SMD LED 19-21/S2C-AL2M2VY/3T Datasheet - Ukubwa 2.0x1.25x0.8mm - Voltage 1.7-2.2V - Rangi ya Machungwa Yenye Kung'aa - English Technical Document

1. Product Overview

19-21/S2C-AL2M2VY/3T ni LED ya kifaa cha kushikilia kwenye uso (SMD) inayotumia teknolojia ya chip ya AlGaInP kutoa rangi ya machungwa yenye kung'aa. Sehemu hii imeundwa kwa ajili ya makusanyiko ya kisasa na madogo ya elektroniki, ikitoa faida kubwa katika utumiaji wa nafasi ya bodi na michakato ya otomatiki ya utengenezaji.

1.1 Core Advantages and Product Positioning

Faida kuu ya LED hii ni ukubwa wake mdogo sana. Kwa kuwa ni ndogo sana kuliko LED za aina ya muundo wa kuongoza, inawezesha muundo wa bodi za mzunguko zilizochapishwa (PCB) ndogo, msongamano mkubwa wa vifaa, mahitaji madogo ya nafasi ya uhifadhi, na hatimaye, uundaji wa vifaa vya mwisho vya mtumiaji vyenye ukubwa mdogo zaidi. Ujenzi wake mwepesi zaidi unaufanya kuwa chaguo bora kwa matumizi ambapo ukubwa na uzito ni vikwazo muhimu.

This LED is a mono-color type, is lead-free (Pb-free), and is compliant with major environmental and safety regulations including RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is supplied in 8mm tape on 7-inch diameter reels, making it fully compatible with standard automatic pick-and-place equipment used in high-volume electronics manufacturing. The component is also compatible with both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

2. Vipimo vya Kiufundi na Ufafanuzi wa Kina

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

• Voltage ya Kinyume (V_R): 5V. Kuzidi voltage hii kwa upande wa kinyume kunaweza kusababisha kuvunjika kwa kiungo.
• Mkondo wa Mbele (I_F): 25mA (inayoendelea).
• Kilele cha Sasa cha Mbele (I_FP): 60mA (kwenye mzunguko wa kazi wa 1/10 na mzunguko wa 1kHz). Kipimo hiki ni kwa uendeshaji wa msukumo pekee.
• Power Dissipation (P_d): 60mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi kinaweza kutawanya bila kuzidi mipaka yake ya joto.
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 2000V. Hii inaonyesha kiwango cha wastani cha unyeti wa ESD; taratibu sahihi za usindikaji wa ESD zinahitajika.
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C. The device is rated for industrial temperature range applications.
• Storage Temperature (T_stg): -40°C to +90°C.
• Soldering Temperature: Kwa upakiaji tena wa kuuza, kiwango cha juu cha joto cha 260°C kwa upeo wa sekunde 10 kimebainishwa. Kwa kuuza kwa mkono, joto la ncha ya chuma halipaswi kuzidi 350°C kwa upeo wa sekunde 3 kwa kila terminal.

2.2 Electro-Optical Characteristics

Vigezo hivi vinapimwa chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya joto la mazingira (T_a) ya 25°C na mkondo wa mbele (I_F) ya 5mA, isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

• Ukubwa wa Mwanga (I_v): Huanzia kiwango cha chini cha 14.5 mcd hadi kiwango cha juu cha 28.5 mcd. Thamani ya kawaida iko ndani ya safu hii. Toleransi ya ±11% inatumika.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): Pembe ya nusu-nguvu kwa kawaida ni digrii 100, ikionyesha muundo mpana wa kutazama.
• Peak Wavelength (λ_p): Kwa kawaida 611 nm.
• Dominant Wavelength (λ_d): Inasimia kutoka 600.5 nm hadi 612.5 nm, na uvumilivu wa ±1 nm. Kigezo hiki kinaeleza rangi inayoonekana.
• Upana wa Bendi ya Wigo (Δλ): Kwa kawaida 17 nm, hupimwa kwa nusu ya kiwango cha kilele cha mwanga (Upana Kamili kwa Nusu ya Upeo).
• Voltage ya Mbele (V_F): Inatofautiana kutoka 1.70V hadi 2.20V kwa I_F=5mA, na uvumilivu wa ±0.05V.
• Mkondo wa Kinyume (I_R): Upeo wa 10 μA wakati voltage ya kinyume (V_R) ya 5V inatumika. Ujumbe Muhimu: Kifaa hakikusudiwa kufanya kazi katika upendeleo wa nyuma; hali hii ya majaribio ni kwa ajili ya uainishaji wa mkondo wa uvujaji tu.

3. Binning System Explanation

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu.

3.1 Luminous Intensity Binning

Binned at I_F = 5mA.

• L2: 14.5 mcd to 18.0 mcd
• M1: 18.0 mcd hadi 22.5 mcd
• M2: 22.5 mcd hadi 28.5 mcd

3.2 Dominant Wavelength Binning

Binned at I_F = 5mA.

• D8: 600.5 nm hadi 603.5 nm
• D9: 603.5 nm to 606.5 nm
• D10: 606.5 nm hadi 609.5 nm
• D11: 609.5 nm hadi 612.5 nm

3.3 Forward Voltage Binning

Binned at I_F = 5mA.

• 19: 1.70V to 1.80V
• 20: 1.80V to 1.90V
• 21: 1.90V to 2.00V
• 22: 2.00V to 2.10V
• 23: 2.10V to 2.20V

Nambari ya bidhaa "19-21" kwenye nambari ya sehemu inaweza kurejelea makundi maalum kutoka kwenye jamii hizi (mfano, V_F bin 19-21).

4. Performance Curve Analysis

The datasheet provides several typical characteristic curves which are crucial for design.

4.1 Usambazaji wa Wigo

The curve shows a single, dominant peak centered around 611 nm, which is characteristic of AlGaInP-based orange LEDs. The narrow bandwidth (typically 17 nm) results in a saturated, pure orange color.

4.2 Ukubwa wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkunjo huu kwa ujumla ni laini kwenye mikondo ya chini lakini utaonyesha athari za kujaa kadri mkondo unavyoongezeka. Ni muhimu kwa kuamua mkondo wa kuendesha unaohitajika kufikia kiwango cha mwangaza kinachohitajika.

4.3 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

Ukali wa mwanga hupungua kadri joto la mazingira linavyoongezeka. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa matumizi yanayofanya kazi katika anuwai pana ya joto, kwani unawawezesha wabunifu kupunguza matarajio ya pato au kufanya urekebishaji katika saketi ya kuendesha.

4.4 Forward Current Derating Curve

Mchoro huu unaonyesha kiwango cha juu cha umeme endelevu wa mbele unaoruhusiwa kama utendakazi wa joto la mazingira. Joto linapopanda, umeme wa juu lazima upunguzwe ili kubaki ndani ya mipaka ya utumiaji wa nguvu wa kifaa na kuzuia kukimbia kwa joto.

4.5 Forward Voltage vs. Forward Current (I-V Curve)

This standard diode curve shows the exponential relationship. The forward voltage has a negative temperature coefficient, meaning it decreases slightly as the junction temperature increases.

4.6 Radiation Pattern

The polar diagram confirms the wide, lambertian-like emission pattern with a typical 100-degree viewing angle, providing even illumination over a broad area.

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

The 19-21 SMD LED has a compact rectangular package. Key dimensions (in mm, tolerance ±0.1mm unless specified) include a body size of approximately 2.0mm in length and 1.25mm in width, with a height of about 0.8mm. The detailed drawing specifies pad locations, standoff height, and the position of the cathode identification mark.

5.2 Polarity Identification

A clear cathode mark is indicated on the package and the dimension drawing. Correct polarity must be observed during assembly to prevent reverse bias damage.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Current Limiting

Lazima: Resista ya nje ya kuzuia mkondo au kichocheo cha mkondo thabiti lazima itumike daima mfululizo na LED. Voltage ya mbele ya LED ina goti kali; ongezeko dogo la voltage ya usambazaji linaweza kusababisha ongezeko kubwa, linaloweza kuharibu, la mkondo.

6.2 Storage and Moisture Sensitivity

LED zimepakwa kwenye mfuko wa kinga ya unyevunyevu na dawa ya kukausha.

1. Usifungue mfuko hadi utakapokuwa tayari kutumia.
2. Baada ya kufungua, LED zisizotumiwa zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% Unyevu wa Jamaa.
3. "Uhai wa sakafu" baada ya kufungua mfuko ni saa 168 (siku 7).
4. Ikiwa muda wa mfiduo umezidi au kiashiria cha kukausha kimetabadilisha rangi, vipengele lazima vipikwe kwa 60°C ±5°C kwa masaa 24 kabla ya kuuza kwa upya ili kuzuia uharibifu wa "popcorning".

6.3 Wasifu wa Kuuza kwa Reflow

A lead-free (Pb-free) reflow profile is specified:

• Pre-heating: 150-200°C for 60-120 seconds.
• Time Above Liquidus (TAL): Juu ya 217°C kwa sekunde 60-150.
• Peak Temperature: Kima cha juu cha 260°C, kushikiliwa kwa kiwango cha juu cha sekunde 10.
• Kiwango cha Kupanda: Kima cha juu cha 6°C/kilio.
• Kiwango cha Kushuka: Kima cha juu zaidi 3°C kwa sekunde.

Uuzaji wa kuyeyusha tena haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbili. Epuka mkazo wa mitambo kwenye LED wakati wa joto na usipotoshe PCB baada ya kuuza.

6.4 Kuuza kwa Mkono na Ufanyaji-upya

If hand soldering is necessary, use a soldering iron with a tip temperature <350°C, apply heat for ≤3 seconds per terminal, and use an iron with a power rating <25W. Allow a cooling interval of >2 seconds between terminals. Rework is strongly discouraged. If absolutely necessary, use a dual-tip soldering iron to simultaneously heat both terminals and lift the component to avoid pad damage. Always verify LED functionality after any rework.

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Reel and Tape Specifications

LEDs hupatikana kwenye mkanda uliobonyezwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7. Upana wa mkanda ni mm 8. Kila reeli ina vipande 3000. Vipimo vya kina vya mifuko ya mkanda na reeli vimetolewa kwenye karatasi ya data.

7.2 Label Explanation

Lebo ya reel ina sehemu muhimu kadhaa:

• CPN: Nambari ya Bidhaa ya Mteja
• P/N: Manufacturer's Product Number (e.g., 19-21/S2C-AL2M2VY/3T)
• QTY: Packing Quantity
• CAT: Luminous Intensity Rank (Bin Code, e.g., M1)
• HUE: Chromaticity Coordinates & Wavelengthu Kuu Rank (Bin Code, e.g., D10)
• REF: Forward Voltage Rank (Bin Code, e.g., 20)
• LOT No: Nambari ya LOT ya Uzalishaji kwa ajili ya kufuatilia.

8. Mapendekezo ya Utumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi

• Ndani ya Gari: Taa za Nyuma za viashiria vya dashibodi, swichi, na paneli za udhibiti.
• Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali na taa za nyuma za kibodi katika simu, mashine za faksi, na vifaa vya mtandao.
• Elektroniki za Matumizi ya Kaya: Taa za nyuma zilizonyooka kwa skrini ndogo za LCD, mwanga wa swichi, na viashiria vya ishara.
• Maana ya Jumla ya Kusudi: Hali ya umeme, dalili ya hali, na ishara za tahadhari katika vifaa mbalimbali vya elektroniki.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

1. Drive Circuit: Always implement a constant-current source or a voltage source with a series resistor. Calculate the resistor value using R = (V_supply - V_F) / I_F, where V_F should be chosen from the maximum bin value (2.2V) for a robust design.
2. Thermal Management: Wakati nguvu iko chini, hakikisha eneo la shaba la PCB linalotosheleza au vizio vya joto chini ya pedi za LED ikiwa zinatumika katika hali ya joto ya mazingira ya juu au karibu na mkondo wa juu zaidi, ili kusaidia kutawanya joto na kudumisha utulivu wa mwanga.
3. Ubunifu wa Kioo: Pembe ya kuona ya digrii 100 pana hufanya iwe inafaa kwa matumizi yanayohitaji mwanga wa eneo pana bila vifaa vya ziada vya kioo. Kwa mihimili iliyolengwa, lenzi inaweza kuhitajika.
4. Ulinzi dhidi ya Umeme wa Tuli Jumuisha diodes za ulinzi dhidi ya umeme wa tuli kwenye mistari nyeti ya ishara ikiwa LED iko katika eneo linaloweza kufikiwa na mtumiaji, kwani kifaa kina kiwango cha 2kV HBM.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Utofautishaji

Ikilinganisha na teknolojia za zamani za LED zenye mashimo, 19-21 SMD LED inatoa:

• Kupunguzwa kwa Ukubwa: Ukubwa mdogo sana na umbo nyembamba.
• Ufanisi wa Uzalishaji: Inawezesha usanikishaji wa kiotomatiki kabisa na wa kasi ya juu.
• Utendaji: Teknolojia ya AlGaInP hutoa ufanisi wa juu na ukuzaji mzuri wa rangi katika wigo wa machungwa/nyekundu.
• Uaminifu: Ujenzi thabiti wa SMD kwa ujumla ni imara zaidi dhidi ya mtikisiko na mshtuko wa mitambo ikilinganishwa na vifaa vyenye waya zilizounganishwa kwenye fremu ya kuongoza.

Ikilinganishwa na baadhi ya taa za LED za SMD za machungwa, muundo maalum wa kugawa katika makundi (Nguvu ya Mwangaza, Wavelength Kuu, Voltage ya Mbele) wa sehemu hii huruhusu mechi ya rangi na mwangaza ngazi ya mfumo iliyo kali zaidi wakati taa nyingi za LED zinatumiwa katika safu.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?
A: Urefu wa wimbi la kilele (λ_p) ni urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu ya wigo uko kiwango cha juu zaidi. Urefu wa wimbi kuu (λ_d) ni urefu wa wimbi moja wa mwanga wa monochromatic unaolingana na rangi inayoonekana ya LED. Kwa LED zilizo na wigo ulio sawa, mara nyingi ziko karibu, lakini λ_d ni muhimu zaidi kwa utambulisho wa rangi.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 20mA kila wakati?
A: Ndiyo, kiwango cha juu kabisa cha mwendelezo wa sasa mbele ni 25mA, kwa hivyo 20mA iko ndani ya vipimo. Hata hivyo, lazima urejelee mkunjo wa kupunguza nguvu ikiwa halijoto ya mazingira ni kubwa zaidi ya 25°C, na uhakikishe upotezaji sahihi wa joto.

Kwa nini kiwango cha voltage ya nyuma ni 5V tu?
LED hii haikusudiwa kufanya kazi katika upendeleo wa nyuma. Kipimo cha 5V ni hali ya majaribio ya kupima mkondo wa uvujaji (I_R). Katika muundo wa mzunguko, lazima uhakikishe kuwa LED haitapata voltage ya nyuma kamwe, kwa kawaida kwa kuhakikisha imewekwa kwa usahihi au kwa kuweka diode ya ulinzi sambamba (anti-parallel) ikiwa matumizi yanahitaji hivyo.

Ninawezaje kufasiri nambari ya sehemu 19-21/S2C-AL2M2VY/3T?
A: Ingawa ufafanuzi kamili unaweza kuwa wa kifalme, muundo wa kawaida ni: "19-21" huenda ikionyesha masafa ya mtoa voltage ya mbele, "S2C" inaweza kurejelea ukubwa/mtindo ya kifurushi (2.0x1.25mm), "AL2M2VY" huenda ikilenga nyenzo za chip (AlGaInP), rangi (Brilliant Orange), na sifa zingine, na "3T" inaweza kuonyesha ufungaji wa mkanda-na-reel.

11. Uchambuzi wa Kesi ya Uundaji wa Vitendo

Hali: Kutengeneza kundi la viashiria vitatu vya hali ya rangi ya machungwa kwa kifaa cha watumiaji kinachotumia umeme wa 5V. Lengo ni mwangaza na rangi sawa.

Hatua za Ubunifu:

1. Uchaguzi wa Sasa: Chagua I_F = 10mA kwa usawa mzuri wa mwangaza na umri mrefu, chini kabisa ya kiwango cha juu cha 25mA.
2. Hesabu ya Voltage: Tumia V ya juu kabisa_F kutoka kwenye karatasi ya data (2.20V) kwa muundo ulio na uangalifu. Upinzani wa mfululizo R = (5V - 2.20V) / 0.010A = 280Ω. Thamani ya kawaida ya karibu zaidi ya E24 ni 270Ω au 300Ω. Kuchagua 270Ω hutoa I_F ≈ (5-2.2)/270 = 10.37mA.
3. Nguvu katika Upinzani: P = I²R = (0.01037)² * 270 ≈ 0.029W. A standard 1/10W (0.1W) resistor is more than sufficient.
4. Ensuring Uniformity: Ili kufikia muonekano sawa, taja mahitaji madogo ya kugawanya wakati wa kuagiza: omba LED zote kutoka kwenye kikundi kimoja cha Wimbi Kuu (mfano, D10) na kikundi kimoja cha Nguvu ya Mwanga (mfano, M1). Kutumia kila upinzani kwa kila LED (badala ya upinzani mmoja kwa zote zinazofanana) hulipa fidia kwa tofauti ndogo za V_F na kuhakikisha mkondo sawa.
5. Mpangilio: Weka LED kwa nafasi ya kutosha ili kuzuia kuunganishwa kwa joto. Fuata mpangilio ulipendekezwa wa pedi kutoka kwenye mchoro wa vipimo kwa uuzaji wa kuaminika.

12. Utangulizi wa Kanuni za Teknolojia

LED ya 19-21 inategemea nyenzo za semiconductor za AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide). Semiconductor hiyo ya mchanganyiko inaruhusu uhandisi wa bandgap ya moja kwa moja unaohitajika kutoa mwanga wenye ufanisi katika maeneo ya wigo wa machungwa, nyekundu na manjano. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuika tena, huku wakitolea nishati kwa njia ya fotoni. Uwiano maalum wa alumini, gallium, na indiamu katika kimiani cha fuwele huamua nishati ya bandgap na hivyo urefu wa wigo (rangi) wa mwanga unaotolewa. Kifuniko cha resini ya maji wazi hulinda chip na hutumika kama lenzi ya msingi, ikitengeneza mwanga unaotolewa kuwa muundo wa pembe pana ya kutazama.

13. Mienendo na Maendeleo ya Sekta

Soko la SMD LEDs kama vile 19-21 linaendelea kubadilika. Mienendo mikuu ni pamoja na:

• Ufanisi Ulioongezeka: Uboreshaji endelevu wa sayansi ya nyenzo na muundo wa chipi husababisha ufanisi mkubwa wa mwanga (utoaji zaidi wa mwanga kwa kila wati ya umeme), na kufanya iwezekane kutumia mikondo ya chini ya kuendesha na kupunguza matumizi ya nguvu ya mfumo.
• Ufinyaji: Dhamira ya kupunguza saizi ya vifaa inasukuma saizi za kifurushi kuwa ndogo zaidi kuliko 19-21 (mfano, saizi za metriki 1608, 1005), huku ukidumisha au kuboresha utendaji.
• Uthabiti Ulioimarishwa na Urefu wa Maisha: Uboreshaji wa vifaa vya ufungaji, unganisho la die, na uunganishaji wa waya (au miundo ya flip-chip) unaongeza maisha ya uendeshaji na kuboresha utendaji chini ya hali ya joto kali na unyevu mwingi.
• Ujumuishaji Mwenye Akili: Mwelekeo mpana zaidi unahusisha kuunganisha saketi za udhibiti, kama vile madereva ya mkondo wa thabiti au hata vidhibiti vinavyoweza kushughulikiwa (kama WS2812), moja kwa moja kwenye kifurushi cha LED, kurahisisha muundo wa mfumo kwa athari za taa changamano.
• Uendelevu: Mwelekeo wa kutumia vifaa visivyo na halojeni, visivyo na risasi na vinavyokidhi mahitaji ya REACH, kama inavyoonekana kwenye karatasi hii ya data, ni mahitaji ya kawaida ya tasnia inayoendeshwa na kanuni za kimataifa za mazingira.

Ingawa teknolojia ya msingi ya AlGaInP kwa rangi ya machungwa/nyekundu imekomaa, mienendo hii ya ufungaji na ushirikishaji inahakikisha kuwa vipengele kama vile 19-21 vinabaki muhimu na vinaboreshwa kadri wakati unavyopita.