LED Lamp 3294-15SURC/S 400-A7 數據表 - 亮麗紅色 - 2.0V - 20mA - 200mcd - 英文技術文件

1. 產品概述

本資料表提供 3294-15SURC/S 400-A7 LED 燈嘅全面技術資料。此元件係一款通孔式（燈式）發光二極管，專為需要可靠、耐用且亮度更高嘅指示燈照明應用而設計。該器件採用 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）芯片，配合水清樹脂透鏡產生鮮明紅色光，提供寬廣視角，適合各種顯示同指示用途。

The core advantages of this LED include its compliance with key environmental and safety standards such as RoHS, EU REACH, and Halogen-Free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is available on tape and reel for automated assembly processes, enhancing manufacturing efficiency. The primary target markets for this component are consumer electronics and computing peripherals, where consistent and visible status indication is critical.

2. Technical Parameter Deep-Dive Analysis

2.1 絕對最大額定值

「絕對最大額定值」定義了設備的應力極限，超出此極限可能會對設備造成永久性損壞。這些額定值是在環境溫度（Ta）為25°C時指定的，在任何操作條件下均不得超出。

• 連續正向電流 (IF): 25 mA。此為可持續施加於LED陽極的最大直流電流。
• 峰值正向電流 (IFP): 60 mA。此額定值適用於脈衝條件，佔空比為1/10，頻率為1 kHz。在連續操作中超過此值會導致LED性能下降。
• 反向電壓 (VR): 5 V。施加超過此值的反向偏壓可能導致接面擊穿。
• 功率耗散 (Pd): 60 mW。此為封裝可承受嘅最大功耗，計算方式為正向電壓 (VF) * 正向電流 (IF)。
• Operating & Storage Temperature: 該器件嘅工作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，儲存溫度範圍為 -40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度 (Tsol): 引腳可承受260°C持續5秒，兼容標準波峰焊或手動焊接製程。

2.2 電光特性

電光特性係喺Ta=25°C、順向電流(IF)為20 mA嘅標準測試條件下量度。呢啲參數定義咗LED嘅光輸出同電氣特性。

• 發光強度 (Iv): 100 mcd (最小), 200 mcd (典型)。呢個係量度特定方向發出嘅感知光功率。200毫坎德拉嘅典型值表示適合直視嘅明亮輸出。
• 視角 (2θ1/2): 90° (典型值)。此為發光強度降至0°（軸向）強度一半時的全角。90°的視角提供一個寬闊的觀看錐形區域。
• 峰值波長 (λp): 632 nm (Typ)。此為光譜發射達到最大強度時嘅波長。
• 主波長 (λd)： 624 nm (Typ)。此為人眼感知到嘅單一波長，將顏色定義為鮮紅色。
• 正向電壓 (VF)： 於 IF=20mA 時為 1.7V (最小值)、2.0V (典型值)、2.4V (最大值)。此參數對電路設計至關重要，用於確定所需嘅限流電阻值。
• 反向電流 (IR): 於 VR=5V 時為 10 μA (最大值)。低反向電流表示接面品質良好。

測量不確定度如下：發光強度（±10%）、主波長（±1.0nm）及正向電壓（±0.1V）。

3. 分檔系統說明

數據表參照了關鍵參數的分檔系統，由包裝標籤上的代碼（CAT、HUE、REF）表示。分檔是根據測量性能將LED分類成組的過程，以確保生產批次內的一致性。

• CAT（發光強度等級）： LED根據其測量的發光強度（例如150-200 mcd、200-250 mcd）被分入不同檔位。這讓設計師可以選擇具有特定亮度範圍的元件。
• HUE（主波長等級）： LED會根據其主導波長進行分檔，以確保顏色一致性。對於亮紅色LED，分檔可能圍繞624納米典型值定義特定的納米範圍。
• REF (正向電壓等級): 正向電壓會進行分檔，以將具有相似Vf特性的LED歸類。這對於需要串聯多個LED時保持穩定電壓降的應用可能很重要，儘管其關鍵性通常低於電流調節。

必須查閱製造商詳細的分級規格文件，以了解3294-15SURC/S 400-A7的確切代碼定義及可用範圍。

4. 性能曲線分析

該數據表包含多條典型特性曲線，對於理解器件在非標準條件下的行為至關重要。

4.1 相對強度 vs. 波長

此曲線顯示了光譜功率分佈。對於AlGaInP紅色LED，其光譜相對較窄，中心波長約在624-632 nm之間（主波長與峰值波長）。該曲線證實了其輸出的單色性，非常適合用於特定顏色的指示燈應用。

4.2 指向性圖案

指向性（或輻射圖案）曲線顯示光強度如何隨視角變化。一個採用透明透鏡的燈式LED的典型圖案顯示出寬闊而平滑的分佈，這支持了其90°視角規格。

4.3 正向電流與正向電壓（I-V曲線）

此圖表顯示了二極管典型的指數關係。該曲線讓設計師能夠估算在標準20mA測試條件以外的電流下的Vf。這對於設計驅動電路至關重要，特別是在電壓餘裕有限的電池供電應用中。

4.4 相對強度與正向電流關係

此曲線展示咗光輸出（相對強度）同驅動電流之間嘅關係。光輸出一般會隨電流線性增加，直至某個點。若操作電流大幅超過20mA，可能會出現收益遞減同熱量增加，有可能縮短使用壽命。

4.5 溫度依賴曲線

Relative Intensity vs. Ambient Temperature: LED 光輸出通常會隨接面溫度上升而下降。此曲線量化了該降額情況，對於在高溫環境下運作的應用至關重要。
順向電流 vs. 環境溫度： 此曲線可能顯示了允許順向電流與環境溫度之間的關係，通常會標示一條降額線，以確保不超過最大功率損耗 (Pd) 限值。

5. Mechanical & Package Information

5.1 封裝尺寸圖

該數據表提供了LED燈的詳細機械圖。關鍵尺寸包括環氧樹脂透鏡的總直徑（此款式通常為5毫米）、引腳間距（適用於通孔PCB的標準2.54毫米/0.1英寸）以及總高度。附註指明所有尺寸均以毫米為單位，凸緣高度必須小於1.5毫米，且除非另有說明，一般公差為±0.25毫米。圖中亦清楚標示了陽極和陰極引腳，通常較長的引腳為陽極（+）。

5.2 極性識別

正確極性對LED運作至關重要。本器件採用標準慣例：較長嘅引腳係陽極（正極），較短嘅引腳係陰極（負極）。此外，塑膠透鏡底座邊緣靠近陰極引腳嘅位置通常有一個平面。PCB封裝設計必須符合指定嘅引腳直徑同間距。

6. Soldering & Assembly Guidelines

正確處理對於保持LED可靠性與性能至關重要。

6.1 引腳成形

• 在距離環氧樹脂封裝體底部至少3毫米處彎曲引腳，以避免內部焊線承受應力。
• 進行引腳成形 之前 焊接
• 避免對封裝施加壓力。PCB孔位未對準導致強行插入，可能會使環氧樹脂及LED劣化。
• 請於室溫下剪斷引腳。

6.2 儲存

• 儲存於≤30°C及≤70%相對濕度環境中。自出貨日起，保質期為3個月。
• 如需長時間儲存（最長可達一年），請使用裝有氮氣及乾燥劑的密封容器。
• 開封後，請於24小時內使用。
• 在潮濕環境中應避免溫度急劇變化，以防出現冷凝。

6.3 焊接工序

一般規則： 保持焊點與環氧樹脂球之間最少3毫米距離。
手工焊接： 烙鐵頭溫度 ≤300°C（適用於最高30W烙鐵），焊接時間 ≤3秒。
波峰/浸焊： 预热 ≤100°C，时间 ≤60 秒。焊锡槽温度 ≤260°C，时间 ≤5 秒。
提供建议的焊接温度曲线，通常显示逐步升温、稳定预热、高于液相线（例如 260°C）的短时间以及受控的冷却过程。避免快速冷却。在高温时请勿对引脚施加应力。不建议进行重复焊接（超过一个周期）。

6.4 清洗

如有必要進行清潔，請使用室溫異丙醇，時間不超過一分鐘。除非絕對必要且經過預先驗證，否則請勿使用超聲波清潔，因其可能損壞內部結構。

6.5 熱管理

儘管功耗相對較低（最高60 mW），但在設計時必須考慮適當的熱管理。在高環境溫度或高電流下工作會增加接面溫度，從而可能降低光輸出（流明衰減）並加速長期劣化。在要求嚴苛的應用中，確保PCB上有足夠的間距，並可能在引腳上使用小型散熱器會有幫助。

7. Packaging & Ordering Information

7.1 包裝規格

LED燈珠經過封裝，以防靜電放電（ESD）及濕氣損壞：
1. LED燈珠放入防靜電袋中。
2. 多個防靜電袋裝入內盒。
3. 多個內盒裝入外箱。
包裝數量： 每袋最少200至1000件。通常每個內箱裝4袋，每個外箱裝10個內箱。

7.2 標籤說明

包裝標籤包含多個代碼：
CPN: 客戶生產編號 (可選)。
P/N: 生產編號（零件編號：3294-15SURC/S 400-A7）。
數量： 袋/箱內數量。
CAT, HUE, REF： 分別對應光強度、主波長及正向電壓的分級代碼。
LOT No: 可追溯的生產批號。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

如數據手冊所列，此LED適用於：
TV Sets & Monitors: 電源狀態、待機模式或功能指示燈。
電話： 使用中、留言待取或電源指示燈。
Computers & Peripherals: 硬碟運作、電源開/關或路由器/數據機上的網絡狀態燈。
其鮮明的紅色和良好亮度，使其非常適合任何需要清晰可見狀態或警告指示的應用。

8.2 設計考量

• 電流限制： 必須使用串聯電阻將正向電流限制在所需數值（例如，典型亮度為20mA）。電阻值計算公式為 R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desired。
• 電路佈局： 確保PCB孔位與LED引腳精準對齊，以避免插入時產生機械應力。
• 視角： 90度視角適合用作前面板指示燈。如需更廣闊的可視範圍，可考慮使用透鏡蓋或導光管。
• 多個LED： 驅動多個LED時，可將其串聯連接至較高電壓電源並使用單一限流電阻，或並聯連接且每個LED使用獨立電阻（此方法能保持亮度一致，較為可取）。

9. Technical Comparison & Differentiation

相比舊有技術如GaAsP（磷化鎵砷）紅色LED，這款基於AlGaInP的LED提供顯著更高的發光效率，從而在相同驅動電流下實現更光亮的輸出。採用透明樹脂，而非擴散或染色樹脂，可實現最高的取光效率及更飽和、鮮豔的紅色。其符合現代環保標準（RoHS、無鹵素），使其適合在受規管市場（如歐盟）銷售的產品。堅固的封裝及詳細的操作指引，顯示其設計專注於批量生產的可靠性。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q: 用5V電源驅動呢個LED，電流要20mA，應該用幾大電阻值？
A: 用典型Vf值2.0V計算：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohms。選用最接近嘅標準值（例如150Ω或160Ω）。務必考慮最大Vf（2.4V），確保最壞情況下電流仍然足夠。

Q: 我可唔可以直接用微控制器引腳（3.3V或5V）驅動呢個LED？
A: 不建議在沒有限流電阻的情況下直接連接。典型的MCU引腳只能提供/吸收20-25mA電流，這已達到該LED的絕對最大極限。務必使用電阻。對於3.3V邏輯電平：R ≈ (3.3V - 2.0V)/0.02A = 65Ω。

Q: 典型發光強度為200 mcd。這亮度足夠在日間戶外使用嗎？
A: 200 mcd is suitable for indoor indicators or close-range viewing. For direct sunlight viewability, a much higher intensity (often >1000 mcd) or a focused lens would be required.

Q: Peak Wavelength (632 nm) 與 Dominant Wavelength (624 nm) 有何分別？
A: 峰值波長係物理發射光譜最強嘅位置。主波長係人眼感知嘅單一波長，已考慮人眼對顏色嘅敏感度（明視覺反應）。主波長係描述感知顏色更佳嘅指標。

11. Practical Design & Usage Case

Case: 為桌面開關模式電源（SMPS）設計電源指示燈。
該SMPS輸出5V待機電源。目標是添加一個明亮可靠的電源開啟指示燈。
實施方案： 將LED安裝於前面板。陽極透過一個150Ω限流電阻連接至5V待機電源軌。陰極連接至地線。所需電阻功率額定值為 P = I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W，因此標準的1/8W（0.125W）電阻已足夠。
注意事項： 確保LED穩固安裝，在焊接至控制PCB前，引腳需正確成型。其90度視角能從多個角度提供良好可見度。鮮明的紅色是「電源開啟」的通用指示。數據手冊中概述的長期可靠性，確保指示燈能與電源供應單元的壽命一致。

12. 工作原理簡介

發光二極管（LED）係一種透過電致發光嚟發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，來自n型區域嘅電子同埋來自p型區域嘅空穴就會注入到有源區。當呢啲電荷載流子（電子同空穴）復合時，佢哋會以光子（光）嘅形式釋放能量。發出嘅光嘅特定波長（顏色）取決於有源區所用半導體材料嘅能帶隙。對於呢款器件，AlGaInP（磷化鋁鎵銦）材料體系具有對應紅光嘅能帶隙。透明環氧樹脂起到透鏡作用，塑造光輸出並保護精密嘅半導體芯片。

13. Technology Trends

LED產業持續發展，整體趨勢集中於提升效率（每瓦更多流明）、更高可靠性及更低成本。對於如3294系列嘅指示燈型LED，趨勢包括開發更廣視角、更低正向電壓以降低電池裝置功耗，以及增強與現代PCB組裝所需嘅無鉛同高溫焊接製程嘅兼容性。表面貼裝器件（SMD）封裝亦進一步趨向微型化，但通孔燈仍廣泛用於原型製作、維修，以及需要高單點亮度或特定機械安裝嘅應用。