T-1 5mm 通孔LED燈珠規格書 - 紅色 639nm - 2.4V 30mA - 72mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗標準T-1（5mm）直徑通孔LED燈珠嘅規格。呢個元件專為廣泛電子應用中嘅狀態指示同照明而設計。其主要優點包括低功耗、高發光效率，以及採用無鉛、符合RoHS標準嘅結構。該器件採用AlInGaP技術嘅紅色擴散透鏡，提供一種適合原型製作同批量生產嘅流行外形。

呢款LED嘅目標市場非常多元化，涵蓋通訊設備、電腦周邊設備、消費電子產品、家用電器同工業控制系統。其設計靈活性得益於提供多種發光強度分級同標準視角，讓工程師可以根據特定應用需求選擇合適嘅亮度等級。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

為咗防止永久損壞，器件絕對唔可以喺呢啲極限值之外操作。關鍵額定值包括喺環境溫度（TA）為25°C時，最大功耗為72mW。直流正向電流限制為30mA，而喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）則允許較高嘅峰值正向電流90mA。工作溫度範圍指定為-30°C至+85°C。一個關鍵參數係正向電流嘅降額因子，從50°C開始線性遞減，為0.57 mA/°C。呢個意味住，當環境溫度升高超過50°C時，允許嘅連續電流會減少，以管理結溫並確保可靠性。

2.2 電氣及光學特性

喺TA=25°C同標準測試電流（IF）20mA下測量，定義咗LED嘅核心性能。發光強度（Iv）嘅典型值為180毫坎德拉（mcd），最小值為110 mcd，最大值可達400 mcd，具體取決於分級代碼。視角（2θ1/2），即強度為軸上值一半嘅角度，為50度，提供中等寬度嘅光束。峰值發射波長（λP）為639 nm，主波長（λd）範圍從621 nm到642 nm，定義咗人眼感知嘅紅色。正向電壓（VF）喺20mA下典型值為2.4V，最大值為2.4V。反向電流（IR）喺反向電壓（VR）5V下限制為100 μA，不過該器件並非設計用於反向偏壓操作。

3. 分級系統規格

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據分級進行分類。主要使用兩個分級維度：

3.1 發光強度分級

LED根據其喺20mA下測量到嘅發光強度進行分類。分級代碼範圍從F（110-140 mcd）到K（310-400 mcd）。每個分級界限嘅公差為±15%。

3.2 主波長分級

為確保顏色一致性，LED根據其主波長進行分級。代碼H29至H33涵蓋從621.0 nm到642.0 nm嘅範圍，大約每4nm為一步。每個分級界限嘅公差為±1 nm。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗特定嘅圖形數據（圖1-6），但呢類器件嘅典型曲線說明咗關鍵關係。正向電流與正向電壓（I-V）曲線顯示出二極管特有嘅指數關係。相對發光強度與正向電流曲線表明，喺工作範圍內，光輸出隨電流線性增加。相對發光強度與環境溫度曲線通常顯示輸出隨溫度升高而降低，凸顯咗熱管理嘅重要性。光譜分佈曲線以639 nm峰值波長為中心，光譜半寬約為20 nm。

5. 機械及包裝資料

5.1 外形尺寸

該LED符合標準T-1（5mm）徑向引線封裝。關鍵尺寸包括透鏡直徑、總高度同引腳間距。引腳從封裝中伸出，具有指定嘅間距，大多數尺寸嘅公差為±0.25mm。法蘭下方樹脂突出嘅最大值定義為1.0mm。陽極（正極）引腳通常被識別為較長嘅引腳。

5.2 包裝規格

LED以散裝方式包裝以便大批量處理同運輸。標準包裝流程係：每防靜電包裝袋1,000件；每內箱10袋（10,000件）；每主外箱8個內箱（80,000件）。非滿裝包裝僅允許用於運輸批次中嘅最後一個包裝。

6. 焊接及組裝指引

6.1 儲存及處理

LED應儲存喺溫度唔超過30°C、相對濕度唔超過70%嘅環境中。如果從原包裝中取出，應喺三個月內使用。如需更長時間儲存，請使用帶有乾燥劑嘅密封容器。處理時需採取ESD預防措施：使用接地腕帶、工作站同離子發生器來中和塑膠透鏡上嘅靜電。

6.2 引腳成型

引腳彎曲必須喺室溫下、焊接製程之前，喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置進行。唔可以用引線框架嘅底座作為支點。喺PCB插入過程中，使用最小嘅壓緊力。

6.3 焊接製程

必須保持焊點同透鏡底座之間至少有3mm嘅最小間隙。透鏡唔可以浸入焊料中。推薦條件如下：
電烙鐵：最高350°C，最多3秒，烙鐵頭距離透鏡底座唔少於2mm。
波峰焊：預熱最高100°C，最多60秒，焊波最高260°C，最多5秒，焊料液面距離透鏡底座唔高於2mm。
紅外（IR）回流焊唔適合呢種通孔封裝。過高嘅溫度或時間會導致透鏡變形或失效。

7. 應用建議

7.1 典型應用電路

LED係電流驅動器件。為確保亮度一致，特別係當並聯多個LED時，強烈建議為每個LED使用一個串聯限流電阻（電路A）。唔建議直接從電壓源並聯驅動多個LED（電路B），因為各個LED嘅正向電壓（VF）存在差異，會導致電流分佈不均，從而亮度不均。

7.2 設計考慮因素

考慮正向壓降同所需電流，使用歐姆定律計算合適嘅串聯電阻值：R = (Vcc - VF) / IF。如果工作環境溫度較高，需考慮正向電流隨環境溫度嘅降額。確保PCB佈局允許焊點同LED本體之間有建議嘅最小間隙。呢款LED適用於室內外標誌牌以及一般電子設備，但如果用於戶外，設計必須考慮環境密封。

8. 技術比較及差異

與舊技術相比，呢款基於AlInGaP嘅紅色LED具有更高嘅發光效率同更好嘅溫度性能。標準T-1封裝確保咗與現有PCB封裝同插座嘅廣泛兼容性。多種強度分級嘅可用性允許進行成本優化——為非關鍵指示器選擇較低分級，為需要更高可見度嘅應用選擇較高分級。符合RoHS標準係針對具有嚴格環保法規嘅全球市場產品嘅一個關鍵差異化因素。

9. 常見問題 (FAQ)

問：我可唔可以唔用串聯電阻驅動呢個LED？
答：唔可以。直接從電壓源操作LED好有可能超過其最大額定電流，導致立即或快速失效。串聯電阻對於電流調節係必須嘅。

問：峰值波長同主波長有咩區別？
答：峰值波長（λP）係發射光功率最大時嘅波長（639 nm）。主波長（λd）係從色度座標導出嘅，代表人眼睇起來顏色相同嘅單色光波長（621-642 nm）。主波長對於顏色感知更相關。

問：我可唔可以用呢個LED做反向電壓指示？
答：唔可以。該器件嘅最大反向電壓額定值5V僅用於漏電流測試。佢唔係設計用於反向偏壓操作。喺電路中施加反向電壓會損壞佢。

問：我點樣解讀包裝袋上嘅分級代碼？
答：包裝袋標籤包含發光強度代碼（例如G、H）同主波長代碼（例如H31）。將呢啲代碼同第3節中嘅分級表對照，就可以知道該袋中LED嘅保證最小值同最大值。

10. 實際應用案例

場景：為一個12V直流適配器設計電源指示燈。
設計步驟：
1. 選擇目標正向電流（IF）。使用典型值20mA係標準做法。
2. 使用典型正向電壓（VF）2.4V進行計算。
3. 計算串聯電阻：R = (12V - 2.4V) / 0.020A = 480 歐姆。最接近嘅標準E24值係470歐姆。
4. 重新計算實際電流：I = (12V - 2.4V) / 470Ω ≈ 20.4 mA（安全）。
5. 計算電阻功率：P = I² * R = (0.0204)² * 470 ≈ 0.195W。一個標準嘅1/4W（0.25W）電阻已經足夠且有餘量。
6. 選擇合適嘅發光強度分級。對於簡單嘅電源指示燈，較低分級（例如F或G）通常已經足夠且更具成本效益。
7. 確保PCB孔距匹配LED嘅引腳間距，並且焊盤與LED本體保持所需嘅3mm間隙。

11. 工作原理

發光二極管（LED）係一種半導體p-n結二極管。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，來自n區嘅電子同來自p區嘅空穴會注入結區。當呢啲電荷載流子喺有源區複合時，能量會以光子（光）嘅形式釋放。發射光嘅特定波長（顏色）取決於所用半導體材料嘅帶隙能量——喺呢個例子中，用於發紅光嘅材料係磷化鋁銦鎵（AlInGaP）。擴散透鏡封裝住半導體芯片，用於保護芯片、塑造光束（視角）並擴散光線，使外觀更均勻。

12. 技術趨勢

雖然通孔LED對於原型製作、維修同某些需要牢固機械連接嘅應用仍然至關重要，但行業趨勢已強烈轉向表面貼裝器件（SMD）LED，以實現大批量自動化組裝。SMD封裝具有更小嘅佔地面積、更低嘅高度，並且更適合回流焊。然而，像呢款T-1 LED咁樣嘅通孔元件，喺教育環境、愛好者項目以及預期需要手動組裝或更換嘅應用中仍然具有相關性。與GaAsP等舊技術相比，AlInGaP等材料嘅進步顯著提高咗紅色LED嘅效率同亮度，允許更低電流操作或更高光輸出。呢種外形尺寸嘅未來發展可能集中於進一步提高效率，並喺相同機械封裝內提供更多顏色選擇。