SMD LED 1206 Red 639nm Datasheet - Package 3.2x1.6x1.1mm - Forward Voltage 1.6-2.4V - Luminous Intensity 18-180mcd - English Technical Document

1. Mchakato wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya LED ya AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) yenye utendaji wa hali ya juu, inayowekwa kwenye uso, na inayotoa mwanga mwekundu. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji mwangaza wa juu na uaminifu katika kipimo cha kifurushi cha 1206 cha kiwango cha tasnia. Faida zake kuu ni pamoja na usawa na vifaa vya otomatiki vya kuchukua na kuweka na michakato ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR), na kukifanya kiwe kinachofaa kwa uzalishaji wa wingi.

LED hutumia chip ya semiconductor ya AlInGaP, inayojulikana kwa ufanisi wake wa juu na uthabiti katika kutoa urefu wa mawimbi ya nyekundu, ya machungwa na ya manjano. Nyenzo za lenzi za "Water Clear" hutoa pembe ya kuona pana na husaidia kufikia nguvu ya mwanga maalumu. Bidhaa hii inatii maagizo ya RoHS (Restriction of Hazardous Substances).

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

• Power Dissipation (Pd): 62.5 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto bila kuzidi mipaka yake ya joto.
• Peak Forward Current (I_F(peak)): 60 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha sasa cha mbele kinachoruhusiwa 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.
• DC Forward Current (I_F): 25 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha sasa cha mbele kinachoendela kinachopendekezwa kwa uendeshaji wa kuaminika wa muda mrefu.
• Reverse Voltage (V_R): 5 V. Exceeding this voltage in reverse bias can cause junction breakdown.
• Operating Temperature Range (T_opr): -30°C to +85°C. The ambient temperature range within which the LED will function according to its specifications.
• Storage Temperature Range (T_stg): -40°C to +85°C.
• Infrared Soldering Condition: 260°C for 10 seconds. The maximum thermal profile the package can withstand during reflow soldering.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinapimwa chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya Ta=25°C na I_F=20mA, isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

• Nguvu ya Mwangaza (I_V): 18.0 - 180.0 mcd (millicandela). Kiasi cha mwanga unaoonekana unaotolewa, uliopimwa kwenye mhimili. Safu mpana inaonyesha mfumo wa kubaini makundi (angalia Sehemu ya 3).
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2): Digrii 130. Hii ndio pembe kamili ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele (kwenye mhimili). Pembe pana ya digrii 130 inaonyesha muundo wa utoaji wa mwanga uliosambazwa, usiojikita, unaofaa kwa taa ya eneo.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 639 nm (kawaida). Urefu wa wimbi ambao pato la nguvu la wigo ni la juu zaidi.
• Wavelengthu Kuu (λ_d): 631 nm (kawaida kwa I_F=20mA). Hii ndio wavelength moja inayoonekana na jicho la binadamu inayowakilisha vyema rangi ya LED, inayotokana na mchoro wa rangi wa CIE.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 20 nm (kawaida). Upana wa wigo unaotolewa uliopimwa kwa nusu ya kiwango cha kilele cha ukali. Thamani ya 20nm ni sifa ya taa nyekundu za LED za AlInGaP.
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.60 - 2.40 V kwa I_F=20mA. Kupungua kwa voltage kwenye LED inapofanya kazi. Tofauti inatokana na uvumilivu wa mchakato wa semiconductor.
• Mkondo wa Nyuma (I_R): 10 μA (max) at V_R=5V. The small leakage current when the LED is reverse-biased.

3. Binning System Explanation

To ensure consistency in applications, LEDs are sorted (binned) based on key parameters. This device is binned primarily for Luminous Intensity.

3.1 Luminous Intensity Binning

Nguvu ya mwanga imegawanywa katika makundi kadhaa, kila moja ikiwa na thamani ya chini na ya juu. Uvumilivu kwenye kila kundi ni +/-15%.

• Bin M: 18.0 - 28.0 mcd
• Bin N: 28.0 - 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 - 71.0 mcd
• Bin Q: 71.0 - 112.0 mcd
• Bin R: 112.0 - 180.0 mcd

Wabunifu lazima wachague bin sahihi kulingana na mahitaji yao ya mwangaza. Kutumia kizuizi cha sasa kwenye mfululizo na kila LED (kama inavyoonyeshwa katika sehemu ya njia ya kuendesha) ni muhimu wakati wa kutumia LED nyingi sambamba ili kuhakikisha mwangaza sawa, kwani V_F tofauti zinaweza kusababisha usawa wa sasa.

4. Performance Curve Analysis

Ingwa grafu maalum zimetajwa kwenye karatasi ya data (mfano, Fig.1, Fig.5), tabia ya kawaida inaweza kuelezewa kulingana na teknolojia.

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

LED ya AlInGaP inaonyesha sifa ya kawaida ya diode ya I-V. Voltage ya mbele (V_F) ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha inapungua kidogo joto la makutano linapoinuka. V maalum_F Mipaka ya 1.6V hadi 2.4V kwa 20mA lazima izingatiwe katika muundo wa usambazaji wa umeme.

4.2 Uzito wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele

Ukubwa wa mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika safu ya uendeshaji ya kawaida (hadi kiwango cha mkondo wa mbele wa DC cha 25mA). Kuendesha juu ya mkondo huu husababisha ongezeko la uzalishaji wa joto, kupungua kwa ufanisi, na kuharakisha kupungua kwa lumen.

4.3 Temperature Dependence

Mwanga unaotolewa na LED za AlInGaP hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Tabia hii ni muhimu sana katika miundo ambapo LED inaweza kufanya kazi katika mazingira yenye joto la juu au pale usimamizi wa joto ni changamoto. Safu ya joto la uendeshaji ya -30°C hadi +85°C inafafanua mipaka ya kudumisha utendakazi maalum.

4.4 Spectral Distribution

Wigo wa utoaji unazingatia urefu wa wimbi la kilele cha 639nm (kawaida) na upana wa nusu ya 20nm. Urefu wa wimbi unaotawala (631nm) unafafanua rangi nyekundu inayoonekana. Wigo huu ni thabiti katika anuwai ya mkondo wa uendeshaji na joto, ambayo ni muhimu kwa matumizi muhimu ya rangi.

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kiwango cha tasnia cha 1206 cha kusakinishwa kwenye uso. Vipimo muhimu (kwenye milimita) ni pamoja na urefu wa mwili wa takriban 3.2mm, upana wa 1.6mm, na urefu wa 1.1mm. Mapungufu ya vipimo kwa ujumla ni ±0.10mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Kifurushi kina vituo viwili vya anode/cathode kwa ajili ya kuuza.

5.2 Polarity Identification

Cathode kwa kawaida huwa alama, mara nyingi kwa rangi ya kijani kwenye upande unaolingana wa kifurushi au mwanya kwenye mwili wa plastiki. Mwelekeo sahihi wa polarity ni muhimu wakati wa upangaji wa PCB na usanikishaji.

5.3 Mpango Ulipendekezwa wa Sehemu ya Kuuza

Muundo unaopendekezwa wa ardhi (muundo wa pedi ya solder) hutolewa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha solder, utulivu wa mitambo, na upunguzaji wa joto wakati wa reflow. Kuzifuata mpangilio huu husaidia kuzuia tombstoning (kipengele kusimama kwenye mwisho mmoja) na kuhakikisha muunganisho wa umeme unaotegemewa.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Profile

LED hii inafaa kwa michakato ya kuuza kwa kutumia mionzi ya infrared (IR). Profaili iliyopendekezwa imetolewa, ikilingana na viwango vya JEDEC kwa usanikishaji usio na risasi (Pb-free). Vigezo muhimu vinajumuisha:

• Kabla ya kuchoma: 150-200°C kwa upeo wa sekunde 120 ili kupasha joto bodi na vifaa polepole, kuamilisha flux na kupunguza mshtuko wa joto.
• Kiwango cha Juu cha Joto: Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Liquidus: Kifaa kinapaswa kufichuliwa kwa joto la kilele kwa upeo wa sekunde 10. Urejeshoji wa kuunganisha unapaswa kufanywa kwa upeo wa mara mbili.

Profaili lazima ibainishwe kwa muundo maalum wa PCB, vipengele, mchanga wa kuuza, na tanuru inayotumika.

6.2 Hand Soldering

Ikiwa ushonaji wa mkono unahitajika, tumia chuma cha kuchomelea chenye udhibiti wa joto kilichowekwa hadi kiwango cha juu cha 300°C. Muda wa kuchomelea kwa kila pini usizidi sekunde 3, na hii ifanyike mara moja tu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na kipande cha semiconductor.

6.3 Cleaning

Ikiwa utakaji unahitaji kusafishwa baada ya kuuza, tumia tu vimumunyisho vilivyobainishwa. Kuzamisha LED katika pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunakubalika. Usitumie vimiminiko vya kemikali visivyobainishwa kwani vinaweza kuharibu lenzi ya epoksi au kifurushi.

6.4 Uhifadhi na Ushughulikiaji

• ESD (Electrostatic Discharge) Sensitivity: LED zina usomaji wa ESD. Tahadhari sahihi za ESD lazima zichukuliwe wakati wa kushughulikia, ikijumuisha matumizi ya vifungo vya mkono vilivyowekwa ardhini, mikeka ya kuzuia umeme tuli, na vifaa vilivyowekwa ardhini.
• Usomaji wa Unyevu: Kifurushi kina usomaji wa unyevu. Wakati kimehifadhiwa kwenye mfuko wake asili uliofungwa na kizuia unyevu na dawa ya kukausha, kina maisha ya rafu ya mwaka mmoja kwa ≤30°C na ≤90% RH. Mara tu mfuko unapofunguliwa, vipengele vinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% RH na kwa kawaida kureflow ndani ya wiki moja. Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya mfuko asili, tumia chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha. Vipengee vilivyohifadhiwa wazi kwa zaidi ya wiki moja vinapaswa kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuzalisha ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

7. Ufungaji na Uagizaji

LED zinazotolewa zimefungwa kwa kifungo cha kiwango cha tasnia kwa ajili ya usanikishaji wa kiotomatiki.

• Tape and Reel: Vifaa vimepakwa kwenye mkanda wa kubeba uliochapishwa wenye upana wa 8mm kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm).
• Idadi kwa Reeli: Vipande 4000.
• Minimum Order Quantity (MOQ): Vipande 500 kwa idadi iliyobaki.
• Kigezo cha Ufungaji: Inafuata vipimo vya ANSI/EIA-481. Mifuko tupu kwenye mkanda imefungwa kwa mkanda wa kifuniko cha juu.

8. Vidokezo vya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

8.1 Saketi za Kawaida za Utumizi

LEDs are current-driven devices. The most reliable drive method is to use a series current-limiting resistor for each LED, especially when connecting multiple LEDs in parallel. This compensates for the natural variation in forward voltage (V_F) kutoka kwa LED moja hadi nyingine, kuhakikisha mkondo sawa na hivyo mwangaza sawa katika vifaa vyote vilivyowekwa kwenye safu. Kuendesha LED kwa chanzo cha mkondo thabiti hutoa pato la mwanga thabiti zaidi.

8.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa matumizi ya nguvu ni ya chini (62.5mW kiwango cha juu), muundo unaofaa wa joto unaongeza maisha ya LED na kudumisha mwangaza. Hakikisha PCB ina eneo la kutosha la shaba linalounganishwa na pedi za LED ili kutumika kama kizuizi cha joto, hasa wakati wa kufanya kazi kwa au karibu na mkondo wa juu wa DC. Epuka kufanya kazi katika halijoto ya mazingira kwenye kikomo cha juu cha anuwai kwa muda mrefu.

8.3 Upeo wa Utumizi

LED hii inafaa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki vinavyohitaji viashiria vya hali, taa ya nyuma, au taa ya mapambo. Hii inajumuisha matumizi katika elektroniki za watumiaji, vifaa vya ofisi, vifaa vya mawasiliano, na vifaa vya nyumbani. Haijundwa mahsusi au kuhitimuwa kwa matumizi ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au usalama (k.m., anga, usaidizi wa maisha ya matibabu, udhibiti muhimu wa trafiki). Kwa matumizi kama hayo, ushauri na mtengenezaji kwa vipengee vilivyohitimuwa mahsusi ni muhimu.

9. Ulinganisho wa Teknolojia na Tofauti

This LED uses AlInGaP technology, which offers distinct advantages for red/orange/yellow emission compared to other technologies like AllnGaP on a absorbing substrate or older GaAsP LEDs.

• High Efficiency & Brightness: AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa wa mwanga (zaidi ya mwanga kwa kila wati ya umeme) kuliko teknolojia za jadi, ikifanya iwezekane mwangaza mkubwa (hadi 180mcd) kwenye kifurushi kidogo.
• Uthabiti wa Rangi: Sehemu ya rangi (wavelength kuu) ya LED za AlInGaP ni thabiti zaidi katika anuwai ya mkondo wa uendeshaji na halijoto, na katika maisha ya kifaa, ikilinganishwa na njia mbadala zingine.
• Pembea ya Upana: Pembea ya 130° yenye lenzi ya uwazi kama maji inatoa mwanga mpana na sawasawa ikilinganishwa na lenzi zilizolenga au zenye pembe nyembamba.
• Uwiano wa Kusanikishwa kwenye Uso: The 1206 package and compatibility with IR reflow represent a modern, manufacturable solution compared to through-hole LEDs.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

10.1 Thamani gani ya resistor ninapaswa kutumia?

Thamani ya upinzani wa mfululizo (R_s) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R_s = (V_supply - V_F) / I_F. Tumia V ya juu zaidi_F kutoka kwenye datasheet (2.4V) ili kuhakikisha mkondo hauzidi I unayotaka_F (k.m., 20mA) chini ya hali mbaya zaidi. Kwa usambazaji wa 5V: R_s = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. Upinzani wa kawaida wa 130Ω au 150Ω ungefaulu.

10.2 Je, naweza kuiendesha kwa ishara ya PWM?

Yes, Pulse Width Modulation (PWM) is an excellent method for dimming LEDs. It maintains the LED's color characteristics better than analog (current) dimming. Ensure the PWM frequency is high enough to avoid visible flicker (typically >100Hz) and that the peak current in each pulse does not exceed the absolute maximum rating of 60mA.

10.3 Kwa nini kuna anuwai kubwa kiasi hicho katika ukali wa mwanga?

Safu (18-180mcd) inawakilisha uenezi wa jumla katika vikundi vyote vya uzalishaji. LED binafsi hupangwa katika vikundi maalum (M, N, P, Q, R) vilivyo na safu nyembamba zaidi. Lazima ubainishe kikundi unachotaka unaponunua ili kuhakikisha kiwango cha mwangaza kwa matumizi yako.

10.4 Ita LED itadumu kwa muda gani?

Urefu wa maisha ya LED (mara nyingi hufafanuliwa kama wakati pato la mwangaza linapungua hadi 70% ya thamani ya awali, L70) haujatajwa waziwazi kwenye karatasi hii ya data. Urefu wa maisha unategemea sana hali ya uendeshaji, hasa joto la makutano na mkondo wa kuendesha. Kuendesha chini kabisa ya viwango vya juu (mfano, kwa 15-20mA na kwa usimamizi mzuri wa joto) kutaongeza sana maisha ya uendeshaji, uwezekano wa kufikia mamia ya maelfu ya masaa.

11. Mifano ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

11.1 Paneli ya Kiashiria cha Hali

Katika paneli ya viashiria vya hali nyingi kwa vifaa vya viwanda, kadhaa ya LED hizi (k.m., Bin P au Q kwa mwangaza wa kati-juu) zinaweza kupangwa kwa safu. Kila moja huendeshwa na pini ya GPIO ya microcontroller kupitia kipingamizi cha mfululizo (k.m., 150Ω kwa mfumo wa 3.3V au 5V). Pembe pana ya kutazama inahakikisha hali inaonekana kutoka nafasi mbalimbali za opareta. Uambatanishi na reflow huruhusu bodi nzima, ikijumuisha LED na microcontroller, kuuzwa kwa upitishaji mmoja.

11.2 Taa ya Nyuma kwa Vibanzi vya Utando

LED moja ya Bin R (mwangaza wa juu kabisa) inaweza kuwekwa karibu na ikoni ya swichi ya utando inayoruhusu mwanga kupita ili kutoa uangaza wa nyuma. Mwanga unaotawanyika, wenye pembe pana kutoka kwa lenzi ya maji safi husaidia kuangaza ikoni kwa usawa. Umbo la chini (urefu wa 1.1mm) linaruhusu kutoshea katika muundo nyembamba wa kifaa.

12. Utangulizi wa Kanuni za Kiufundi

Mwanga katika LED hii unatokana na umeme-ng'ambo katika kiunganishi cha p-n cha semikondukta kilichotengenezwa kwa AlInGaP. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo linalofanya kazi (kiunganishi). Wakati elektroni na mashimo zinapounganishwa tena, hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa Alumini, Indiamu, Galiamu, na Fosfidi katika kimiani cha fuwele huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo moja kwa moja hufafanua urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa—kwa upande huu, nyekundu kwa takriban 639nm. Lensi ya epoksi "Water Clear" hufunika chip, ikitoa ulinzi wa mitambo, kuunda muundo wa pato la mwanga, na kuimarisha uchimbaji wa mwanga kutoka kwa nyenzo za semikondukta.

13. Technology Trends and Developments

Mwelekeo wa jumla katika LED za kiashiria za SMD kama hizi unaelekea kwenye ufanisi zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), ambao huruhusu mwangaza sawa kwa mikondo ya chini ya kuendesha, na hivyo kupunguza matumizi ya nguvu na uzalishaji wa joto. Pia kuna jitihada endelevu ya kupunguza ukubwa huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa macho. Zaidi ya hayo, uboreshaji wa nyenzo za kifurushi na michakato ya utengenezaji unaboresha uaminifu na ulinganifu na mipango inayohitaji ufundi zaidi ya kuuza inayohitajika kwa usanikishaji usio na risasi. Uthabiti wa rangi na uvumilivu mwembamba wa kugawa pia ni maeneo ya maendeleo endelevu ili kukidhi mahitaji ya matumizi yanayohitaji mechi sahihi ya rangi.