SMD LED 19-213/GHC-YR1S2/3T Datasheet - Brilliant Green - 3.5V - 25mA - 120° Viewing Angle - English Technical Document

1. Muhtasari wa Bidhaa

19-213/GHC-YR1S2/3T ni LED ya aina ya surface-mount device (SMD) iliyobuniwa kwa matumizi ya kisasa na madogo ya elektroniki. Inawakilisha maendeleo makubwa ikilinganishwa na vipengee vya aina ya zamani ya lead-frame, ikirahisisha kupunguzwa kwa ukubwa wa bodi, kuongezeka kwa msongamano wa ufungaji, na kupunguzwa kwa mahitaji ya uhifadhi. Hii hatimaye inachangia katika ukuzaji wa vifaa vidogo na vyenye ufanisi zaidi kwa mtumiaji wa mwisho.

Uundaji wake mwepesi unaufanya ufanisi zaidi kwa matumizi madogo na yenye nafasi ndogo ambapo uzito na ukubwa ni mambo muhimu. Kifaa hiki ni cha aina ya rangi moja, kinatoa mwanga mkali wa kijani, na kimetengenezwa kwa kutumia vifaa visivyo na Pb, na kuhakikisha usawa na kanuni za kisasa za mazingira na usalama.

1.1 Faida za Msingi na Uzingatifu

Faida kuu za LED hii zinatokana na ufungaji wake wa SMD na muundo wa nyenzo.

• Kupunguzwa kwa Ukubwa: Ukubwa mdogo sana ukilinganisha na LED za kupenyeza shimo huruhusu msongamano mkubwa wa vipengele kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCBs).
• Uwiano na Automashoni: Ikiwa imefungwa kwenye mkanda wa milimita 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, inaendana kabisa na vifaa vya kuchukua-na-kuweka kiotomatiki kwa kasi, na kuwezesha mchakato wa utengenezaji.
• Kuuzwa Imara: Inaendana na michakato ya kuuzwa kwa reflow ya infrared na awamu ya mvuke, ikitoa mabadiliko katika laini za usanikishaji.
• Uzingozi wa Mazingira: Bidhaa hii haina risasi na imeundwa kukaa ndani ya vipimo vinavyokubaliana na RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari). Pia inatii kanuni za EU REACH na haina Halojeni, na maudhui ya Bromini (Br) na Klorini (Cl) kila moja chini ya 900 ppm na jumla yao chini ya 1500 ppm.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kielelezo wa vipimo vya umeme, vya mwanga na vya joto vya LED kama ilivyofafanuliwa katika jedwali la Viwango vya Juu kabisa na Tabia za Umeme na Mwanga.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo ikiwa inazidi, kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji kwenye au karibu na mipaka hii haipendekezwi kwa utendakazi unaoaminika.

• Reverse Voltage (V_R): 5V. Kupitisha voltage hii kwa upande wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Mstari wa Mbele (I_F): 25mA (endelevu). Hii ndiyo mkondo wa juu zaidi wa DC unaopendekezwa kwa uendeshaji wa kawaida.
• Mstari wa Mbele wa Kilele (I_FP): 50mA (kwa mzunguko wa jukumu 1/10, 1kHz). Ukadiriaji huu unaruhusu uendeshaji wa msukumo mfupi lakini lazima uzingatie mzunguko wa jukumu kwa makini ili kuepuka joto kupita kiasi.
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d): 95mW. Hii ndiyo nguvu ya juu zaidi ambayo kifurushi kinaweza kutawanya kwa halijoto ya mazingira (T_a) ya 25°C. Kupunguza nguvu ni muhimu kwa halijoto za juu.
• Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD): 150V (Human Body Model). Utaratibu sahihi wa usimamizi wa ESD ni muhimu wakati wa kukusanyika na usimamizi.
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C. Kifaa hiki kimepangwa kwa matumizi ya anuwai ya joto ya viwanda.
• Storage Temperature (T_stg): -40°C to +90°C.
• Soldering Temperature (T_sol): Kifaa kinaweza kustahimili unyonyeshaji wa reflow na halijoto ya kilele ya 260°C kwa hadi sekunde 10, au unyonyeshaji wa mkono kwa 350°C kwa hadi sekunde 3 kwa kila terminal.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Imepimwa kwa T_a=25°C na I_F=20mA, vigezo hivi vinabainisha utendakazi wa kifaa chini ya hali za kawaida za majaribio.

• Nguvu ya Mwangaza (I_v): Inaanzia kiwango cha chini cha 112.0 mcd hadi kiwango cha juu cha 285.0 mcd. Thamani halisi imegawanywa katika makundi (angalia Sehemu ya 3). Toleo ni ±11%.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): 120 digrii (kawaida). Pembe hii pana ya kutazama hufanya LED iweze kutumika katika matumizi yanayohitaji mwangaza mpana au kuonekana kutoka pembe nyingi.
• Peak Wavelength (λ_p): 518 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo utoaji wa wigo ni mkubwa zaidi.
• Dominant Wavelength (λ_d): Inaanzia 520.0 nm hadi 535.0 nm. Hii ndiyo rangi inayoonekana ya mwanga na pia imegawanywa katika makundi. Uvumilivu ni ±1 nm.
• Spectral Bandwidth (Δλ): 35 nm (kawaida). Hii inaonyesha kuenea kwa wigo unaotolewa karibu na urefu wa wimbi wa kilele.
• Forward Voltage (V_F): 3.5V (kawaida), na upeo wa 4.0V kwa I_F=20mA. Uvumilivu ni ±0.1V. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Reverse Current (I_R): Upeo wa 50 μA kwenye V_R=5V. Ni muhimu kukumbuka kuwa kifaa hakikusudiwa kufanya kazi kwa upendeleo wa nyuma; hali hii ya majaribio ni kwa sifa tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

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

3.1 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Ukubwa wa Mwanga

LED zimegawanywa katika mabini manne (R1, R2, S1, S2) kulingana na nguvu yao ya mwangaza iliyopimwa kwa I_F=20mA.

• Bin R1: 112.0 – 140.0 mcd
• Bin R2: 140.0 – 180.0 mcd
• Bin S1: 180.0 – 225.0 mcd
• Bin S2: 225.0 – 285.0 mcd

Kuchagua bin inayofaa ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji mwangaza sawa kwenye LED nyingi.

3.2 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu

LED pia huainishwa kulingana na urefu wao wa wimbi unaotawala ili kudhibiti tofauti za rangi. Vipimo vitatu (X, Y, Z) vimefafanuliwa.

• Kipimo X: 520.0 – 525.0 nm
• Kipimo Y: 525.0 – 530.0 nm
• Kipimo Z: 530.0 – 535.0 nm

Katika matumizi ambapo mechi ya rangi sahihi ni muhimu (mfano, viashiria vya hali, safu za taa za nyuma), kubainisha sehemu ya wimbi nyembamba ni muhimu.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data hutoa mikunjo ya kawaida ya sifa inayoonyesha jinsi utendaji wa LED unavyobadilika kulingana na hali ya uendeshaji. Hizi ni muhimu kwa usanifu thabiti wa saketi.

4.1 Ukubwa wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira

Mkunjo huu unaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kama LED zote, ufanisi wa mwangaza hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Wasanifu lazima wazingatie upungufu huu wa joto, hasa katika mazingira yenye joto la juu au matumizi ya mkondo wa juu, ili kuhakikisha mwangaza unaotakikana unadumishwa.

4.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Curve ya I-V)

The I-V curve demonstrates the exponential relationship between current and voltage in the LED's forward-biased state. The typical forward voltage (V_F) of 3.5V at 20mA is a key design point. A small increase in voltage can lead to a large, potentially damaging increase in current, underscoring the absolute necessity of using a current-limiting resistor or constant-current driver.

4.3 Ukubwa wa Mwangaza wa Jomaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

This curve shows that light output increases with current but not necessarily linearly across the entire range. It also tends to saturate at higher currents due to thermal and efficiency effects. Operating near the maximum rated current (25mA) may provide higher brightness but will also generate more heat and reduce long-term reliability.

4.4 Muundo wa Mionzi

The radiation diagram visually confirms the 120-degree viewing angle. The intensity is typically highest at 0 degrees (perpendicular to the LED surface) and decreases towards the edges of the viewing cone. This pattern is important for designing light guides, lenses, or determining the optimal placement for indicators.

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

LED ina kifurushi cha kawaida cha SMD. Mchoro wa vipimo hutoa vipimo muhimu kwa muundo wa muundo wa PCB, ikiwa ni pamoja na ukubwa wa pedi, nafasi, na urefu wa sehemu. Tolerances zote zisizobainishwa ni ±0.1mm. Kuzingatia kwa usahihi vipimo hivi katika mpangilio wa PCB ni muhimu kwa uuzaji wa kuaminika na utulivu wa mitambo.

5.2 Polarity Identification

Cathode kawaida huwa alama kwenye kifaa, mara nyingi kwa notch, nukta ya kijani, au ukubwa tofauti wa pedi. Polarity sahihi lazima izingatiwe wakati wa kuweka ili kuhakikisha uendeshaji sahihi wa mzunguko.

6. Soldering and Assembly Guidelines

Ushughulikiaji sahihi na kuuza ni muhimu kwa mavuno na uaminifu wa muda mrefu.

6.1 Profaili ya Uuzaji wa Reflow

Wasifu wa reflow usio na risasi umebainishwa:

• Upashaji kabla: 150–200°C kwa sekunde 60–120.
• Muda Juu ya Liquidus (217°C): Sekunde 60–150.
• Joto la Kilele: Joto la juu la 260°C, lishikiliwe kwa si zaidi ya sekunde 10.
• Kiwango cha Kupokanzwa: Kima cha juu cha 6°C/sec.
• Muda Unaozidi 255°C: Kima cha juu cha sekunde 30.
• Kiwango cha Kupoa: Kima cha juu cha 3°C/sec.

Uuzaji wa reflow haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbili kwenye kifaa kimoja.

6.2 Uuzaji wa Mikono

Ikiwa ununuzi wa mkono hauepukiki:

• Tumia chuma cha kuuza chenye joto la ncha chini ya 350°C.
• Weka kikomo cha muda wa mguso hadi sekunde 3 kwa kila terminali.
• Tumia chuma chenye nguvu chini ya 25W.
• Ruhusu muda wa angalau sekunde 2 kati ya kuuza kila terminali.

Ununuzi wa mkono una hatari kubwa ya uharibifu wa joto.

6.3 Uhifadhi na Ustahimilivu wa Unyevu

LED zimefungwa kwenye mifuko ya kinga dhidi ya unyevu yenye dawa ya kukausha.

• Usifunge mfuko hadi utakapokuwa tayari kutumia.
• Baada ya kufungua, LED zisizotumiwa zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% RH.
• "Uhai wa sakafu" baada ya kufungua mfuko ni saa 168 (siku 7).
• Ikiwa imezidi, au ikiwa dawa ya kukausha inaonyesha kujaa, inahitajika kukausha kwa 60±5°C kwa masaa 24 kabla ya reflow ili kuzuia "popcorning" (mfuko kuvunjika kwa sababu ya unyevu uliogeuka mvuke).

7. Taarifa za Ufungaji na Maagizo

7.1 Vipimo vya Reel na Tape

Kifaa kinatolewa kwenye mkanda wa usafirishaji uliochapishwa:

• Upana wa Mkanda wa Usafirishaji: Milimita 8.
• Kipenyo cha Reel: Inchi 7.
• Idadi kwa Reel: Vipande 3000.

Detailed reel and carrier tape dimensions are provided for compatibility with automated feeders.

7.2 Maelezo ya Lebo

The reel label contains several key identifiers:

• P/N: Product Number (e.g., 19-213/GHC-YR1S2/3T).
• QTY: Packing Quantity.
• CAT: Luminous Intensity Rank (Bin code: R1, R2, S1, S2).
• HUE: Chromaticity Coordinates & Urefu wa Wimbi Kuu Rank (Bin code: X, Y, Z).
• REF: Forward Voltage Rank.
• LOT No: Traceable manufacturing lot number.

8. Mapendekezo ya Utumiaji

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumiaji

Based on its brilliant green color, wide viewing angle, and SMD form factor, this LED is well-suited for:

• Backlighting: Dashboard illumination, switch backlighting, and flat backlighting for LCDs and symbols.
• Status Indicators: In telecommunications equipment (telephones, fax machines), consumer electronics, and industrial control panels.
• General Purpose Indication: Any application requiring a compact, bright, green visual signal.

8.2 Mambo Muhimu ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Current Limiting is Mandatory: Daima tumia kipingamizi cha mfululizo au kiendeshi cha mkondo wa thabiti. Voltage ya mbele ina mgawo hasi wa joto na uvumilivu wa uzalishaji, na hufanya muunganisho wa moja kwa moja na chanzo cha voltage kuwa usio salama.
• Thermal Management: Ingawa utupaji wa nguvu ni mdogo, kuhakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au vias za joto chini ya pedi ya joto (ikiwepo) husaidia kudumisha halijoto ya chini ya makutano, na hivyo kudumisha mwangaza na maisha ya taa.
• ESD Protection: Tekeleza ulinzi wa ESD kwenye mistari ya ishara ikiwa LED iko katika eneo linaloweza kufikiwa na mtumiaji, na ufuate taratibu salama za ESD wakati wa usanikishaji.
• Optical Design: Pembea ya 120° hutoa usambazaji mpana. Kwa mwanga uliolengwa, lenzi ya nje au kiongozi cha mwanga huenda ikahitajika.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za zamani za kupenyeza, kifaa hiki cha SMD kinafaida wazi:

• Size & Density: Ndogo sana, kuwezesha vifaa vya kisasa vidogo.
• Ufanisi wa Uzalishaji: Ufungaji wa mkanda-na-reel huruhusu usanikishaji wa kiotomatiki kabisa na wa kasi.
• Utendaji: Kwa kawaida hutoa uthabiti bora wa mwangaza na pembe za kuona pana kuliko aina nyingi za radial-leaded.
• Uaminifu: Ujenzi wa SMD mara nyingi hutoa upinzani bora dhidi ya mtikisiko na mshtuko wa mitambo.

Mchanganyiko wake maalum wa rangi ya kijani kibichi yenye kung'aa (kwa kutumia nyenzo za InGaN), pembe ya kuona ya 120°, na ukubwa wa kawaida wa SMD humtofautisha ndani ya kategoria pana ya taa za SMD za kijani kibichi.

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

10.1 Kwa nini kizuizi cha sasa (current-limiting resistor) ni muhimu kabisa?

Tabia ya I-V ya taa ni ya kielelezo. Ongezeko dogo la voltage ya usambazaji au kupungua kwa voltage ya mbele ya taa (kutokana na kupanda kwa joto) kunaweza kusababisha mwinuko mkubwa, usioendeshwa wa sasa, na kuzidi haraka Kikomo cha Juu Kabisa na kuharibu kifaa. Kipingamanishaji huweka sasa maalum na salama ya uendeshaji.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 5V?

Ndio, lakini lazima utumie kipingamizi kilichounganishwa mfululizo. Kwa kiwango cha kawaida cha V_F cha 3.5V kwa 20mA, punguzo la voltage kwenye kipingamizi lingekuwa 1.5V (5V - 3.5V). Kwa kutumia Sheria ya Ohm (R = V/I), thamani ya kipingamizi inayohitajika itakuwa 1.5V / 0.020A = 75 Ohms. Kipingamizi cha kawaida cha 75Ω au 82Ω kingekuwa kifaa, lakini kiwango cha nguvu cha kipingamizi (P = I²R) lazima pia kukaguliwe.

10.3 Msimbo wa bin (R1, S2, X, Y) unamaanisha nini kwa muundo wangu?

Ikiwa muundo wako unatumia LED nyingi na unahitaji muonekano sawa, lazima ubainishe msimbo wa ukubwa na wavelength wa bin sawa kwa vitengo vyote. Kuchanganya bin kunaweza kusababisha tofauti inayoonekana ya mwangaza au rangi kati ya LED zilizo karibu. Kwa matumizi ya LED moja au ambapo tofauti inakubalika, uteuzi mpana wa bin unaweza kutumiwa.

10.4 Joto linavyoathirije utendaji?

Kadiri joto la mazingira linavyopanda:

• Ukubwa wa Mwangaza Unapungua: Pato la mwanga hupungua (angalia mkunjo wa kupunguza thamani).
• Kupungua kwa Voltage ya Mbele: V_F ina mgawo hasi wa joto (~ -2mV/°C kwa InGaN). Hii inaweza kusababisha mkondo kuongezeka katika mzunguko rahisi ulio na kikomo cha upinzani ikiwa haizingatiwi.
• Mabadiliko Madogo ya Urefu wa Wimbi: Urefu wa wimbi unaotawala unaweza kubadilika, kwa kawaida kuelekea urefu mrefu zaidi wa wimbi (mabadiliko ya rangi nyekundu).

Miundo ya mazingira yenye joto la juu inapaswa kutumia madereva ya mkondo wa mara kwa mara na kuzingatia kupunguza thamani kwa joto katika mahesabu ya mwangaza.

11. Muundo wa Vitendo na Kesi ya Matumizi

Scenario: Designing a multi-LED status indicator panel.

1. Requirements: 10 uniformly bright green LEDs indicating different system states on a front panel.
2. Selection: Specify the 19-213 LED. To ensure uniformity, order all units from the same luminous intensity bin (e.g., S1) and the same dominant wavelength bin (e.g., Y).
3. Circuit Design: Use a 5V rail. Calculate series resistor: R = (5V - 3.5V) / 0.020A = 75Ω. Resistor power: P = (0.020A)² * 75Ω = 0.03W, so a standard 1/10W (0.1W) resistor is sufficient. Place one resistor per LED for individual control.
4. PCB Layout: Fuata muundo ulipendekezwa wa ardhi kutoka kwa vipimo vya kifurushi. Hakikisha nafasi ya kutosha kati ya LED kwa uzuri unaotakikana.
5. Assembly: Tumia wasifu maalum wa reflow. Weka vifaa vyenye usikivu wa unyevunyevu katika mifuko iliyotiwa muhuri hadi wakati wa matumizi kwenye mstari wa usanikishaji.
6. Result: Paneli ya kiashiria ya kuaminika, yenye muonekano thabiti na mwangaza na rangi zilizodhibitiwa.

12. Utangulizi wa Kanuni

LED hii inategemea muundo wa diode ya semikondukta. Eneo lenye shughuli linajumuisha Indium Gallium Nitride (InGaN), nyenzo ya semikondukta yenye pengo la moja kwa moja. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Katika nyenzo yenye pengo la moja kwa moja kama InGaN, tukio hili la kujumuishwa tena hutoa nishati haswa kwa njia ya fotoni (mwanga), mchakato unaoitwa umeme-mwanga. Muundo maalum wa aloi ya InGaN huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, kijani kibichi cha kung'aa (~518-535 nm). Kifuniko cha epoksi resin kinalinda chip ya semikondukta, hufanya kama lenzi kuunda pato la mwanga (kuchangia kwenye pembe ya kuona ya 120°), na inaweza kuwa na fosforasi au rangi, ingawa kwa aina hii ya rangi moja, ni wazi kama maji.

13. Mwelekeo wa Maendeleo

Mabadiliko ya SMD LEDs kama vile 19-213 yanafuata mienendo kadhaa wazi ya tasnia:

• Ufanisi Ulioongezeka: Uboreshaji endelevu wa sayansi ya nyenzo na usanifu wa chip unalenga kutoa lumens zaidi kwa kila watt (ufanisi wa juu zaidi), na hivyo kupunguza matumizi ya nishati kwa pato maalum la mwanga.
• Kupunguzwa kwa Ukubwa: Jitihada za kufanya vifurushi vidogo zaidi (k.m., saizi za metriki 0402, 0201) zinaendelea kuwezesha vifaa vya elektroniki vilivyo na ukubwa mdogo zaidi.
• Uthabiti Ulioimarishwa wa Rangi: Maendeleo katika mchakato wa ukuaji wa epitaxial na uchambuzi wa makundi (binning) husababisha uvumilivu mkali zaidi katika urefu wa wimbi na ukubwa wa mwanga, na hivyo kupunguza hitaji la uteuzi mkali wa makundi katika baadhi ya matumizi.
• Higher Reliability & Power Handling: Uboreshaji katika nyenzo za kifurushi, njia za joto, na muundo wa mshono wa kuuza huruhusu mikondo ya juu zaidi ya kuendesha na utoaji wa nguvu katika vifurushi vya ukubwa sawa.
• Uzingatiaji wa Mazingira Uliopanuliwa: Mwelekeo kuelekea nyenzo zisizo na halojeni, VOC (Kampaundi ya Kikaboni Inayohamahama) ya chini, na zinazoweza kuchakatwa kabisa unalingana na mipango ya kimataifa ya uendelevu.

Mielekeo hii inalenga kutoa utendaji zaidi, uaminifu, na urafiki wa mazingira kutoka kwa vipengele vinavyozidi kuwa vidogo na vya gharama nafuu.