ELUA3535OG5 UVA LED डेटाशीट - 3.5x3.5x3.5mm - 3.2-4.0V - 500mA - 360-410nm - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

ELUA3535OG5 श्रृंखला एक उच्च-गुणवत्ता, उच्च-विश्वसनीयता वाली सिरेमिक-आधारित LED है जो विशेष रूप से पराबैंगनी (UVA) अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है। इसकी मजबूत संरचना और प्रदर्शन विशेषताएं इसे चुनौतीपूर्ण वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती हैं।

1.1 मुख्य लाभ

• उच्च शक्ति आउटपुट: उच्च विकिरण फ्लक्स प्रदान करता है, जो महत्वपूर्ण यूवी तीव्रता वाले अनुप्रयोगों के लिए प्रभावी बनाता है।
• सिरेमिक पैकेज (Al2O3): प्लास्टिक पैकेजों की तुलना में उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन, यांत्रिक शक्ति और दीर्घकालिक विश्वसनीयता प्रदान करता है।
• कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर: 3.5mm x 3.5mm x 3.5mm फुटप्रिंट उच्च-घनत्व PCB लेआउट की अनुमति देता है।
• अनुपालन और सुरक्षा: उत्पाद RoHS अनुपालन, सीसा-मुक्त, EU REACH अनुपालन और हैलोजन-मुक्त है, जो कठोर पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों को पूरा करता है।
• ESD सुरक्षा: 2KV (HBM) तक अंतर्निहित इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सुरक्षा, जो हैंडलिंग और परिचालन मजबूती को बढ़ाती है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह एलईडी श्रृंखला विभिन्न पेशेवर और औद्योगिक यूवी अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है, जिनमें शामिल हैं:

• यूवी स्टरलाइज़ेशन और कीटाणुशोधन प्रणालियाँ।
• वायु और जल शुद्धिकरण के लिए यूवी फोटोकैटलिसिस।
• यूवी सेंसर और डिटेक्शन लाइटिंग।
• एडहेसिव्स, स्याही और कोटिंग्स के लिए क्योरिंग प्रक्रियाएं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके पार डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन इन सीमाओं के भीतर बनाए रखा जाना चाहिए।

• अधिकतम अग्र धारा (I_F): 385nm, 395nm, और 405nm प्रकारों के लिए 1000mA; 365nm प्रकार के लिए 700mA। यह अंतर संभवतः कम तरंगदैर्ध्य पर उच्च फोटॉन ऊर्जा और संबद्ध तापीय चुनौतियों के कारण है।
• Maximum Junction Temperature (T_J): 105°C. जंक्शन तापमान को इस सीमा से नीचे बनाए रखना दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है।
• Thermal Resistance (R_th): 4°C/W. यह कम मान चिप से थर्मल पैड तक कुशल ऊष्मा स्थानांतरण को दर्शाता है, जो सिरेमिक पैकेज द्वारा सुगम बनाया गया है।
• Operating Temperature Range (T_Opr): -10°C to +100°C.

2.2 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ

यह तालिका 500mA की अग्र धारा (I_F) पर मानक उत्पाद विन्यासों के लिए प्रमुख प्रदर्शन डेटा प्रदान करती है।

• शिखर तरंगदैर्ध्य: चार श्रेणियों में उपलब्ध: 360-370nm, 380-390nm, 390-400nm, और 400-410nm, जो UVA स्पेक्ट्रम को कवर करती हैं।
• Radiant Flux: न्यूनतम मान 900mW (360-370nm) से 1000mW (अन्य तरंगदैर्ध्य) तक होते हैं। विशिष्ट मान लगभग 1200-1250mW के आसपास होते हैं।
• Forward Voltage (V_F): आमतौर पर 500mA पर 3.2V से 4.0V के बीच, जहाँ सख्त नियंत्रण के लिए विशिष्ट बिन परिभाषित किए गए हैं।

3. Product Binning System Explanation

बिनिंग समान विशेषताओं वाले एलईडी को समूहित करके सुसंगत प्रदर्शन सुनिश्चित करती है। यह एक समान आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

3.1 Radiant Flux Binning

एलईडी को उनके न्यूनतम रेडिएंट फ्लक्स आउटपुट के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। 360nm समूह और 380-410nm समूहों के लिए अलग-अलग बिन कोड (U1, U2, U3, U4) का उपयोग किया जाता है, जो तरंग दैर्ध्य में विशिष्ट प्रदर्शन भिन्नताओं को दर्शाता है।

3.2 पीक वेवलेंथ बिनिंग

एलईडी को उनकी पीक वेवलेंथ रेंज (जैसे, 360-370nm, 380-390nm) के अनुरूप समूहों (U36, U38, U39, U40) में वर्गीकृत किया जाता है। ±1nm की सख्त सहनशीलता निर्दिष्ट की गई है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

वोल्टेज को 0.2V के चरणों में बिन किया जाता है (उदाहरण: 3.2-3.4V, 3.4-3.6V)। यह ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने और श्रृंखला में जुड़े कई एलईडी में बिजली अपव्यय का प्रबंधन करने में सहायता करता है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

4.1 Spectrum and Relative Emission

स्पेक्ट्रम वक्र एलईडी की विशेषता वाले संकीर्ण उत्सर्जन शिखर दिखाते हैं। 365nm एलईडी की तुलना में लंबी तरंग दैर्ध्य वाले प्रकारों (385nm, 395nm, 405nm) की तुलना में इसका स्पेक्ट्रम थोड़ा व्यापक है।

4.2 Relative Radiant Flux vs. Forward Current

विकिरण फ्लक्स धारा के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है। 405nm LED सबसे अधिक सापेक्ष आउटपुट दर्शाती है, जबकि उच्च धाराओं पर 365nm LED सबसे कम दर्शाती है, जो इसकी निम्नतर अधिकतम धारा रेटिंग के अनुरूप है।

4.3 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा

V_F वक्र एक विशिष्ट डायोड विशेषता दर्शाते हैं। 365nm LED आम तौर पर समान धारा पर अन्य की तुलना में अधिक अग्र वोल्टेज प्रदर्शित करती है, जो कम तरंगदैर्ध्य अर्धचालकों के लिए अपेक्षित है।

4.4 तापमान निर्भरता

• Radiant Flux vs. Temperature: परिवेशी तापमान बढ़ने पर आउटपुट कम हो जाता है, जिसमें 365nm LED सबसे संवेदनशील होती है। प्रदर्शन बनाए रखने के लिए प्रभावी हीटसिंकिंग आवश्यक है।
• पीक वेवलेंथ बनाम तापमान: तापमान बढ़ने के साथ पीक वेवलेंथ थोड़ी लंबी तरंगदैर्ध्य (रेड-शिफ्ट) की ओर खिसक जाती है।
• Forward Voltage vs. Temperature: V_F तापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है, जो अर्धचालकों के लिए एक विशिष्ट व्यवहार है।

4.5 Derating Curve

डिरेटिंग वक्र थर्मल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। यह परिवेश के तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट दर्शाता है। उदाहरण के लिए, 85°C के परिवेश तापमान पर, 105°C जंक्शन तापमान को पार करने से रोकने के लिए अधिकतम करंट काफी कम कर दिया जाता है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Mechanical Dimensions

LED का एक वर्गाकार फुटप्रिंट 3.5mm x 3.5mm है जिसकी ऊंचाई 3.5mm है। आयामी चित्र सभी महत्वपूर्ण लंबाईयों को निर्दिष्ट करता है, जिसमें लेंस गुंबद और थर्मल पैड तथा विद्युत पैडों की स्थिति शामिल है। सहनशीलता आमतौर पर ±0.1mm होती है।

5.2 पैड विन्यास और ध्रुवता

नीचे का दृश्य पैड लेआउट दिखाता है: एनोड और कैथोड के लिए दो बड़े पैड, और एक केंद्रीय, बड़ा थर्मल पैड। थर्मल पैड विद्युत रूप से अलग है और इष्टतम ताप अपव्यय के लिए इसे एक पीसीबी कॉपर पोर से जोड़ा जाना चाहिए। पैकेज पर ही ध्रुवता स्पष्ट रूप से अंकित है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एलईडी मानक एसएमटी (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी) प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल का सावधानीपूर्वक पालन किया जाना चाहिए। प्रमुख विचारों में शामिल हैं:

• पैकेज और आंतरिक बॉन्ड पर थर्मल स्ट्रेस को कम करने के लिए दो रीफ्लो चक्रों से अधिक होने से बचें।
• LED पर मिलाप के तापन और शीतलन चरणों के दौरान यांत्रिक तनाव से बचें।
• मिलाप के बाद PCB को मोड़ें नहीं, क्योंकि इससे सिरेमिक पैकेज या सोल्डर जोड़ों में दरार पड़ सकती है।

6.2 Storage and Handling

निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-40°C से +100°C) के भीतर शुष्क वातावरण में संग्रहित करें। एकीकृत लेकिन सीमित ESD सुरक्षा के कारण हैंडलिंग के दौरान ESD-सुरक्षित प्रक्रियाओं का उपयोग करें।

7. ऑर्डरिंग जानकारी और मॉडल नामकरण

पार्ट नंबर एक विस्तृत संरचना का अनुसरण करता है: ELUA3535OG5-PXXXXYY3240500-VD1M

• EL: निर्माता कोड।
• UA: UVA उत्पाद को दर्शाता है।
• 3535: पैकेज आकार (3.5mm x 3.5mm).
• O: पैकेज सामग्री (Al₂O₃ सिरेमिक)।
• जी: कोटिंग (एजी)।
• 5: देखने का कोण (50°)।
• PXXXX: शिखर तरंगदैर्ध्य कोड (उदाहरण: 6070, 360-370nm के लिए)।
• YY: Minimum radiant flux bin (e.g., U1 for 900mW).
• 3240: फॉरवर्ड वोल्टेज स्पेसिफिकेशन रेंज (3.2-4.0V).
• 500: रेटेड फॉरवर्ड करंट (500mA).
• V: चिप प्रकार (लंबवत).
• D: चिप आकार (45mil).
• 1: Number of chips (1).
• M: प्रक्रिया प्रकार (मोल्डिंग).

8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

8.1 थर्मल प्रबंधन

यह डिज़ाइन का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। कम थर्मल प्रतिरोध (4°C/W) तभी प्रभावी होता है जब गर्मी थर्मल पैड से दूर संचालित की जाती है। आंतरिक ग्राउंड प्लेन या बाहरी हीटसिंक से जुड़े पर्याप्त थर्मल वायस वाले PCB का उपयोग करें। डिरेटिंग कर्व का उपयोग करके जंक्शन तापमान की निगरानी करें।

8.2 Electrical Drive

फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें। एकसमान करंट वितरण सुनिश्चित करने के लिए श्रृंखला में कई LEDs के लिए डिज़ाइन करते समय वोल्टेज बिनिंग पर विचार करें। पूर्ण अधिकतम करंट रेटिंग्स से अधिक न जाएं।

8.3 ऑप्टिकल डिजाइन

50° व्यूइंग एंगल अपेक्षाकृत चौड़ी बीम प्रदान करता है। फोकस्ड अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है। समय के साथ पीले पड़ने और क्षरण को रोकने के लिए सुनिश्चित करें कि उपयोग की गई कोई भी सामग्री (लेंस, एनकैप्सुलेंट्स) यूवी-स्टेबल है।

9. Technical Comparison and Differentiation

The primary differentiators of the ELUA3535OG5 series are its ceramic package और उच्च-शक्ति यूवीए आउटपुट एक कॉम्पैक्ट 3535 फुटप्रिंट में।

• बनाम प्लास्टिक पैकेज यूवीए एलईडी: Ceramic offers superior thermal performance, higher maximum junction temperature, and better long-term reliability under high-power UV operation, which can degrade plastics.
• vs. Larger Ceramic Packages: The 3535 size enables more compact designs without sacrificing the benefits of ceramic construction.
• vs. Lower Power UVA LEDs: इसकी उच्च विकिरण फ्लक्स (1500mW तक) इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है जिनमें उच्च विकिरण की आवश्यकता होती है, जिससे दिए गए आउटपुट के लिए आवश्यक एलईडी की संख्या कम हो जाती है।

10. Frequently Asked Questions (FAQ)

10.1 365nm संस्करण के लिए अधिकतम धारा कम क्यों है?

छोटी तरंगदैर्ध्य वाले LEDs (जैसे 365nm) में आमतौर पर दीवार-प्लग दक्षता कम होती है, जिसका अर्थ है कि विद्युत शक्ति का एक उच्च प्रतिशत प्रकाश के बजाय ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है। विश्वसनीयता बनाए रखने और जंक्शन पर अत्यधिक गर्मी को रोकने के लिए, अधिकतम धारा को कम किया जाता है।

10.2 थर्मल पैड को जोड़ना कितना महत्वपूर्ण है?

उच्च धाराओं पर विश्वसनीय संचालन के लिए यह बिल्कुल आवश्यक है। थर्मल पैड ऊष्मा निकासी का प्राथमिक मार्ग है। इसे ठीक से न जोड़ने पर एलईडी तेजी से अधिक गर्म हो जाएगी, जिससे समय से पहले विफलता (ल्यूमेन मूल्यह्रास) या तत्काल क्षति हो सकती है।

10.3 क्या मैं इस एलईडी को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूं?

यह अनुशंसित नहीं है। एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। उनका फॉरवर्ड वोल्टेज नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है और यूनिट से यूनिट में भिन्न होता है (जैसा कि बिनिंग में देखा गया है)। एक स्थिर वोल्टेज स्रोत थर्मल रनअवे का कारण बन सकता है, जहां बढ़ता करंट अधिक गर्मी पैदा करता है, जो Vf को कम करता है,_Fजिससे और भी अधिक करंट होता है, और अंततः एलईडी नष्ट हो जाती है। हमेशा एक स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

10.4 इस एलईडी का सामान्य जीवनकाल क्या है?

हालांकि इस डेटाशीट में एक विशिष्ट L70/L50 जीवनकाल (प्रारंभिक आउटपुट के 70% या 50% तक के घंटे) प्रदान नहीं किया गया है, उच्च-गुणवत्ता वाली सिरेमिक संरचना और 105°C अधिकतम जंक्शन तापमान का विनिर्देशन अच्छी दीर्घकालिक विश्वसनीयता के संकेतक हैं। वास्तविक जीवनकाल संचालन की स्थितियों, विशेष रूप से जंक्शन तापमान पर बहुत अधिक निर्भर करता है। अनुशंसित करंट पर या उससे नीचे और उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन के साथ संचालन करने से जीवनकाल अधिकतम होगा।

11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी

11.1 यूवी-क्यूरिंग स्टेशन फॉर एडहेसिव्स

Scenario: तेजी से जमने वाले चिपकने वाले पदार्थों के लिए एक बेंचटॉप यूवी क्यूरिंग स्टेशन डिजाइन करना। स्टेशन को 10cm x 10cm क्षेत्र पर समान उच्च-तीव्रता वाली यूवीए रोशनी प्रदान करने के लिए एलईडी की एक सरणी की आवश्यकता है।

Design Steps:

1. एलईडी चयन: ELUA3535OG5-P0010U2... (400-410nm) वेरिएंट चुनें, क्योंकि कई एडहेसिव इस तरंगदैर्ध्य सीमा में कुशलता से क्योर होने के लिए तैयार किए गए हैं।
2. ऐरे लेआउट: आवश्यक विकिरण (mW/cm²) के आधार पर कार्य दूरी पर आवश्यक एलईडी की संख्या की गणना करें। एकसमानता के लिए 50° बीम को केंद्रित या विसरित करने के लिए प्रकाशिकी का उपयोग आवश्यक हो सकता है।
3. Thermal Design: उच्च तापीय चालकता वाले डाइइलेक्ट्रिक परत के साथ एल्यूमीनियम-कोर पीसीबी (MCPCB) पर एलईडी माउंट करें। फिर पूरे MCPCB को एक पंखे के साथ एक्सट्रूडेड एल्यूमीनियम हीटसिंक से जोड़ा जाता है।
4. विद्युत डिजाइन: श्रृंखला/समानांतर विन्यास में सभी एलईडी के लिए कुल धारा की आपूर्ति करने में सक्षम एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें। उपयुक्त फ्यूजिंग और धारा निगरानी शामिल करें।
5. नियंत्रण: लंबे समय तक उपयोग के दौरान अधिक गर्म होने से बचाने के लिए हीटसिंक पर एक टाइमर और संभवतः एक तापमान सेंसर लागू करें।

परिणाम: सिरेमिक UVA एलईडी की मजबूत थर्मल और ऑप्टिकल प्रदर्शन द्वारा सक्षम, एक विश्वसनीय, उच्च-प्रदर्शन क्यूरिंग स्टेशन जिसमें सुसंगत आउटपुट और लंबी सेवा जीवन है।

12. Operating Principle Introduction

UVA LED दृश्य प्रकाश LED के समान मूलभूत सिद्धांत पर कार्य करते हैं: एक अर्धचालक सामग्री में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। UVA प्रकाश (315-400nm) के लिए, आवश्यक विस्तृत बैंडगैप प्राप्त करने के लिए विशिष्ट संरचना वाली सामग्री जैसे अल्युमीनियम गैलियम नाइट्राइड (AlGaN) या इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) का उपयोग किया जाता है। सिरेमिक पैकेज एक मजबूत सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है जो अर्धचालक चिप से गर्मी को प्रभावी ढंग से दूर ले जाता है, जो प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से UVA अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले उच्च ड्राइव करंट पर।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और दृष्टिकोण

UVA एलईडी का बाजार स्टरलाइजेशन, शुद्धिकरण और औद्योगिक क्योरिंग में अनुप्रयोगों द्वारा संचालित है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:

• बढ़ी हुई दक्षता (WPE): चल रहे शोध का उद्देश्य UVA एलईडी की वॉल-प्लग दक्षता में सुधार करना है, जिससे समान प्रकाशीय आउटपुट के लिए ऊर्जा खपत और तापीय भार कम हो सके।
• उच्च शक्ति घनत्व: विकास उसी या छोटे पैकेज आकारों, जैसे 3535, में अधिक प्रकाशीय शक्ति समाहित करने की दिशा में जारी है, जिससे अधिक कॉम्पैक्ट और शक्तिशाली प्रणालियाँ संभव होती हैं।
• छोटी तरंगदैर्ध्य पर बेहतर विश्वसनीयता: UVA स्पेक्ट्रम के निचले सिरे (जैसे, 365nm) और UVB/UVC रेंज में उत्सर्जित करने वाले एलईडी की दीर्घायु और प्रदर्शन को बढ़ाना जीवाणुरोधी अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण फोकस बना हुआ है।
• एडवांस्ड पैकेजिंग: पैकेज सामग्री (जैसे, अन्य सिरेमिक, कम्पोजिट) और थर्मल इंटरफेस प्रौद्योगिकियों में नवाचार ताकि उच्च-शक्ति सरणियों में थर्मल प्रतिरोध को और कम किया जा सके और ऊष्मा का प्रबंधन किया जा सके।
• स्मार्ट इंटीग्रेशन: उन्नत प्रणालियों में बंद-लूप नियंत्रण के लिए एलईडी मॉड्यूल के भीतर सेंसर (जैसे, तापमान या विकिरण निगरानी के लिए) के संभावित एकीकरण।