SMD LED 19-21/G6C-AL1M2LY/3T Datasheet - Ukubwa 2.0x1.25x0.8mm - Voltage 1.7-2.3V - Rangi ya Manjano ya Kijani Yenye Mng'aro - Waraka wa Kiufundi wa Kiingereza

1. Product Overview

19-21/G6C-AL1M2LY/3T ni LED ya kifaa cha kushikilia kwenye uso (SMD) iliyoundwa kwa matumizi ya kisasa ya elektroniki yanayohitaji ukubwa mdogo, uaminifu wa juu, na utendakazi thabiti. Sehemu hii ni ya familia ya kifurushi 19-21, inayojulikana kwa ukubwa wake mdogo sana, na kufanya kuwa bora kwa miundo yenye nafasi ndogo.

1.1 Core Advantages and Product Positioning

Faida kuu ya LED hii ni ukubwa wake uliopunguzwa sana ikilinganishwa na vipengele vya aina ya fremu ya risasi. Ufinyu huu unaruhusu faida kadhaa muhimu kwa wabunifu na wazalishaji:

• Ukubwa Mdogo wa Bodi: Inaruhusu mpangilio wa PCB ulio na ukubwa mdogo zaidi.
• Msongamano Mkubwa wa Vifaa: Inaruhusu vipengele vingi zaidi kuwekwa kwenye bodi moja, na kuongeza utendaji.
• Nafasi ya Uhifadhi Iliyopunguzwa: Ukubwa mdogo wa mwili wa sehemu na ufungaji wake (mkanda wa mm 8 kwenye reeli za inchi 7) unaboresha usafirishaji na usimamizi wa hesabu.
• Ubunifu Mwepesi: Uzito mdogo ni muhimu kwa matumizi ya kubebeka na madogo ambapo kila gramu ina thamani.
• Upatanifu wa Uzalishaji: Kifaa hiki kinafanana kabisa na vifaa vya kawaida vya kuweka kiotomatiki na mbinu kuu za kuuza, zikiwemo infrared na mvuke wa kurejesha, na hivyo kuwezesha uzalishaji wa kiasi kikubwa.

1.2 Uzingatiaji wa Kanuni na Viwango vya Mazingira

Bidhaa hii imeundwa kwa kuzingatia kanuni za kisasa za mazingira na usalama, na hivyo kuhakikisha kupokelewa kwa soko pana:

• Pb-free: Manufactured without lead, complying with RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directives.
• Halogen-Free: Inafuata mahitaji ya kutokuwa na halogen, na maudhui ya Bromini (Br) na Klorini (Cl) kila moja chini ya ppm 900, na jumla yao chini ya ppm 1500.
• REACH Compliance: Inazingatia kanuni ya REACH ya Umoja wa Ulaya kuhusu usajili, tathmini, idhini, na kizuizi cha kemikali.

2. Maelezo ya Kiufundi na Ufasiri wa Lengo

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa lengwa wa vigezo vya umeme, vya nuru na vya joto vya kifaa kama ilivyobainishwa katika karatasi ya data.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Viwango hivi vinaeleza mipaka ya mkazo ambayo ikiivuka kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa katika miundo ya kuaminika.

• Reverse Voltage (V_R): 5V. Kuzidi kusababisha kuvunjika kwa kiunganisho mara moja ikiwa voltage hii itazidiwa katika upendeleo wa nyuma.
• Mkondo wa Mbele Unaendelea (I_F): 25 mA. Mkondo wa juu zaidi wa DC wa uendeshaji unaoendelea.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP): 60 mA (Duty 1/10 @1kHz). Inafaa kwa operesheni ya mfululizo mfupi lakini sio kwa DC.
• Power Dissipation (P_d): 60 mW. Nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi kinaweza kutoa kwenye Ta=25°C. Kupunguza nguvu ni muhimu kwenye halijoto ya mazingira ya juu zaidi.
• Electrostatic Discharge (ESD) HBM: 2000V. Inatoa kipimo cha uimara wa kifaa dhidi ya umeme tuli, kilichotajwa kama Daraja la 2 kulingana na Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM).
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C. Anuwani ya joto ya mazingira kwa utendaji unaotegemewa.
• Joto la Hifadhi (T_stg): -40°C to +90°C.
• Joto la Kuunganisha: Inabainisha mipaka ya wasifu wa joto kwa ajili ya usanikishaji.
  • Kuunganisha kwa Reflow: Kilele cha 260°C kwa upeo wa sekunde 10.
  • Hand Soldering: 350°C at the iron tip for a maximum of 3 seconds per terminal.

2.2 Electro-Optical Characteristics (Ta=25°C)

These are the typical performance parameters measured under standard test conditions (I_F = 5mA).

• Luminous Intensity (I_v): Ranges from 11.5 mcd (Min) to 28.5 mcd (Max), with a typical tolerance of ±11%. This defines the perceived brightness.
• Viewing Angle (2θ_1/2): 100 degrees (Typical). Pembe hii pana ya kutazama inafanya iwe inafaa kwa matumizi ambapo LED inaweza kutazamwa si kichwa-kichwa.
• Peak Wavelength (λ_p): 575 nm (Typical). Urefu wa wimbi ambao utoaji wa wigo ni mkubwa zaidi.
• Dominant Wavelength (λ_d): 569.5 nm hadi 577.5 nm. Kigezo hiki kinahusiana zaidi na rangi inayoonekana (Brilliant Yellow Green) na kinategemea kugawanywa katika makundi.
• Upana wa Wigo wa Spectral (Δλ): 20 nm (Kawaida). Upana wa wigo unaotolewa kwa nusu ya kiwango cha juu cha nguvu (FWHM).
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.70V hadi 2.30V kwa I_F=5mA, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.05V. Safu hii ni muhimu kwa hesabu ya kizuizi cha sasa.
• Sasa ya Kinyume (I_R): Upeo wa 10 μA kwa V_R=5V. Karatasi ya data inabainisha wazi kifaa hakikusudiwa kufanya kazi kinyumenyume; kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio tu.

3. Binning System Explanation

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi. Kifaa hiki hutumia vigezo vitatu huru vya kusagwa.

3.1 Uwekaji kwenye Makundi wa Nguvu ya Mwanga

LED zimewekwa katika makundi kulingana na ukali wa mwanga uliopimwa kwa I_F=5mA. Msimbo wa makundi (L1, L2, M1, M2) unawakilisha viwango vyenye kuongezeka vya mwangaza, kutoka 11.5-14.5 mcd (L1) hadi 22.5-28.5 mcd (M2). Wabunifu wanaweza kuchagua kikundi ili kukidhi mahitaji maalum ya mwangaza.

3.2 Uwekaji kwenye Makundi wa Wavelength Kuu

Uainishaji huu unahakikisha uthabiti wa rangi. Urefu wa wimbi unaotawala umepangwa katika hatua za 2nm, na misimbo ya aina C16 (569.5-571.5nm) hadi C19 (575.5-577.5nm). Uchaguzi wa aina ulio mkali zaidi husababisha muonekano wa rangi ulio sawa zaidi kwenye LEDs nyingi katika safu.

3.3 Forward Voltage Binning

Voltage ya mbele imepangwa katika hatua za 0.1V, kuanzia misimbo 19 (1.70-1.80V) hadi misimbo 24 (2.20-2.30V). Kujua V_F bin inaweza kusaidia kuboresha muundo wa mzunguko wa kuzuia mkondo kwa ufanisi na kuhakikisha mwangaza thabiti wakati LED zinatumiwa sambamba.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inatoa mikunjo kadhaa ya sifa ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida.

4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

This curve shows that light output is not linearly proportional to current. It increases with current but may saturate or become less efficient at higher currents. Operating near the maximum rated current (25mA) may not yield proportional brightness gains and increases heat.

4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

Ufanisi wa LED hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Mkunjo huu kwa kawaida unaonyesha kupungua kwa mwanga unaotolewa kadiri joto la mazingira linavyoongezeka kutoka 25°C hadi joto la juu la uendeshaji (+85°C). Hii lazima izingatiwe katika miundo ya mazingira yenye joto la juu.

4.3 Forward Current Derating Curve

Hii ni grafu muhimu kwa usimamizi wa joto. Inaonyesha upeo wa mkondo wa mbele unaoruhusiwa kuendelea kama utendakazi wa joto la mazingira. Kadiri Ta inavyoongezeka, upeo wa I_F lazima upunguzwe ili kuzuia joto la makutano lisizidi mipaka salama na kudumisha uaminifu wa muda mrefu.

4.4 Usambazaji wa Wigo na Muundo wa Mionzi

Picha ya usambazaji wa wigo inathibitisha pato la monochromatic la manjano-kijani linalozingatia karibu 575nm. Mchoro wa mnururisho (picha ya polar) unawakilisha kwa kuona pembe ya kuona ya digrii 100, ukiwaonyesha usambazaji wa pembe wa ukali wa mwanga.

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

Kifurushi cha 19-21 kina vipimo vya kawaida vya urefu wa 2.0mm, upana wa 1.25mm, na urefu wa 0.8mm (tolerance ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo). Datasheet inajumuisha mchoro wa kina wa vipimo unaoonyesha mpangilio wa pad, muonekano wa sehemu, na alama ya utambulisho wa cathode. Ubunifu sahihi wa nyayo kulingana na mchoro huu ni muhimu kwa uuzi na usawazishaji sahihi.

5.2 Polarity Identification

Cathode imewekwa alama wazi kwenye kifaa, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa kifurushi. Polarity sahihi lazima izingatiwe wakati wa kuweka ili kuhakikisha uendeshaji sahihi wa mzunguko.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Wasifu wa Uuzaji wa Reflow

Mpangilio wa kina wa kuyeyusha bila risasi umetolewa:

• Kupasha joto awali: 150-200°C kwa sekunde 60-120.
• Muda Juu ya Kiowevu (217°C): Sekunde 60-150.
• Joto la Kilele: Kiwango cha juu cha 260°C.
• Muda wa Kilele: Sekunde 10 kiwango cha juu.
• Kiwango cha Kupokanzwa/Kupoa: Joto la juu la 6°C/sec, baridi la 3°C/sec.

6.2 Tahadhari Muhimu

• Current Limiting: Upinzani wa nje wa kikomo cha sasa ni lazima. LED ni kifaa kinachoendeshwa na sasa; mabadiliko madogo katika voltage ya mbele yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya sasa, na kusababisha kushindwa haraka (kuchomeka).
• Mizunguko ya Reflow: Kuuzwa kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili ili kuzuia mkazo mwingi wa joto.
• Mkazo wa Mitambo: Epuka kutumia mkazo kwenye mwili wa LED wakati wa kupasha joto au kupinda PCB baada ya kuuza.
• Kuuza kwa Mkono: Ikiwa ni lazima, tumia chuma cha kuuza kwa ≤350°C kwa ≤sekunde 3 kwa kila terminal, na uwezo wa nguvu ≤25W. Ruhusu muda wa kupoeza wa ≥sekunde 2 kati ya terminali. Kuuza kwa mkono hubeba hatari kubwa ya kuharibu.
• Kurekebisha: Epuka kufanya kazi tena baada ya kuuza. Ikiwa ni lazima kabisa, tumia chuma cha kuuza chenye vichwa viwili ili kuwasha terminali zote mbili kwa wakati mmoja na kuinua kifaa kwa usawa ili kuzuia uharibifu wa pedi.

7. Uhifadhi na Uvumilivu wa Unyevu

Kijenzi hiki kina unyeti wa unyevu. Ushughulikiaji usiofaa unaweza kusababisha "popcorning" (ufa wa kifurushi) wakati wa reflow kutokana na uvukizi wa haraka wa unyevu uliokithiri.

• Mfuko Usiofunguliwa: Usifungue mfuko wa kuzuia unyevu mpaka uko tayari kutumia.
• Maisha ya Sakafu: Baada ya kufungua, LEDs lazima zitumike ndani ya masaa 168 (siku 7) ikiwa zimehifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% Unyevunyevu wa Jamaa.
• Rebaking: Ikiwa muda wa uhifadhi umepitishwa au kiashiria cha kikaushi kinaonyesha kujaa, inahitajika kuoka kwa 60±5°C kwa masaa 24 kabla ya matumizi.
• Repackaging: LEDs zisizotumika zinapaswa kufungwa tena kwenye mfuko wa kinga ya unyevunyevu na kikaushi kipya.

8. Maelezo ya Ufungaji na Maagizo

8.1 Ufungaji wa Kawaida

The device is supplied in moisture-resistant packaging:

• Carrier Tape: Ukubwa wa mkanda ni milimita 8.
• Reel: Reel yenye kipenyo cha inchi 7.
• Idadi: Vipande 3000 kwa kila reel.
• Ufungashaji: Inajumuisha dawa ya kukausha na imefungwa kwenye mfuko wa alumini unaokinga unyevu wenye lebo zinazofaa.

8.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya reel ina maelezo muhimu ya kufuatilia na kutambulisha:

• CPN: Nambari ya Bidhaa ya Mteja.
• P/N: Nambari ya Bidhaa ya Mzalishaji (mfano, 19-21/G6C-AL1M2LY/3T).
• IDADI: Kiasi cha ufungashaji.
• CAT: Luminous Intensity bin code (e.g., L1, M2).
• HUE: Chromaticity/Dominant Wavelength bin code (e.g., C17, C19).
• REF: Forward Voltage bin code (e.g., 20, 23).
• LOT No: Nambari ya kundi la uzalishaji kwa ajili ya ufuatiliaji.

9. Mapendekezo ya Utumizi

9.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi

• Mwanga wa Nyuma: Inafaa kwa viashiria vya dashibodi, mwanga wa nyuma wa swichi, na mwanga wa nyuma wa gorofa kwa LCD na alama kwa sababu ya pembe yake pana ya kutazama na rangi thabiti.
• Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali na taa za nyuma za kibodi katika simu, mashine za faksi, na vifaa vingine vya mawasiliano.
• Onyesho la Jumla: Hali ya umeme, onyesho la hali, na maoni mengine ya kuona ya madhumuni ya jumla katika vifaa vya umeme vya watumiaji, vifaa vya nyumbani, na vidhibiti vya viwanda.

9.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Current Drive: Always use a series resistor or constant current driver. Calculate the resistor value using R = (V_supply - V_F) / I_F, kwa kutumia V ya juu kabisa_F kutoka kwenye bin au datasheet ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka chini ya hali mbaya zaidi.
• Usimamizi wa Joto: Kwa uendeshaji endelevu katika halijoto ya juu ya mazingira au karibu na mkondo wa juu zaidi, fikiria mpangilio wa PCB kwa ajili ya upotezaji wa joto. Epuka kuweka LED karibu na vyanzo vingine vya joto.
• Ulinzi wa ESD: Tekeleza taratibu za kawaida za usindikaji wa ESD wakati wa usanikishaji. Ingawa kifaa kina ulinzi wa HBM wa 2kV, ulinzi wa ziada wa kiwango cha mzunguko unaweza kuhitajika katika mazingira yenye hatari kubwa ya ESD.
• Usanifu wa Macho: Pembe ya kutazama pana inaweza kuhitaji viongozi vya mwanga au vichanganyaji ikiwa mwanga uliolengwa zaidi unahitajika. Lenzi ya hariri isiyo na rangi hutoa uchimbaji mzuri wa mwanga.

10. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na taa za LED za zamani za kupenyeza mashimo au vifurushi vikubwa vya SMD, 19-21 inatoa mchanganyiko wa kuvutia wa udogo na utendaji. Tofauti zake kuu ni ukubwa wake mdogo sana wa 2.0x1.25mm ndani ya kategoria ya taa za LED za dalili za nguvu ya chini na matumizi yake ya nyenzo za semiconductor za AlGaInP, ambazo hutoa ufanisi wa juu na rangi iliyojaa katika wigo wa manjano-kijani. Ikilinganishwa na vifurushi vingine vidogo, inabaki na mpangilio wa kawaida wa pedi na kiwango thabiti cha unyeti wa unyevu, na kuifanya kuwa chaguo la kuaminika kwa usanikishaji wa otomatiki.

11. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa mantiki ya 3.3V au 5V?
La. Lazima utumie daima kipingamizi cha kuzuia mkondo. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 3.3V na V ya kawaida_F ya 2.0V kwa 5mA, kipingamizi cha (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260Ω kinahitajika. Tumia daima V ya juu zaidi_F kutoka kwenye datasheet (2.3V) kwa muundo ulio na uangalifu: (3.3V - 2.3V) / 0.005A = 200Ω.

Kwa nini taratibu za uhifadhi na upikaji ni muhimu sana?
Vifaa vya SMD hunyonya unyevu kutoka angani. Wakati wa mchakato wa juu-joto wa kuunganisha tena (reflow soldering), unyevu huu unaweza kugeuka kuwa mvuke kwa haraka, na kuunda shinikizo la kutosha ndani kuvunja kifurushi cha epoxy ("popcorning"), na kusababisha kushindwa mara moja au baadaye.

Nini maana ya msimbo wa bin kwa muundo wangu?
A: Ikiwa programu yako inahitaji muonekano sawa (mfano, safu ya LED), unapaswa kubainisha sehemu za kikomo kwa Urefu wa Wimbi Kuu (HUE) na Nguvu ya Mwanga (CAT). Kwa kiashiria kimoja, sehemu za kawaida kwa kawaida zinatosha. Sehemu ya Voltage ya Mbele (REF) inaweza kusaidia ikiwa unaendesha LED nyingi sambamba ili kuhakikisha usambazaji sawa wa mkondo.

12. Practical Design and Usage Case

Hali: Kuunda jopo la hali lenye viashiria vingi kwa kifaa cha mkononi.
Mhandisi anahitaji taa za LED 5 sawa za rangi ya manjano-kijani kuonyesha hali ya betri, muunganisho, na hali za njia kwenye kifaa kidogo kinachotumia betri.

1. Uchaguzi wa Vifaa: LED 19-21 imechaguliwa kwa sababu ya ukubwa wake mdogo, matumizi ya nguvu ya chini, na rangi inayofaa.
2. Uainishaji wa Binning: Ili kuhakikisha taa zote 5 za LED zinafanana, mbuni anabainisha kategoria moja, madhubuti kwa CAT (k.m., M1 pekee) na HUE (k.m., C18 pekee) kwenye agizo la ununuzi.
3. Circuit Design: Kifaa kinatumia betri ya sarafu ya 3.0V. Kwa kutumia V ya juu zaidi_F ya 2.3V na lengo la I_F ya 5mA kwa mwangaza wa kutosha na maisha marefu ya betri, kipingamizi cha kudhibiti mkondo kinahesabiwa: R = (3.0V - 2.3V) / 0.005A = 140Ω. Kipingamizi cha kawaida cha 150Ω kinachaguliwa.
4. Mpangilio wa PCB: Ukubwa mdogo wa 19-21 unaruhusu LED 5 kuwekwa karibu pamoja. Alama ya cathode kwenye silkscreen inahakikisha mwelekeo sahihi.
5. Mkusanyiko: Kiwanda hupokea reeli, ambazo huhifadhiwa katika mifuko yake iliyotiwa muhuri hadi mstari wa uzalishaji uwe tayari. PCB hupitia mzunguko mmoja wa reflow kwa kutumia muundo maalum uliobainishwa.
6. Matokeo: Bidhaa ya mwisho ina paneli ya kiashiria safi, yenye muonekano wa kitaalamu, na taa za LED zenye mwangaza sawasawa na rangi thabiti, shukrani kwa uteuzi sahihi wa bins na muundo wa saketi.

13. Operating Principle Introduction

LED hii inategemea teknolojia ya semikondukta ya Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa makutano ya diode inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli kutoka kwa nyenzo za aina-n na aina-p, mtawalia. Vibeba malipo hivi huchanganyika tena, huku yakitoa nishati kwa njia ya fotoni. Muundo maalum wa aloi ya AlGaInP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—kwa kesi hii, Kijani Kijani Kibichi cha Kipekee (~575nm). Epoxy resin yenye uwazi kama maji hulinda kipande cha semikondukta, hufanya kama lenzi kuunda pato la mwanga, na kuimarisha uchimbaji wa mwanga kutoka kwa chipu.

14. Mienendo ya Teknolojia na Mazingira

Kifurushi cha 19-21 kinawakilisha mwenendo unaoendelea katika elektroniki kuelekea udogo na teknolojia ya kusakinishwa kwenye uso. Uhamisho kutoka kwa vifurushi vilivyo na pini hadi SMD kama hii huwezesha usakinishaji wa otomatiki na wa kasi wa kuchukua-na-kuweka, ukipunguza kwa kiasi kikubwa gharama za utengenezaji na kuongeza uaminifu kwa kuondoa hatua za kuuza kwa mikono. Matumizi ya nyenzo ya AlGaInP yanawakilisha maendeleo ya juu ya teknolojia za zamani kama GaAsP, ikitoa ufanisi mkubwa wa mwanga na rangi zenye nguvu na zenye kujaa zaidi. Zaidi ya hayo, kufuata viwango vya Pb-free, halogen-free, na REACH kunatokana na mabadiliko katika tasnia yote kuelekea michakato ya utengenezaji na nyenzo endelevu za kimazingira, ambayo sasa ni hitaji muhimu la kuingia katika soko la kimataifa.