SMD LED LTST-C150KDKT-10A Datasheet - 1.6x0.8x0.6mm - 2.4V - 50mW - Red AllnGaP - English Technical Document

1. Product Overview

Hati hiki hutoa maelezo kamili ya kiufundi ya taa ya LED ya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD). Iliyoundwa kwa ajili ya usakinishaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) kiotomatiki, sehemu hii ni bora kwa matumizi yanayopunguzwa nafasi katika anuwai pana ya vifaa vya elektroniki.

1.1 Vipengele

• Inatii maagizo ya mazingira ya RoHS.
• Inatumia chipu ya semiconductor ya AllnGaP yenye mwangaza mkubwa sana inayotoa mwanga mwekundu.
• Imeandikwa kwenye mkanda wa milimita 8 ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 kwa usindikaji wa kiotomatiki.
• Standard EIA package footprint.
• Input compatible with standard integrated circuit (IC) logic levels.
• Designed for compatibility with automated pick-and-place assembly equipment.
• Inastahimili michakato ya kawaida ya kuuza kwa kuyeyusha tena kwa mionzi ya infrared (IR).

1.2 Matumizi Lengwa

LED hii inafaa kwa matumizi mengi yanayohitaji kiashiria kikubwa, cha kuaminika au chanzo cha taa ya nyuma, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu:

• Vifaa vya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, na mifumo ya udhibiti wa viwanda.
• Taa ya nyuma kwa vibonyezo na kibodi.
• Viashiria vya hali na nguvu.
• Vionyeshi vidogo na viashiria vya jopo.
• Mwangaza wa ishara na wa mfano.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa kusudi

Sehemu zifuatazo zinatoa uchambuzi wa kina wa vipimo vya kielektroniki, vya nuru, na vya kimazingira vya kifaa.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Thamani hizi zinawakilisha mipaka ambayo kuzidi kwao kuharibika kudumu kwa kifaa kunaweza kutokea. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi. Viwango vyote vimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C.

• Power Dissipation (Pd): 50 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutolea kama joto.
• Peak Forward Current (I_F(PEAK)): 40 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha sasa cha mbele unaoruhusiwa kwa papo hapo, kwa kawaida huainishwa chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa msukumo 0.1ms) ili kuzuia joto kupita kiasi.
• Continuous Forward Current (I_F): 20 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha sasa cha DC kinapendekezwa kwa uendeshaji endelevu.
• Reverse Voltage (V_R): 5 V. Applying a reverse bias voltage exceeding this value can cause junction breakdown.
• Operating Temperature Range: -30°C to +85°C. The ambient temperature range over which the device is designed to function.
• Aina ya Joto la Uhifadhi: -40°C hadi +85°C. Aina ya joto kwa ajili ya uhifadhi usio wa uendeshaji.
• Hali ya Kuunganisha kwa Mionzi ya Infrared: Kiwango cha juu cha joto cha 260°C kwa upeo wa sekunde 10. Hii inafafanua wasifu wa joto ambayo kifurushi kinaweza kustahimili wakati wa usanikishaji.

2.2 Tabia za Umeme-Optiki

Vigezo hivi vinafafanua utendaji wa kawaida wa kifaa chini ya hali za kawaida za uendeshaji (Ta=25°C, I_F=10mA isipokuwa ikitajwa).

• Luminous Intensity (I_V): 2.8 to 28.0 mcd (millicandela). Mwangaza unaoonekana wa mwanga unaotolewa. Safu mpana inasimamiwa kupitia mfumo wa kugawa katika makundi.
• Viewing Angle (2θ_1/2): Digrii 130. Hii ndio pembe kamili ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili. Pembe pana ya kutazama kama hii hutoa muundo mpana na usio na mwelekeo wa mwanga unaofaa kwa viashiria.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 650.0 nm (nanometers). Urefu wa wimbi ambao pato la nguvu ya wigo liko kiwango cha juu kabisa.
• Dominant Wavelength (λ_d): 630.0 hadi 645.0 nm. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la binadamu unaofafanua rangi (nyekundu, katika kesi hii). Inatokana na mchoro wa rangi wa CIE.
• Upanaaji wa Nusu Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ): 20 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa, unaopimwa kama upana wa wigo kwa nusu ya nguvu yake ya juu.
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.6 hadi 2.4 V. Kupungua kwa voltage kwenye LED inapotumwa kwa mkondo maalum wa majaribio (10mA).
• Reverse Current (I_R): 10 μA (microamperes) maximum. The small leakage current that flows when the maximum reverse voltage (5V) is applied.

Binning System Explanation

To ensure consistency in brightness for production applications, LEDs are sorted into performance groups, or "bins."

3.1 Msimbo wa Benki ya Ukubwa wa Mwangaza

Usagaji mkuu wa bidhaa hii unatokana na ukubwa wa mwangaza uliopimwa kwa 10mA. Uvumilivu ndani ya kila benki ni +/-15%.

• Bin H: 2.8 - 4.5 mcd
• Bin J: 4.5 - 7.1 mcd
• Bin K: 7.1 - 11.2 mcd
• Bin L: 11.2 - 18.0 mcd
• Bin M: 18.0 - 28.0 mcd

Mfumo huu unawawezesha wabunifu kuchagua kiwango cha mwangaza kinachofaa kwa matumizi yao maalum, kwa kusawazisha gharama na utendaji.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya michoro inarejelewa katika hati asili, uhusiano muhimu umeelezewa hapa kulingana na fizikia ya kawaida ya LED na vigezo vilivyotolewa.

4.1 Tabia ya Mkondo dhidi ya Voltage (I-V)

LED ni diode. Voltage yake ya mbele (V_F) ina uhusiano wa logarithmic na mkondo wa mbele (I_F). The specified V_F range of 1.6V to 2.4V at 10mA is typical for a red AllnGaP LED. Operating above the recommended continuous current (20mA) will cause V_F to increase slightly but will primarily generate excessive heat, reducing efficiency and lifespan.

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

Mwanga unaotolewa (I_V) ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika safu kubwa. Hata hivyo, ufanisi huwa hupungua kwa mikondo ya juu sana kwa sababu ya athari za joto zilizoongezeka na tabia zingine zisizo bora za semiconductor. Kuendesha LED kwa kawaida ya 10mA au 20mA kuhakikisha ufanisi bora na uaminifu.

4.3 Tegemezi la Joto

Utendaji wa LED unategemea joto. Joto la kiungo linapoinua:

• Voltage ya Mbele (V_F): Hupungua. Hii ina mgawo hasi wa joto.
• Luminous Intensity (I_V): Hupungua. Joto la juu linapunguza ufanisi wa ndani wa quantum wa semikondukta, na kusababisha mwanga mdogo kwa mkondo sawa.
• Dominant Wavelength (λ_d): Inaweza kubadilika kidogo, na kwa uwezekano kubadilisha hue ya rangi inayoonekana.

Usimamizi sahihi wa joto katika muundo wa PCB ni muhimu kwa kudumisha utendaji thabiti.

4.4 Spectral Distribution

Wigo wa utoaji unazingatia urefu wa wimbi la kilele (λ_P) cha 650 nm na upana wa nusu ya kawaida (Δλ) wa 20 nm. Hii husababisha rangi nyekundu iliyojaa. Urefu wa wimbi unaotawala (λ_d), ambao hufafanua rangi inayoonekana, uko kati ya 630 nm na 645 nm.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Package Dimensions

Kifaa hiki kinakubaliana na muundo wa kawaida wa kifurushi cha kusakinishwa kwenye uso. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili wa takriban 1.6mm kwa urefu, 0.8mm kwa upana, na 0.6mm kwa urefu (mchoro maalum unarejelewa kwenye chanzo). Tolerances zote za vipimo ni ±0.1mm isipokuwa ikitajwa vinginevyo. Lensi ni wazi kama maji, ikiruhusu rangi ya asili nyekundu ya chip ya AllnGaP kuonekana.

5.2 Ushauri wa Muundo wa PCB Land

Muundo uliopendekezwa wa pedi ya solder kwa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa umetolewa ili kuhakikisha kuunganishwa kwa solder kwa uaminifu na usawa unaofaa. Muundo huu umeundwa ili kuwezesha uundaji mzuri wa fillet ya solder wakati wa reflow huku ukipunguza hatari ya daraja la solder.

5.3 Utambulisho wa Polarity

Cathode (terminali hasi) kawaida huonyeshwa na alama ya kuonekana kwenye kifurushi cha LED, kama vile mkato, nukta ya kijani, au kona iliyokatwa kwenye lenzi. Polarity sahihi lazima izingatiwe wakati wa usanikishaji, kwani kutumia voltage ya nyuma kunaweza kuharibu kifaa.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 IR Reflow Soldering Parameters

The device is compatible with lead-free (Pb-free) soldering processes. A recommended reflow profile is provided, adhering to JEDEC standards.

• Pre-heat Temperature: 150°C hadi 200°C.
• Muda wa Kupasha Kabla ya Matumizi: Kikomo cha sekunde 120.
• Kiwango cha Juu cha Joto la Mwili: Upeo wa 260°C.
• Muda Uliozidi 260°C: Upeo wa sekunde 10.
• Idadi ya Pita za Reflow: Mara mbili tu kwa upeo.

Profaili maalum lazima ibainishwe kwa muundo halisi wa PCB, mchanga wa kuuza, na tanuri inayotumika.

6.2 Kuuza kwa Mkono (Ikiwa Inahitajika)

If manual soldering is required, extreme care must be taken:

• Iron Temperature: Maximum 300°C.
• Muda wa Kuuza Kipeo cha sekunde 3 kwa kila pini.
• Idadi ya Majaribio ya Kuuza Mara moja tu kwa kila muunganisho.

Kutumia joto kwa muda mrefu kunaweza kuharibu vifungo vya waya ndani na kifurushi cha epoxy.

6.3 Masharti ya Uhifadhi

Kiwango cha unyeti wa unyevunyevu (MSL) ni jambo muhimu kwa vipengele vya SMD.

• Mfuko Uliofungwa (na kikaushi): Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% RH. Tumia ndani ya mwaka mmoja kutoka tarehe ya kukausha na kufunga.
• Mfuko Uliofunguliwa: Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% RH. Vipengele vinapaswa kupitiwa upya kwa IR ndani ya wiki moja (MSL 3).
• Uhifadhi Uliopanuliwa (Nje ya Mfuko): Hifadhi kwenye chombo kilichotiwa muhuri chenye kivukizo au kwenye desiccator ya nitrojeni. Ikiwa imehifadhiwa kwa zaidi ya wiki moja, inahitaji kuokwa kwa 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuzalisha ili kuondoa unyevunyevu uliovutwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

6.4 Kusafisha

Iwapo usafishaji baada ya kuuza unahitajika, tumia tu vimumunyisho vya kimsingi vya pombe vilivyoidhinishwa kama vile isopropyl alcohol (IPA) au ethyl alcohol. Kuzamishwa kufanyike kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Visafishaji vya kemikali visivyobainishwa vinaweza kuharibu lenzi ya LED au nyenzo za kifurushi.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

7.1 Tape and Reel Specifications

The components are supplied on embossed carrier tape for automated assembly.

• Carrier Tape Width: 8mm.
• Reel Diameter: 7 inches.
• Quantity per Reel: Vipande 3000 (reel kamili ya kawaida).
• Kiasi cha chini cha Agizo (MOQ) kwa Mabaki: Vipande 500.
• Ufungaji Mfuko: Mifuko tupu hufungwa kwa kutumia mkanda wa kifuniko.
• Vipengele Vilivyokosekana: Kwa mujibu wa viwango vya tasnia (ANSI/EIA 481), ruhusa ya taa mbili zinazokosekana mfululizo kiwango cha juu kinaruhusiwa.

8. Mapendekezo ya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

8.1 Saketi za Kawaida za Utumizi

LED ni kifaa kinachotumia mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa na kuzuia mkondo kupita kupita kiasi, hasa unapotumia LED nyingi sambamba, lazima utumie kipingamkondo kwa mfululizo na kila LED. Thamani ya kipingamkondo (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_SUPPLY - V_F) / I_F, ambapo V_F ni voltage ya mbele ya LED kwenye mkondo unaotaka I_F. Kutumia V ya juu zaidi_F kutoka kwenye datasheet (2.4V) katika hesabu inahakikisha mkondo hauzidi lengo hata kwa tofauti kati ya vifaa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Thermal Management: Although power dissipation is low (50mW max), ensuring a good thermal path via the PCB pads helps maintain stable light output and longevity, especially in high ambient temperatures or at higher drive currents.
• ESD (Electrostatic Discharge) Protection: LEDs ni nyeti kwa umeme wa tuli. Udhibiti sahihi wa ESD (vifungo vya mkono, vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, sakafu zinazopitisha umeme) lazima utekelezwe wakati wa kushughulikia na kukusanywa.
• Usanifu wa Macho: Pembe ya kuona ya digrii 130 hutoa mwanga mpana. Kwa mwanga uliolengwa zaidi, lenzi za nje au viongozi vya mwanga vinaweza kuhitajika.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Utofautishaji

LED hii nyekundu ya AllnGaP inatoa faida maalum:

• vs. LED za Jadi za GaAsP Nyekundu: Teknolojia ya AllnGaP hutoa ufanisi mkubwa wa mwanga, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwa mkondo sawa, au mwangaza sawa kwa nguvu ya chini.
• Ikilinganishwa na LED za Kawaida za Kupitia-Shimo: Kifurushi cha SMD kinawezesha msongamano mkubwa wa usanikishaji, kinaendana na mstari wa uzalishaji ulio otomatiki kabisa, na huondoa hitaji la kupinda risasi na kuchimba mashimo kwenye PCB.
• Faida Muhimu: Mchanganyiko wa mwangaza wa juu kutoka kwa AllnGaP, pembe ya kuona pana, na kifurushi kidogo, kinachoweza kuuzwa upya, hufanya kifaa hiki kiwe cha matumizi mengi kwa vifaa vya kisasa vya elektroniki.

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

10.1 Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya mantiki ya 3.3V au 5V?

Hapana, si bila kipingamizi cha kudhibiti mkondo. Kuiunganisha moja kwa moja kungejaribu kuvuta mkondo mkubwa sana, uliodhibitiwa tu na uwezo wa mkondo wa pini na upinzani wa mabadiliko wa LED, ambayo kwa uwezekano mkubwa ingeharibu LED au kudhuru IC inayoendesha. Daima tumia kipingamizi safu.

10.2 Kwa nini kuna anuwai kubwa kiasi hicho katika Nguvu ya Mwangaza (2.8 hadi 28.0 mcd)?

Hii ni kutokana na tofauti asilia katika utengenezaji wa semiconductor. Mfumo wa kugawa kwenye makundi (H hadi M) hupanga sehemu kulingana na mwangaza uliopimwa. Ili muonekano uwe sawa katika matumizi, taja na tumia LED kutoka kwenye kikundi kimoja cha nguvu ya mwanga.

10.3 Nini hufanyika nikizidi kiwango cha mkondo endelevu cha 20mA?

Kuzidi kiwango kinachoruhusiwa huongeza joto la makutano. Hii huharakisha uharibifu wa nyenzo za semiconductor, na kusababisha kupungua kwa kudumu na kwa haraka kwa mwanga unaotolewa (lumen depreciation) na kunaweza kusababisha kushindwa kwa ghafla. Daima tengeneza saketi zifanye kazi ndani ya Viwango Vya Juu Kabisa.

11. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

11.1 Kesi ya Usanifu: Paneli ya Kiashiria cha Hali

Hali: Kubuni paneli ya udhibiti yenye viashiria 10 sawa vyeupe vya hali, vinavyotumia umeme wa 5V. Mwangaza sawa ni muhimu sana.
Hatua za Ubunifu:

1. Chagua Mkondo wa Kuendesha: Chagua I_F = 10mA kwa mwangaza mzuri na maisha marefu.
2. Hesabu Thamani ya Upinzani: Tumia V ya juu zaidi_F (2.4V) kwa muundo wa hali mbaya zaidi. R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260 Ohms. Thamani ya kawaida ya karibu ya E24 ni 270 Ohms.
3. Hesabu Nguvu ya Upinzani: P = I² * R = (0.01)² * 270 = 0.027W. Upinzani wa kawaida wa 1/8W (0.125W) au 1/10W unatosha.
4. Bainisha Bin ya LED: Ili kuhakikisha viashiria vyote 10 vinapatana, taja LED kutoka kwenye bin moja ya ukubwa wa mwanga (mfano, Bin L: 11.2-18.0 mcd) katika agizo la ununuzi.
5. Mpangilio wa PCB: Tumia muundo ulipendekezwa wa kiwanja. Hakikisha muundo wa paneli unaruhusu pembe ya kuona ya digrii 130 ili kiashiria kionekane kutoka kwenye nafasi zilizokusudiwa za mtumiaji.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diodi za Kutoa Mwanga (LEDs) ni vifaa vya semiconductor vinavyobadilisha nishati ya umeme moja kwa moja kuwa mwanga kupitia mchakato unaoitwa electroluminescence. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Wakati vibeba malipo hivi vinaungana tena, hutoa nishati. Katika LED ya AllnGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide), nishati hii hutolewa hasa kama fotoni (mwanga) katika sehemu nyekundu ya wigo unaoonekana. Urefu maalum wa wimbi (rangi) huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor, ambayo hupangwa wakati wa mchakato wa ukuaji wa fuwele kwa kurekebisha uwiano wa alumini, indiamu, na galiamu.

13. Mielekeo na Maendeleo ya Teknolojia

Uwanja wa optoelectronics unaendelea kubadilika. Mienendo ya jumla inayoweza kutambuliwa katika tasnia ni pamoja na:

• Ufanisi Ulioongezeka: Utafiti unaoendelea wa sayansi ya nyenzo na usanifu wa chipi husababisha LED zinazozaliza lumens zaidi kwa kila watt (lm/W), na hivyo kupunguza matumizi ya nishati kwa mwanga sawa.
• Ufinyaji: Ukubwa kwa kifurushi unaendelea kupungua (mfano, saizi za metriki 0402, 0201) ili kuwezesha msongamano mkubwa zaidi kwenye bodi za mzunguko wa umeme kwa vifaa vilivyobana sana.
• Uboreshaji wa Uthabiti wa Rangi: Uboreshaji katika mbinu za ukuaji wa epitaxial na binning huruhusu uvumilivu mkali zaidi kwa urefu wa wimbi kuu na ukali wa mwanga, ikipa wabunifu udhibiti sahihi zaidi juu ya rangi na mwangaza.
• Ujumuishaji: Mienendo inajumuisha kujumuisha chipi nyingi za LED (RGB) katika kifurushi kimoja kwa ajili ya kuchanganya rangi, au kuunganisha viwango vya udhibiti IC na LED kwa ajili ya suluhisho za taa "akili".

Maendeleo haya yanalenga kuwapa wabunifu vipengele vyenye uwezo zaidi, yenye ufanisi, na ya kuaminika kwa anuwai inayopanuka ya matumizi.