सिरेमिक 3535 श्रृंखला 3W वाइट एलईडी स्पेसिफिकेशन शीट - आयाम 3.5x3.5x?mm - वोल्टेज 3.2V - पावर 3W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-शक्ति वाले सिरेमिक 3535 श्रृंखला के 3W श्वेत प्रकाश LED की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत वर्णन करता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें उच्च प्रकाश अभिवाह आउटपुट की आवश्यकता होती है और जो कठोर तापीय वातावरण में भी विश्वसनीय प्रदर्शन बनाए रख सकते हैं। सिरेमिक सब्सट्रेट उत्कृष्ट तापीय चालकता प्रदान करता है, जो इसे उच्च धारा ड्राइव और लंबे समय तक स्थिर संचालन के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 उत्पाद स्थिति और मुख्य लाभ

इस LED श्रृंखला का मुख्य लाभ इसका सिरेमिक पैकेजिंग है। पारंपरिक प्लास्टिक पैकेजिंग की तुलना में, सिरेमिक अधिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय क्षमता प्रदान करता है, जो सीधे उच्च दीर्घकालिक विश्वसनीयता, स्थिर प्रकाश रंग आउटपुट और लंबे सेवा जीवन में परिवर्तित होता है, विशेष रूप से 700mA की विशिष्ट उच्च धारा ड्राइव के तहत। 3535 पैकेज आकार उद्योग का सामान्य मानक है, जो डिज़ाइन एकीकरण और प्रतिस्थापन में सुविधा प्रदान करता है।

1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग

यह एलईडी मुख्य रूप से उन पेशेवर प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए है जिनमें प्रदर्शन और जीवनकाल की सख्त आवश्यकताएं होती हैं। विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों में शामिल हैं:

• Industrial High Bay Lighting
• Commercial Downlights and Spotlights
• Outdoor Area Lighting
• विशेष पौधा प्रकाश व्यवस्था
• कोई भी अनुप्रयोग जिसमें मजबूत, टिकाऊ और उच्च आउटपुट वाली सफेद प्रकाश स्रोत की आवश्यकता हो।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी पैरामीटर सोल्डर पॉइंट तापमान (Ts) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये मान उपकरण के स्थायी क्षति की सीमा को दर्शाते हैं। इन स्थितियों में संचालन से प्रदर्शन की गारंटी नहीं है।

• Forward Current (IF):1000 mA (DC)
• Forward Pulse Current (IFP):1400 mA (Pulse width ≤10ms, Duty cycle ≤1/10)
• Power Dissipation (PD):3400 mW
• ऑपरेटिंग टेम्परेचर (Topr):-40°C से +100°C
• भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +100°C
• जंक्शन तापमान (Tj):125°C
• वेल्डिंग तापमान (Tsld):रिफ्लो वेल्डिंग तापमान अधिकतम 230°C या 260°C, अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ (सामान्य मान/अधिकतम मान)

• Forward Voltage (VF):3.2V / 3.6V (at IF=700mA)
• Reverse Voltage (VR):5V
• Reverse Current (IR):50 µA (Max)
• Viewing Angle (2θ1/2):120° (टिपिकल वैल्यू)

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

LED को एक मल्टी-पैरामीटर बिनिंग सिस्टम के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, ताकि प्रकाश रंग और प्रदर्शन में एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

3.1 संबंधित रंग तापमान (CCT) बिनिंग

उत्पाद 2700K (वार्म व्हाइट) से 8000K (कूल व्हाइट) तक मानक रंग तापमान रेंज प्रदान करता है। प्रत्येक रंग तापमान CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक विशिष्ट क्रोमैटिसिटी क्षेत्र से मेल खाता है (उदाहरण के लिए, 2700K क्षेत्र 8A, 8B, 8C, 8D से मेल खाता है)। यह सुनिश्चित करता है कि उत्सर्जित सफेद प्रकाश सटीक रंग सीमा के भीतर आता है।

3.2 चमकदार प्रवाह बिनिंग

ल्यूमिनस फ्लक्स को 700mA ड्राइव करंट पर न्यूनतम आउटपुट मान के आधार पर बिन किया जाता है। बिन को कोड (जैसे 2H, 2J, 2K) द्वारा परिभाषित किया जाता है और संबंधित न्यूनतम एवं विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स मान (इकाई: लुमेन) के साथ दिया जाता है। उदाहरण के लिए, एक तटस्थ श्वेत (3700-5000K) रंग तापमान, 70 रंग प्रतिपादन सूचकांक और 2L बिन वाली LED का न्यूनतम ल्यूमिनस फ्लक्स 172 lm और विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स 182 lm होता है। ध्यान दें: शिपमेंट न्यूनतम ल्यूमिनस फ्लक्स और CCT क्रोमैटिसिटी क्षेत्र की गारंटी देता है; वास्तविक ल्यूमिनस फ्लक्स अधिक हो सकता है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को भी ग्रेड किया जाता है, ताकि कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव सर्किट डिज़ाइन में सहायता मिल सके।

• कोड 2:VF = 2.8V से 3.0V
• अच्छी सोल्डरिंग और थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए PCB लेआउट के लिए पैड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। साथ ही, रिफ्लो असेंबली के दौरान सोल्डर पेस्ट की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए संबंधित स्टेंसिल डिज़ाइन की सिफारिश की जाती है, जो विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और PCB तक इष्टतम थर्मल पथ प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।VF = 3.0V से 3.2V
• कोड 4:VF = 3.2V से 3.4V

3.4 मॉडल नामकरण नियम

उत्पाद मॉडल एक संरचित कोडिंग प्रणाली का पालन करता है: T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□। संख्याएँ क्रमशः इंगित करती हैं: उत्पाद श्रृंखला, पैकेजिंग कोड (उदाहरण के लिए '19' सिरेमिक 3535 का प्रतिनिधित्व करता है), चिप गणना कोड (उदाहरण के लिए 'P' एकल उच्च-शक्ति चिप का प्रतिनिधित्व करता है), लेंस/ऑप्टिकल कोड, उत्सर्जन रंग कोड (उदाहरण के लिए 'L' वार्म व्हाइट, 'C' न्यूट्रल व्हाइट, 'W' कूल व्हाइट का प्रतिनिधित्व करता है), आंतरिक कोड, लुमेन आउटपुट बिनिंग कोड और फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग कोड।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 Outline Drawing and Dimensions

LED मानक 3.5mm x 3.5mm सिरेमिक पैकेज में निर्मित है। विस्तृत आयाम चित्र शीर्ष दृश्य, पार्श्व दृश्य और महत्वपूर्ण आयाम प्रदर्शित करते हैं। सहनशीलता निर्दिष्ट है: .X आयाम ±0.10mm, .XX आयाम ±0.05mm।

4.2 Recommended Pad Pattern and Stencil Design

A land pattern design is provided for PCB layout, ensuring proper soldering and thermal connection. A corresponding stencil design is also recommended to control solder paste volume during reflow assembly, which is crucial for achieving a reliable solder joint and optimal thermal path to the PCB.

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

5.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

I-V वक्र ड्राइवर डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है। यह धारा और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है, 700mA पर विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 3.2V होता है। डिज़ाइनर को स्थिर संचालन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए।

5.2 फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स

यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन कैसे धारा में वृद्धि के साथ बदलता है। आमतौर पर उच्च धारा पर, दक्षता में कमी और जंक्शन तापमान में वृद्धि के कारण एक सब-लीनियर संबंध देखा जाता है। अनुशंसित 700mA पर संचालन, उत्पादन और प्रकाश दक्षता के बीच संतुलन प्रदान करता है।

5.3 स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन एवं जंक्शन तापमान का प्रभाव

सापेक्ष स्पेक्ट्रल पावर वितरण वक्र सफेद एलईडी की विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश तीव्रता दर्शाता है, जो नीली चिप उत्सर्जन और फॉस्फर रूपांतरित प्रकाश का संयोजन है। दूसरा वक्र दर्शाता है कि स्पेक्ट्रम जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कैसे विस्थापित होता है, जो रंग निर्देशांक को प्रभावित करता है और अंतिम डिजाइन में उचित ताप प्रबंधन लागू करने की आवश्यकता होती है।

6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

यह LED मानक लीड-फ्री रीफ्लो वेल्डिंग तापमान प्रोफाइल के अनुकूल है। वेल्डिंग के दौरान डिवाइस बॉडी का अधिकतम तापमान 230°C पर 10 सेकंड या 260°C पर 10 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। आंतरिक चिप, बॉन्डिंग वायर या फॉस्फर को क्षति से बचाने के लिए अनुशंसित तापमान प्रोफाइल का पालन करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

6.2 संचालन एवं भंडारण संबंधी सावधानियाँ

एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD सुरक्षा उपाय अपनाए जाने चाहिए। निर्दिष्ट तापमान सीमा (-40°C से +100°C) के भीतर, नमी अवशोषण को रोकने के लिए इसे शुष्क, नियंत्रित वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए, जो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव का कारण बन सकता है।

7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील पैकेजिंग

उत्पाद एम्बॉस्ड कैरियर टेप पर रील के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो स्वचालित प्लेसमेंट मशीनों के लिए उपयुक्त हैं। विनिर्माण उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप पॉकेट और रील विनिर्देशों के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।

7.2 पैकेजिंग विनिर्देश

विनिर्देशों में प्रति रील मात्रा, प्रति आंतरिक बॉक्स रीलों की संख्या और प्रति बाहरी कार्टन बक्सों की संख्या शामिल है। उचित पैकेजिंग यह सुनिश्चित करती है कि घटक परिवहन और भंडारण के दौरान सुरक्षित रहें।

8. अनुप्रयोग नोट और डिज़ाइन विचार

8.1 थर्मल प्रबंधन

यह उच्च-शक्ति LED डिज़ाइन का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। सिरेमिक पैकेजिंग में कम थर्मल प्रतिरोध होता है, लेकिन यदि एक अच्छा थर्मल पथ नहीं है, तो यह लाभ प्राप्त नहीं होगा। PCB को थर्मली कंडक्टिव डिज़ाइन का उपयोग करना चाहिए, आमतौर पर मेटल-कोर PCB (MCPCB) या इंसुलेटेड मेटल सबस्ट्रेट (IMS) के साथ, और पर्याप्त हीटसिंक के साथ, ताकि जंक्शन तापमान को अधिकतम रेटेड 125°C से काफी नीचे बनाए रखा जा सके, जिससे लंबी आयु और स्थिर प्रदर्शन प्राप्त हो।

8.2 इलेक्ट्रिकल ड्राइव

हमेशा कॉन्स्टेंट करंट एलईडी ड्राइवर का उपयोग करें। ड्राइवर के आउटपुट वोल्टेज रेंज को डिजाइन करते समय, वोल्टेज बिनिंग (कोड 2, 3, या 4) पर विचार करें। सुनिश्चित करें कि ड्राइवर का करंट इच्छित ऑपरेटिंग पॉइंट (जैसे 700mA) से मेल खाता है और इसमें उचित ओवरकरंट, ओवरवोल्टेज और ओपन/शॉर्ट सर्किट सुरक्षा है।

8.3 प्रकाशिकी डिजाइन

This LED features a wide viewing angle of 120°. For directional lighting, secondary optics (lenses or reflectors) are required. The mechanical drawings provide the necessary dimensional information for designing or selecting compatible optics.

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

Standard plastic 3535 packaging की तुलना में, इस ceramic 3535 LED की मुख्य भिन्नता इसकी तापीय क्षमता में है। Ceramic सामग्री आमतौर पर junction से solder point तक कम तापीय प्रतिरोध प्रदान करती है, जिससे यह उच्च ड्राइव करंट सहन कर सकती है, या समान करंट पर कम junction तापमान पर काम कर सकती है। यह सीधे तौर पर जीवनकाल (L70, L90 मेट्रिक्स) को बेहतर बनाती है और दीर्घकालिक उपयोग में प्रकाश रंग बदलाव को कम करती है। यह इसे उच्च विश्वसनीयता या उच्च तनाव वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाती है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

10.1 क्या मैं इस LED को लगातार 1000mA पर चला सकता हूँ?

हालांकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 1000mA है, लेकिन विशिष्ट कार्यशील स्थिति 700mA है। लगातार 1000mA पर काम करने से काफी अधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी, जो जंक्शन तापमान को इसकी सीमा के करीब ले जाएगी, जिससे जीवनकाल में भारी कमी आ सकती है और प्रकाश रंग में विस्थापन हो सकता है। जब तक कि उत्कृष्ट ताप प्रबंधन क्षमता न हो और इससे होने वाली विश्वसनीयता में कमी को समझा न जाए, तब तक ऐसा करने की सलाह नहीं दी जाती है।

10.2 ल्यूमिनस फ्लक्स "न्यूनतम" बिनिंग का क्या अर्थ है?

न्यूनतम मान एक गारंटीकृत मान है; इस बिन के भीतर शिप किया गया कोई भी LED, मानक परीक्षण स्थितियों में, इस प्रकाश आउटपुट मान को प्राप्त या पार करेगा। विशिष्ट मान वह औसत आउटपुट है जिसकी आप अपेक्षा कर सकते हैं। डेटाशीट निर्दिष्ट करती है कि शिप किए गए उत्पादों का वास्तविक मान बिन के न्यूनतम मान से अधिक हो सकता है, लेकिन वह हमेशा निर्दिष्ट CCT क्रोमैटिसिटी क्षेत्र के अनुरूप होगा।

10.3 5A, 5B, 5C, 5D जैसे CCT ग्रेडेशन कोड की व्याख्या कैसे करें?

ये CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर विशिष्ट चतुर्भुज (या क्षेत्र) हैं। 4000K के नाममात्र CCT वाला LED, इसके क्रोमैटिसिटी निर्देशांक इन चार पूर्वनिर्धारित क्षेत्रों (5A, 5B, 5C, या 5D) में से किसी एक के भीतर गिरेंगे। यह प्रणाली एक ही बैच के भीतर और समान विनिर्देशों के अनुसार ऑर्डर किए गए विभिन्न बैचों के बीच कठोर प्रकाश और रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी विश्लेषण

परिदृश्य:50W के उच्च बे पैनल लाइट को डिज़ाइन करने के लिए कई एलईडी का उपयोग करें।
डिज़ाइन चरण:
1. लक्ष्य आउटपुट:आवश्यक कुल लुमेन निर्धारित करें।
2. LED चयन:एक प्रकाश प्रवाह ग्रेड चुनें (उदाहरण के लिए 2M, 700mA पर विशिष्ट मान लगभग 190 lm)। LED की संख्या की गणना करें: लक्ष्य 50,000 lm / प्रति LED 190 lm ≈ 263 LED। वास्तविक डिजाइन में, प्रकाशिकी और तापीय हानियों को ध्यान में रखना आवश्यक है।
3. थर्मल डिजाइन:263 एलईडी के लिए, प्रत्येक 3.2V, 0.7A, कुल विद्युत शक्ति लगभग 589W है। यदि सिस्टम दक्षता 40% मानी जाए, तो लगभग 353W ऊष्मा का निष्कासन करने की आवश्यकता है। एक बड़े सक्रिय हीटसिंक या ऊष्मा को कई मॉड्यूल में वितरित करने की आवश्यकता है।
4. विद्युत डिजाइन:कई कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवरों का उपयोग करें, प्रत्येक ड्राइवर एलईडी की एक सीरीज या सीरीज-पैरेलल स्ट्रिंग को संचालित करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रत्येक स्ट्रिंग का कुल फॉरवर्ड वोल्टेज ड्राइवर के आउटपुट वोल्टेज रेंज के भीतर है, और VF बिनिंग पर विचार करें।
5. ऑप्टिकल डिज़ाइन:आवश्यक बीम पैटर्न और प्रकाश वितरण प्राप्त करने के लिए अलग सेकेंडरी लेंस या एकल बड़े रिफ्लेक्टर का उपयोग करें।

12. कार्य सिद्धांत परिचय

वाइट एलईडी सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस और फॉस्फर रूपांतरण के सिद्धांत पर कार्य करती है। एक डायरेक्ट बैंडगैप सेमीकंडक्टर चिप (आमतौर पर इंडियम गैलियम नाइट्राइड - InGaN) फॉरवर्ड बायस के तहत, जब इलेक्ट्रॉन और होल बैंडगैप को पार कर पुनर्संयोजित होते हैं, तो नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह नीला प्रकाश तब चिप पर या उसके निकट जमी फॉस्फर सामग्री (आमतौर पर यट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट - YAG:Ce) की परत को प्रकाशित करता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के कुछ फोटॉनों को अवशोषित करता है और पीले प्रकाश के व्यापक स्पेक्ट्रम में पुनः प्रकाश उत्सर्जित करता है। मानव आँख द्वारा अनुभव किया गया शेष नीला प्रकाश और व्यापक स्पेक्ट्रम पीले प्रकाश का मिश्रण सफेद प्रकाश के रूप में प्रकट होता है। नीले और पीले प्रकाश का सटीक अनुपात, और विशिष्ट फॉस्फर संरचना, सफेद प्रकाश के संबंधित रंग तापमान (CCT) और रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) को निर्धारित करते हैं।

13. तकनीकी रुझान

हाई-पावर एलईडी बाजार उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), उच्च विश्वसनीयता और बेहतर रंग गुणवत्ता की दिशा में लगातार विकसित हो रहा है। इस सिरेमिक 3535 पैकेज से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:
प्रकाश दक्षता में वृद्धि:ब्लू चिप की आंतरिक क्वांटम दक्षता और फॉस्फर रूपांतरण दक्षता में निरंतर सुधार।
रंग गुणवत्ता:开发具有更高显色指数（Ra >90）和改进R9（饱和红色）值的荧光粉体系，以实现更好的色彩还原，特别是在零售和博物馆照明中。
ताप प्रबंधन:तापीय प्रतिरोध को और कम करने और उच्च शक्ति घनत्व प्राप्त करने के लिए सिरेमिक और अन्य उच्च तापीय चालकता पैकेजिंग सामग्री (जैसे सिलिकॉन-आधारित, समग्र सामग्री) का निरंतर शोधन।
लघुकरण और एकीकरण:हालांकि 3535 पैकेज आकार अभी भी लोकप्रिय है, लेकिन चिप स्केल पैकेज (CSP) और एकीकृत मॉड्यूल की ओर रुझान है, जो कई LED चिप्स, ड्राइवर और कभी-कभी सेंसर को एक ऐसे इकाई में एकीकृत करते हैं जो असेंबली के लिए अधिक सुविधाजनक है, हालांकि यह आमतौर पर इस उत्पाद जैसे समर्पित सिरेमिक पैकेज के कुछ थर्मल प्रदर्शन का त्याग करता है।