Spesifikasi Teknikal LED SMD 19-223/R7G6C-A01/2T - Pakej 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 2.0-2.4V - Pelbagai Warna - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-223 ialah LED Peranti Permukaan Terpasang (SMD) pelbagai warna yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan pembungkusan berketumpatan tinggi dan prestasi yang boleh dipercayai. Komponen ini mewakili kemajuan ketara berbanding LED berbingkai plumbum tradisional, membolehkan pembangunan produk akhir yang lebih kecil, ringan dan cekap.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentuan Kedudukan Produk

Kelebihan utama LED SMD 19-223 ialah saiznya yang amat kecil. Saiznya yang jauh berkurangan berbanding komponen berplumbum membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, keperluan ruang penyimpanan yang berkurangan, dan akhirnya, penciptaan peralatan yang lebih padat. Pembinaannya yang ringan menjadikannya sesuai untuk aplikasi mudah alih dan miniatur di mana berat adalah faktor kritikal.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini serba boleh dan menyasarkan beberapa bidang aplikasi utama:

• Automotif & Instrumentasi:Pencahayaan latar untuk penunjuk dan suis papan pemuka.
• Telekomunikasi:Penunjuk status dan pencahayaan latar dalam telefon, mesin faks, dan peranti komunikasi lain.
• Elektronik Pengguna:Pencahayaan latar rata untuk paparan hablur cecair (LCD), pencahayaan suis, dan pencahayaan simbol.
• Penunjuk Tujuan Umum:Penyelesaian yang boleh dipercayai untuk pelbagai keperluan penunjuk status merentasi pelbagai industri.

2. Analisis Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci mengenai parameter teknikal utama LED seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada keadaan ini tidak dijamin.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Ini adalah nilai yang agak rendah, menekankan bahawa LED ini tidak direka untuk operasi pincang songsang dan memerlukan perlindungan dalam litar di mana voltan songsang mungkin berlaku.
• Arus Ke Hadapan Berterusan (I_F):25 mA untuk kedua-dua cip R7 (Merah Gelap) dan G6 (Kuning Hijau Cemerlang).
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):60 mA (kitar tugas 1/10 @ 1kHz). Ini membolehkan denyutan ringkas arus yang lebih tinggi, berguna untuk pemultipleksan atau mencapai kecerahan segera yang lebih tinggi.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Parameter ini, digabungkan dengan voltan ke hadapan, menentukan arus ke hadapan maksimum yang boleh dikekalkan di bawah keadaan haba tertentu.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000V. Ini menunjukkan tahap ketahanan ESD yang sederhana, tetapi langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard masih diperlukan semasa pemasangan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +90°C (penyimpanan). Julat yang luas ini memastikan kebolehpercayaan dalam persekitaran yang sukar.
• Suhu Pateri:Serasi dengan pateri semula alir (puncak 260°C selama 10 saat maksimum) dan pateri tangan (350°C selama 3 saat maksimum).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):18.0 - 72.0 mcd (Julat Min - Maks). Nilai tipikal berada dalam julat pengelasan ini (lihat Bahagian 3). Toleransi ±11% terpakai.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (tipikal). Sudut pandangan yang luas ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kebolehlihatan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):R7: 639 nm (tipikal), G6: 575 nm (tipikal). Mentakrifkan puncak spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):R7: 631 nm (tipikal), G6: 573 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, berkait rapat dengan warna.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal) untuk kedua-duanya. Menunjukkan ketulenan spektrum warna yang dipancarkan.
• Voltan Ke Hadapan (V_F):2.00V (tipikal), 2.40V (maks). Voltan ke hadapan yang rendah ini bermanfaat untuk peranti berkuasa rendah dan beroperasi bateri.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (maks) pada V_R=5V.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning)

Output pencahayaan LED berbeza dari unit ke unit. Sistem pengelasan digunakan untuk mengkategorikan bahagian berdasarkan parameter prestasi utama.

3.1 Pengelasan Keamatan Pencahayaan

Kedua-dua cip R7 dan G6 dikelaskan kepada tiga kelas keamatan (M, N, P) apabila didorong pada I_F=20mA:

• Kelas M:18.0 - 28.5 mcd
• Kelas N:28.5 - 45.0 mcd
• Kelas P:45.0 - 72.0 mcd

Ini membolehkan pereka memilih LED dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka, memastikan penampilan seragam dalam tatasusunan pelbagai LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan lengkung ciri tipikal yang penting untuk memahami kelakuan LED di bawah keadaan operasi yang berbeza.

4.1 Keamatan Pencahayaan vs. Arus Ke Hadapan

Lengkung menunjukkan hubungan tidak linear. Walaupun keamatan umumnya meningkat dengan arus, kecekapan (lumen per watt) mungkin berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba. Operasi berhampiran arus berterusan maksimum (25mA) memerlukan pengurusan haba yang teliti.

4.2 Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Persekitaran

Keamatan pencahayaan berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat. Pengurangan haba ini adalah pertimbangan reka bentuk kritikal, terutamanya untuk aplikasi dalam persekitaran suhu tinggi atau di mana LED didorong pada arus tinggi. Lengkung pengurangan arus ke hadapan memberikan arus maksimum yang dibenarkan pada suhu tinggi untuk mengelakkan melebihi had pelesapan kuasa.

4.3 Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung eksponen ini adalah asas. LED mula mengalirkan arus dan memancarkan cahaya pada voltan ambang tertentu (~1.8V untuk peranti ini). Peningkatan kecil dalam voltan melebihi titik ini menyebabkan peningkatan besar dalam arus. Ini menekankan keperluan menggunakan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar untuk mengelakkan pelarian haba.

4.4 Taburan Spektrum

Graf menunjukkan taburan kuasa spektrum relatif. Cip R7 memancarkan dalam kawasan merah (~639nm puncak), manakala cip G6 memancarkan dalam kawasan kuning-hijau (~575nm puncak). Lebar jalur 20nm menunjukkan warna yang agak tepu.

4.5 Corak Sinaran

Gambar rajah kutub mengesahkan sudut pandangan 130 darjah, menunjukkan corak pancaran hampir-Lambertian di mana keamatan tertinggi pada 0° (berserenjang dengan cip) dan berkurangan ke arah tepi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai pakej SMD yang padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk saiz badan kira-kira 2.0mm panjang, 1.25mm lebar, dan 0.8mm tinggi. Lembaran data menyediakan lukisan dimensi terperinci termasuk susun atur pad, yang penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB.

5.2 Pengenalpastian Polariti

Katod biasanya dikenal pasti oleh tanda pada pakej atau sudut serong, seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah dimensi. Polariti yang betul mesti dipatuhi semasa pemasangan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Semula Alir (Reflow)

Komponen ini serasi dengan proses semula alir inframerah dan fasa wap. Profil bebas plumbum yang disyorkan termasuk: peringkat pemanasan awal (150-200°C selama 60-120s), masa di atas likuidus (217°C selama 60-150s), suhu puncak maksimum 260°C selama 10 saat maksimum, dan kadar penyejukan terkawal. Pateri semula alir tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembap dengan bahan pengering. Langkah berjaga-jaga adalah kritikal:

• Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.
• Selepas dibuka, gunakan dalam masa 168 jam (7 hari) jika disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH.
• Jika masa pendedahan terlampaui, rawatan pembakaran (60±5°C selama 24 jam) diperlukan sebelum pateri untuk mengelakkan kerosakan "popcorning" semasa semula alir.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Reka Bentuk

• Pembatasan Arus:Perintang siri luaran adalah wajib untuk menetapkan arus operasi. Lengkung I-V yang curam bermaksud peningkatan voltan sedikit boleh menyebabkan lonjakan arus yang merosakkan.
• Tekanan Mekanikal:Elakkan mengenakan tekanan pada badan LED semasa pateri atau pengendalian papan. Jangan meledingkan PCB selepas pemasangan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung (Tape & Reel)

Produk dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, serasi dengan peralatan pick-and-place automatik standard. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi pita pembawa dan gegelung terperinci disediakan dalam lembaran data.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung termasuk kod untuk:

• Nombor Produk (P/N)
• Kuantiti Pembungkusan (QTY)
• Pangkat Keamatan Pencahayaan (CAT)
• Pangkat Kromatisiti & Panjang Gelombang Dominan (HUE)
• Pangkat Voltan Ke Hadapan (REF)
• Nombor Lot (LOT No.)

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Biasa

Litar pemacu paling asas terdiri daripada sumber voltan (V_CC), perintang pembatas arus (R_S), dan LED secara bersiri. R_S= (V_CC- V_F) / I_F. Untuk kecerahan stabil merentasi variasi suhu dan bekalan voltan, pemacu arus malar adalah disyorkan.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun kecil, pelesapan kuasa (sehingga 60mW) mesti dipertimbangkan. Pastikan kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB disambungkan ke pad haba LED (jika ada) atau satah bumi sekeliling untuk bertindak sebagai penyerap haba, terutamanya apabila beroperasi pada suhu persekitaran tinggi atau arus tinggi.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan luas 130 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pandu cahaya) jika pancaran yang lebih fokus diperlukan. Warna resin jernih air pakej adalah sesuai untuk aplikasi di mana warna cip sebenar dikehendaki.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LED 19-223 membezakan dirinya melalui gabungan faktor bentuk yang sangat kecil, ketersediaan dalam dua warna berbeza (merah dan kuning-hijau) dari tapak kaki pakej yang sama, dan pematuhan dengan piawaian alam sekitar moden (RoHS, REACH, Bebas Halogen). Berbanding LED yang lebih besar, ia membolehkan penjimatan ruang yang ketara. Penggunaan bahan AlGaInP untuk kedua-dua warna memberikan kecekapan pencahayaan yang baik.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Mengapa perintang pembatas arus mutlak diperlukan?

J: Voltan ke hadapan agak stabil, tetapi arus meningkat secara eksponen dengan peningkatan voltan kecil melebihi ambang. Tanpa perintang, arus boleh dengan cepat melebihi had maksimum (25mA) dan memusnahkan LED.

S: Bolehkah saya mendorong LED ini dengan bekalan logik 3.3V atau 5V?

J: Ya, tetapi anda mesti mengira perintang siri yang sesuai. Contohnya, dengan bekalan 3.3V dan sasaran I_F20mA, menggunakan V_Ftipikal 2.0V: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Perintang standard 68 Ohm adalah sesuai.

S: Apakah maksud "toleransi ±11%" pada keamatan pencahayaan untuk reka bentuk saya?

J: Ia bermaksud LED individu, walaupun dari kelas yang sama, boleh berbeza dalam kecerahan sehingga 11% dari nilai kelas nominal. Untuk aplikasi yang memerlukan penampilan seragam (cth., tatasusunan pencahayaan latar), anda mungkin perlu memilih kelas yang lebih ketat atau melaksanakan penentukuran arus.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status padat dengan empat LED (dua merah, dua hijau) untuk peranti mudah alih yang dikuasakan oleh bateri Li-ion 3.7V.

Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Arus:Pilih I_F= 15 mA untuk keseimbangan kecerahan baik dan penggunaan kuasa lebih rendah, memanjangkan hayat bateri.
2. Pengiraan Perintang:Andaikan kes terburuk V_F= 2.4V. R_S= (3.7V - 2.4V) / 0.015A ≈ 86.7 Ohm. Gunakan perintang standard 91 Ohm atau 100 Ohm.
3. Susun Atur PCB:Letakkan LED dengan polariti yang betul. Sertakan tuangan kuprum kecil yang disambungkan ke pad katod untuk membantu penyebaran haba.
4. Semakan Haba:Kuasa per LED: P = V_F* I_F≈ 2.0V * 0.015A = 30mW, jauh di bawah maksimum 60mW. Jumlah untuk empat LED ialah 120mW, yang boleh diuruskan pada papan kecil.
5. Penyimpanan/Pemasangan:Jadualkan pemasangan PCB untuk menggunakan gegelung LED dalam masa 7 hari selepas membuka beg kalis lembap.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p di kawasan aktif. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang spesifik (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan. 19-223 menggunakan sistem bahan AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide), yang merupakan pemancar cekap dalam spektrum merah hingga kuning-hijau.

13. Trend Teknologi

Evolusi LED SMD seperti 19-223 mengikuti beberapa trend industri yang jelas: peminaturan berterusan untuk membolehkan produk akhir yang lebih kecil, penambahbaikan dalam keberkesanan pencahayaan (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), peningkatan kebolehpercayaan dan jangka hayat, dan pematuhan ketat terhadap peraturan alam sekitar (bebas halogen, RoHS). Dorongan ke arah pembungkusan berketumpatan lebih tinggi mendorong kemajuan dalam pengurusan haba di peringkat pakej dan sistem pengelasan yang lebih tepat untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pembuatan automatik volum tinggi.