按鈕嘅背光。
• 各種電腦周邊設備同埋內部組件上嘅指示燈。
• 儀器儀表同埋控制面板上嘅通用面板指示燈。

2. 深入技術參數分析

呢部分對規格書中指定嘅關鍵電氣、光學同埋熱參數提供詳細、客觀嘅解讀。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 連續正向電流（IF）：25 mA。可以連續施加喺LED上嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流（IFP）：60 mA。僅適用於脈衝條件下（佔空比1/10 @ 1kHz），以短暫獲得更高光輸出。
• 反向電壓（VR）：5 V。反向偏壓時超過呢個電壓可能導致結擊穿。
• 功耗（Pd）：60 mW。封裝可以散發嘅最大功率，計算公式為 VF * IF。
• 工作及儲存溫度：分別為-40°C至+85°C同埋-40°C至+100°C，定義咗可靠操作同埋非操作儲存嘅環境極限。
• 焊接溫度（Tsol）：260°C，持續5秒。定義咗LED喺波峰焊或手焊期間可以承受嘅最大熱曲線。

2.2 電光特性

呢啲參數喺標準測試條件Ta=25°C同埋IF=20mA下測量，提供基準性能。

• 發光強度（Iv）：12.5 mcd（典型值）。呢個係正向測量到嘅光輸出。保證嘅最小值為6.3 mcd。
• 視角（2θ1/2）：110°（典型值）。發光強度至少為峰值強度一半嘅角度範圍。擴散透鏡創造咗呢個寬闊、均勻嘅視場圖案。
• 主波長（λd）：573 nm（典型值）。光嘅感知顏色，位於光譜嘅黃綠色區域。
• 峰值波長（λp）：575 nm（典型值）。光譜功率分佈達到最大值嘅波長。
• 正向電壓（VF）：2.0 V（典型值），喺20mA時範圍為1.7V至2.4V。呢個參數對於電路設計中嘅限流電阻計算至關重要。
• 反向電流（IR）：喺VR=5V時最大為10 μA。表示LED反向偏壓時嘅漏電流。

關於測量不確定度嘅註釋：規格書指定咗關鍵測量嘅公差：VF為±0.1V，Iv為±10%，λd為±1.0nm。喺精密應用中必須考慮呢啲公差。

3. 性能曲線分析

提供嘅特性曲線為LED喺唔同條件下嘅行為提供咗有價值嘅見解。

3.1 光譜分佈及指向性

相對強度 vs. 波長曲線顯示咗一個典型嘅窄帶發射光譜，中心約為575nm，係AlGaInP材料嘅特徵。指向性曲線直觀地確認咗寬闊、類似朗伯分佈嘅輻射圖案，具有110°半角。

3.2 電流-電壓（I-V）關係

正向電流 vs. 正向電壓曲線係指數型，係二極管嘅典型特徵。喺建議嘅20mA工作點，電壓約為2.0V。設計師必須使用串聯電阻來設定電流，因為電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化。

3.3 光輸出 vs. 驅動電流

相對強度 vs. 正向電流曲線喺較低電流時通常係線性嘅，但當電流接近最大額定值時，由於熱效應增加，可能會顯示效率下降（次線性增加）嘅跡象。

3.4 溫度依賴性

相對強度 vs. 環境溫度曲線顯示光輸出隨溫度升高而降低。呢個係LED嘅基本特性。正向電流 vs. 環境溫度曲線（喺恆定電壓下）表明，對於固定嘅串聯電阻，由於正向電壓嘅負溫度係數，電流會隨溫度升高而輕微下降。

4. 機械及封裝資料

4.1 封裝尺寸

LED封裝喺標準3mm圓形擴散封裝內。規格書中嘅關鍵尺寸註釋包括：

• 所有尺寸單位為毫米（mm）。
• 凸緣高度必須小於1.5mm（0.059\"）。
• 未指定尺寸嘅默認公差為±0.25mm。
• 規格書中嘅詳細尺寸圖指定咗引腳間距、透鏡直徑、總高度同埋引腳成型尺寸，呢啲對於PCB封裝設計至關重要。

4.2 極性識別

陰極通常通過LED透鏡邊緣嘅平點同埋/或者較短嘅引腳來識別。安裝時必須注意正確嘅極性。

5. 焊接及組裝指引

正確處理對於保持LED性能同埋可靠性至關重要。

5.1 引腳成型

• 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置進行，以避免對封裝造成應力。
• 喺焊接前 soldering.
• 成型引腳。避免對封裝施加應力。喺室溫下剪腳。
• 確保PCB孔位同LED引腳完美對齊，以防止安裝應力。

5.2 儲存條件

• 儲存溫度≤30°C，相對濕度（RH）≤70%。喺呢啲條件下，保存期限為3個月。
• 如需更長時間儲存（長達1年），請使用帶有氮氣同埋乾燥劑嘅密封容器。
• 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化，以防止凝露。

5.3 焊接建議

保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。

• 手焊：烙鐵頭溫度≤300°C（適用於最大30W烙鐵），焊接時間≤3秒。
• 波峰/浸焊：預熱≤100°C，持續≤60秒。焊錫槽溫度≤260°C，持續≤5秒。
• 喺高溫階段避免對引腳施加應力。浸焊/手焊限制為一個循環。
• 焊接後，保護LED免受機械衝擊，直到佢冷卻到室溫。
• 使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。

5.4 清潔

• 如有必要，僅使用異丙醇喺室溫下清潔≤1分鐘。
• 避免超聲波清洗。如果絕對需要，請預先驗證工藝以確保無損壞發生。

5.5 散熱管理

雖然呢個係低功耗器件，但適當嘅熱設計對於長期可靠性仍然重要，特別係喺接近最大額定值操作時。喺較高環境溫度下，應適當降低電流額定值，並參考任何提供嘅降額曲線。

6. 包裝及訂購資料

6.1 包裝規格

LED包裝確保防靜電放電（ESD）同埋防潮。

• 初級包裝：每防靜電袋200-500粒。
• 次級包裝：每內箱5袋。
• 三級包裝：每主（外）箱10個內箱。

6.2 標籤說明

包裝上嘅標籤包括客戶部件號（CPN）、生產編號（P/N）、包裝數量（QTY）、質量等級（CAT）、主波長（HUE）、參考號（REF）同埋批號（LOT No.）等資訊。

7. 應用設計考慮因素

7.1 電路設計

始終使用一個限流電阻同LED串聯。電阻值（R）可以使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中Vcc係電源電壓，VF係LED正向電壓（保守設計使用2.0V典型值或2.4V最大值），IF係所需正向電流（例如20mA）。確保電阻嘅額定功率足夠（P = (Vcc - VF) * IF）。

7.2 PCB佈局

遵循推薦嘅封裝尺寸進行孔位設計。確保LED燈罩周圍有足夠嘅間隙，以避免機械干涉。對於需要多個LED亮度一致嘅設計，請考慮對正向電壓同埋發光強度進行分檔。

7.3 壽命及可靠性

LED壽命通常定義為發光強度衰減到初始值50%嘅點（L70，L50）。令LED喺其絕對最大額定值以下操作，特別係電流同埋溫度方面，係最大化操作壽命嘅主要方法。

8. 技術比較及差異化

1003SYGD/S530-E2通過其特定嘅屬性組合喺3mm通孔LED市場中脫穎而出：

• 材料：使用AlGaInP半導體材料，相比舊技術，喺黃綠色到紅色光譜範圍內提供高效率。
• 亮度 vs. 視角：佢喺高典型發光強度（12.5mcd）同埋非常寬嘅視角（110°）之間提供咗平衡嘅折衷，使其適合離軸可見度重要嘅應用。
• 環保重點：其無鉛同埋符合RoHS嘅結構符合現代電子產品嘅環保法規。

9. 常見問題（FAQs）

9.1 用5V電源應該用幾多歐姆嘅電阻？

使用典型VF=2.0V同埋目標IF=20mA：R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。電阻消耗嘅功率為(5V-2.0V)*0.02A = 0.06W，所以標準1/8W（0.125W）或1/4W電阻都適合。對於使用VF(max)=2.4V嘅保守設計，R = (5V-2.4V)/0.02A = 130 Ω。

9.2 可唔可以用3.3V電源驅動呢粒LED？

可以。使用VF(typ)=2.0V同埋IF=20mA：R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω。驗證LED上嘅壓降（VF）小於你嘅電源電壓，即使考慮到最大VF為2.4V（3.3V > 2.4V，所以係可行嘅）。

9.3 溫度點樣影響亮度？

隨著環境溫度升高，LED嘅發光強度會降低。呢個係半導體光源嘅物理特性。對於喺一定溫度範圍內需要一致亮度嘅關鍵應用，可能需要反饋控制或溫度補償。

9.4 呢粒LED適唔適合戶外使用？

其工作溫度範圍（-40°C至+85°C）允許喺許多戶外環境中使用。然而，封裝並未專門評級為防水或高抗紫外線。對於直接戶外暴露，需要額外嘅環境保護（塗層、密封外殼）以防止濕氣侵入同埋透鏡劣化。

10. 設計案例研究示例

場景：為一個帶有多個LED（電源、LAN、WAN、Wi-Fi）嘅網絡路由器設計狀態指示燈面板。面板需要喺典型辦公室環境中從寬角度可讀。

元件選擇：選擇1003SYGD/S530-E2係因為其寬闊嘅110°視角，確保從唔同桌面位置都可見。黃綠色喺黑色或灰色面板上提供高視覺對比度，並且同常見嘅紅/綠指示燈有區別。

電路實現：路由器主PCB上有一個3.3V電源軌。每個LED串聯一個68 Ω（接近計算值65 Ω嘅標準值）限流電阻，將電流設定為約19mA，提供充足亮度，同時遠低於25mA最大額定值。LED安裝喺一個帶有適當引腳間距嘅小型子板上。

結果：指示燈喺所需視錐範圍內提供清晰、均勻嘅照明，通過喺製造過程中遵守指定嘅焊接同埋儲存指引確保可靠操作。

11. 工作原理簡介

發光二極管（LED）係一種通過稱為電致發光嘅過程發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴喺有源層內（呢個情況下由AlGaInP製成）復合。呢種復合以光子（光粒子）嘅形式釋放能量。發出光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅能帶隙決定。較寬嘅帶隙產生較短嘅波長（更藍嘅光），而較窄嘅帶隙產生較長嘅波長（更紅嘅光）。AlGaInP材料系統特別適合產生黃色、橙色同埋紅色光譜嘅光。環氧樹脂透鏡用於塑造光輸出光束並保護半導體晶片。

12. 技術趨勢

以呢個元件為代表嘅通孔LED技術被認為係一種成熟且完善嘅解決方案。當前行業趨勢顯示，由於表面貼裝器件（SMD）LED尺寸更小、更適合自動化貼裝組裝，並且通常具有更好嘅熱性能，大多數新設計都強烈轉向SMD LED。然而，像3mm圓形呢類通孔LED仍然適用於需要更高單點亮度、更容易手動原型製作同埋維修、高振動環境中嘅穩健性，或者通孔安裝提供更牢固機械連接嘅應用。底層半導體材料技術（AlGaInP）喺效率同埋壽命方面繼續看到漸進式改進。