SMD LED 19-21 Dark Red Datasheet - Dimensions 2.0x1.25x0.8mm - Voltage 1.75-2.35V - Power 60mW - English Technical Documentation

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hii hati inaelezea kwa kina vipimo vya LED ya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) katika ukubwa wa kifurushi 19-21, inayotoa rangi nyekundu ya giza. Sehemu hii imeundwa kwa michakato ya kisasa ya usanikishaji wa elektroniki, ikitoa ukubwa mdogo na utendakazi thabiti kwa matumizi mbalimbali ya kiashiria na taa ya nyuma.

1.1 Faida Kuu na Uwekaji wa Bidhaa

Faida kuu ya LED hii ya SMD 19-21 ni ukubwa wake uliopunguzwa sana ikilinganishwa na LED za aina ya zamani za fremu ya kuongoza. Udogo huu unawezesha faida kadhaa muhimu kwa wabunifu wa bidhaa:

• Ukubwa Mdogo wa Bodi: Inaruhusu miundo ya PCB yenye ukubwa madogo zaidi.
• Msongamano Mkubwa wa Kufunga: Vipengele zaidi vinaweza kuwekwa katika eneo fulani.
• Nafasi Iliyopunguzwa ya Uhifadhi: Vipengele vidogo vinahitaji nafasi ndogo ya hesabu.
• Ujenzi Mwepesi: Bora kwa matumizi ya kubebebeka na madogo ambapo uzito ni kipengele muhimu.
• Ustahimilivu: Kifaa kimepakwa kwenye mkanda wa milimita 8 kwenye reel yenye kipenyo cha inchi 7, na hivyo kuwa sawa kabisa na vifaa vya kawaida vya moja kwa moja vya kuchukua-na-kuweka vinavyotumika katika uzalishaji wa wingi.

Bidhaa imewekwa kama kiashiria cha madhumuni ya jumla na suluhisho la taa ya nyuma, hasa inafaa kwa matumizi ambapo nafasi na uzani ni muhimu sana.

1.2 Target Market and Applications

LED hii imeundwa kwa matumizi mengi ya kielektroniki. Soko lake kuu linajumuisha:

• Ndani ya Magari: Taa ya nyuma ya vifaa vya dashibodi, swichi, na paneli za udhibiti.
• Mawasiliano: Viashiria vya hali na taa za nyuma za kibodi katika simu, mashine za faksi, na vifaa vingine vya mawasiliano.
• Elektroniki za Matumizi ya Kaya: Nyakati za mwanga wa nyuma za gorofa kwa maonyesho ya LCD, mwanga wa alama, na mwanga wa nyuma wa swichi.
• Matumizi ya Kionyeshi cha Jumla: Matumizi yoyote yanayohitaji taa nyekundu ya hali au kionyeshi cha kuaminika na cha kompakt.

2. Uchunguzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina, wa kusudi la vigezo vya kiufundi vya LED. Kuelewa mipaka hii ni muhimu kwa muundo wa mzunguko unaotegemewa.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Viwango hivi vinaelezea mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa kwa uimara wa muda mrefu.

• Reverse Voltage (V_R): 5V. Kuzidi voltage hii katika reverse bias kunaweza kusababisha junction breakdown ya papo hapo.
• Continuous Forward Current (I_F): 25mA. The maximum DC current for continuous operation.
• Peak Forward Current (I_FP): 60mA (Duty Cycle 1/10 @ 1kHz). Ukadiratibu huu ni wa uendeshaji wa msukumo tu na haupaswi kuzidi hata kwa muda mfupi katika uendeshaji wa DC.
• Power Dissipation (P_d): 60mW. Nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi kinaweza kutolea joto, ikikokotolewa kama V_F * I_F.
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 2000V. Inatoa kipimo cha unyeti wa kifaa kwa umeme tuli. Taratibu sahihi za usindikaji wa ESD ni lazima.
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C. Anuwani ya joto ya mazingira ambayo kifaa kimeainishwa kufanya kazi ndani yake.
• Joto la Hifadhi (T_stg): -40°C to +90°C.
• Joto la Kuuza
  • Kuuza kwa Reflow: Kilele cha 260°C kwa upeo wa sekunde 10.
  • Kuuza kwa Mkono: 350°C kwenye ncha ya chuma kwa upeo wa sekunde 3 kwa kila terminal.

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

These are the typical performance parameters measured under standard test conditions (25°C ambient, I_F=5mA).

• Luminous Intensity (I_v): 7.2 mcd (Min) to 18.0 mcd (Max). The actual output is binned (see Section 3).
• Viewing Angle (2θ_1/2): Digrii 100 (Kawaida). Hii ndio pembe kamili ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele.
• Peak Wavelength (λ_p): 639 nm (Kawaida). Urefu wa wimbi ambao utoaji wa wigo ni mkubwa zaidi.
• Dominant Wavelength (λ_d): 625.5 nm (Chini) hadi 637.5 nm (Juu). Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la binadamu, unaofafanua rangi. Pia imegawanywa katika makundi.
• Upanawe wa Wigo (Δλ): 20 nm (Kawaida). Upana wa wigo wa mionzi kwenye nusu ya kiwango cha juu cha ukali.
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.75V (Chini) hadi 2.35V (Juu) kwa I_F=5mA. Kigezo hiki kina uvumilivu mkali wa ±0.1V na kinagawanywa katika makundi.
• Reverse Current (I_R): 10 μA (Max) at V_R=5V. Ni muhimu sana kukumbuka kuwa kifaa hiki hakikusudiwa kufanya kazi katika upendeleo wa nyuma; jaribio hili ni kwa sifa ya uvujaji tu.

3. Binning System Explanation

Ili kuhakikisha rangi na mwangaza thabiti katika uzalishaji, LED zimepangwa katika mabenki kulingana na vigezo muhimu. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya matumizi.

3.1 Uwekaji wa Makundi ya Ukubwa wa Mwanga

LED zimepangwa katika makundi manne (K1, K2, L1, L2) kulingana na pato lao la mwanga kwenye 5mA.

• K1: 7.2 - 9.0 mcd
• K2: 9.0 - 11.5 mcd
• L1: 11.5 - 14.5 mcd
• L2: 14.5 - 18.0 mcd

A tolerance of ±11% applies within each bin.

3.2 Dominant Wavelength Binning

Warna (hue) dikawal dengan membahagikan panjang gelombang dominan kepada tiga julat (E6, E7, E8).

• E6: 625.5 - 629.5 nm
• E7: 629.5 - 633.5 nm
• E8: 633.5 - 637.5 nm

A tolerance of ±1nm applies within each bin.

3.3 Forward Voltage Binning

To aid in current regulation design, especially in parallel strings, forward voltage is binned.

• Bin 0: 1.75 - 1.95 V
• Bin 1: 1.95 - 2.15 V
• Bin 2: 2.15 - 2.35 V

A tolerance of ±0.1V applies within each bin.

4. Performance Curve Analysis

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

4.1 Uwiano wa Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira

Mkunjo huu unaonyesha kuwa ukali wa mwanga hupungua kadri halijoto ya mazingira inavyoongezeka. Hii ni sifa ya msingi ya vyanzo vya mwanga vya semikondukta kutokana na kupungua kwa ufanisi wa ndani wa quantum katika halijoto za juu. Wabunifu lazima kupunguza matarajio ya pato la mwanga ikiwa LED itafanya kazi katika mazingira ya joto la juu.

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

Uhusiano kati ya mkondo (I_F) na mwanga wa pato kwa ujumla ni mstari kwa mikondo ya chini lakini unaweza kuwa chini ya mstari kwa mikondo ya juu kutokana na joto na kupungua kwa ufanisi. Kuendesha juu ya mkondo ulipendekezwa hautazalisha ongezeko la uwiano katika mwangaza na utapunguza muda wa maisha.

4.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

Hii ndio sifa ya msingi ya diode. Mkunjaji unaonyesha uhusiano wa kielelezo. Mabadiliko madogo katika voltage husababisha mabadiliko makubwa katika mkondo, ikionyesha hitaji muhimu la mzunguko wa kuzuia mkondo (k.m., kizuizi cha mfululizo au kiredio cha mkondo thabiti) ili kuzuia kukimbia kwa joto na uharibifu.

4.4 Forward Current Derating Curve

Grafu hii inafafanua upeo wa juu wa mkondo endelevu unaoruhusiwa kama utendakazi wa joto la mazingira. Joto linapopanda, mkondo wa juu salama lazima upunguzwe ili kubaki ndani ya mipaka ya utoaji wa nguvu wa kifaa na kuzuia joto kupita kiasi.

4.5 Spectrum Distribution

Mchoro wa wigo unathibitisha hali ya monokromati ya LED hii ya msingi wa AlGaInP, ukiwaonyesha kilele cha nyembamba cha mionzi kilichozingatia karibu 639 nm, kinacholingana na rangi nyekundu ya kina. Upana wa 20nm unaonyesha usafi wa wigo.

4.6 Muundo wa Mionzi

Mchoro wa polar unaonyesha pembe ya kuona ya digrii 100. Ukubwa wa mwanga ni mkubwa zaidi kwenye digrii 0 (perpendicular kwa uso wa LED) na hupungua kwa ulinganifu kuelekea kwenye kingo, kufuata muundo wa karibu-Lambertian unaotambulika kwa mtindo huu wa kifurushi.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Taa ya LED ya SMD 19-21 ina vipimo muhimu vifuatavyo (tolerance ±0.1mm isipokuwa imebainishwa):

• Urefu: 2.0 mm
• Upana: 1.25 mm
• Urefu: 0.8 mm

Alama ya cathode inaonyeshwa wazi kwenye kifurushi kwa mwelekeo sahihi wa polarity wakati wa usanikishaji.

5.2 Pad Design and Polarity

The recommended footprint (land pattern) is provided in the dimension drawing. Correct identification of the cathode (typically marked by a green tint, a notch, or a beveled corner as shown) is essential to prevent reverse connection during soldering.

6. Soldering and Assembly Guidelines

Kufuata miongozo hii ni muhimu kwa kuhakikisha uaminifu wa mshono wa kuuza na kuzuia uharibifu wa LED.

6.1 Reflow Soldering Profile (Pb-free)

Profaili ya joto iliyopendekezwa ni muhimu sana kwa aloi za solder zisizo na risasi (SAC):

• Upashaji joto kabla: 150-200°C kwa sekunde 60-120. Hii inapasha bodi joto hatua kwa hatua ili kupunguza mshtuko wa joto.
• Muda Juu ya Liquidus (217°C): Sekunde 60-150.
• Joto la Kilele: Kiasi cha juu cha 260°C.
• Muda Ndani ya 5°C ya Kilele: Sekunde 10 kiwango cha juu.
• Kiwango cha Juu cha Kupanda: 6°C/second.
• Maximum Ramp-Down Rate: 3°C/second.
• Reflow Limit: Kifaa hakiwezi kupitishwa kwenye upakiaji wa reflow zaidi ya mara mbili.

6.2 Tahadhari za Upakiaji wa Mkono

Ikiwa upakiaji wa mkono ni lazima, tahadhari kali lazima zichukuliwe:

• Tumia chuma kilicho na udhibiti wa joto kiwango cha juu cha 350°C.
• Punguza muda wa mguso hadi sekunde 3 kwa kila terminal.
• Tumia chuma cha kupiga pasi chenye nguvu ya 25W au chini.
• Ruhusu muda wa kupoa wa angalau sekunde 2 kati ya kuuza kila terminal.
• Epuka kutumia mkazo wa mitambo kwenye mwili wa LED wakati wa kupashwa joto.

6.3 Ufanyaji upya na Urekebishaji

Urekebishaji baada ya kuuza umetushwa sana. Ikiwa haliwezekani kabisa, chuma maalum la kuuza lenye vichwa viwili lazima litumike kupasha joto vituo vyote viwili kwa wakati mmoja, kuruhusu kipengele kuinuliwa bila kukunjwa. Uwezekano wa kuharibika ni mkubwa, na sifa za LED zinapaswa kuthibitishwa baada ya ufanyaji upya wowote.

7. Uhifadhi na Uvumilivu wa Unyevu

Kipengele hiki kina uvumilivu mdogo wa unyevu. Kushughulikiwa vibaya kunaweza kusababisha "popcorning" (kupasuka kwa kifurushi) wakati wa reflow kutokana na upanuzi wa haraka wa mvuke.

7.1 Masharti ya Uhifadhi

• Usifungue mfuko wa kuzuia unyevunyevu hadi vipengele vitakapokuwa tayari kutumika.
• Baada ya kufungua: Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% Unyevunyevu wa Jamaa (RH).
• Maisha ya Sakafu: Tumia ndani ya masaa 168 (siku 7) baada ya kufungua mfuko.
• Ikiwa haitatumika ndani ya muda huu, ifunge tena kwa kutumia kikaushi au upieke tena.

7.2 Maagizo ya Kupikia

Ikiwa kiashiria cha kukausha kimetabadilisha rangi au maisha ya sakafu yamezidi, pika vipengele kabla ya matumizi ili kuondoa unyevu uliokamatiwa.

• Joto: 60°C ±5°C
• Muda: Saa 24
• Kumbuka: Hakikisha joto la kuoka halizidi joto la juu la uhifadhi (90°C).

8. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

8.1 Packaging Specifications

• Carrier Tape: 8mm width.
• Ukubwa wa Reel: Kipenyo cha inchi 7.
• Idadi kwa Reel: Vipande 3000.
• Ufungaji: Vipengele vimefungwa kwenye mfuko wa alumini unaokinga unyevunyevu, ukivaa dawa ya kukausha na kadi ya kiashiria unyevunyevu.

8.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya reel ina maelezo muhimu kwa ufuatiliaji na utambulishaji:

• CPN: Nambari ya Sehemu ya Mteja (ikiwa imetolewa).
• Nambari ya Sehemu: Nambari ya Sehemu ya Mtengenezaji (mfano, 19-21/R7C-AK1L2BY/3T).
• Idadi: Idadi ya ufungaji kwenye reel.
• CAT: Msimbo wa kikundi cha ukubwa wa mwanga (mfano, K1, L2).
• HUE: Dominant Wavelength/Chromaticity bin code (e.g., E6, E7).
• REF: Forward Voltage bin code (e.g., 0, 1, 2).
• LOT No: Manufacturing lot number for traceability.

9. Application Design Considerations

9.1 Current Limiting is Mandatory

This is the single most important design rule. The LED must be driven with a constant current or have a series resistor calculated based on the supply voltage (V_supply), voltage ya mbele ya LED (V_F kutoka kwenye bin yake), na sasa inayotakiwa (I_F ≤ 25mA). Fomula ya kipingamizi ni: R = (V_supply - V_F) / I_FBila hali hii haifanyiki, ongezeko dogo la voltage ya usambazaji litasababisha ongezeko kubwa, linaloweza kuharibu, la mkondo.

9.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa kifurushi ni kidogo, utupaji wa nguvu (hadi 60mW) hutoa joto. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB (pedi za uokoaji joto) karibu na pedi za kuuza ili kusaidia kutawanya joto, haswa ikiwa kifaa kinatumika karibu na mkondo wa juu zaidi au katika halijoto ya juu ya mazingira. Rejea kwenye mkunjo wa kupunguza uwezo.

9.3 Ulinzi wa ESD

Kwa ukadiriaji wa ESD HBM wa 2000V, kifaa hiki kina unyeti wa wastani. Tekeleza ulinzi wa ESD kwenye mistari ya ingizo ikiwa inafichuliwa kwa mguso wa mtumiaji, na daima fuata taratibu za kawaida za usindikaji salama za ESD wakati wa usanikishaji na utengenezaji wa mfano.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Utofautishaji

Kifurushi cha 19-21 kinatoa usawa maalum wa ukubwa na utendaji.

• vs. Taa za LED za SMD Kubwa (mfano, 3528): 19-21 ni ndogo sana, inaokoa nafasi ya bodi, lakini kwa kawaida ina kiwango cha chini cha juu cha mkondo na mwanga.
• Ikilinganishwa na LED za SMD ndogo (mfano, 0402): 19-21 ni rahisi kushughulikia na kuuza kwa mkono, inatoa usimamizi wa nguvu ya juu, na mara nyingi ina pembe ya kutazama pana.
• vs. Through-Hole LEDs: The SMD format eliminates the need for drilled holes, enables automated assembly, reduces weight, and allows for much higher component density on the PCB.
• AlGaInP Technology: Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi mwingi katika safu ya rangi nyekundu/machungwa/kimanjano, ukitoa mwangaza mzuri na uthabiti wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani.

11. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

11.1 Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa 3.3V au 5V?

No. You must use a series current-limiting resistor. For example, with a 5V supply and an LED with a V_F of 2.0V at 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. A 150Ω resistor is required.

11.2 Kwa nini ukubwa wa mwanga umebainishwa kwa 5mA badala ya kiwango cha juu cha 25mA?

5mA ni hali ya kawaida ya majaribio inayoruhusu kulinganisha kwa usawa kati ya aina tofauti za LED na makundi. Unaweza kuifanya kazi kwa mikondo ya juu zaidi (hadi 25mA) kwa mwangaza mkubwa, lakini lazima urejelee mkunjo wa "Nguvu ya Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele" na uhakikishe kuwa mipaka ya joto haizidi.

11.3 Nambari za makundi (k.m., K1, E7, 1) zina maana gani kwa muundo wangu?

Ikiwa programu yako inahitaji mwangaza thabiti kwenye taa nyingi za LED, unapaswa kubainisha kikundi cha ukali wa mwanga chenye mipaka nyembamba (mfano, L1 pekee). Ikiwa uthabiti wa rangi ni muhimu, bainisha kikundi cha urefu wa wimba chenye mipaka nyembamba (mfano, E7 pekee). Kwa miundo ambapo taa za LED zimeunganishwa sambamba, kubainisha kikundi cha voltage ya mbele chenye mipaka nyembamba (mfano, 1 pekee) husaidia kuhakikisha usambazaji wa sasa ni sawa zaidi.

11.4 Karatasi ya data inasema "haijundwa kwa operesheni ya nyuma." Hii inamaanisha nini?

Inamaanisha taa ya LED inapaswa kamwe isiendeshwe kwa makusudi na cathode kwenye voltage ya juu kuliko anode. Kipimo cha voltage ya nyuma ya 5V ni kiwango cha juu cha kuweza kuishi Ukadiriaji wa matukio ya mabadiliko ya bahati nasibu, sio hali ya uendeshaji. Uharibifu wa kudumu unawezekana ikiwa voltage ya nyuma itatumika wakati wa uendeshaji wa kawaida.

12. Utafiti wa Kesi ya Usanifu na Matumizi

Hali: Kubuni ya kubuni ya gari ya kompakt yenye taa nyekundu ya nyuma.

1. Uchaguzi wa Vipengele: LED 19-21 Dark Red imechaguliwa kwa ukubwa wake mdogo, mwangaza unaofaa, na usawa na usanikishaji wa otomatiki.
2. Ubunifu wa Saketi: Mfumo wa 12V wa gari unatumiwa. Upinzani wa mfululizo unahesabiwa. Kwa kudhani voltage ya mbele ya 2.0V na mkondo unaotakikana wa 15mA kwa mwangaza wa kutosha na maisha marefu: R = (12V - 2.0V) / 0.015A ≈ 667 Ω. Upinzani wa kawaida wa 680 Ω, 1/8W uteuliwe.
3. Mpangilio wa PCB: Ukubwa mdogo wa 19-21 huwekwa chini ya kuba la swichi. Kiasi kidogo cha ziada cha shaba huongezwa kwenye pedi za kuuza ili kupunguza joto.
4. Uzalishaji: LEDs kutoka kwenye benki L1 (kwa mwangaza thabiti) na E7 (kwa rangi thabiti) zimeagizwa kwenye reeli za inchi 7 kwa ajili ya kuchukua-na-kuweka kiotomatiki.
5. Usanikishaji: Reel iliyofungwa hutumiwa ndani ya siku 7 za maisha yake ya sakafu. PCB hupitia upitishaji mmoja wa reflow kwa kutumia muundo maalum usio na Pb.
6. Matokeo: Taa ya nyuma ya swichi inayoweza kutegemewa, inayowaka kwa usawa na maisha marefu ya uendeshaji.

13. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LED hii inategemea nyenzo za semiconductor za AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide) zilizokua kwenye kioo cha msingi. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuika tena. Katika semiconductor yenye pengo la bendi moja kwa moja kama AlGaInP, muunganiko huu hutoa nishati haswa kwa njia ya fotoni (mwanga). Uwiano maalum wa alumini, gallium, na indiamu katika kimiani cha fuwele huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, nyekundu ya kina (~639 nm). Lensi ya hariri ya maji wazi hufunga chipu na kuunda mwanga unaotolewa kuwa pembe maalum ya kuona ya digrii 100.

Istilahi ya Uainishaji wa LED

Maelezo kamili ya istilahi za kiufundi za LED