Техническая спецификация SMD светодиода 19-223 - Корпус 2.0x1.25x0.8мм - Напряжение 2.0В - Мощность 60мВт - Ярко-желтый / Желто-зеленый

1. Обзор продукта

19-223 — это компактный светодиод для поверхностного монтажа, предназначенный для высокоплотных печатных плат. Доступен в двух цветах: Ярко-желтый (Y2) и Желто-зеленый (G6), оба используют технологию чипа AlGaInP. Компонент характеризуется малыми габаритами, легким весом и совместимостью с автоматизированными процессами сборки, что делает его идеальным выбором для компактных и миниатюрных электронных устройств.

1.1 Ключевые преимущества

Основное преимущество светодиода 19-223 — значительное уменьшение размера по сравнению с традиционными светодиодами в выводном корпусе. Это позволяет создавать более компактные печатные платы, увеличивать плотность компонентов, снижать требования к хранению и в конечном итоге способствует миниатюризации конечного оборудования. Его малый вес дополнительно повышает пригодность для портативных и компактных устройств.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод предназначен для приложений, требующих надежных индикаторных или подсветочных функций с низким энергопотреблением. Типичные области применения включают подсветку приборной панели и переключателей в автомобильных салонах, индикаторы состояния и подсветку клавиатуры в телекоммуникационных устройствах (телефоны, факсы), плоскую подсветку ЖК-панелей и символов, а также общее индикаторное применение в различных потребительских и промышленных электронных устройствах.

2. Подробный анализ технических характеристик

В данном разделе представлен детальный объективный анализ ключевых технических параметров, указанных в спецификации.

2.1 Предельно допустимые параметры

Максимальное обратное напряжение (V_R) составляет 5В. Непрерывный прямой ток (I_F) для обоих цветов — 25 мА. Пиковый прямой ток (I_FP) 60 мА допустим в импульсном режиме со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц. Максимальная рассеиваемая мощность (P_d) — 60 мВт. Компонент выдерживает электростатический разряд (ESD) 2000В (модель человеческого тела). Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C, диапазон температур хранения от -40°C до +90°C.

2.2 Электрооптические характеристики

Все измерения указаны при температуре окружающей среды (T_a) 25°C и прямом токе (I_F) 20 мА.

• Сила света (I_v):Для Y2 (Ярко-желтый) типичная сила света составляет от 36,0 мкд до 72,0 мкд. Для G6 (Желто-зеленый) диапазон от 28,5 мкд до 57,0 мкд.
• Угол обзора (2θ_1/2):Типичный угол обзора для обоих типов составляет 130 градусов.
• Длина волны:Y2 имеет типичную пиковую длину волны (λ_p) 591 нм и диапазон доминирующей длины волны (λ_d) от 585,5 нм до 594,5 нм. G6 имеет типичную пиковую длину волны 575 нм и диапазон доминирующей длины волны от 567,5 нм до 575,5 нм.
• Прямое напряжение (V_F):Прямое напряжение для Y2 и G6 типично составляет 2,0В, в диапазоне от 1,7В до 2,4В.
• Обратный ток (I_R):Максимальный обратный ток при V_R=5В для обоих типов составляет 10 мкА.

2.3 Допуски и примечания

В спецификации указаны ключевые допуски: допуск силы света ±11%, допуск доминирующей длины волны ±1 нм, допуск прямого напряжения ±0,10В. Эти допуски критически важны для обеспечения стабильности конструкции и должны учитываться при проектировании схемы и оптической системы.

3. Объяснение системы бининга

Светодиоды сортируются по бинам на основе силы света и доминирующей длины волны для обеспечения согласованности цвета и яркости в пределах производственной партии.

3.1 Бининг Y2 (Ярко-желтый)

Бины силы света:N2 (36,0-45,0 мкд), P1 (45,0-57,0 мкд), P2 (57,0-72,0 мкд).

Бины доминирующей длины волны:D3 (585,5-588,5 нм), D4 (588,5-591,5 нм), D5 (591,5-594,5 нм).

3.2 Бининг G6 (Желто-зеленый)

Бины силы света:N1 (28,5-36,0 мкд), N2 (36,0-45,0 мкд), P1 (45,0-57,0 мкд).

Бины доминирующей длины волны:C15 (567,5-569,5 нм), C16 (569,5-571,5 нм), C17 (571,5-573,5 нм), C18 (573,5-575,5 нм).

Данная система бининга позволяет разработчикам выбирать светодиоды с конкретными характеристиками для приложений, где требуется согласование цвета или точные уровни яркости.

4. Анализ характеристических кривых

Спецификация включает типичные характеристические кривые, которые дают представление о поведении компонента в различных условиях.

4.1 Относительная сила света в зависимости от прямого тока

Эта кривая показывает, как световой поток увеличивается с ростом прямого тока. Зависимость обычно нелинейна, и работа при токе значительно выше рекомендуемых 20 мА может привести к снижению эффективности и ускоренному старению.

4.2 Кривая снижения прямого тока

Этот график иллюстрирует максимально допустимый прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды. С ростом температуры максимально допустимый ток уменьшается для предотвращения теплового повреждения. Это критически важный фактор для конструкций, работающих в условиях высоких температур.

3. Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Эта ВАХ показывает взаимосвязь между напряжением и током. Прямое напряжение имеет положительный температурный коэффициент, то есть слегка уменьшается с ростом температуры.

4.4 Сила света в зависимости от температуры окружающей среды

Эта кривая демонстрирует зависимость светового потока от температуры. Сила света обычно снижается с ростом температуры окружающей среды, что необходимо учитывать в конструкциях, где требуется стабильная яркость в широком температурном диапазоне.

4.5 Спектральное распределение

Графики спектрального распределения для Y2 и G6 показывают относительную интенсивность в зависимости от длины волны. Спектр Y2 сосредоточен около 591 нм (желтый), а G6 — около 575 нм (желто-зеленый). Ширина спектра (Δλ) составляет приблизительно 15 нм для Y2 и 20 нм для G6.

4.6 Диаграмма направленности

Диаграмма направленности показывает угловое распределение интенсивности света, подтверждая угол обзора 130 градусов. Для данного типа светодиода диаграмма обычно является ламбертовой или близкой к ней.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габариты корпуса

Светодиод 19-223 имеет компактный SMD-корпус. Ключевые размеры (в мм): длина корпуса 2,0, ширина 1,25, высота 0,8. Расстояние между выводами — 1,6 мм. Все допуски составляют ±0,1 мм, если не указано иное. Приведена рекомендуемая контактная площадка для справки при проектировании печатной платы, однако разработчикам рекомендуется модифицировать ее в соответствии с конкретным процессом сборки и тепловыми требованиями.

5.2 Идентификация полярности

Катод обычно обозначается маркировкой на корпусе или скошенным углом. Для точного определения полярности обратитесь к чертежу габаритов корпуса.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Параметры пайки оплавлением

Компонент совместим с инфракрасными и паровыми процессами оплавления. Для бессвинцовой пайки рекомендуемый температурный профиль включает стадию предварительного нагрева между 150°C и 200°C в течение 60-120 секунд, время выше температуры ликвидуса (217°C) 60-150 секунд и пиковую температуру 260°C не более 10 секунд. Максимальная скорость нагрева должна быть 3°C/сек, максимальная скорость охлаждения — 6°C/сек. Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз.

6.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки температура жала паяльника должна быть ниже 350°C, а время контакта на каждый вывод не должно превышать 3 секунд. Рекомендуется маломощный паяльник (≤25Вт). Между пайкой каждого вывода соблюдайте минимальный интервал в 2 секунды для предотвращения теплового напряжения.

6.3 Хранение и чувствительность к влаге

Светодиоды упакованы в влагозащитный пакет с осушителем. До вскрытия их следует хранить при ≤30°C и ≤90% относительной влажности. После вскрытия "время жизни на производстве" составляет 1 год при условиях ≤30°C и ≤60% относительной влажности. Неиспользованные компоненты следует повторно герметизировать в влагозащитной упаковке. Если индикатор осушителя изменил цвет или превышено время хранения, перед использованием требуется термообработка (прокалка) при 60±5°C в течение 24 часов для предотвращения "вспучивания" (popcorning) во время оплавления.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация ленты и катушки

Компоненты поставляются на 8-миллиметровой несущей ленте, намотанной на катушку диаметром 7 дюймов. Каждая катушка содержит 2000 штук. Подробные размеры карманов несущей ленты и катушки приведены в спецификации.

7.2 Расшифровка этикетки

Этикетка на катушке содержит несколько кодов: CPN (номер детали заказчика), P/N (номер продукта), QTY (количество в упаковке), CAT (ранг/бин силы света), HUE (цветовые координаты и ранг/бин доминирующей длины волны), REF (ранг прямого напряжения) и LOT No (номер партии для прослеживаемости).

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Ограничение тока

Критически важно:Внешний токоограничивающий резистор всегда должен использоваться последовательно со светодиодом. Прямое напряжение имеет узкий диапазон, и даже небольшое увеличение напряжения питания может вызвать значительное, потенциально разрушительное увеличение прямого тока из-за экспоненциальной ВАХ диода.

8.2 Тепловой менеджмент

Несмотря на низкую мощность, правильная разводка печатной платы может способствовать отводу тепла. Обеспечьте достаточную площадь меди, подключенную к контактным площадкам светодиода, особенно для приложений с высокой температурой окружающей среды или непрерывной работой. Соблюдайте кривую снижения прямого тока.

8.3 Оптическое проектирование

Широкий угол обзора 130 градусов делает его подходящим для приложений, требующих широкого освещения. Для более направленного света могут потребоваться вторичная оптика (линзы). Учитывайте коды бининга, если необходимо согласование цвета или интенсивности между несколькими светодиодами.

9. Техническое сравнение и дифференциация

19-223 выделяется сочетанием технологии AlGaInP (обеспечивающей высокую яркость и насыщенные цвета в желтом спектре), очень компактными габаритами 2.0x1.25мм и соответствием современным экологическим стандартам (RoHS, REACH, безгалогенный). По сравнению с более крупными светодиодами в выводных корпусах он обеспечивает значительную экономию места и совместимость с автоматизацией. Его специфические бины длин волн для желтого и желто-зеленого цветов предоставляют более точные цветовые варианты по сравнению со светодиодами с широкими бинами.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какое сопротивление резистора использовать для питания 5В?

О: Используя закон Ома (R = (V_питания - V_F) / I_F) и типичные значения (V_F=2,0В, I_F=20мА), R = (5 - 2) / 0,02 = 150 Ом. Используйте стандартный резистор 150 Ом. Всегда рассчитывайте для минимального V_F, чтобы ток не превышал предельные значения.

В: Можно ли управлять этим светодиодом с помощью ШИМ-сигнала для диммирования?

О: Да, ШИМ является эффективным методом диммирования. Убедитесь, что пиковый ток в импульсе не превышает абсолютный максимум 60 мА (для импульсов, соответствующих спецификации скважности). Частота должна быть достаточно высокой, чтобы избежать видимого мерцания (обычно >100 Гц).

В: Как температура влияет на яркость?

О: Сила света уменьшается с ростом температуры перехода. См. кривую "Сила света в зависимости от температуры окружающей среды". Для стабильной яркости контролируйте тепловые условия и рассмотрите возможность использования драйвера постоянного тока вместо источника постоянного напряжения с резистором.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Подсветка переключателей на приборной панели.Разработчик создает панель управления приборной панели с несколькими подсвечиваемыми переключателями. Он выбирает 19-223/Y2 за его ярко-желтый цвет и малый размер, позволяющий разместить его за каждой кнопкой. Он проектирует печатную плату с общей шиной питания 12В. Для каждого светодиода рассчитывается последовательный резистор: R = (12В - 2,0В) / 0,02А = 500 Ом. Выбирается стандартный резистор 510 Ом. У поставщика указываются конкретные бины CAT (яркость) и HUE (длина волны), чтобы обеспечить одинаковый цвет и яркость всех переключателей на панели. Во время сборки соблюдается рекомендуемый профиль оплавления для обеспечения надежных паяных соединений без повреждения светодиодов.

12. Введение в технологический принцип

Светодиод 19-223 основан на полупроводниковом материале AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Эта материаловая система особенно эффективна для генерации света в красной, оранжевой, желтой и желто-зеленой областях видимого спектра. При приложении прямого напряжения к p-n переходу электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав слоев AlGaInP определяет ширину запрещенной зоны и, следовательно, длину волны (цвет) излучаемого света. Линза из "прозрачной" (Water Clear) смолы минимизирует поглощение света и обеспечивает высокую эффективность светоизвлечения.

13. Тенденции отрасли

Тенденция в области индикаторных светодиодов и светодиодов для подсветки малых площадей продолжается в сторону дальнейшей миниатюризации, повышения эффективности (люмен на ватт) и увеличения надежности. Также наблюдается сильная тенденция к более широкому внедрению экологически чистых материалов, включая безгалогенные составы и улучшенную перерабатываемость. Интеграция схем драйвера или защитных функций в сам корпус светодиода — еще одно направление развития, хотя для простых индикаторов, таких как 19-223, подход с дискретными компонентами остается экономически эффективным и гибким. Спрос на точную согласованность цвета (узкий бининг) растет в приложениях, где идентичность бренда или пользовательский опыт зависят от равномерного освещения.