LTSN-N213EGBW SMD LED Datasheet - Tri-Color (Red/Green/Blue) - Package Dimensions - Voltage 1.8-3.8V - Power 75-76mW - English Technical Document

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi ya LTSN-N213EGBW, ambayo ni kifaa cha Taa ya Mwanga Inayotoa Mwanga (LED) cha aina ya Surface-Mount Device (SMD). Sehemu hii inachanganya chipsi tatu za LED (Nyekundu, Kijani, na Bluu) ndani ya kifurushi kimoja, na kufanya iwe inafaa kwa matumizi yanayohitaji kiashiria cha rangi nyingi au kuchanganya rangi. Kifaa hiki kimeundwa kwa michakato ya usanikishaji ya otomatiki na matumizi yenye nafasi ndogo yanayojulikana katika elektroniki za kisasa.

1.1 Sifa

• Inatii maagizo ya RoHS (Restriction of Hazardous Substances).
• Imewekwa kwenye mkanda wa milimita 8 ili iweze kutumika na reeli zenye kipenyo cha inchi 7, na kurahisisha usanikishaji wa otomatiki wa kuchukua-na-kuweka.
• Kipimo cha kifurushi cha kawaida cha EIA (Electronic Industries Alliance).
• Ingizo linalolingana na viwango vya mantiki vya kawaida vya mzunguko uliojumuishwa (IC).
• Imebuniwa kwa ulinganifu na vifaa vya kiotomatiki vya kuweka na vya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR).
• Imetayarishwa awali kwa Kiwango cha Unyeti wa Unyevu 3 cha JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Matumizi

LED hii imekusudiwa kwa anuwai pana ya vifaa vya elektroniki ambapo kiashiria cha hali ya rangi nyingi na cha kuaminika kinahitajika. Maeneo ya kawaida ya matumizi ni pamoja na:

• Vifaa vya Mawasiliano (mfano, ruta, swichi, vituo vya msingi).
• Vifaa vya Automatiki ya Ofisi (mfano, printa, skana, vifaa vya kazi nyingi).
• Vifaa vya Nyumbani vyenye maonyesho ya hali.
• Paneli za Udhibiti wa Viwanda na Upimaji.
• Mfumo wa Alama za Ndani na Maonyesho ya Habari.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Kina na wa Kusudi

Sehemu zifuatazo zinatoa muhtasari wa kina wa mipaka ya uendeshaji na sifa za utendaji wa kifaa. Data yote imebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo kuzidi yake kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa katika muundo wa mzunguko.

• Power Dissipation (Pd): 75 mW kwa chipi ya Nyekundu, 76 mW kwa chipi za Kijani na Bluu. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutupilia mbali kama joto.
• Peak Forward Current (I_FP): 80 mA kwa rangi zote. Hii ndiyo mkondo wa papo hapo unaoruhusiwa zaidi, kwa kawaida umebainishwa kwa uendeshaji wa mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms).
• DC Forward Current (I_F): 30 mA kwa Nyekundu, 20 mA kwa Kijani na Bluu. Hii ndiyo mkondo wa mbele unaoendelea zaidi unaopendekezwa kwa uendeshaji wa kuaminika kwa muda mrefu.
• Operating Temperature Range: -40°C hadi +85°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Storage Temperature Range: -40°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa bila nguvu inayotumika ndani ya safu hii.

2.2 Sifa za Umeme na za Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (I_F = 20mA, Ta=25°C).

• Ukubwa wa Mwangaza (I_V): Mwangaza unaotolewa unaopimwa kwa millicandelas (mcd).
  • Nyekundu: Kima cha chini 345 mcd, Kima cha juu 720 mcd.
  • Kijani: Kima cha chini 750 mcd, Kima cha juu 1300 mcd.
  • Bluu: Kima cha chini 140 mcd, Kima cha juu 280 mcd.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): Takriban digrii 120 (kawaida). Hii ndio pembe kamili ambayo ukali wa mwanga ni nusu ya thamani yake ya kilele ya mhimili, ikionyesha muundo mpana wa kutazama.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): Urefu wa wimbi ambao usambazaji wa nguvu ya wigo uko kiwango cha juu zaidi.
  • Nyekundu: 630 nm (kawaida).
  • Kijani: 518 nm (kawaida).
  • Bluu: 467 nm (kawaida).
• Dominant Wavelength (λ_d): Urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la binadamu unaofafanua rangi.
  • Nyekundu: 617-627 nm (masafa ya kawaida).
  • Kijani: 517-527 nm (masafa ya kawaida).
  • Bluu: 462-472 nm (masafa ya kawaida).
• Spectral Line Half-Width (Δλ): Upana wa bendi ya wigo unaotolewa kwenye nusu ya kiwango chake cha juu cha ukali.
  • Nyekundu: 25 nm (kawaida).
  • Kijani: 35 nm (kawaida).
  • Bluu: 20 nm (kawaida).
• Forward Voltage (V_F): Mshuko wa voltage kwenye LED unapotumia mkondo wa majaribio.
  • Nyekundu: 1.8V (Chini), 2.5V (Juu).
  • Kijani: 2.8V (Chini), 3.8V (Juu).
  • Bluu: 2.8V (Chini), 3.8V (Juu).
• Reverse Current (I_R): Upeo wa 10 μA kwa rangi zote kwenye voltage ya nyuma (V_R) ya 5V. Kumbuka: Kifaa hiki hakikusudiwa kufanya kazi chini ya upendeleo wa nyuma; parameta hii ni kwa madhumuni ya majaribio tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zinasagwa katika mabini kulingana na vigezo muhimu. LTSN-N213EGBW hutumia mfumo wa binning wa pande mbili.

3.1 Mabini ya Nguvu ya Mwanga (I_V)

LED zimegawanywa kulingana na pato lao la mwanga kwenye 20mA.

• Nyekundu:
  • Bin U1: 345.0 - 500.0 mcd
  • Bin U2: 500.0 - 720.0 mcd
• Kijani:
  • Bin V1: 750.0 - 1000.0 mcd
  • Bin V2: 1000.0 - 1300.0 mcd
• Bluu:
  • Bin R2: 140.0 - 200.0 mcd
  • Bin S1: 200.0 - 280.0 mcd

Uvumbe kwenye kila bin ya ukali ni +/-11%.

3.2 Wavelength Kuu (λ_d)

LED zimegawanywa kulingana na rangi inayoonekana (wavelength kuu).

• Nyekundu:
  • Bin V: 617.0 - 622.0 nm
  • Bin W: 622.0 - 627.0 nm
• Kijani:
  • Bin AP: 517.0 - 522.0 nm
  • Bin AQ: 522.0 - 527.0 nm
• Bluu:
  • Bin AC: 462.0 - 467.0 nm
  • Bin AD: 467.0 - 472.0 nm

Toleleo kwa kila sehemu ya urefu wa wimbi kuu ni +/- 1 nm.

3.3 Msimbo wa Bin Uliounganishwa

Lebo ya bidhaa ya mwisho hutumia msimbo uliounganishwa (k.m., A1, C2, D3) unaorejelea mchanganyiko maalum wa sehemu za ukubwa na urefu wa wimbi kwa rangi zote tatu, kama ilivyofafanuliwa katika jedwali la mchanganyiko lililotolewa kwenye karatasi ya data. Hii inahakikisha seti ya sifa zilizolingana kwa vipande vya Rangi Nyekundu, Kijani na Buluu ndani ya kitengo kimoja.

4. Uchambuzi wa Curve ya Utendaji

Kurasita ya data inajumuisha mikunjo ya kawaida ya sifa ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali mbalimbali. Ingawa michoro maalum haijarudiwa hapa, kwa kawaida hujumuisha:

• Ukubwa wa Mwanga Unahusiana dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa I-V): Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa sasa, kwa kawaida kwa uhusiano usio wa mstari. Uendeshaji karibu na sasa ya juu ya DC unaweza kutoa faida zinazopungua katika mwangaza huku ukiongeza joto na mkazo.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Sasa ya Mbele: Inaonyesha sifa ya kielelezo ya I-V ya diode. Voltage ya mbele ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha inapungua kidogo kadiri halijoto ya makutano inavyopanda.
• Ukubwa wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Halijoto ya Mazingira: Inaonyesha athari ya kuzima kwa joto, ambapo pato la mwanga hupungua kadiri halijoto ya mazingira (na hivyo halijoto ya makutano) inavyopanda. Hii ni muhimu hasa kwa matumizi ya nguvu ya juu au halijoto ya juu.
• Usambazaji wa Wigo: Grafu zinazoonyesha nguvu ya jamaa inayotolewa kwenye urefu wa mawimbi kwa kila rangi, ikionyesha kilele na urefu wa mawimbi makuu na upana wa wigo.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinalingana na kiwango cha SMD. Maelezo muhimu ya vipimo ni pamoja na:

• Vipimo vyote viko katika milimita.
• Uvumilivu wa kawaida ni ±0.2 mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo kwenye mchoro wa kina wa vipimo.
• Kifurushi kina lenzi iliyotawanywa kwa kila chipi ya rangi ili kupanua pembe ya kuona.

5.2 Pin Assignment

LED ya rangi tatu ina usanidi wa kawaida wa cathode au anode ya kawaida (usanidi maalum unapaswa kuthibitishwa kutoka kwa mchoro wa kifurushi). Datasheet inaonyesha mgawo wa pini kwa anode ya Nyekundu (Pini 2), Kijani (Pini 3), na Bluu (Pini 4), na cathode ya kawaida uwezekano iko kwenye Pini 1. Utambuzi sahihi wa polarity ni muhimu wakati wa mpangilio wa PCB na usanikishaji.

5.3 Recommended PCB Attachment Pad

Mchoro wa muundo wa ardhi unatolewa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa mshono wa solder na utulivu wa mitambo. Kuzingatia muundo huu uliopendekezwa ni muhimu kwa ufanisi wa kuuza reflow na kuegemea kwa muda mrefu.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 IR Reflow Soldering Profile

Kifaa kinaendana na michakato ya kuuza reflow ya infrared (IR) kwa kutumia solder isiyo na risasi (Pb-free). Profaili iliyopendekezwa inalingana na J-STD-020B. Vigezo muhimu kwa kawaida ni pamoja na:

• Kiwango cha mwinuko wa joto kabla ya kuchoma.
• Joto na muda wa kutia maji (kabla ya kuchoma) ili kuamilisha flux na kupunguza mshtuko wa joto.
• Joto la kuyeyuka na muda juu ya kiwango cha kuyeyuka (TAL).
• Joto la kilele cha kuyeyushwa tena (halipaswi kuzidi kiwango cha juu cha kifaa, kwa kawaida karibu 260°C kwa muda mfupi).
• Kiwango cha mwinuko wa kupoa.

6.2 Cleaning

Ikiwa usafishaji baada ya kuchomelea unahitajika, kemikali maalum tu zinapaswa kutumiwa. Karatasi ya data inapendekeza kuzamishwa kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwenye joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharisha kifurushi au lenzi ya LED.

6.3 Storage and Handling

• Kifurushi Kilichotiwa Muhuri: Vifaa husafirishwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevu ulio na dawa ya kukausha. Vinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% Unyevu wa Jamaa (RH) na kutumiwa ndani ya mwaka mmoja kutoka tarehe ya kufungia mfuko.
• Kifurushi Kilichofunguliwa: Mara tu mfuko wa kuzuia unyevu unapofunguliwa, vipengele vinakuwa wazi kwa unyevu wa mazingira. Vinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% RH.
• Maisha ya Sakafuni: Inapendekezwa vifaa vilivyotolewa kwenye mfuko wao wa asili vifanyiwe uuzaji wa IR reflow ndani ya masaa 168 (siku 7). Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya mfuko wa asili, vinapaswa kuwekwa kwenye chombo kilichofungwa kwa ukaushaji unaofaa au kupikwa kulingana na taratibu za kiwango cha unyevunyevu (MSL) kabla ya matumizi.

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Tape and Reel Specifications

Kifaa kinatolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa kwa ajili ya usanikishaji wa otomatiki.

• Upana wa mkanda: mm 8.
• Kipenyo cha reel: inchi 7.
• Umbali na vipimo vya mfuko vimebainishwa ili kuhakikisha utangamano na vifaa vya kawaida vya kuweka.
• Packing quantity: 3000 pieces per full reel.
• Minimum order quantity for remnants: 500 pieces.
• The packaging conforms to ANSI/EIA-481 specifications.

8. Application Suggestions and Design Considerations

8.1 Current Limiting

LEDs are current-driven devices. A series current-limiting resistor is mandatory for each color channel when driving from a voltage source. The resistor value (R) can be calculated using Ohm's Law: R = (V_usambazaji - V_F) / I_F, ambapo V_F ni voltage ya mbele ya chipi ya rangi maalum kwenye mkondo unaotakiwa I_F. Daima tumia V ya juu zaidi_F kutoka kwenye karatasi ya data kwa muundo uliokithiri ili kuzuia mkondo kupita kiasi.

8.2 Thermal Management

Ingawa hii ni kifaa chenye nguvu ndogo, muundo sahihi wa joto huongeza maisha ya kifaa na kudumisha mwanga thabiti. Hakikisha PCB ina eneo la shaba la kutosha linalounganishwa na pedi ya joto ya LED (ikiwepo) au pedi ili kupunguza joto. Epuka kufanya kazi kwenye viwango vya juu kabisa kwa muda mrefu katika halijoto ya mazingira ya juu.

8.3 Color Mixing and Control

Kwa matumizi yanayohitaji rangi maalum (mfano, nyeupe, manjano, zambarau) kupitia mchanganyiko wa nyongeza wa vipande vyeupe, vijani, na vya buluu, udhibiti huru wa upanuzi wa mapigo (PWM) wa kila njia ndio njia bora zaidi. Hii inaruhusu udhibiti sahihi wa rangi na ukali bila mabadiliko ya rangi yanayohusishwa na kupunguza mwanga kwa analogi (kupunguza mkondo).

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

LTSN-N213EGBW inatoa faida maalum katika darasa lake:

• Suluhisho la Rangi Tatu Lililojumuishwa: Inachanganya rangi tatu tofauti katika kifurushi kimoja cha pini 4, ikihifadhi nafasi kwenye Bodi ya Mzunguko na kurahisisha usanikishaji ikilinganishwa na kutumia LED tatu tofauti za SMD.
• Pembe Pana ya Kuona (120°): Lenzi iliyotawanywa hutoa muundo mpana na sawa wa mwanga unaofaa kwa viashiria vya paneli ya mbele ambavyo vinahitaji kuonekana kutoka kwa pembe mbalimbali.
• Ufungaji Ulio sanifishwa: Uchangamano na mkanda wa 8mm na reeli, na uwekaji wa kawaida wa EIA, huhakikisha ujumuishaji laini katika laini za usanifu wa kiotomatiki wenye kiwango kikubwa.
• Uchambuzi Kamili wa Makundi: Uchambuzi wa kina wa ukali na urefu wa wimbi wa mwanga huruhusu wabunifu kuchagua viwango vya uthabiti vinavyofaa kwa matumizi yao, kutoka kwa kiashiria cha jumla hadi maonyesho yanayohitaji usahihi wa rangi.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED nyekundu, kijani kibichi na bluu wakati huo huo kwa mkondo wao wa juu wa DC (30mA, 20mA, 20mA)?
A: Hapana. Kikomo cha Juu Kabisa cha utumizi wa nguvu jumla (75-76 mW kwa chip) lazima izingatiwe. Kuendesha zote tatu kwa wakati mmoja kwenye mkondo wa juu zaidi kunaweza kuzidi uwezo wa jumla wa mafuta ya kifurushi, kusababisha joto kupita kiasi, maisha yapungue, na kushindwa kwa uwezekano. Punguza mikondo kulingana na uchambuzi wa mafuta wa matumizi yako maalum.

Q: Ni tofauti gani kati ya Urefu wa Wimbi la Kilele na Urefu wa Wimbi Kuu?
A> Peak Wavelength (λ_P) ni urefu halisi wa wimbi ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga. Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa kulingana na usikivu wa jicho la mwanadamu (rangi ya CIE) inayowakilisha rangi inayoonekana. Kwa LED zenye wigo nyembamba (kama hizi), mara nyingi ziko karibu, lakini λ_d ni kigezo muhimu cha kubainisha rangi.

Q: Mkondo wa Kinyume umebainishwa kuwa 10μA kiwango cha juu kwenye 5V. Naweza kutumia LED hii katika mzunguko wa kuzidisha wenye upendeleo kinyume?
A: Inapendekezwa kwa nguvu kuepukwa. The datasheet explicitly states the device is not designed for reverse operation. The I_R parameter is for test purposes only. Applying reverse bias in circuit operation can lead to unpredictable behavior and premature degradation.

Q: How critical is it to adhere to the 168-hour floor life after opening the moisture barrier bag?
A> It is a critical reliability guideline. SMD components absorb moisture from the air. During reflow, this moisture can turn to steam rapidly, causing internal delamination or \"popcorning,\" which cracks the package. If the exposure time is exceeded, the components must be baked according to the MSL3 profile before soldering to drive out the moisture.

11. Uchambuzi wa Kesi ya Utumiaji wa Kivitendo

Scenario: Designing a status indicator for a network switch.
The device requires a single multi-color indicator to show link status (Green = 1Gbps, Amber = 100Mbps, Red = No Link/Error) and activity (blinking).

• Component Selection: LTSN-N213EGBW ni bora, ikichukua nafasi ya taa tatu tofauti za LED.
• Ubunifu wa Sakiti: Pini tatu za GPIO kutoka kwa kiolesura cha usimamizi cha swichi, kila moja ikiunganishwa na kituo cha rangi kupitia kipingamanishi cha sasa. Thamani zinahesabiwa kando kwa Nyekundu (V_F~2.5V), Kijani (V_F~3.8V), na Bluu (haitumiki kwa Rangi ya Kahawia; Kahawia hutengenezwa kwa kuendesha Nyekundu na Kijani kwa wakati mmoja kwa uwiano maalum).
• Udhibiti wa Programu: Kiolesura kinaendesha pini ili kutengeneza rangi ya Kijani imara, Nyekundu imara, au mchanganyiko wa PWM wa Nyekundu na Kijani kwa Kahawia. Mwendo wa kupepesa unatekelezwa kwa kubadilisha hali ya GPIO husika.
• Mpangilio: Mpangilio ulipendekezwa wa pad za PCB unafuatwa. Uokoaji mdogo wa joto kwenye pad ya muunganisho wa ardhi husaidia uuzaji bila kuunda kizuizi kikubwa cha joto ambacho kinaweza kuathiri upya-mtiririko.
• Result: Kiashirio cha hali ambacho ni cha kompakt, kina uhakika, na kina uwazi wa kuona, kinarahisisha usanikishaji (sehemu moja badala ya tatu) na kupunguza utata wa Orodha ya Vifaa (BOM).

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semiconductor vinavyotoa mwanga kupitia umeme-luminisheni. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p katika eneo lenye shughuli. Uchanganyikaji huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na pengo la bendi ya nishati la nyenzo za semiconductor zinazotumiwa:

• LED Nyekundu: Kwa kawaida hutumia nyenzo za Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP), ambazo zina pengo la bendi la chini linalolingana na urefu wa mawimbi mrefu zaidi (nyekundu/machungwa).
• LED za Kijani na Blu: Kwa kawaida hutumia nyenzo za Indium Gallium Nitride (InGaN). Kwa kubadilisha uwiano wa indiamu/galiamu, pengo la bendi linaweza kubadilishwa ili kutokeza mwanga wa kijani au bluu (bluu inahitaji pengo la bendi pana zaidi).

Lensi iliyotawanyika juu ya chipu hutawanya mwanga, na kuunda pembe ya kuona pana zaidi na sare zaidi ikilinganishwa na lensi wazi ambayo hutoa miale iliyolengwa zaidi.

Mielekeo ya Teknolojia

Uwanja wa SMD LED unaendelea kubadilika na mienendo kadhaa inayoweza kutambulika:

• Ufanisi Ulioongezeka: Uboreshaji unaoendelea wa sayansi ya nyenzo na ukuaji wa epitaxial hutoa ufanisi mkubwa wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa wati moja ya umeme), na kuwezesha viashiria vyangavu zaidi au matumizi ya nguvu ya chini.
• Udogo: Vifurushi vya LED vinazidi kupungua ukubwa (mfano, kutoka saizi ya metriki 0603 hadi 0402) ili kutoshea vifaa vya kielektroniki vya watumiaji vinavyozidi kuwa vidogo, huku vikidumia au kuboresha utendaji wa mwanga.
• Uboreshaji wa Utoaji wa Rangi na Uthabiti: Mapungufu madogo ya kikundi na mchakato bora wa uzalishaji hutoa usawa bora wa rangi katika vikundi mbalimbali vya uzalishaji, jambo muhimu kwa matumizi ya maonyesho na taa.
• Suluhisho Zilizounganishwa: Zaidi ya rangi nyingi, kuna mwelekeo wa LED zenye madereva yaliyounganishwa (IC-in-package) au udhibiti wa umeme uliobaki ndani, jambo linalorahisisha muundo wa sakiti zaidi.
• Mwelekeo wa Kuaminika: Vifaa na miundo bora ya ufungaji vinaboresha ukinzani wa mzunguko wa joto, unyevunyevu, na mikazo mingine ya mazingira, na kupanua maisha ya utendaji katika matumizi magumu.