Dokumen Teknikal LED SMD 19-219/T7D-AV1W1E/3T - Saiz 1.6x0.8x0.77mm - Voltan 2.75-3.65V - Kuasa 110mW - Putih Tulen

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-219/T7D-AV1W1E/3T ialah LED permukaan-pasang yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan lampu penunjuk atau lampu latar yang boleh dipercayai dalam ruang yang minima.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentududukan Produk

Komponen LED ini menawarkan kelebihan ketara berbanding LED jenis bingkai plumbum tradisional. Faedah utamanya ialah saiznya yang amat kecil, yang 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 pengguna akhir yang lebih padat. Sifat pakej SMD yang ringan menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih di mana berat dan ruang adalah kekangan kritikal.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED SMD 19-219 ini serba boleh dan digunakan dalam beberapa bidang aplikasi utama:

• Peralatan Telekomunikasi:Digunakan sebagai penunjuk status dan untuk lampu latar kekunci atau paparan dalam telefon dan mesin faks.
• Teknologi Paparan:Sesuai untuk lampu latar rata paparan hablur cecair (LCD), serta untuk menerangi suis dan simbol pada panel kawalan.
• Penunjuk Tujuan Umum:Sesuai untuk pelbagai elektronik pengguna dan industri yang memerlukan lampu penunjuk kecil, terang dan boleh dipercayai.

2. Analisis Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter teknikal utama LED, yang penting untuk reka bentuk litar yang betul dan jaminan kebolehpercayaan.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada keadaan ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk prestasi yang boleh dipercayai.

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Arus DC maksimum yang boleh dikenakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz.
• Pelesapan Kuasa (P_d):110 mW. Kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej pada suhu persekitaran (T_a) 25\u00b0C.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):1000 V. Menunjukkan tahap kepekaan ESD sederhana; prosedur pengendalian yang betul diperlukan.
• Suhu Operasi (T_opr):-40 hingga +85 \u00b0C. Julat suhu persekitaran di mana peranti ditentukan untuk beroperasi.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40 hingga +90 \u00b0C.
• Suhu Pematerian:Peranti boleh menahan pematerian alir balik dengan suhu puncak 260\u00b0C sehingga 10 saat, atau pematerian tangan pada 350\u00b0C sehingga 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada suhu persekitaran standard 25\u00b0C. Ia adalah penting untuk meramalkan tingkah laku LED dalam aplikasi.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):Julat dari minimum 715 mcd hingga maksimum 1420 mcd apabila dikendalikan pada arus ujian standard 20 mA. Nilai khusus ditentukan oleh kod bin (V1, V2, W1).
• Sudut Pandangan (2\u03b8_1/2):Sudut pandangan tipikal yang luas 130 darjah, menyediakan corak pancaran yang luas sesuai untuk pencahayaan kawasan dan penunjuk.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.75 V hingga 3.65 V pada 20 mA. Julat tepat ditentukan oleh kod bin voltan hadapan (5, 6, 7). Parameter ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar penghad arus.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 \u00b5A apabila bias songsang 5 V dikenakan.

Nota Penting:Datasheet menentukan toleransi \u00b111% pada keamatan pencahayaan dan \u00b10.05V pada voltan hadapan untuk nilai yang dibin.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam "bin" berdasarkan parameter prestasi utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan khusus untuk kecerahan dan ciri elektrik.

3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan

LED dikategorikan kepada tiga bin berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 20 mA:

• Bin V1:715 mcd (Min) hingga 900 mcd (Maks)
• Bin V2:900 mcd (Min) hingga 1120 mcd (Maks)
• Bin W1:1120 mcd (Min) hingga 1420 mcd (Maks)

3.2 Pembin Voltan Hadapan

LED juga dibin mengikut penurunan voltan hadapan pada 20 mA:

• Bin 5:2.75 V (Min) hingga 3.05 V (Maks)
• Bin 6:3.05 V (Min) hingga 3.35 V (Maks)
• Bin 7:3.35 V (Min) hingga 3.65 V (Maks)

3.3 Pembin Koordinat Kromatisiti

Untuk konsistensi warna, output cahaya putih ditakrifkan oleh koordinat kromatisiti pada rajah CIE 1931. Datasheet mentakrifkan enam bin (1 hingga 6), setiap satu menentukan kawasan segi empat pada carta warna yang ditakrifkan oleh empat pasangan koordinat (x, y). Ini memastikan cahaya putih yang dipancarkan berada dalam ruang warna yang terkawal. Toleransi untuk koordinat ini ialah \u00b10.01.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet termasuk beberapa lengkung ciri tipikal yang menggambarkan bagaimana prestasi LED berubah dengan keadaan operasi.

4.1 Taburan Spektrum

Graf menunjukkan keamatan pencahayaan relatif sebagai fungsi panjang gelombang (\u03bb). Untuk LED putih berdasarkan InGaN dengan fosfor kuning (seperti yang ditunjukkan dalam Panduan Pemilihan Peranti), lengkung ini biasanya menunjukkan puncak biru dari cip LED dan puncak kuning yang lebih luas dari fosfor, bergabung untuk menghasilkan cahaya putih.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung asas ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus yang mengalir melalui LED dan voltan merentasinya. Ia menekankan mengapa peranti penghad arus (seperti perintang atau pemacu arus malar) adalah wajib, kerana peningkatan kecil dalam voltan melebihi titik lutut menyebabkan peningkatan arus yang besar dan berpotensi merosakkan.

4.3 Keamatan Pencahayaan vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya secara amnya berkadar dengan arus hadapan, tetapi hubungan mungkin menjadi sub-linear pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan kesan terma.

4.4 Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Persekitaran

Graf ini adalah kritikal untuk memahami prestasi terma. Ia menunjukkan bagaimana keamatan pencahayaan berkurangan apabila suhu persekitaran (T_a) meningkat. Pereka mesti mengambil kira penurunan ini dalam aplikasi dengan suhu persekitaran tinggi.

4.5 Lengkung Penurunan Arus Hadapan

Lengkung ini mentakrifkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Apabila suhu meningkat, arus selamat maksimum mesti dikurangkan untuk mengelakkan melebihi had pelesapan kuasa peranti dan untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

4.6 Gambar Rajah Sinaran

Plot kutub yang menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan tipikal 130 darjah.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED 19-219 mempunyai tapak SMD yang padat. Dimensi utama (dalam mm) termasuk:

• Panjang: 1.6 \u00b1 0.1
• Lebar: 0.8 \u00b1 0.1
• Ketinggian: 0.77 \u00b1 0.1

Lukisan menyediakan pandangan atas, sisi dan bawah dengan ukuran terperinci untuk kanta, plumbum dan struktur dalaman.

5.2 Reka Bentuk Pad dan Pengenalpastian Polarity

Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan pematerian yang boleh dipercayai dan pengurusan terma yang betul. Pad katod dikenal pasti dengan jelas dalam rajah (biasanya ditanda oleh takuk, segi tiga hijau dalam pita, atau bentuk pad yang berbeza). Dimensi pad yang dicadangkan ialah 0.8mm x 0.55mm tetapi dicatat sebagai rujukan yang boleh diubah berdasarkan keperluan reka bentuk PCB khusus.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian dan pematerian yang betul adalah penting untuk kebolehpercayaan komponen SMD.

6.1 Profil Pematerian Alir Balik

Profil suhu alir balik bebas plumbum terperinci ditentukan:

• Pemanasan Awal:150\u2013200\u00b0C selama 60\u2013120 saat.
• Masa Melebihi Likuidus (217\u00b0C):60\u2013150 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260\u00b0C, dipegang selama maksimum 10 saat.
• Kadar Pemanasan:Maksimum 6\u00b0C/saat.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3\u00b0C/saat.

Nota Kritikal:Pematerian alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350\u00b0C, dan masa sentuhan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi pemateri dengan penarafan kuasa 25W atau kurang adalah disyorkan. Selang minimum 2 saat harus ditinggalkan antara pematerian setiap terminal untuk mengelakkan kejutan terma.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan penyerap lembapan.

• Sebelum Dibuka:Simpan pada \u2264 30\u00b0C dan \u2264 90% Kelembapan Relatif (RH).
• Selepas Dibuka (Jangka Hayat Lantai):1 tahun pada \u2264 30\u00b0C dan \u2264 60% RH. Bahagian yang tidak digunakan harus dimeterai semula dalam pakej kalis lembapan.
• Pembakaran:Jika penunjuk penyerap lembapan menunjukkan penyerapan lembapan atau masa penyimpanan terlampaui, bakar pada 60 \u00b1 5\u00b0C selama 24 jam sebelum digunakan.

6.4 Langkah Berjaga-jaga Kritikal

• Perlindungan Arus Berlebihan:Perintang atau litar penghad arus luaran adalahamat wajib. Ciri I-V eksponen LED bermaksud perubahan voltan kecil menyebabkan perubahan arus besar, membawa kepada pembakaran serta-merta tanpa perlindungan.
• Tekanan Mekanikal:Elakkan mengenakan tekanan pada badan LED semasa pematerian atau dalam pemasangan akhir. Jangan meledingkan PCB selepas pematerian.
• Pembaikan:Pembaikan selepas pematerian amat tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pemateri berkepala dua khusus mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak, mengelakkan tekanan mekanikal pada sambungan pateri.
• Langkah Berjaga-jaga ESD:Produk ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Gunakan prosedur pengendalian selamat ESD yang sesuai sepanjang pembuatan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul lebar 8mm standard industri yang dililit pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa kod penting untuk kebolehjejakan dan pengesahan:

• CPN:Nombor Produk Pelanggan
• P/N:Nombor Produk Pengilang (cth., 19-219/T7D-AV1W1E/3T)
• QTY:Kuantiti Pembungkusan
• CAT:Pangkat Keamatan Pencahayaan (cth., V1, W1)
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (cth., Bin 1-6)
• REF:Pangkat Voltan Hadapan (cth., Bin 5-7)
• No LOT:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar

Apabila mengintegrasikan LED ini, langkah paling kritikal ialah pengiraan perintang penghad arus bersiri. Nilai perintang (R_s) boleh dianggarkan menggunakan Hukum Ohm: R_s= (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari bin yang dipilih (atau maksimum mutlak 3.65V untuk reka bentuk konservatif) dan arus pacuan yang dikehendaki (tidak melebihi 25 mA berterusan). Sentiasa kira penarafan kuasa perintang juga: P_R= (I_F)²* R_s.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun kecil, LED menghasilkan haba. Untuk jangka hayat optimum dan output cahaya stabil:

• Patuhi lengkung penurunan arus hadapan pada suhu persekitaran tinggi.
• Pastikan PCB mempunyai kawasan kuprum yang mencukupi disambungkan ke pad terma (jika ada) atau kesan katod/anod untuk bertindak sebagai penyerap haba.
• Elakkan meletakkan LED berhampiran komponen lain yang menghasilkan haba.

8.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan luas 130 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan sekata. Untuk cahaya yang lebih fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan. Resin resap kuning membantu mencapai penampilan yang lebih seragam.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LED 19-219 membezakan dirinya terutamanya melalui gabungan faktor bentuk yang sangat kecil (tapak 1.6x0.8mm) dan keamatan pencahayaan yang agak tinggi (sehingga 1420 mcd). Berbanding LED SMD yang lebih besar (cth., 3528, 5050), ia menawarkan penjimatan ruang yang lebih baik. Berbanding LED cip yang lebih kecil, ia mungkin menawarkan pengendalian dan pematerian yang lebih mudah disebabkan oleh pakejnya yang ditakrifkan. Pematuhannya dengan piawaian RoHS, REACH dan Bebas Halogen menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Mengapakah perintang had arus amat diperlukan?

Voltan hadapan (V_F) LED bukan nilai tetap seperti bateri; ia mempunyai toleransi dan pekali suhu negatif (ia berkurangan apabila simpang memanas). Menyambungkan LED terus ke sumber voltan walaupun sedikit melebihi V_Fnya akan menyebabkan arus meningkat tanpa kawalan (pelarian terma), serta-merta memusnahkan peranti. Perintang menyediakan hubungan linear dan boleh diramal antara voltan bekalan dan arus.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini dengan bekalan 3.3V?

Mungkin, tetapi reka bentuk berhati-hati diperlukan. Memandangkan julat V_Fialah 2.75V hingga 3.65V, LED dari Bin 7 (V_F3.35-3.65V) mungkin tidak menyala langsung pada 3.3V, atau akan sangat malap. LED dari Bin 5 (V_F2.75-3.05V) akan berfungsi, tetapi ruang kepala voltan (3.3V - V_F) adalah sangat kecil, menjadikan arus amat sensitif kepada variasi dalam V_Fdan voltan bekalan. Pemacu arus malar amat disyorkan untuk prestasi stabil apabila voltan bekalan hampir dengan V_F.

10.3 Apakah maksud kod bin (cth., W1, 6) untuk aplikasi saya?

Kod bin memastikan konsistensi dalam kumpulan pengeluaran. Jika reka bentuk anda memerlukan kecerahan seragam merentasi pelbagai LED, anda harus menentukan LED dari bin keamatan pencahayaan yang sama (cth., semua W1). Jika reka bentuk litar anda mempunyai margin voltan yang ketat, menentukan bin voltan hadapan (cth., semua Bin 6) memastikan tingkah laku elektrik yang serupa. Untuk aplikasi kritikal warna, menentukan bin kromatisiti adalah penting.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk modul sensor IoT padat.

Modul mempunyai ruang PCB yang terhad dan dikuasakan oleh sambungan USB 5V. Ia memerlukan tiga LED status: Kuasa (tetap), Penghantaran Data (berkelip), dan Ralat (berkelip).

1. Pemilihan Komponen:LED 19-219 dipilih untuk tapaknya yang kecil, membolehkan ketiga-tiga LED muat dalam satu baris di tepi PCB kecil.
2. Reka Bentuk Litar:Bekalan ialah 5V. Mensasarkan arus pacuan standard 20mA dan menggunakan V_Fmaksimum 3.65V untuk reka bentuk konservatif: R_s= (5V - 3.65V) / 0.020A = 67.5\u03a9. Nilai perintang standard 1% terdekat ialah 68\u03a9. Pelesapan kuasa: P = (0.020^2)*68 = 0.0272W, jadi perintang 1/10W (0.1W) standard adalah lebih daripada mencukupi.
3. Susun Atur PCB:Susun atur pad pateri yang disyorkan digunakan. Kawasan larangan kecil dikekalkan di sekeliling setiap LED untuk mengelakkan kebocoran cahaya. Pad katod disambungkan ke satah bumi untuk penambahbaikan terma sedikit.
4. Kawalan Perisian:LED dikendalikan oleh pin GPIO mikropengawal. Fungsi berkelip dilaksanakan dalam perisian tegar dengan kelewatan yang sesuai.
5. Keputusan:Sistem penunjuk yang boleh dipercayai, terang dan cekap ruang dicapai. Dengan memesan semua LED dari bin pencahayaan yang sama (cth., V2), konsistensi visual dijamin.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED 19-219 menghasilkan cahaya putih menggunakan kaedah biasa dan cekap untuk LED SMD. Teras peranti ialah cip semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitrida (InGaN), yang memancarkan cahaya dalam kawasan biru spektrum apabila arus elektrik melaluinya (elektroluminesens). Cip LED biru ini disalut dalam pakej yang dipenuhi dengan resin epoksi lutsinar yang didop dengan bahan fosfor pemancar kuning. Sebahagian cahaya biru dari cip diserap oleh fosfor, yang kemudian memancarkannya semula sebagai cahaya kuning. Cahaya biru yang tidak diserap bercampur dengan cahaya kuning yang dipancarkan, dan mata manusia melihat gabungan ini sebagai cahaya putih. Nisbah khusus fosfor dan sifat cip biru menentukan suhu warna tepat (putih sejuk, putih tulen, putih suam) dan koordinat kromatisiti cahaya yang dipancarkan.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Pasaran untuk LED SMD seperti 19-219 terus berkembang. Trend utama termasuk:

• Kecekapan Meningkat (Lumen per Watt):Penambahbaikan berterusan dalam teknologi cip InGaN dan formulasi fosfor membawa kepada keberkesanan pencahayaan yang lebih tinggi, bermaksud output cahaya yang lebih terang untuk kuasa input elektrik yang sama.
• Miniaturisasi:Dorongan untuk produk akhir yang lebih kecil mendorong pembangunan LED dengan tapak yang lebih kecil dan profil yang lebih rendah sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Penambahbaikan Pemaparan Warna dan Konsistensi:Kemajuan dalam teknologi fosfor dan proses pembin yang lebih ketat membolehkan LED dengan nilai Indeks Pemaparan Warna (CRI) yang lebih tinggi dan warna yang lebih konsisten dari kumpulan ke kumpulan, yang kritikal untuk lampu latar paparan dan pencahayaan seni bina.
• Integrasi dan Ciri Pintar:Walaupun ini adalah komponen diskret, trend industri yang lebih luas adalah ke arah modul LED bersepadu yang mungkin termasuk pemacu, pengawal dan antara muka komunikasi (seperti I2C) dalam satu pakej tunggal.
• Fokus Kelestarian:Pematuhan dengan peraturan alam sekitar (RoHS, REACH, Bebas Halogen) kini adalah keperluan standard, dan terdapat peningkatan fokus pada kebolehitarikan bahan dan mengurangkan penggunaan unsur nadir bumi dalam fosfor.