2835 Cool White LED Data Sheet - 2.8x3.5mm Package - Forward Voltage 2.8V - Luminous Flux 28 Lumens - Technical Documentation in Hindi

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ उद्योग-मानक 2835 एनकैप्सुलेशन में निर्मित एक उच्च-प्रदर्शन सरफेस माउंट कूल व्हाइट एलईडी की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण कठोर वातावरण में विश्वसनीय और स्थिर प्रदर्शन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण और मजबूत संरचना है, जो विभिन्न प्रकाश व्यवस्था और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

इस घटक के मुख्य लाभों में उच्च प्रकाश दक्षता, विभिन्न कार्य स्थितियों के तहत स्थिर रंग विशेषताएं, और कठोर ऑटोमोटिव-ग्रेड प्रमाणन मानक (AEC-Q101) का अनुपालन शामिल है। इसका प्राथमिक लक्षित बाजार ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग सिस्टम, डिस्प्ले और स्विच बैकलाइट, और स्थिर सफेद प्रकाश आउटपुट की आवश्यकता वाले सामान्य संकेतक लैंप अनुप्रयोगों को शामिल करता है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 दीप्तिमितीय एवं विद्युत विशेषताएँ

यह उपकरण 10mA से 80mA की अनुमत सीमा के भीतर, 60mA की विशिष्ट अग्र धारा (I_F) पर कार्य करता है। इस विशिष्ट धारा पर, इसका चमकदार प्रवाह (Φ_v) 28 लुमेन (lm) है, ग्रेडिंग संरचना के अनुसार, न्यूनतम मान 24 lm और अधिकतम मान 40 lm है। संबंधित विशिष्ट अग्र वोल्टेज (V_F) 2.8 वोल्ट है, जो 2.5V से 3.5V के बीच है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य शीत श्वेत प्रकाश है, जिसके CIE 1931 रंग निर्देशांक विशिष्ट मान x=0.3292, y=0.3424 हैं, जिनकी सहनशीलता ±0.005 है। रंग प्रतिपादन सूचकांक (Ra) न्यूनतम 80 निर्दिष्ट है, जो प्रकाशित वस्तुओं के अच्छे रंग सत्यता को सुनिश्चित करता है।

2.2 ऊष्मीय एवं विश्वसनीयता मापदंड

एलईडी के जीवनकाल के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध दो मान निर्दिष्ट करता है: विद्युत माप मान (R_{th JS el}) 50 K/W है, और वास्तविक माप मान (R_{th JS real}) 100 K/W है। पूर्ण अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J) 125°C है। डिवाइस का ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40°C से +110°C है। इसमें मजबूत ईएसडी सुरक्षा है और यह 8 केवी (ह्यूमन बॉडी मॉडल) तक का सामना कर सकता है। यह घटक नमी संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल) 2 के अनुरूप है और JEDEC J-STD-020D के अनुसार प्री-कंडीशनिंग शामिल है।

2.3 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग

स्थायी क्षति को रोकने के लिए इन सीमाओं का पालन करना आवश्यक है। अधिकतम निरंतर शक्ति अपव्यय (P_d) 280 mW है। फॉरवर्ड करंट का निरंतर मान 80 mA से अधिक नहीं होना चाहिए। पल्स स्थितियों के लिए, 1500 mA का सर्ज करंट (I_FM). यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है, जो 30 सेकंड तक रहता है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन बैचों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए LED आउटपुट को विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। मुख्य बिनिंग मानदंड लुमेन आउटपुट और संबंधित चमक तीव्रता हैं।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेड

इस उत्पाद के लिए उपलब्ध लुमेन आउटपुट बिन डेटाशीट तालिका में हाइलाइट किए गए हैं। ये B1 (21-24 lm) जैसे निम्न आउटपुट समूहों से लेकर उच्च आउटपुट समूहों तक होते हैं। 28 lm के विशिष्ट मान के आधार पर, विशेषता तालिका में सूचीबद्ध विशिष्ट भाग B7 बिन (27-30 lm) या समान बिन से संबंधित है। डिज़ाइनरों को अपने आवेदन के लिए आवश्यक प्रकाश आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए ऑर्डर देते समय उपयुक्त बिन कोड का चयन करना चाहिए।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व)

यह ग्राफ एक विशिष्ट LED के गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। वोल्टेज करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है, लेकिन उच्च करंट पर वृद्धि की दर थोड़ी धीमी हो जाती है। यह वक्र करंट-सीमित ड्राइव सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट

कम करंट स्तरों पर, प्रकाश उत्पादन करंट के साथ सुपरलीनियर रूप से बढ़ता है, और विशिष्ट 60mA बिंदु के निकट अधिक रैखिक हो जाता है। 60mA से काफी अधिक करंट पर संचालन से दक्षता लाभ कम हो जाते हैं और थर्मल स्ट्रेस बढ़ जाता है।

4.3 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान

यह थर्मल डिजाइन का एक महत्वपूर्ण चार्ट है। लुमेन आउटपुट जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। 100°C पर आउटपुट 25°C पर आउटपुट से काफी कम होता है। उत्पाद के जीवनकाल में स्थिर प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए प्रभावी हीट सिंक डिजाइन आवश्यक है।

4.4 क्रोमैटिसिटी शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान और करंट

ΔCIE x और ΔCIE y के चार्ट दर्शाते हैं कि जंक्शन तापमान और फॉरवर्ड करंट में परिवर्तन के साथ क्रोमैटिसिटी निर्देशांक में मामूली शिफ्ट होती है। शिफ्ट की सीमा बहुत कम (±0.02) है, जो अच्छे कलर स्टेबिलिटी का संकेत देती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें स्थिर व्हाइट पॉइंट की आवश्यकता होती है।

4.5 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व

यह कर्व अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट को पैड तापमान के फलन के रूप में परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, 90°C पैड तापमान पर, अधिकतम करंट 80 mA है। 110°C पर, यह लगभग 53 mA तक डेरेट हो जाता है। 10mA से कम करंट पर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

4.6 अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता

यह ग्राफ डिज़ाइनर को विभिन्न पल्स चौड़ाई (t_{) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए सुरक्षित पीक पल्स करंट (I}F(A)_p)। यह पल्स ऑपरेशन (जैसे मल्टीप्लेक्स्ड लाइटिंग या फ्लैशिंग इंडिकेटर लैंप में) के दौरान औसत पावर सीमा को पार किए बिना उच्च तात्कालिक करंट के उपयोग की अनुमति देता है।

4.7 स्पेक्ट्रल वितरण

सापेक्ष वर्णक्रमीय शक्ति वितरण ग्राफ दर्शाता है कि LED चिप से निकलने वाले नीले प्रकाश तरंगदैर्ध्य क्षेत्र (लगभग 450-460nm) में एक शिखर है, जो फॉस्फर द्वारा उत्पन्न व्यापक पीले प्रकाश उत्सर्जन के साथ मिलकर एक ठंडे श्वेत प्रकाश स्पेक्ट्रम का निर्माण करता है। श्वेत LED में, गहरे लाल या अवरक्त क्षेत्र में कोई महत्वपूर्ण आउटपुट न होना एक विशिष्ट विशेषता है।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

यह एलईडी 2835 पैकेज आकार का उपयोग करता है, जिसका विशिष्ट आयाम लगभग 2.8 मिमी लंबा और 3.5 मिमी चौड़ा होता है। सटीक आयाम चित्र, जिसमें ऊंचाई, लेंस आकार और पैड स्थान शामिल हैं, स्पेसिफिकेशन शीट के यांत्रिक आयाम अनुभाग में प्रदान किए गए हैं। स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए सहनशीलता महत्वपूर्ण है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन

डिवाइस के एनोड और कैथोड को चिह्नित किया गया है, आमतौर पर कैथोड साइड पर एक निक या हरे रंग के चिह्न जैसे दृश्य संकेत होते हैं। विश्वसनीय सोल्डर जोड़, PCB को उचित तापीय चालन, और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान टॉम्बस्टोनिंग को रोकने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट प्रदान किया गया है। पैड डिजाइन में आमतौर पर डिवाइस के थर्मल पैड के नीचे गर्मी को अन्य PCB परतों या हीट सिंक में स्थानांतरित करने के लिए थर्मल वाया शामिल होते हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

थर्मल शॉक और क्षति को रोकने के लिए विस्तृत रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल निर्धारित की गई है। महत्वपूर्ण पैरामीटर में प्रीहीट रैंप, सोक ज़ोन, 260°C से अधिक नहीं पीक तापमान, और नियंत्रित कूलिंग दर शामिल हैं। लिक्विडस ऊपर का समय (TAL) और पीक तापमान ±5°C के भीतर का समय महत्वपूर्ण सीमा शर्तें हैं, जिनका सोल्डर जोड़ अखंडता और LED विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए पालन किया जाना चाहिए।

6.2 उपयोग संबंधी सावधानियां

सामान्य संचालन सावधानियों में लेंस पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचना, प्रकाशीय सतहों के प्रदूषण को रोकना और संचालन के दौरान उचित ESD सुरक्षा उपायों का उपयोग करना शामिल है। यदि MSL स्तर से अधिक हो गया है या पैकेज बैग खुलने का समय निर्दिष्ट कार्यशाला जीवन से अधिक हो गया है, तो उपकरण को उसके मूल डिसिकेंट युक्त नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

LED को टेप और रील रूप में आपूर्ति की जाती है, जो उच्च-गति स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगत है। पैकेजिंग जानकारी रील आकार, कैरियर टेप चौड़ाई, पॉकेट पिच और कैरियर टेप पर घटक की दिशा का विवरण देती है। पार्ट नंबर संरचना मुख्य विशेषताओं को कोड करती है, जैसे बेस उत्पाद कोड (उदाहरण के लिए, 67-11S-C80600H-AM), जो विशिष्ट लुमेन/रंग बिन से जुड़ा हो सकता है। आर्डर जानकारी अनुभाग स्पष्ट करता है कि आवश्यक बिन कोड और पैकेजिंग मात्रा कैसे निर्दिष्ट करें।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर लाइटिंग, स्विच बैकलाइट, रीडिंग लैंप और इन्फोटेनमेंट सिस्टम बटन। AEC-Q101 प्रमाणन इसे इन कठोर वातावरण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
• बैकलाइटिंग:इसकी उच्च चमक और चौड़े देखने के कोण के कारण, यह साइड-लाइट या डायरेक्ट-लाइट एलसीडी पैनल, मेम्ब्रेन स्विच, प्रतीक संकेतक और छोटे विज्ञापन डिस्प्ले के लिए आदर्श है।
• सामान्य संकेतन:स्टेटस इंडिकेटर, पैनल लाइट और ठंडे सफेद बिंदु की आवश्यकता वाली सजावटी प्रकाश व्यवस्था।

8.2 डिज़ाइन विचार

• ड्राइवर सर्किट:स्थिर प्रकाश उत्पादन और रंग सुनिश्चित करने के लिए कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग अनिवार्य है। ड्राइवर V_Fरेंज और आवश्यक ऑपरेटिंग करंट I पर आधारित होना चाहिए।_F.
• थर्मल मैनेजमेंट:पीसीबी लेआउट को हीट डिसिपेशन के अनुकूल होना चाहिए। एक थर्मल पैड, जो कई वाया के माध्यम से ग्राउंड प्लेन या समर्पित कॉपर पोर से जुड़ा हो, के उपयोग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। अपेक्षित ऑपरेटिंग परिवेश तापमान के लिए डेरेटिंग कर्व का संदर्भ लेना आवश्यक है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:120-डिग्री व्यूइंग एंगल लैम्बर्टियन वितरण के समान है। फोकस्ड या डायरेक्शनल लाइट के लिए सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता होती है। कवर लेंस या डिफ्यूज़र डिज़ाइन करते समय, एलईडी के स्वयं के लेंस मटेरियल पर विचार किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक कमर्शियल-ग्रेड 2835 एलईडी की तुलना में, इस डिवाइस की प्रमुख भिन्नता इसकी ऑटोमोटिव-ग्रेड प्रमाणीकरण (AEC-Q101) और उच्चतर विश्वसनीयता विनिर्देशों में निहित है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए एक मजबूत समाधान प्रदान करता है जहां तापमान चक्रण, आर्द्रता और दीर्घकालिक विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है। निर्दिष्ट 8kV ESD सुरक्षा भी कई बेसिक एलईडी से बेहतर है, जो बेहतर ऑपरेटिंग मजबूती प्रदान करती है। विस्तृत बिनिंग संरचना उन अनुप्रयोगों के लिए प्रकाश उत्पादन पर अधिक कठोर नियंत्रण प्रदान करती है जिन्हें कई इकाइयों के बीच स्थिरता की आवश्यकता होती है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V बिजली आपूर्ति से चला सकता हूं?
उत्तर: नहीं। LED एक करंट-चालित उपकरण है। आपको श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला, या अधिमानतः एक स्थिर-धारा चालन सर्किट का उपयोग करना चाहिए। आवश्यक रोकनेवाला मान बिजली आपूर्ति वोल्टेज और आवश्यक धारा पर LED के फॉरवर्ड वोल्टेज पर निर्भर करता है।

प्रश्न: दो अलग-अलग थर्मल प्रतिरोध मान (50 K/W और 100 K/W) क्यों हैं?
उत्तर: विद्युत मापन विधि (50 K/W) तेज है लेकिन वास्तविक थर्मल प्रतिरोध को कम आंक सकती है। भौतिक मापन विधि (100 K/W) अधिक सटीक है और गंभीर थर्मल मॉडलिंग के लिए लागू की जानी चाहिए। विश्वसनीय डिजाइन के लिए, हमेशा अधिक रूढ़िवादी (उच्चतर) मान का उपयोग करना चाहिए।

प्रश्न: अगर मैं LED को इसके अधिकतम 125°C जंक्शन तापमान पर चलाता हूं तो क्या होगा?
उत्तर: पूर्ण अधिकतम रेटिंग पर संचालन, ल्यूमेन रखरखाव में त्वरित गिरावट और संभावित फॉस्फर गिरावट के कारण, LED के जीवनकाल को नाटकीय रूप से कम कर देगा। डिजाइन का लक्ष्य जंक्शन तापमान को यथासंभव कम रखना चाहिए, लंबे जीवनकाल के लिए आदर्श रूप से 85°C से नीचे।

प्रश्न: ऑर्डर देते समय बिन कोड की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: बिन कोड (जैसे B7) उस बैच के एलईडी की गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम लुमेन आउटपुट सीमा को परिभाषित करता है। आपको अपने ऑर्डर में वांछित बिन निर्दिष्ट करना होगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आपको ऐसे एलईडी प्राप्त हों जो आपके एप्लिकेशन की चमक एकरूपता आवश्यकताओं को पूरा करने वाले प्रदर्शन को सुनिश्चित करें।

11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

11.1 ऑटोमोटिव डैशबोर्ड कॉम्बिनेशन मीटर बैकलाइट

इस एप्लिकेशन में, गेज और एलसीडी स्क्रीन को समान बैकलाइट प्रदान करने के लिए कई एलईडी को व्यवस्थित किया जाता है। डिज़ाइन विचारों में शामिल हैं: चमक और धब्बों से बचने के लिए एक समान लुमेन आउटपुट बिन (जैसे B7) का चयन करना; चमक को नियंत्रित करने के लिए PWM डिमेबल कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर ऐरे का उपयोग करना; ऑटोमोटिव डैशबोर्ड के भीतर उच्च परिवेशी तापमान के लिए पीसीबी पर मजबूत थर्मल डिज़ाइन लागू करना; और समान प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल डिज़ाइन (लाइट गाइड प्लेट, डिफ्यूज़र) को एलईडी के 120-डिग्री उत्सर्जन पैटर्न के साथ संगत सुनिश्चित करना।

11.2 औद्योगिक नियंत्रण पैनल संकेतक प्रकाश

फैक्ट्री मशीनों पर स्टेटस इंडिकेटर लाइट्स के लिए, एक एकल एलईडी का उपयोग किया जा सकता है। एक सरल सर्किट को डिज़ाइन किया जा सकता है जो 24V DC सप्लाई से एक श्रृंखला अवरोधक का उपयोग करता है, जिसके अवरोधक मान की गणना R = (24V - V_F) / I_F। अधिकतम V का उपयोग करें_F3.5V का मान यह सुनिश्चित करता है कि उच्चतम V वाले डिवाइसों के लिए भी करंट 60mA से अधिक न हो। व्यापक देखने का कोण सुनिश्चित करता है कि संकेतक विभिन्न ऑपरेटर स्थितियों से देखा जा सकता है।_F12. कार्य सिद्धांत

12. कार्य सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-रूपांतरित सफेद एलईडी है। इसका मूल एक अर्धचालक चिप (आमतौर पर InGaN आधारित) है, जो फॉरवर्ड बायस्ड होने पर (इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस) नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके आसपास जमी पीली (और अक्सर लाल) फॉस्फर कोटिंग पर पड़ता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और इसे व्यापक पीले और लाल प्रकाश स्पेक्ट्रम के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीला प्रकाश रूपांतरित पीले/लाल प्रकाश के साथ मिलकर मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। नीले प्रकाश और फॉस्फर-रूपांतरित प्रकाश का सटीक अनुपात संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है, जिससे डिवाइस की "ठंडी सफेद रोशनी" विनिर्देश बनती है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

2835 पैकेज जैसे SMD एलईडी के लिए समग्र रुझान उच्च प्रकाश दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन (लाल पुनरुत्पादन में सुधार के लिए उच्च CRI और R9 मान), और उच्च कार्य तापमान पर अधिक विश्वसनीयता की ओर है। साथ ही, सख्त रंग स्थिरता (छोटे मैकएडम एलिप्स) और प्रति लुमेन कम लागत की भी मांग है। ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में, उच्च तापमान रेंज और कठोर थर्मल साइकिल को सहन करने में सक्षम एलईडी की आवश्यकता होती है। ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स और कई एलईडी चिप्स को एक ही पैकेज (COB - चिप-ऑन-बोर्ड, या एकीकृत एलईडी मॉड्यूल) में एकीकृत करना एक अन्य महत्वपूर्ण रुझान है, हालांकि इस 2835 एलईडी जैसे अलग-अलग घटक लचीली, वितरित प्रकाश डिजाइन के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं।