Spesifikasi LED SMD LTST-E212KRKGWT - Dimensi 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 1.8-2.5V - Kuasa 75mW - Warna Merah/Hijau - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-E212KRKGWT ialah LED permukaan-pasang padat yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak automatik dalam aplikasi yang mempunyai ruang terhad. Ia mempunyai lensa resap dan boleh didapati dengan dua teknologi sumber cahaya berbeza: AlInGaP untuk pancaran merah dan InGaN untuk pancaran hijau. Keupayaan dwiwarna dalam satu jejak pakej ini menjadikannya serba boleh untuk penunjuk status, lampu latar, dan papan tanda di mana pelbagai warna diperlukan dari lokasi komponen yang sama.

1.1 Kelebihan Teras

• Bentuk Faktor Diminiaturkan:Saiz pakej kecil ini adalah ideal untuk susun atur PCB berketumpatan tinggi yang terdapat dalam elektronik pengguna dan mudah alih moden.
• Sumber Warna Dwi:Menawarkan fleksibiliti reka bentuk dengan menyediakan pilihan merah dan hijau dengan penugasan pin yang serasi, memudahkan inventori dan reka bentuk PCB untuk aplikasi dwiwarna.
• Keserasian Automasi:Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung 7 inci, ia serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi, yang memudahkan proses pembuatan.
• Keserasian Proses yang Kukuh:Direka untuk menahan proses pateri refluks inframerah (IR) standard, termasuk yang diperlukan untuk pemasangan pateri bebas plumbum (Pb-free).
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini memenuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini sesuai untuk pelbagai jenis peralatan elektronik. Kawasan aplikasi utama termasuk peranti telekomunikasi (telefon tanpa wayar dan selular), pengkomputeran mudah alih (notebook, tablet), sistem rangkaian, perkakas rumah, dan papan tanda atau panel paparan dalaman. Kebolehpercayaan dan saiz kecilnya menjadikannya pilihan utama untuk elektronik pengguna dan industri di mana prestasi konsisten dan pemasangan cekap adalah kritikal.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian berikut memberikan tafsiran objektif terperinci bagi parameter elektrik dan optik utama yang ditetapkan untuk LED LTST-E212KRKGWT, diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW untuk kedua-dua varian merah dan hijau. Parameter ini menghadkan jumlah kuasa elektrik (Arus Hadapan * Voltan Hadapan) yang boleh ditukar menjadi cahaya dan haba dalam cip LED.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):80 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Melebihi ini dalam operasi DC berkemungkinan menyebabkan terlalu panas.
• Arus Hadapan DC (I_F):30 mA. Ini adalah arus berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu:Julat suhu operasi dan penyimpanan ialah -40°C hingga +100°C, menunjukkan kesesuaian untuk persekitaran dengan ayunan suhu yang luas.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan ujian standard (I_F= 20mA).

• Keamatan Bercahaya (I_V):Output cahaya tipikal ialah 75 mcd untuk LED merah dan 65 mcd untuk LED hijau, dengan nilai minimum terjamin 28 mcd untuk kedua-duanya. Keamatan ini diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Nilai tipikal 120 darjah ditetapkan. Sudut pandangan lebar ini, ciri lensa resap, memastikan keterlihatan yang baik di kawasan yang luas, menjadikannya sesuai untuk penunjuk panel.
• Panjang Gelombang:
  • Merah (AlInGaP):Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P) biasanya 639 nm. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) biasanya 631 nm.
  • Hijau (InGaN):Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P) biasanya 574 nm. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) biasanya 566 nm.
  Perbezaan kecil antara panjang gelombang puncak dan dominan adalah normal dan berkaitan dengan bentuk spektrum pancaran.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Biasanya 20 nm untuk kedua-dua warna, menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 1.8V (min) hingga 2.5V (maks) pada 20mA. Nilai tipikal untuk reka bentuk harus dipertimbangkan sekitar titik tengah, tetapi litar mesti menampung julat penuh. Toleransi ±0.1V dicatatkan.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA pada Voltan Songsang (V_R) 5V. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa peranti initidak direka untuk operasi songsang; ujian ini hanya untuk pengesahan kualiti.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTST-E212KRKGWT menggunakan bin berasingan untuk keamatan bercahaya dan, untuk versi hijau, panjang gelombang dominan.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya (I_V)

Kedua-dua LED merah dan hijau berkongsi kod bin keamatan yang sama, diukur dalam millicandelas (mcd) pada 20mA. Setiap bin mempunyai toleransi 11%.

• Bin N:28.0 – 45.0 mcd
• Bin P:45.0 – 71.0 mcd
• Bin Q:71.0 – 112.0 mcd
• Bin R:112.0 – 180.0 mcd

Sebagai contoh, LED yang dilabel dengan Bin Q untuk keintensan akan mempunyai output tipikal antara 71 dan 112 mcd. Pereka harus menentukan bin yang diperlukan untuk menjamin tahap kecerahan minimum dalam aplikasi mereka.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan (WD) untuk Hijau

Hanya LED hijau yang mempunyai bin panjang gelombang yang ditetapkan, diukur dalam nanometer (nm) pada 20mA, dengan toleransi ±1 nm setiap bin.

• Bin G1:566.0 – 569.0 nm
• Bin G2:569.0 – 572.0 nm
• Bin G3:572.0 – 575.0 nm

Binning ini membolehkan kawalan yang lebih ketat terhadap warna hijau yang tepat, yang boleh menjadi penting untuk padanan warna dalam paparan pelbagai LED atau keperluan estetik tertentu.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun graf khusus dirujuk dalam datasheet (contohnya, Rajah 1 untuk taburan spektrum, Rajah 6 untuk sudut pandangan), implikasi umumnya dianalisis di sini.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V)

Ciri I-V LED adalah tidak linear. Untuk LTST-E212KRKGWT, pada arus operasi tipikal 20mA, voltan hadapan jatuh antara 1.8V dan 2.5V. Keluk akan menunjukkan peningkatan mendadak dalam arus sebaik sahaja voltan hadapan melebihi ambang hidup diod. Ini memerlukan penggunaan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar bersiri dengan LED apabila dikuasakan dari sumber voltan untuk mengelakkan pelarian haba.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Output cahaya (keamatan bercahaya) secara amnya berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi peranti. Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan haba. Beroperasi pada 20mA yang disyorkan memastikan keseimbangan optimum antara kecerahan dan jangka hayat.

4.3 Taburan Spektrum

Graf spektrum yang dirujuk akan menunjukkan satu puncak dominan untuk setiap warna (sekitar 639nm untuk merah, 574nm untuk hijau) dengan separuh lebar tipikal 20nm. LED merah AlInGaP biasanya mempunyai spektrum yang lebih sempit berbanding beberapa teknologi merah lain, manakala spektrum hijau InGaN adalah standard untuk jenisnya. Lensa resap sedikit melebarkan taburan sudut panjang gelombang ini tetapi tidak mengubah output spektrum puncak dengan ketara.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Polarity

Pakej SMD mempunyai jejak nominal. Dimensi kritikal termasuk saiz badan dan jarak lead. Penugasan pin adalah penting untuk orientasi yang betul:

• LED Merah (AlInGaP):Anod dan katod ditugaskan kepada pin 1 dan 3.
• LED Hijau (InGaN):Anod dan katod ditugaskan kepada pin 1 dan 4.

Perbezaan ini bermakna satu jejak PCB boleh menampung sama ada warna, tetapi litar pemacu mesti disambungkan ke pin yang betul. Lukisan garis besar pakej (yang tersirat dalam datasheet) harus sentiasa dirujuk untuk dimensi tepat dan kedudukan pad.

5.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak land yang dicadangkan disediakan untuk memastikan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Reka bentuk pad biasanya termasuk pelega haba untuk memudahkan pateri sambil menyediakan kawasan kuprum yang mencukupi untuk penyebaran haba dan lekatan yang kuat. Mengikuti cadangan ini membantu mengelakkan tombstoning (satu hujung terangkat semasa refluks) dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Datasheet merujuk kepada J-STD-020B untuk keadaan proses bebas plumbum. Profil generik dicadangkan dengan had utama:

• Pra-panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat untuk menaikkan suhu secara perlahan dan mengaktifkan fluks.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C. Masa di atas likuidus (contohnya, 217°C) harus dikawal mengikut spesifikasi pes pateri.
• Masa Pateri di Puncak:Maksimum 10 saat, dan refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

Ditekankan bahawa profil optimum bergantung pada pemasangan PCB khusus, dan pencirian adalah perlu.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri manual diperlukan, suhu besi pateri tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada maksimum 3 saat untuk satu operasi sahaja. Haba atau masa yang berlebihan boleh merosakkan pakej LED atau ikatan wayar dalaman.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

LED adalah sensitif kepada kelembapan. Peraturan penyimpanan utama termasuk:

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh bungkusan kering.
• Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan dari beg halangan kelembapan, ambien harus ≤ 30°C dan ≤ 60% RH.
• Jangka Hayat Lantai:Adalah disyorkan untuk melengkapkan refluks IR dalam tempoh 168 jam (7 hari) selepas membuka pembungkusan asal.
• Pembakaran Semula:Jika masa pendedahan melebihi 168 jam, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam diperlukan sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan \"popcorning\" (retak pakej semasa refluks).

6.4 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol yang ditetapkan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan lensa plastik atau bahan pakej.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Produk dibekalkan secara standard dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Kuantiti gegelung standard ialah 3000 keping. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk pesanan baki. Dimensi pita dan gegelung mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481, memastikan keserasian dengan feeder peralatan pemasangan automatik standard.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Kaedah pacuan yang paling biasa ialah sumber voltan (V_CC) bersiri dengan perintang pembatas arus (R_S). Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_S= (V_CC- V_F) / I_F. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, V_Ftipikal 2.2V, dan I_Fyang dikehendaki 20mA: R_S= (5 - 2.2) / 0.02 = 140 Ω. Nilai standard terdekat (contohnya, 150 Ω) akan dipilih, sedikit mengurangkan arus. Penarafan kuasa perintang harus sekurang-kurangnya I_F²* R_S.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (75mW maks), reka bentuk haba yang betul memanjangkan hayat LED. Pastikan pad PCB yang disyorkan disambungkan ke kawasan kuprum yang mencukupi untuk bertindak sebagai penyerap haba. Elakkan beroperasi pada arus maksimum mutlak (30mA DC) secara berterusan dalam suhu ambien yang tinggi, kerana ini mempercepatkan penyusutan lumen.

8.3 Perlindungan Voltan Songsang

Memandangkan peranti tidak direka untuk bias songsang, memasukkan perlindungan adalah bijak dalam litar di mana voltan songsang mungkin (contohnya, dalam konfigurasi LED belakang-ke-belakang atau dengan beban induktif). Diod ringkas selari dengan LED (katod ke anod) boleh memberikan perlindungan ini.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LTST-E212KRKGWT terletak pada keupayaan dwisumber (AlInGaP/InGaN), dwiwarna dalam pakej SMD yang distandardkan. Berbanding LED satu warna, ia menawarkan fleksibiliti reka bentuk. Berbanding LED dwiwarna lain, penggunaan bahan semikonduktor matang dan cekap (AlInGaP untuk merah, InGaN untuk hijau) biasanya menghasilkan kecekapan bercahaya yang baik dan prestasi stabil merentasi suhu. Sudut pandangan lebar 120 darjah dari lensa resapnya adalah ciri utama berbanding LED sudut sempit, menjadikannya lebih unggul untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan kawasan luas.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya memacu LED ini terus dari pin mikropengawal 3.3V atau 5V?

Jawapan:Tidak, tidak secara langsung. Pin GPIO mikropengawal adalah sumber voltan dengan keupayaan sumber/sinki arus yang terhad (sering 20-25mA). Menyambungkan LED secara langsung berisiko melebihi kedua-dua arus maksimum LED dan penarafan pin GPIO, berpotensi merosakkan kedua-duanya. Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri atau litar pemacu transistor.

10.2 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Jawapan:Panjang Gelombang Puncak (λ_P) ialah panjang gelombang tunggal di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang, apabila digabungkan dengan rujukan putih yang ditentukan, sepadan dengan warna yang dirasakan LED. λ_dlebih berkait rapat dengan persepsi warna manusia.

10.3 Mengapakah keadaan penyimpanan begitu ketat?

Jawapan:Pakej LED plastik boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pateri refluks suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh melapik semula pakej atau memecahkan die (\"popcorning\"). Prosedur penyimpanan dan pembakaran yang ketat mengawal kandungan kelembapan untuk mengelakkan mod kegagalan ini.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian yang memerlukan penunjuk merah (ralat/kesilapan) dan hijau (operasi/sedia) dalam ruang yang sangat padat.

Pelaksanaan:Menggunakan LTST-E212KRKGWT membolehkan satu jejak PCB digunakan untuk kedua-dua warna status. Susun atur PCB termasuk corak pad yang disyorkan. Perisian tegar mikropengawal mengawal dua pin GPIO, setiap satu disambungkan melalui perintang pembatas arus yang sesuai (contohnya, 150Ω untuk bekalan 5V) ke pin 1 (anod biasa) LED. Satu GPIO memacu pin 3 (katod merah), dan satu lagi memacu pin 4 (katod hijau). Reka bentuk ini mengurangkan separuh ruang PCB yang diperlukan berbanding menggunakan dua LED satu warna berasingan dan memudahkan pemasangan.

12. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n bergabung semula dengan lubang dari rantau jenis-p dalam lapisan aktif. Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan. LTST-E212KRKGWT menggunakan AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk cahaya merah dan InGaN (Indium Gallium Nitrida) untuk cahaya hijau, setiap bahan dipilih untuk kecekapan dan ketulenan warna dalam spektrum masing-masing.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED SMD seperti ini adalah ke arah kecekapan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), peningkatan konsistensi warna melalui binning yang lebih ketat, dan diminiaturisasi lanjut yang membolehkan reka bentuk PCB berketumpatan lebih tinggi. Terdapat juga penekanan yang semakin meningkat terhadap kebolehpercayaan yang dipertingkatkan di bawah keadaan suhu dan kelembapan yang lebih tinggi untuk memenuhi standard automotif dan industri. Sains bahan asas terus maju, dengan penyelidikan berterusan ke dalam sebatian semikonduktor dan nanostruktur baru untuk menolak had kecekapan dan membolehkan warna baru.