एलईडी सिरेमिक 9292 सीरीज 10W व्हाइट एलईडी डेटाशीट - आकार 9.2x9.2x1.6mm - वोल्टेज 28V - पावर 10W - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

9292 Ceramic Series एक उच्च-शक्ति, सतह-माउंट एलईडी समाधान का प्रतिनिधित्व करती है, जिसे मांगलिक प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें मजबूत थर्मल प्रबंधन और सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। सिरेमिक सब्सट्रेट उत्कृष्ट ऊष्मा अपव्यय प्रदान करता है, जिससे एलईडी उच्च ड्राइव धाराओं पर कार्य कर सकती है और अपने जीवनकाल में लुमेन आउटपुट और रंग स्थिरता बनाए रख सकती है। यह श्रृंखला विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां विश्वसनीयता, उच्च दीप्त प्रवाह और सटीक रंग नियंत्रण महत्वपूर्ण हैं।

1.1 मुख्य लाभ

• श्रेष्ठ थर्मल प्रदर्शन: सिरेमिक पैकेज कम थर्मल प्रतिरोध प्रदान करता है, जो एलईडी जंक्शन से गर्मी को प्रभावी ढंग से पीसीबी और हीटसिंक तक स्थानांतरित करता है, जिससे दीर्घायु बढ़ती है और समय से पहले लुमेन मूल्यह्रास को रोका जाता है।
• उच्च शक्ति प्रबंधन: 500mA निरंतर फॉरवर्ड करंट तक संचालन करने में सक्षम, एक कॉम्पैक्ट 9.2mm x 9.2mm फुटप्रिंट से उच्च चमकदार आउटपुट प्रदान करता है।
• स्थिर रंग स्थिरता: उत्पादन बैच के भीतर न्यूनतम रंग और चमक भिन्नता सुनिश्चित करने के लिए Correlated Color Temperature (CCT) और ल्यूमिनस फ्लक्स दोनों के लिए एक कठोर बिनिंग प्रणाली का उपयोग करना।
• विस्तृत दृश्य कोण: एक विशिष्ट 120-डिग्री अर्ध-तीव्रता कोण क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था और डाउनलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त व्यापक, एकसमान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।

1.2 लक्ष्य अनुप्रयोग

यह एलईडी पेशेवर और औद्योगिक प्रकाश व्यवस्था बाजारों के लिए डिज़ाइन की गई है, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं: हाई-बे लाइटिंग, स्ट्रीट लाइटिंग, आर्किटेक्चरल फैकेड लाइटिंग, हाई-आउटपुट डाउनलाइट्स, और विशेष हॉर्टिकल्चरल लाइटिंग फिक्स्चर जहां सटीक स्पेक्ट्रल नियंत्रण और उच्च दक्षता की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय पैरामीटरों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये मान उन तनाव सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। विश्वसनीय दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए इन सीमाओं पर या उनके निकट संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• Forward Current (IF): 500 mA (निरंतर). इस धारा से अधिक होने पर जंक्शन तापमान घातीय रूप से बढ़ता है, जिससे विनाशकारी विफलता का जोखिम होता है।
• फॉरवर्ड पल्स करंट (IFP): 700 mA (पल्स चौड़ाई ≤10ms, ड्यूटी साइकिल ≤1/10). यह रेटिंग संक्षिप्त ओवरड्राइव परिदृश्यों की अनुमति देती है, जैसे परीक्षण के दौरान या पल्स ऑपरेशन सर्किट में, लेकिन पल्स शर्तों का कड़ाई से पालन करना चाहिए।
• पावर डिसिपेशन (PD): 15000 mW (15W). यह पैकेज द्वारा व्यय की जा सकने वाली अधिकतम स्वीकार्य शक्ति है, जिसकी गणना VF * IF के रूप में की जाती है। उच्च ड्राइव धाराओं पर इस सीमा के भीतर रहने के लिए उचित हीटसिंकिंग अनिवार्य है।
• Junction Temperature (Tj): 125 °C. सेमीकंडक्टर जंक्शन पर अनुमत अधिकतम तापमान। एप्लिकेशन के थर्मल डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सभी परिचालन स्थितियों में निर्दिष्ट प्रदर्शन और जीवनकाल बनाए रखने के लिए Tj इस मान से नीचे रहे।
• Soldering Temperature (Tsld): 230°C या 260°C पर अधिकतम 10 सेकंड के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग। यह PCB असेंबली के लिए प्रक्रिया विंडो को परिभाषित करता है।

2.2 Typical Electro-Optical Characteristics

T के एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापा गया_s = 25°C (सब्सट्रेट तापमान).

• Forward Voltage (V_F): Typical 28V, Maximum 30V at I_F=350mA. अपेक्षाकृत उच्च वोल्टेज इंगित करता है कि यह संभवतः पैकेज के भीतर एक मल्टी-चिप श्रृंखला विन्यास है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइवर पर्याप्त वोल्टेज हेडरूम प्रदान कर सके।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5V. एलईडी रिवर्स बायस के प्रति बहुत संवेदनशील होती हैं। यदि रिवर्स वोल्टेज लगाए जाने का कोई जोखिम हो तो सर्किट सुरक्षा (जैसे, समानांतर में डायोड) आवश्यक है।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2): 120° (Typical), 140° (Max). यह व्यापक बीम कोण सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है, जो कई अनुप्रयोगों में द्वितीयक प्रकाशिकी की आवश्यकता को कम करता है।

3. Binning System Explanation

प्रकाश परियोजनाओं में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एक सटीक बिनिंग प्रणाली महत्वपूर्ण है। यह एलईडी बहुआयामी बिनिंग दृष्टिकोण का उपयोग करती है।

3.1 सहसंबद्ध रंग तापमान (सीसीटी) बिनिंग

उत्पाद प्रकाश उद्योग में आम मानक सीसीटी में पेश किया जाता है: 2700K (वार्म व्हाइट), 3000K, 3500K, 4000K, 4500K, 5000K (न्यूट्रल व्हाइट), 5700K, और 6500K (कूल व्हाइट)। प्रत्येक सीसीटी को CIE 1931 आरेख पर विशिष्ट वर्णिकता क्षेत्रों में आगे विभाजित किया गया है (उदाहरण के लिए, 2700K के लिए 8A, 8B, 8C, 8D)। यह दो-अक्षर कोड सुनिश्चित करता है कि उत्सर्जित सफेद प्रकाश एक बहुत ही सघन रंग स्थान के भीतर आता है, जिससे व्यक्तिगत एलईडी के बीच ध्यान देने योग्य अंतर न्यूनतम हो जाते हैं।

3.2 Luminous Flux Binning

Flux को 350mA ड्राइव करंट पर न्यूनतम मानों के आधार पर बिन किया जाता है। उदाहरण के लिए, 3K फ्लक्स कोड वाला एक न्यूट्रल व्हाइट LED (3700-5000K) 800 लुमेन का न्यूनतम आउटपुट गारंटी देता है, जिसका सामान्य मूल्य 900 लुमेन होता है। एक 3L कोड 900 लुमेन न्यूनतम की गारंटी देता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि निर्माता न्यूनतम मान निर्दिष्ट करता है, और वास्तविक शिप किए गए पार्ट्स इन मानों से अधिक हो सकते हैं, जबकि वे ऑर्डर किए गए CCT बिन के अनुरूप रहते हैं।

3.3 Model Number Decoding

मॉडल नंबर T12019L(C、W)A एक संरचित प्रारूप का अनुसरण करता है जो प्रमुख विशेषताओं को कोडित करता है:
T [सीरीज़ कोड] [फ्लक्स कोड] [CCT कोड] [आंतरिक कोड] - [अन्य कोड]।
उदाहरण के लिए, '12' 9292 सिरेमिक पैकेज को दर्शाता है। 'L', 'C', या 'W' क्रमशः वार्म वाइट, न्यूट्रल वाइट, या कूल वाइट को दर्शाता है। सटीक ऑर्डरिंग के लिए इस नामकरण को समझना आवश्यक है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

प्रदान किए गए ग्राफ़ विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार के बारे में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

यह वक्र गैर-रैखिक है। फॉरवर्ड वोल्टेज का एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है; यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। खराब हीटसिंक वाले डिज़ाइनों में थर्मल रनअवे से बचने के लिए इसे कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर डिज़ाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.2 Relative Luminous Flux vs. Forward Current

प्रकाश उत्पादन धारा के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है। हालांकि उच्च धाराओं (जैसे, 500mA) पर चलाने से अधिक प्रकाश मिलता है, पर दक्षता (लुमेन प्रति वाट) आमतौर पर कम हो जाती है, और जंक्शन तापमान काफी बढ़ जाता है। इष्टतम ड्राइव धारा आउटपुट, दक्षता और आयु के बीच संतुलन बनाती है।

4.3 Spectral Power Distribution & जंक्शन तापमान Effects

सापेक्ष वर्णक्रमीय ऊर्जा वक्र एक सफेद एलईडी के लिए तरंगदैर्ध्य के पार प्रकाश के वितरण को दर्शाता है, जो एक नीले चिप और एक फॉस्फर का संयोजन है। जंक्शन तापमान बनाम सापेक्ष वर्णक्रमीय ऊर्जा का ग्राफ रंग परिवर्तन को दर्शाता है। जैसे-जैसे Tj बढ़ता है, फॉस्फर रूपांतरण दक्षता बदल सकती है, जिससे अक्सर CCT में बदलाव और कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) में संभावित कमी आती है। कम Tj बनाए रखना रंग स्थिरता की कुंजी है।

5. Mechanical & Package Information

5.1 Dimensions and Outline Drawing

LED का एक वर्गाकार फुटप्रिंट 9.2mm x 9.2mm है जिसकी सामान्य ऊंचाई लगभग 1.6mm होती है। सिरेमिक बॉडी विश्वसनीय पिक-एंड-प्लेस असेंबली और कुशल थर्मल संपर्क के लिए एक मजबूत और समतल सतह प्रदान करती है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट और स्टेंसिल डिज़ाइन

डेटाशीट में विस्तृत लैंड पैटर्न और सोल्डर स्टेंसिल ड्रॉइंग प्रदान की गई हैं। पैड डिज़ाइन विद्युत कनेक्शन के साथ-साथ एक प्राथमिक थर्मल पथ के रूप में भी महत्वपूर्ण है। अनुशंसित स्टेंसिल एपर्चर यह सुनिश्चित करता है कि शॉर्ट्स का कारण बने बिना एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ के लिए सोल्डर पेस्ट की सही मात्रा जमा हो। इन यांत्रिक ड्रॉइंग के लिए ±0.10mm की सहनशीलता निर्दिष्ट है।

5.3 Polarity Identification

The package includes markings or a physical feature (like a chamfered corner) to indicate the cathode (-) terminal. Correct orientation is vital during PCB assembly.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

LED मानक लीड-फ्री (SAC) रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगत है। अधिकतम शिखर तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 230°C से ऊपर का समय 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। सिरेमिक पैकेज को थर्मल शॉक से बचाने के लिए नियंत्रित रैंप-अप और कूल-डाउन दर की सिफारिश की जाती है।

6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज सावधानियाँ

LEDs इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील हैं। ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करते हुए एक ESD-सुरक्षित वातावरण में हैंडल करें। निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-40°C से +100°C) के भीतर और कम आर्द्रता पर मूल नमी-रोधी बैग में स्टोर करें। यदि पैकेज लंबे समय तक परिवेशी वायु के संपर्क में रहा है, तो "पॉपकॉर्निंग" (वाष्प दबाव के कारण पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए रीफ्लो से पहले बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है।

7. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

7.1 थर्मल प्रबंधन

हाई-पावर एलईडी के साथ डिज़ाइन करने का यह सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। गर्मी को एक सेकेंडरी हीटसिंक तक स्थानांतरित करने के लिए, मोटी कॉपर परत (जैसे, 2oz या अधिक) वाला PCB और एलईडी पैड के नीचे थर्मल वाया का उपयोग करें। बाहरी हीटसिंक के आकार और डिज़ाइन की गणना अधिकतम परिवेश तापमान, ड्राइव करंट और वांछित जंक्शन तापमान (इष्टतम जीवनकाल के लिए 100°C से नीचे रखने की सिफारिश की जाती है) के आधार पर की जानी चाहिए। थर्मल ग्रीस या पैड जैसी थर्मल इंटरफ़ेस सामग्री (TIMs) गर्मी हस्तांतरण में सुधार कर सकती है।

7.2 Electrical Drive

स्थिर संचालन के लिए एक नियत-धारा ड्राइवर अनिवार्य है। ड्राइवर को एलईडी स्ट्रिंग के कुल अग्र वोल्टेज (Vf * श्रृंखला में एलईडी की संख्या) और चुनी गई ड्राइव धारा के लिए रेटेड होना चाहिए। अति-वोल्टेज, विपरीत ध्रुवता, और खुले/लघु परिपथों के विरुद्ध सुरक्षा शामिल करें। यदि अनुप्रयोग द्वारा आवश्यक हो तो डिमिंग क्षमताओं (PWM या एनालॉग) पर विचार करें।_F * number of LEDs in series) and the chosen drive current. Include protection against over-voltage, reverse polarity, and open/short circuits. Consider dimming capabilities (PWM or analog) if required by the application.

7.3 Optical Integration

120-डिग्री का व्यापक दृश्य कोण कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त हो सकता है। अधिक नियंत्रित बीम पैटर्न के लिए, 9292 फुटप्रिंट के लिए डिज़ाइन किए गए द्वितीयक प्रकाशिकी (परावर्तक या लेंस) का उपयोग किया जा सकता है। सुनिश्चित करें कि कोई भी प्रकाशीय सामग्री एलईडी से होने वाले कार्यशील तापमान और यूवी एक्सपोजर को सहन कर सकती है।

8. वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों के साथ तुलना

प्लास्टिक-पैकेज्ड एसएमडी एलईडी (जैसे, 5050) की तुलना में, 9292 सिरेमिक श्रृंखला काफी अधिक पावर डेंसिटी और श्रेष्ठ थर्मल प्रदर्शन प्रदान करती है, जो उच्च ड्राइव करंट पर लंबी लाइफ और उच्च विश्वसनीयता सक्षम करती है। सीओबी (चिप-ऑन-बोर्ड) एलईडी की तुलना में, 9292 एक डिस्क्रीट कंपोनेंट है जो ऐरे डिज़ाइन में अधिक लचीलापन, आसान रिप्लेसमेंट और अक्सर ऑप्टिकल कंट्रोल के लिए बेहतर पॉइंट-सोर्स विशेषताएं प्रदान करता है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

9.1 इस एलईडी का सामान्य लाइफटाइम (एल70/बी50) क्या है?

डेटाशीट में जीवनकाल वक्र (L70, 70% ल्यूमेन रखरखाव का समय) निर्दिष्ट नहीं है। यह अनुप्रयोग के थर्मल प्रबंधन और ड्राइव करंट पर अत्यधिक निर्भर करता है। उपयुक्त हीटसिंक के साथ अनुशंसित करंट पर या उससे कम पर संचालित होने पर, 50,000 घंटे से अधिक का जीवनकाल अपेक्षित हो सकता है। विशिष्ट विश्वसनीयता डेटा के लिए निर्माता से परामर्श करें।

9.2 क्या मैं इस एलईडी को 500mA पर लगातार चला सकता हूँ?

Yes, 500mA is the maximum continuous forward current rating. However, doing so will generate maximum heat. The application must have exceptional thermal management to keep the junction temperature within safe limits (<<125°C) to achieve rated performance and longevity. Often, driving at a lower current (e.g., 350mA) offers a better balance of efficiency, lifetime, and thermal load.

9.3 फ्लक्स बिन कोड (जैसे, 3K, 3L) की व्याख्या कैसे करूं?

फ्लक्स कोड परीक्षण धारा (350mA) पर एक गारंटीकृत न्यूनतम दीप्तिमान आउटपुट को परिभाषित करता है। एक "3K" बिन का न्यूनतम मान 800 lm होता है, जबकि एक "3L" बिन का न्यूनतम मान 900 lm होता है। आपको अपने डिज़ाइन के लिए आवश्यक न्यूनतम चमक के आधार पर बिन का चयन करना चाहिए। वास्तविक भाग इस न्यूनतम मान पर या उससे ऊपर होंगे।

10. डिज़ाइन केस स्टडी: हाई-बे ल्यूमिनेयर

परिदृश्य: एक औद्योगिक गोदाम के लिए 150W हाई-बे लाइट डिजाइन करना, जिसका लक्ष्य फर्श स्तर पर 200 लक्स का प्रकाशमान हो।
डिजाइन प्रक्रिया:
1. प्रकाशमान आवश्यकता: क्षेत्र और लक्ष्य लक्स के आधार पर आवश्यक कुल लुमेन की गणना करें। ऑप्टिकल सिस्टम दक्षता और समय के साथ लुमेन ह्रास को ध्यान में रखते हुए आवश्यक एलईडी की संख्या निर्धारित करें।
2. Electrical Design: एलईडी को एक श्रृंखला-समानांतर विन्यास में व्यवस्थित करें जो एक स्थिर-धारा ड्राइवर के वोल्टेज और धारा आउटपुट के अनुकूल हो। उदाहरण के लिए, 10 एलईडी श्रृंखला में (~280V कुल V_F) प्रति स्ट्रिंग 350mA पर संचालित, कई स्ट्रिंग समानांतर में।
3. थर्मल डिज़ाइन: Use a metal-core PCB (MCPCB) with a high-performance dielectric layer. Mount the MCPCB onto a large aluminum finned heatsink. Perform thermal simulation or calculation to verify Tj < 100°C at 45°C ambient.
4. ऑप्टिकल डिज़ाइन: वांछित बीम पैटर्न (जैसे, चौड़े, समान कवरेज के लिए टाइप V वितरण) प्राप्त करने के लिए एक सेकेंडरी रिफ्लेक्टर या लेंस का चयन करें।
यह मामला मुख्य LED विनिर्देशों के आसपास विद्युत, तापीय और प्रकाशीय डिजाइन के एकीकरण को उजागर करता है।

11. तकनीकी सिद्धांत परिचय

9292 श्रृंखला जैसे एक सफेद LED फॉस्फर रूपांतरण के सिद्धांत पर कार्य करता है। डिवाइस का मूल एक अर्धचालक चिप (आमतौर पर InGaN आधारित) है जो अग्र अभिनत (इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस) होने पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके आसपास जमी पीले (और अक्सर लाल) फॉस्फर सामग्री की एक परत द्वारा आंशिक रूप से अवशोषित कर लिया जाता है। फॉस्फर लंबी तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश का पुनः उत्सर्जन करता है। शेष नीले प्रकाश और फॉस्फर से आने वाले व्यापक स्पेक्ट्रम वाले पीले/लाल प्रकाश का संयोजन मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव किया जाता है। नीले और फॉस्फर-रूपांतरित प्रकाश का अनुपात सफेद आउटपुट के सहसंबद्ध रंग तापमान (CCT) को निर्धारित करता है। सिरेमिक पैकेज मुख्य रूप से चिप और फॉस्फर को माउंट करने के लिए एक यांत्रिक रूप से मजबूत और ऊष्मा संचालक प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करता है, जो कुशल ऊष्मा निष्कर्षण को सुगम बनाता है जो फॉस्फर दक्षता और चिप प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

12. उद्योग रुझान और विकास

उच्च-शक्ति एलईडी बाजार उच्चतर दक्षता (लुमेन प्रति वाट), बेहतर रंग गुणवत्ता (उच्चतर CRI और R9 मान), और अधिक विश्वसनीयता की ओर विकसित होना जारी रखता है। 9292 जैसे सिरेमिक-पैकेज्ड एलईडी से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:
बढ़ी हुई शक्ति घनत्व: समान या छोटे पैकेज आकारों से अधिक प्रकाश उत्पादन प्राप्त करना, जिसके लिए उत्कृष्ट थर्मल सामग्री की आवश्यकता होती है।
रंग समंजन: समंजनीय-सफेद प्रणालियों में वृद्धि, जिसे बहु-चैनल सिरेमिक पैकेज या मिश्रण के लिए सटीक एकल-CCT बिनिंग द्वारा संबोधित किया जा सकता है।
Horticultural Lighting: पौधों की वृद्धि के लिए अनुकूलित विशिष्ट स्पेक्ट्रल आउटपुट वाले एलईडी की बढ़ी हुई मांग, जिससे कस्टमाइज्ड फॉस्फर मिश्रणों को संभालने में सक्षम मजबूत पैकेजों की आवश्यकता उत्पन्न हुई।
Advanced Thermal Materials: Development of ceramic composites and direct-bonded metal substrates with even lower thermal resistance.
Standardization: Continued industry efforts to standardize footprints, photometric testing, and lifetime reporting to simplify design and comparison for engineers.