LTST-C195KFKGKT Bicolor SMD LED Datasheet - Orange and Green - 20mA - Technical Documentation

1. Product Overview

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi ya kifaa cha LED cha kusakinishwa kwenye uso chenye rangi mbili. Kifaa hiki kinaunganisha chips mbili tofauti za mwanga ndani ya kifurushi cha kiwango cha tasnia, na kina uwezo wa kutoa mwanga wa machungwa na kijani. Usanifu wake unaendana na mchakato wa usanikishaji wa kiotomatiki na teknolojia za kisasa za kuunganisha, na unafaa kwa matumizi ya uzalishaji wa wingi kama vile elektroniki za watumiaji, viashiria vya mwanga, na taa za nyuma.

1.1 Key Features and Product Positioning

Sifa kuu za kifaa hiki ni pamoja na: kufuata kanuni za mazingira, matumizi ya teknolojia ya semiconductor ya AlInGaP yenye mwangaza wa juu kwa utoaji wa mwanga wenye ufanisi, na ufungaji ulioboreshwa kwa ufungaji wa kiotomatiki wa mkanda. Muundo wake unapatana na mchakato wa kuunganishia kwa mionzi ya infrared (IR) na mvuke, ambayo ni mchakato wa kawaida katika laini za teknolojia ya ufungaji wa uso (SMT). Ikilinganishwa na matumizi ya LED mbili za rangi moja tofauti, utendakazi wa rangi mbili ndani ya ufungaji mmoja huhifadhi nafasi kwenye bodi ya mzunguko na kurahisisha muundo.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na usio na upendeleo

Sehemu zifuatazo zinachambua kwa kina sifa za umeme, za mwanga na za joto za kifaa kama zilivyofafanuliwa katika maelezo ya udhibiti.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo inayoweza kusababisha uharibifu wa kudumu wa kifaa. Hakuna uhakika wa utendakazi kwenye au karibu na mipaka hii, na inapaswa kuepukwa katika muundo wa mzunguko.

• Matumizi ya nguvu (Pd):75 mW kwa chip (rangi ya machungwa na kijani). Hii ndiyo nguvu ya juu ambayo LED inaweza kutawanya kwa njia ya joto wakati halijoto ya mazingira (Ta) iko kwenye 25°C. Kuzidi thamani hii kuna hatari ya kukosa udhibiti wa joto na kushindwa kufanya kazi.
• Upeo wa sasa wa mbele (I_FP):80 mA. This is the maximum permissible instantaneous forward current, typically specified under pulse conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width) to prevent excessive junction temperature rise.
• Continuous forward current (I_F):30 mA DC. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa wa kufanya kazi kwa mfululizo chini ya hali ya kawaida.
• Kupunguzwa kwa mkondo:Kuanzia 25°C, kupunguzwa kwa mstari kwa 0.4 mA/°C. Wakati halijoto ya mazingira inazidi 25°C, mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mwendelezo wa mbele lazima upunguzwe kwa kiwango hiki ili kuweka halijoto ya kiungo ndani ya safu salama.
• Voltage ya nyuma (V_R):5 V. Applying reverse bias exceeding this value may cause breakdown and damage the LED junction.
• Operating and Storage Temperature:-30°C to +85°C and -40°C to +85°C, respectively. These define the environmental limits for reliable operation and non-operating storage.
• Soldering Temperature Limit:Kifaa kinaweza kustahimili uchomaji wa mawimbi ya 260°C au uchomaji wa infrared kwa sekunde 5, na uchomaji wa mvuke wa 215°C kwa dakika 3. Vigezo hivi ni muhimu kwa kufafanua mkunjo wa joto katika mchakato wa usanikishaji wa PCB.

2.2 Electrical and Optical Characteristics

Isipokuwa imebainishwa vinginevyo, vigezo hivi vinapimwa kwa Ta=25°C na I_FZinapimwa chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya =20mA. Zinafafanua utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Nguvu ya mwanga (I_V):
  • Chip ya machungwa:Thamani ya chini 45.0 mcd, thamani ya kawaida haijabainishwa, thamani ya juu 280.0 mcd.
  • Green chip:Minimum 18.0 mcd, typical value not specified, maximum 71.0 mcd.

  The wide range between the minimum and maximum values indicates that the device has different luminous intensity bins (see Section 3). Under the same drive current, the orange chip is significantly brighter than the green chip.

• Angle of View (2θ_1/2):Both colors have a viewing angle of 130 degrees (typical). This wide viewing angle indicates a diffuser lens type, suitable for applications requiring broad-area illumination rather than a focused beam.
• Wavelength:
  • Orange:Peak wavelength (λ_P) ~611 nm, dominant wavelength (λ_d) ~605 nm.
  • Green:Peak wavelength (λ_P) ~574 nm, dominant wavelength (λ_d) ~571 nm.

  Mdomo wa mwanga unaohisiwa na jicho la binadamu, unatokana na mchoro wa rangi wa CIE.

• Upana wa nusu ya mstari wa wigo (Δλ):Machungwa takriban 17 nm, kijani takriban 15 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa bendi ya mwanga unaotolewa.
• Forward voltage (V_F):For both colors, typical value is 2.0V and maximum is 2.4V at 20mA. This low forward voltage is characteristic of AlInGaP technology and is important for calculating series resistance and power dissipation.
• Reverse current (I_R):At V_R=5V, maximum 10 µA. This is the leakage current when the LED is reverse biased.
• Capacitance (C):Typical value 40 pF at 0V, 1MHz. This parameter may be relevant for high-frequency switching applications.

3. Mfumo wa Kugawanya na Maelezo

Mwangaza wa LED umegawanywa katika vikundi ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. Msimbo wa kikundi hufafanua anuwai maalum ya mwangaza.

3.1 Kugawanya Kwa Nguvu ya Mwanga wa LED ya Rangi ya Chungwa

Katika I_FIntensity measured at =20mA. Tolerance per bin is +/-15%.

• Bin P:45.0 - 71.0 mcd
• Bin Q:71.0 - 112.0 mcd
• Bin R:112.0 - 180.0 mcd
• Bin S:180.0 - 280.0 mcd

3.2 Green LED Light Intensity Binning

Katika I_FIntensity measured at =20mA. Tolerance per bin is +/-15%.

• Bin M:18.0 - 28.0 mcd
• Bin N:28.0 - 45.0 mcd
• Bin P:45.0 - 71.0 mcd

Wabunifu wanapofanya maagizo yanapaswa kubainisha msimbo wa kiwango kinachohitajika, ili kuhakikisha kiwango cha mwangaza kinachotarajiwa katika matumizi yao.

4. Performance Curve Analysis

The datasheet references typical characteristic curves, which are crucial for understanding the device's behavior under various conditions. While the specific charts are not reproduced here, their implications are analyzed.

4.1 Mkunjo wa Sasa-Voltage (I-V)

The I-V curve of an LED is exponential. The typical V at 20mA is_FInatoa sehemu muhimu ya kufanya kazi kwa 2.0V. Curve inaonyesha kuwa ongezeko dogo la voltage baada ya sehemu ya kugeuka husababisha ongezeko kubwa (linaloweza kuharibu) la sasa. Hii inasisitiza umuhimu wa njia za kudhibiti sasa (kama vile upinzani wa mfululizo au kiendeshi cha sasa thabiti).

4.2 Uhusiano wa Mwangaza-Ukali wa Mkondo wa Mbele

Curve hii kwa ujumla ni laini ndani ya safu fulani. Nguvu ya mwanga inalingana takriban na sasa ya mbele. Kuendesha LED kwa sasa ya juu ya kuendelea (30mA) kutazalisha mwangaza zaidi kuliko hali ya kawaida ya kupima ya 20mA, lakini mambo ya usimamizi wa joto na maisha lazima tathminiwe.

4.3 Utengamano wa Joto

Utendaji wa LED unategemea joto. Voltage ya mwelekeo mzuri (V_F) kwa kawaida hupungua kadri joto la kiungo linavyoongezeka. Muhimu zaidi, nguvu ya mwanga hupungua kwa kuongezeka kwa joto. Vipimo vya kupunguza sasa (0.4 mA/°C) ni kikwazo cha moja kwa moja cha muundo cha kudhibiti athari hii ya joto na kudumisha uaminifu.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

This device complies with the EIA standard surface-mount package dimensions.

5.1 Mgawanyiko wa Pini

Bicolor LED ina viungo vinne (1, 2, 3, 4). Kulingana na specifikation:

• Viungo 1 na 3 vinatolewa kwa chip ya LED ya machungwa.
• Viungo 2 na 4 vinatolewa kwa chip ya LED ya kijani.

Usanidi huu kwa kawaida unamaanisha kuwa ndani kuna mpangilio wa pamoja wa cathode au anode, na lazima uthibitishwe kulingana na mchoro wa umbo la kifurushi ili kuhakikisha muunganisho sahihi wa mzunguko.

5.2 Package Dimensions and Tape & Reel Packaging

The device is supplied in 8mm tape on a 7-inch diameter reel, compatible with automatic placement machines. The tape and reel specifications comply with the ANSI/EIA 481-1-A-1994 standard. Key packaging details include:

• 4000 units per 7-inch reel.
• The minimum packaging quantity for remaining parts is 500 units.
• Kwenye mkanda, ruhusa ya kukosa vifaa viwili mfululizo ("taa") ni ya juu.

Umepeana vipimo vya mapambo ya kuunganisha yaliyopendekezwa, ili kuhakikisha muunganiko thabiti na usawa sahihi wakati wa upakiaji tena.

6. Mwongozo wa Uchomeaji na Usanikishaji

6.1 Mkunjo Unaopendekezwa wa Reflow Soldering

Mkunjo mbili za uchomeaji zinapendekezwa:

1. Mkunjo wa kawaida wa kulehemu kwa mionzi ya infrared:Inafaa kwa mchakado wa kawaida wa chuma cha kulehemu cha stani na risasi.
2. Mkunjo wa kulehemu kwa mionzi ya infrared isiyo na risasi (Pb-Free):Lazima itumike pamoja na mchanga wa kulehemu wa Sn-Ag-Cu (SAC). Mkunjo huu kwa kawaida una kiwango cha juu cha joto (k.m. 260°C), lakini wakati juu ya mstari wa kioevu lazima udhibitiwe kwa uangalifu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa lenzi za plastiki na muundo wa ndani wa LED.

Masharti kamili ya upeo ni: Infrared/kinu cha mawimbi 260°C kwa sekunde 5, kulehemu kwa mvuke 215°C kwa dakika 3.

6.2 Storage and Handling Precautions

• Storage:It is recommended not to exceed 30°C and 70% relative humidity. LEDs removed from their original moisture barrier bag should be reflow soldered within one week. For longer-term storage, they should be kept in a dry, sealed environment (e.g., using desiccant or in nitrogen) and baked at approximately 60°C for 24 hours before use to remove absorbed moisture and prevent the "popcorn" effect during reflow soldering.
• Cleaning:Inapaswa kutumia tu vifaa vya usafi vilivyobainishwa. Inashauriwa kutumia isopropanoli au etanoli ya joto la kawaida, kwa muda usiozidi dakika moja. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharisha kifuniko au lenzi ya LED.
• Ulinzi dhidi ya ESD:LED ni nyeti kwa kutokwa kwa umeme tuli. Inapaswa kuchukua hatua stahiki za udhibiti wa ESD wakati wa uendeshaji: tumia mkanda wa mkono uliowekwa ardhini, godoro la kuzuia umeme tuli, jenereta ya ioni ili kuweka usawa wa umeme tuli kwenye lenzi, na hakikisha vifaa vyote vimewekwa ardhini ipasavyo.

7. Application Recommendations

7.1 Mandhari ya Kawaida ya Utumizi

LED hii yenye rangi mbili inafaa kwa matumizi mbalimbali ya viashiria na maonyesho ya hali, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu:

• Viashiria vya nguvu/hali kwenye vifaa vya matumizi ya kaya (mfano, ruta, vichaji, vifaa vya nyumbani).
• Taa ya hali yenye rangi mbili (mfano, kijani kinamaanisha "imewashwa/ya kawaida", rangi ya machungwa inamaanisha "kusubiri/onyo").
• Backlighting for small icons or buttons.
• Automotive interior indicator lights (require appropriate certification).
• Industrial equipment status panels.

7.2 Circuit Design Considerations

Njia ya Kuendesha:LED ni vifaa vinavyotumia mkondo wa umeme. Ili kuhakikisha mwangaza sawasawa, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa kwa sambamba, ni lazimakilaLED iwe na upinzani wa kudhibiti mkondo uliounganishwa kwa mfululizo (mfano wa saketi A). Haipendekezwi kutegemea sifa za asili za I-V kusawazisha mkondo katika usanidi wa sambamba bila upinzani huru (mfano wa saketi B), kwa sababu tofauti ndogo katika V_Fkati ya LED zinaweza kusababisha tofauti kubwa katika mkondo na mwangaza.

Thamani ya upinzani wa mfululizo (R_s) inaweza kuhesabiwa kwa kutumia sheria ya Ohm: R_s= (V_{chanzo cha umeme}- V_F) / I_F. Tumia thamani ya juu zaidi ya V kwenye mwongozo wa maelezo_F(2.4V) ili kuhakikisha kuna mkondo wa kutosha chini ya hali zote.

7.3 Thermal Management

Ingawa matumizi ya nguvu ni ya chini (75mW kwa chip), mpangilio sahihi wa PCB unasaidia utendaji wa joto. Hakikisha kuna eneo la shaba la kutosha linalounganishwa kwenye pedi ya kupoza joto ya LED (ikiwepo) au kuzunguka pedi ya kuuziwa, ili kutumika kama kipoezi, hasa wakati wa kufanya kazi karibu na viwango vya juu vilivyowekwa au kwenye hali ya joto ya juu ya mazingira.

8. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

The primary differentiating factor of this component is itsDual-color functionality within a single SMD packageand the use ofAlInGaP technology for the orange emitter。

• Compared to Monochromatic LEDs:Saves PCB space, reduces component count, and simplifies assembly compared to installing two separate LEDs.
• AlInGaP Compared to Other Technologies:AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) inajulikana kwa ufanisi na uthabiti wake katika maeneo ya urefu wa mawimbi nyekundu, ya machungwa na ya manjano, na kwa kawaida hutoa mwangaza wa juu zaidi na utendaji bora wa joto kuliko teknolojia za zamani kama GaAsP.
• Pembe pana ya mtazamo (130°):Hutoa muundo bora wa mwanga uliotawanyika, unaofaa kwa dalili za eneo pana, kinyume na LED za pembe nyembamba zinazotumiwa kwa taa zilizolengwa.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

9.1 Can I drive this LED directly with a 5V or 3.3V microcontroller pin?

Hapana, haiwezi kuendeshwa moja kwa moja.LED inahitaji udhibiti wa mkondo. Kuunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage kama pini ya MCU (pini za MCU kwa kawaida zina uwezo wa kudhibiti mkondo, lakini hazikusudiwa kwa kuendesha LED) kunaweza kuharibu LED na pato la microcontroller. Hakikisha unatumia resistor ya kudhibiti mkondo mfululizo au mzunguko maalum wa kuendesha LED.

9.2 What is the difference between peak wavelength and dominant wavelength?

Peak wavelength (λ_P)Ni wavelength ambayo usambazaji wa nguvu ya wigo unafikia thamani ya juu zaidi.Wavelength kuu (λ_d)Ni wavelength ya mwanga wa rangi moja inayolingana na rangi ya LED inayohisiwa na jicho la mwanadamu, ikikokotolewa kulingana na viwianishi vya rangi vya CIE. λ_dKatika matumizi yanayolenga mwanadamu, inahusiana zaidi na vipimo vya rangi.

9.3 Why is current derating necessary?

Kadiri halijoto ya mazingira inavyopanda, kwa mkondo maalum wa uendeshaji, halijoto ya kiungo cha LED inaongezeka. Halijoto ya juu ya kiungo huharakisha utaratibu wa kuharibika, hupunguza maisha ya LED, na inaweza kusababisha hitilafu mbaya. Kupunguza mkondo kunaweza kupunguza matumizi ya nguvu, na hivyo kupunguza halijoto ya kiungo, kuhakikisha uimara wa muda mrefu.

10. Uchunguzi wa Kesi Halisi ya Ubunifu

Scene:Design a dual-color status indicator for devices using a 5V power rail. The indicator should display green during "Normal Operation" and orange during "Charging/Warning".

Design Steps:

1. Topolojia ya Saketi:Tumia pini mbili za GPIO za microcontroller. Kila pini inaendesha rangi moja ya LED kupitia kizuizi cha sasa kilichojitenga. Sanidi unganisho la ndani kwa usahihi (anodi ya pamoja / katodi ya pamoja) kulingana na mchoro wa kifurushi.
2. Hesabu ya Upinzani (kwa ajili ya kuendesha 20mA):
   • Chukulia V_F(kiwango cha juu) = 2.4V, V_{chanzo cha umeme}= 5V, I_F= 20mA.
   • R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 ohms.
   • Chagua thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi (mfano, 130Ω au 120Ω). Upinzani wa 120Ω utatoa mkondo wa juu kidogo (takriban 21.7mA), ambayo inakubalika kwa kuwa iko chini ya kiwango cha juu cha 30mA.
3. PCB Layout:Place the LED and its series resistor together. Provide adequate copper pour around the LED pads for heat dissipation. Follow the recommended solder pad layout in the datasheet.
4. Software:Logic ya utekelezaji: Fungua GPIO ya kijani katika hali ya kawaida, na GPIO ya machungwa katika hali ya onyo. Hakikisha hazifunguliwi wakati mmoja, isipokuwa inahitajika kuchanganya rangi, wakati ukizingatia kikomo cha jumla cha mkondo wa kiendeshi cha kifurushi.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Kazi

Diodi ya Mwanga (LED) ni kifaa cha semiconductor kinachotoa mwanga kupitia umeme-luminiscence. Wakati voltage chanya inatumika kwenye kiunganishi p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye ufanisi, ambapo huchanganyika. Nishati iliyotolewa wakati wa mchakato huu wa kuchanganyika hutolewa kwa namna ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi la mwanga (rangi) umedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor inayotumika katika eneo lenye ufanisi. Katika kifaa hiki, mwanga wa machungwa hutolewa na chip ya AlInGaP, na mwanga wa kijani hutolewa na chip nyingine (labda kulingana na teknolojia ya InGaN, lakini teknolojia ya chip ya kijani haijatajwa wazi hapa). Chipi zote mbili zimefungwa pamoja katika kifurushi cha epoxy lenye lenzi ya kusambaza, ambayo huunda pato la mwanga kuwa na mtazamo mpana.

12. Trends in Technological Development

Uwanja wa teknolojia ya LED unaendelea kukua, na kuna mienendo kadhaa wazi inayohusiana na vifaa kama hivi:

• Uboreshaji wa ufanisi:Uboreshaji endelevu wa sayansi ya nyenzo na usanifu wa chipi huleta ufanisi wa juu wa kutolea mwanga (uzalishaji wa mwanga zaidi kwa kila wati ya umeme), na hivyo kuwezesha viashiria vya mwanga vyenye mwangaza zaidi au matumizi ya nguvu ya chini.
• Udogo:Uhamasishaji wa vifaa vya elektroniki vidogo zaidi unasababisha kupunguzwa kwa ukubwa wa ufungaji wa LED, huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa macho.
• Uboreshaji wa Uaminifu na Maisha ya Huduma:Uboreshaji wa nyenzo za ufungaji, mbinu za kushikilia chip, na teknolojia ya phosphor (kwa taa nyeupe za LED) unaendelea kuongeza muda wa uendeshaji na uthabiti chini ya hali ngumu.
• Ujumuishaji:Mbali na rangi nyingi, mwelekeo ni kuunganisha vifaa vya kielektroniki vinavyodhibiti (kama vile kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara au kidhibiti cha PWM) moja kwa moja na chipi ya LED au ndani ya kifurushi, na kuunda moduli ya "LED yenye akili" inayorahisisha muundo wa mfumo.
• Uzingatiaji wa mazingira:Kugeukia kwa unyambulishaji bila risasi (Pb-Free) na nyenzo zisizo na halojeni sasa imekuwa kawaida, kama inavyoonyeshwa na mkunjo wa kujitegemea wa unyambulishaji uliotolewa katika maelezo ya vipimo haya.