3.1mm 通孔式LED燈珠 超級紅光 639nm - 2.4V 20mA - 400mcd - 粵語規格書

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高性能、直徑3.1mm嘅通孔式LED燈珠嘅規格。呢款器件採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）技術，能夠發出超級紅光。佢專為各種電子設備嘅通用指示同照明應用而設計，喺高光強、低功耗同可靠運作之間取得平衡。

呢款LED嘅核心優勢包括高效率，能夠喺相對較低嘅驅動電流下提供明亮輸出，令佢兼容集成電路。佢嘅通用封裝設計，令到可以直接安裝喺印刷電路板（PCB）或者面板上面。主要目標市場係消費電子產品、工業控制、通訊設備同辦公室設備，呢啲領域都需要清晰、可靠嘅視覺指示器。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

為確保長期可靠性，定義咗器件嘅操作極限。喺環境溫度（T_A）為25°C時，最大連續功耗係75 mW。直流正向電流唔應該超過30 mA。對於脈衝操作，喺特定條件下（1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度），容許嘅峰值正向電流為90 mA。最大反向電壓額定值係5 V。操作同儲存溫度範圍係由-40°C到+100°C。焊接時，喺距離LED本體1.6mm位置測量，引腳可以承受260°C持續5秒。當環境溫度高於50°C時，正向電流需要按照0.4 mA/°C嘅降額因子進行調整。

2.2 電氣與光學特性

關鍵性能參數喺T_A=25°C同I_F=20mA條件下測量。光強（I_V）嘅典型值係400毫坎德拉（mcd），最小值為140 mcd。光分佈特性以45度視角（2θ_1/2）表示，定義為光強降至軸向值一半時嘅離軸角度。

光譜特性包括峰值發射波長（λ_P）為639 nm，同主波長（λ_d）為631 nm，主波長定義咗人眼感知嘅顏色。光譜線半寬（Δλ）係20 nm。電氣方面，正向電壓（V_F）典型值為2.4 V，喺20mA時最大值為2.4 V。反向電流（I_R）喺5 V反向偏壓下最大值為100 µA，而結電容（C）喺0V同1MHz下測量為40 pF。

3. 分級系統解釋

為確保應用中嘅一致性，LED會根據關鍵參數進行分級。

3.1 光強分級

光強按照兩個字母代碼進行分級。例如，級別GH涵蓋140 mcd到240 mcd嘅光強，JK涵蓋240 mcd到400 mcd，LM涵蓋400 mcd到680 mcd，全部喺20mA下測量。每個級別界限有±15%嘅公差。具體嘅級別代碼會標示喺每個包裝袋上，以便追溯。

3.2 主波長分級

定義色點嘅主波長亦會進行分級。代碼如H29到H33代表特定嘅納米波長範圍（例如，H31：629.0 – 633.0 nm）。每個級別界限嘅公差為±1 nm。呢種精確分級讓設計師可以為佢哋嘅項目選擇顏色一致性極高嘅LED。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型性能曲線，呢啲曲線對設計分析至關重要。除非另有說明，否則呢啲曲線係針對環境溫度繪製，以視覺方式呈現關鍵參數之間嘅關係。雖然具體圖表無喺文字中複製，但通常包括：

• 相對光強 vs. 正向電流：顯示光輸出如何隨電流增加，通常以非線性方式，突出效率點。
• 正向電壓 vs. 正向電流：說明二極管嘅I-V特性，對於計算串聯電阻值同功耗至關重要。
• 相對光強 vs. 環境溫度：展示光輸出嘅熱降額，對於高溫環境應用非常關鍵。
• 光譜分佈：一幅相對強度對波長嘅圖表，顯示光輸出集中喺639 nm峰值同20 nm半寬附近。

呢啲曲線讓工程師能夠預測器件喺非標準條件下（唔同電流、溫度）嘅行為，係穩健電路設計嘅基礎。

5. 機械與封裝資料

LED封裝喺一個直徑3.1mm嘅圓形封裝內，配備水清透鏡。關鍵尺寸註明包括：所有尺寸單位為毫米（附有英吋等效值），除非另有規定，標準公差為±0.25mm。法蘭下方嘅樹脂可能凸出，最大為1.0mm。引腳間距喺引腳從封裝本體伸出嘅位置測量。詳細嘅尺寸圖通常會顯示本體直徑、透鏡形狀、引腳長度同引腳直徑，呢啲對於PCB佔位設計同面板開孔尺寸至關重要。

6. 焊接與組裝指引

6.1 引腳成型

如果需要彎曲引腳，必須喺焊接前同正常室溫下進行。彎曲點應距離LED透鏡底座至少3mm。關鍵係，彎曲時絕對唔可以用引線框架嘅底座作為支點，因為咁樣會對內部晶片連接造成應力。

6.2 焊接參數

必須保持透鏡底座同焊接點之間至少有2mm嘅最小間距。透鏡絕對唔可以浸入焊錫。推薦條件如下：

• 手動焊接（烙鐵）：最高溫度300°C，每條引腳最長時間3秒（只限一次）。
• 波峰焊接：最高預熱溫度100°C，持續最多60秒。焊波溫度最高260°C，最大接觸時間10秒。

超過呢啲溫度或時間限制可能會導致透鏡變形或LED災難性故障。

6.3 儲存與處理

對於長期儲存喺原包裝外，建議將LED放入裝有乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境中。離開原包裝嘅元件最好喺三個月內使用。儲存環境唔應該超過30°C同70%相對濕度。清潔時，只應使用酒精類溶劑，例如異丙醇。

7. 包裝與訂購資料

標準包裝規格係分層嘅：每個防靜電包裝袋裝有1000、500或250件。十個呢啲袋放入一個內箱，總共10,000件。然後八個內箱包裝成一個主外箱，每批標準出貨量為80,000件。請注意，喺一個出貨批次內，只有最後一個包裝可能包含非完整數量。列出嘅具體部件編號係LTL1CHKRKNN。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

LED係電流驅動器件。為確保多個LED並聯時亮度均勻，強烈建議每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻。唔建議將多個LED直接並聯到單個電阻（規格書中嘅電路B），因為每個LED嘅正向電壓（V_F）特性有微小差異，會導致電流分配出現顯著差異，從而影響感知亮度。

8.2 ESD（靜電放電）保護

呢款LED容易受到靜電放電損壞。喺處理同組裝過程中應實施全面嘅ESD控制程序。包括：使用接地手腕帶或防靜電手套；確保所有設備、工作站同儲物架正確接地；以及使用離子發生器來中和可能因處理摩擦而積聚喺塑料透鏡表面嘅靜電荷。

8.3 應用範圍與注意事項

呢款LED適用於普通電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（例如航空、醫療設備、關鍵安全系統），使用前必須進行具體諮詢同資格認證。

9. 技術比較與區分

同舊技術（例如標準GaAsP紅光LED）相比，呢款基於AlInGaP嘅超級紅光LED提供顯著更高嘅發光效率。呢意味住喺相同20mA驅動電流下，佢可以實現更高嘅光輸出（以mcd計），或者喺較低電流下提供類似亮度，從而降低整體系統功耗。3.1mm直徑係常見嘅行業標準，確保與現有為T-1尺寸LED設計嘅PCB佈局同面板開孔具有廣泛兼容性。水清透鏡（相對於擴散透鏡）提供最高可能嘅軸向光強，令佢適合需要明亮、聚焦光點嘅應用。

10. 常見問題解答（FAQs）

問：我可唔可以直接用5V邏輯輸出驅動呢款LED？

答：唔可以。典型V_F為2.4V，直接連接到5V會導致過大電流流過，損壞LED。必須始終使用串聯電阻將電流限制喺所需值（例如20mA）。電阻值計算公式為 R = (V_電源- V_F) / I_F.

問：峰值波長同主波長有咩區別？

答：峰值波長（λ_P）係光譜輸出物理上最強嘅單一波長（此處為639 nm）。主波長（λ_d）係一個計算值（此處為631 nm），源自CIE色度圖上嘅色度座標；佢代表純光譜光嘅單一波長，人眼會感知到同LED混合輸出相同嘅顏色。

問：我應該點樣理解視角？

答：45度視角（2θ_1/2= 45°）意味住半強度點位於偏離中心軸22.5度嘅位置。超過呢個角度仍然可以見到光，但強度較低。呢個定義咗LED嘅光束寬度。

11. 實用設計與使用示例

示例1：電源上嘅狀態指示燈。一個LED串聯一個電阻可以指示電源開啟。使用典型V_F2.4V同期望I_F20mA，來自12V電源軌，電阻值為（12V - 2.4V）/ 0.02A = 480歐姆。標準470歐姆或510歐姆電阻都適合。電阻上嘅功耗為（12V-2.4V）*0.02A = 0.192W，所以1/4瓦電阻就足夠。

示例2：多LED條形圖顯示。對於10段條形圖，推薦設計係使用10個獨立嘅限流電阻，每個同自己嘅LED串聯。然後所有LED-電阻對並聯到驅動電壓源。咁樣確保每個LED獲得正確電流，唔受V_F微小變化影響，保證各段亮度均勻。

12. 工作原理介紹

呢款LED係基於AlInGaP材料嘅半導體二極管。當施加超過二極管結電位（約2.0-2.4V）嘅正向電壓時，電子同電洞分別從n型同p型材料注入有源區。呢啲電荷載流子復合，以光子（光）形式釋放能量。AlInGaP晶格嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接對應於發射光嘅波長（顏色）——此處係大約639 nm嘅紅色光譜。水清環氧樹脂透鏡封裝住半導體芯片，提供機械保護，並塑造光輸出模式。

13. 技術趨勢

AlInGaP材料嘅發展代表住相對於早期紅光LED技術嘅重大進步，提供咗極大改善嘅效率同亮度。指示燈LED嘅總體趨勢繼續朝向更高效率（每瓦電輸入更多光輸出），呢樣可以降低終端產品嘅功耗同減少熱量產生。同時亦推動更嚴格嘅顏色同光強分級公差，以滿足需要高視覺一致性嘅應用需求，例如全彩顯示屏同汽車儀表板。雖然表面貼裝器件（SMD）封裝喺新設計中主導微型化，但像呢款嘅通孔式LED仍然適用於原型製作、維修、舊有系統，以及優先考慮機械穩固性同易於手動焊接嘅應用。