गहरा लाल एलईडी लैंप 333-2SDRD/S530-A3 स्पेसिफिकेशन शीट - 5mm गोल - वोल्टेज 2.0V - पावर 60mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 5mm गोलाकार, थ्रू-होल, गहरे लाल रंग के LED लैंप की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तार से वर्णन करता है। यह उपकरण AlGaInP चिप तकनीक का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है और लाल बिखरने वाली राल में पैक किया गया है, ताकि उच्च चमक वाला गहरा लाल प्रकाश उत्पादन हो सके। यह एक मजबूत और विश्वसनीय घटक है, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में विभिन्न संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ

• उच्च चमक:उच्च चमक तीव्रता वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया।
• देखने का कोण विकल्प:विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप कई देखने के कोण विकल्प प्रदान करता है।
• पैकेजिंग:स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त टेप और रील पैकेजिंग प्रदान की जाती है।
• पर्यावरण अनुपालन:उत्पाद लीड-मुक्त है और RoHS मानकों का अनुपालन करता है।
• विश्वसनीयता:विश्वसनीय और मजबूत डिजाइन, दीर्घकालिक संचालन के लिए उपयुक्त।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह एलईडी मुख्य रूप से विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में संकेतक या बैकलाइट स्रोत के रूप में कार्य करता है, जिसमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• टेलीविज़न
• कंप्यूटर मॉनिटर
• टेलीफोन
• पर्सनल कंप्यूटर और परिधीय उपकरण

2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण

यह खंड "पूर्ण अधिकतम रेटिंग" और "ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ" तालिकाओं में परिभाषित डिवाइस के प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विवेचन प्रस्तुत करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमित स्थितियों को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में या इससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।

• Continuous Forward Current (I_F):25 mA. यह एलईडी पर लगातार लगाया जा सकने वाला अधिकतम डीसी करंट है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):60 mA. यह उच्चतर करंट केवल पल्स स्थितियों में अनुमत है (ड्यूटी साइकिल 1/10 @ 1 kHz), जो मल्टीप्लेक्सिंग या अल्पकालिक उच्च चमक प्राप्त करने के लिए उपयुक्त है।
• Reverse Voltage (V_R):5 V. Exceeding this voltage under reverse bias may cause junction breakdown.
• Power Dissipation (P_d):60 mW. The maximum power that the package can dissipate, calculated by the formula V_F* I_F.
• कार्य और भंडारण तापमान:-40°C से +85°C (कार्य), -40°C से +100°C (भंडारण)। ये व्यापक सीमाएँ इंगित करती हैं कि यह औद्योगिक और ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त है।
• वेल्डिंग तापमान:260°C पर 5 सेकंड तक निरंतर। यह रिफ्लो या हैंड सोल्डरिंग के लिए थर्मल प्रोफाइल सहनशीलता को परिभाषित करता है।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ

ये 25°C मानक परीक्षण स्थितियों और 20mA फॉरवर्ड करंट पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• प्रकाश तीव्रता (I_v):100 mcd (न्यूनतम), 160 mcd (विशिष्ट)। यह गहरे लाल प्रकाश की अनुभूत चमक को मात्रात्मक रूप से व्यक्त करता है। मापन अनिश्चितता ±10% है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):30° (typical). यह संकीर्ण दृष्टिकोण गैर-बिखराव या हल्के बिखराव वाले लेंस की विशेषता है, जो अधिक केंद्रित प्रकाश किरण उत्पन्न करता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p):650 nm (typical). वह तरंगदैर्ध्य जिस पर प्रकाश उत्पादन शक्ति अधिकतम होती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):639 nm (typical). मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, जो रंग को परिभाषित करती है। अनिश्चितता ±1.0 nm है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):2.0 V (टाइपिकल), 2.4 V (मैक्सिमम), I_F=20mA पर। यह कम वोल्टेज AlGaInP रेड LED की विशिष्ट विशेषता है। मापन अनिश्चितता ±0.1V है।
• रिवर्स करंट (I_R):10 µA (मैक्सिमम), V_R=5V की स्थिति में। यह बंद अवस्था में अधिकतम लीकेज करंट निर्धारित करता है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

टाइपिकल करैक्टरिस्टिक कर्व्स विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं, जो सर्किट डिज़ाइन और थर्मल मैनेजमेंट के लिए महत्वपूर्ण है।

3.1 स्पेक्ट्रल और स्थानिक वितरण

“सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य"वक्र 650 nm पर केंद्रित, संकीर्ण स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ ~20 nm) वाले वितरण को दर्शाता है, जो गहरे लाल रंग की शुद्धता की पुष्टि करता है।"दिशात्मकतावक्र 30° के दृश्य कोण को स्पष्ट रूप से दर्शाता है, जो प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को प्रदर्शित करता है।

3.2 विद्युत और ऊष्मीय संबंध

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):यह एक्सपोनेंशियल कर्व करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन का आधार है। 20mA पर एक विशिष्ट V_F2.0V होता है, जिसे सीरीज रेसिस्टर की गणना के लिए डिजाइन पॉइंट के रूप में उपयोग किया जा सकता है: R = (V_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F.
• सापेक्ष तीव्रता बनाम अग्र धारा:यह वक्र दर्शाता है कि सामान्य कार्य सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन और धारा के बीच लगभग रैखिक संबंध होता है, जो धारा नियंत्रण के माध्यम से सरल चमक डिमिंग की अनुमति देता है।
• सापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। उच्च तापमान वाले वातावरण या उच्च शक्ति वाले डिजाइन में, इस थर्मल डिरेटिंग को ध्यान में रखना आवश्यक है।
• अग्र धारा बनाम परिवेश तापमान:हालांकि यह एक सीधी रेटिंग नहीं है, लेकिन डीरेटिंग आवश्यकताओं के साथ इस वक्र पर विचार करने से पता चलता है कि बढ़े हुए परिवेश के तापमान पर विश्वसनीयता बनाए रखने और लुमेन रखरखाव में त्वरित गिरावट को रोकने के लिए ऑपरेटिंग करंट को कम करने की आवश्यकता है।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 पैकेज आयाम

यह उपकरण लाल बिखरने वाले लेंस के साथ एक मानक 5mm गोलाकार LED है। महत्वपूर्ण आयाम विवरण में शामिल हैं:

• सभी आयाम मिलीमीटर में हैं।
• पिन पिच 0.1 इंच (2.54 मिमी) ग्रिड है, जो मानक प्रोटोटाइप बोर्ड के साथ संगत है।
• फ्लैंज (गुंबद के आधार का किनारा) की ऊंचाई 1.5 मिमी से कम होनी चाहिए ताकि PCB पर सही ढंग से बैठ सके।
• जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, आयामों की सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है।

4.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड को आमतौर पर LED पैकेज के किनारे पर एक समतल और/या छोटे लीड द्वारा पहचाना जाता है। स्थापना के दौरान सही ध्रुवीयता का ध्यान रखना आवश्यक है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

डिवाइस की अखंडता और प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए सही संचालन महत्वपूर्ण है।

5.1 पिन फॉर्मिंग

• एपॉक्सी एलईडी के आधार से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर पिन को मोड़ें।
• फॉर्मिंग ऑपरेशनहोना चाहिए सोल्डरिंग।
• सोल्डरिंग से पहले किया जाना चाहिए। पैकेज पर तनाव लगाने से बचें। PCB होल मिसअलाइनमेंट के कारण पिन पर पड़ने वाला बल एपॉक्सी और LED प्रदर्शन को क्षतिग्रस्त कर सकता है।
• कमरे के तापमान पर पिन काटें।

5.2 भंडारण

• भंडारण की शर्तें: तापमान ≤30°C, सापेक्ष आर्द्रता ≤70%। इन शर्तों के तहत, शेल्फ जीवन 3 महीने है।
• यदि लंबे समय तक भंडारण की आवश्यकता हो (अधिकतम 1 वर्ष), तो नाइट्रोजन और डेसिकेंट युक्त सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें।
• नम वातावरण में संक्षेपण से बचने के लिए तापमान में अचानक परिवर्तन से बचें।

5.3 वेल्डिंग प्रक्रिया

मुख्य नियम:वेल्ड बिंदु से एपॉक्सी एलईडी लैंप बीड तक न्यूनतम दूरी 3mm रखें।

• हस्त वेल्डिंग:सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान ≤300°C (अधिकतम 30W आयरन के लिए), सोल्डरिंग समय ≤3 सेकंड।
• वेव सोल्डरिंग या डिप सोल्डरिंग:प्रीहीट ≤100°C (अधिकतम 60 सेकंड), सोल्डर बाथ तापमान ≤260°C, समय ≤5 सेकंड।
• उच्च तापमान चरण के दौरान पिनों पर तनाव लगाने से बचें।
• दोहरावदार सोल्डरिंग न करें (एकल बार सोल्डरिंग)।
• सोल्डरिंग के बाद LED को कमरे के तापमान तक धीरे-धीरे ठंडा होने दें; तेजी से क्वेंचिंग से बचें।

5.4 सफाई

• यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान वाले आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करके सफाई करें, समय ≤1 मिनट।
• अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो क्षति न होने की पुष्टि के लिए व्यापक पूर्व सत्यापन आवश्यक है।

5.5 थर्मल प्रबंधन

उचित थर्मल डिजाइन महत्वपूर्ण है। डीरेटिंग कर्व के अनुसार, उच्च परिवेश तापमान पर, ऑपरेटिंग करंट को उचित रूप से कम किया जाना चाहिए। अपर्याप्त ताप अपव्यय से लाइट आउटपुट कम होगा, रंग में बदलाव आएगा और जीवनकाल घटेगा।

6. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

6.1 पैकेजिंग विनिर्देश

डिवाइस पैकेजिंग का उद्देश्य स्थैतिक बिजली निर्वहन (ESD) और नमी से होने वाले नुकसान को रोकना है:

• प्राथमिक पैकेजिंग:एंटीस्टैटिक बैग।
• Secondary packaging:Inner box containing multiple anti-static bags.
• Tertiary packaging:बाहरी कार्टन जिसमें कई आंतरिक बक्से होते हैं।
• पैकेजिंग मात्रा:प्रति बैग न्यूनतम 200-500 टुकड़े। प्रति आंतरिक बॉक्स 5 बैग। प्रति बाहरी कार्टन 10 आंतरिक बॉक्स।

6.2 लेबल विवरण

पैकेजिंग पर लेबल में ट्रैकिंग और विनिर्देशों के लिए कोड शामिल हो सकते हैं:

• CPN:ग्राहक पार्ट नंबर।
• P/N:निर्माता पार्ट नंबर (उदाहरण के लिए, 333-2SDRD/S530-A3)।
• QTY:शामिल मात्रा।
• CAT / Ranks:यह प्रदर्शन श्रेणी (उदाहरण के लिए, ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेड) को दर्शा सकता है।
• HUE:प्रमुख तरंगदैर्ध्य कोड।
• LOT No:ट्रेसेबल उत्पादन बैच संख्या।

7. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार

7.1 सर्किट डिज़ाइन

सीरीज़ करंट लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग अवश्य करें। टाइपिकल V_F(2.0V) के आधार पर गणना करें, लेकिन सुनिश्चित करें कि सर्किट अधिकतम V_F(2.4V) को आवश्यक करंट से अधिक हुए बिना सहन कर सके। उदाहरण के लिए, 5V पावर सप्लाई का उपयोग करते हुए, लक्ष्य I_F20mA है: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω। अधिकतम V_Fपर करंट की जाँच करें: I = (5V - 2.4V) / 150 Ω ≈ 17.3 mA, यह सुरक्षित है।

7.2 PCB लेआउट

सुनिश्चित करें कि होल पोजीशन 2.54mm पिन पिच के साथ सटीक रूप से संरेखित है। 3mm न्यूनतम सोल्डर पैड दूरी आवश्यकता को पूरा करने के लिए LED बॉडी के चारों ओर पर्याप्त क्लीयरेंस प्रदान करें। उन इंडिकेटर लाइट्स के लिए जिन्हें कई कोणों से देखने की आवश्यकता होती है, कंपोनेंट पर LED को स्थित करते समय उसके 30° व्यूइंग एंगल को ध्यान में रखें।

7.3 ऐरे में थर्मल प्रबंधन

जब कई एलईडी का सघन उपयोग किया जाता है या उच्च ड्राइव करंट पर काम किया जाता है, तो उनके द्वारा संयुक्त रूप से उत्पन्न गर्मी पर विचार करना आवश्यक है। सुसंगत चमक और जीवनकाल बनाए रखने के लिए, पर्याप्त अंतराल, वेंटिलेशन प्रदान करें, या जंक्शन तापमान का प्रबंधन करने के लिए कम ड्राइव करंट का उपयोग करने पर विचार करें।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

AlGaInP प्रौद्योगिकी पर आधारित यह गहरा लाल LED निम्नलिखित प्रमुख लाभ प्रदान करता है:

• पुराने GaAsP लाल LED की तुलना में:समान धारा पर, प्रकाश उत्सर्जन दक्षता काफी अधिक है और आउटपुट अधिक चमकीला है।
• Wide-angle scattering LED की तुलना करें:30° viewing angle एक अधिक निर्देशित बीम प्रदान करता है, जो पैनल संकेतकों के लिए आदर्श है, प्रकाश मुख्य रूप से सामने से दिखाई देता है, जिससे परावर्तित प्रकाश कम हो जाता है।
• Standard red (~630nm) की तुलना करें:गहरा लाल रंग (639-650nm) विशिष्ट सौंदर्य आवश्यकताओं, सेंसर अनुप्रयोगों, या नारंगी-लाल से अलग करने की आवश्यकता वाले मामलों के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है।

9. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

9.1 क्या मैं इस LED को लगातार 25mA पर चला सकता हूँ?

हाँ, 25mA पूर्ण अधिकतम निरंतर अग्र धारा है। हालाँकि, सर्वोत्तम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए, आमतौर पर अधिकतम रेटेड मान से कम पर संचालित करने की सलाह दी जाती है। 20mA की विशिष्ट परीक्षण धारा पर चलाने की अनुशंसा की जाती है।

9.2 देखने का कोण केवल 30 डिग्री क्यों है?

30° का दृश्य कोण इस विशिष्ट LED की एक डिज़ाइन विशेषता है, जो लेंस के आकार और राल के प्रकीर्णन स्तर के माध्यम से प्राप्त की जाती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें व्यापक क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के बजाय अधिक केंद्रित प्रकाश पुंज की आवश्यकता होती है।

9.3 स्पेसिफिकेशन शीट में "टाइपिकल" मानों की व्याख्या कैसे करें?

"टाइपिकल" मान निर्दिष्ट शर्तों के तहत उत्पाद की अपेक्षित औसत प्रदर्शन को दर्शाता है। व्यक्तिगत उपकरण प्रदान किए गए अधिकतम/न्यूनतम मानों की सीमा के भीतर भिन्न हो सकते हैं। सर्किट डिज़ाइन करते समय, यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह सबसे खराब स्थिति वाले पैरामीटर संयोजन (उदाहरण के लिए, न्यूनतम V_Fऔर अधिकतम धारा सीमा के साथ) के तहत भी ठीक से काम करता है।

9.4 क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?

对于在典型环境条件（<85°C）下以20mA运行的单个LED，由于其功耗较低（~40mW），通常不需要专用的散热片。然而，在阵列、高环境温度或接近最大电流运行时，通过PCB铜箔面积进行热管理就变得很重要。

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

परिदृश्य: डिवाइस के लिए पावर इंडिकेटर लाइट डिज़ाइन करना।

1. आवश्यकता:पैनल के सामने से दिखाई देने वाला एक चमकीला गहरा लाल संकेतक।
2. घटक चयन:इस LED का चयन इसके उच्च विशिष्ट चमकदार तीव्रता (160mcd) और केंद्रित 30° देखने के कोण के कारण किया गया है।
3. सर्किट डिजाइन:डिवाइस 3.3V पावर रेल द्वारा संचालित है। श्रृंखला प्रतिरोध की गणना: R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω। निकटतम मानक मान 68 Ω चुनें, प्राप्त धारा I_F≈ (3.3V-2.0V)/68Ω ≈ 19.1 mA.
4. PCB कार्यान्वयन:2.54mm पिच वाले पैकेज का उपयोग करें। LED को फ्रंट पैनल पर रखें, लेंस 5.2mm के छेद से गुजरना चाहिए। पैड प्लेसमेंट यह सुनिश्चित करे कि LED बॉडी से 3mm की दूरी बनाए रखने का नियम पालन किया गया है।
5. असेंबली:LED को 280°C पर सेट तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन से हाथ से सोल्डर करें, सोल्डर जॉइंट LED बल्ब के नीचे हो, और सोल्डरिंग समय 3 सेकंड के भीतर नियंत्रित करें।

11. कार्य सिद्धांत

यह एक अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक का अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-प्रकार और p-प्रकार की सामग्री से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) चिप में, ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित गहरे लाल प्रकाश (~650 nm) की तरंगदैर्ध्य से संबंधित होती है। लाल प्रकीर्णन एपॉक्सी चिप को एनकैप्सुलेट करती है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करती है, प्रकाश उत्पादन (30° दृश्य कोण) को आकार देती है, और एक समान उपस्थिति उत्पन्न करने के लिए प्रकाश को प्रकीर्णित करती है।

12. तकनीकी रुझान

हालांकि यह 5mm थ्रू-होल एलईडी एक परिपक्व और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली पैकेजिंग तकनीक का प्रतिनिधित्व करती है, व्यापक एलईडी उद्योग के रुझान अभी भी केंद्रित हैं:

• दक्षता वृद्धि:सतत सामग्री विज्ञान सुधारों का लक्ष्य AlGaInP और अन्य अर्धचालक सामग्रियों से प्रति वाट अधिक लुमेन (उच्च प्रकाश दक्षता) उत्पन्न करना है।
• सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) का प्रभुत्व:स्वचालित, उच्च-मात्रा असेंबली के लिए, छोटे आकार और कम असेंबली लागत के कारण, SMD पैकेज (जैसे 0603, 0805, 1206 और समर्पित LED पैकेज) ने नए डिज़ाइनों में थ्रू-होल LED को काफी हद तक प्रतिस्थापित कर दिया है।
• रंग एकरूपता और ग्रेडिंग:निर्माण प्रक्रियाओं में निरंतर प्रगति ने तरंग दैर्ध्य (रंग) और चमक तीव्रता के लिए सख्त ग्रेडिंग (समूहीकरण) की अनुमति दी है, जो डिजाइनरों को अधिक पूर्वानुमेय प्रदर्शन प्रदान करती है।
• विश्वसनीयता और जीवनकाल:अनुसंधान का ध्यान ल्यूमेन रखरखाव दर (समय के साथ प्रकाश उत्पादन में गिरावट का विरोध करने की क्षमता) और जीवनकाल को बेहतर बनाने पर है, विशेष रूप से उच्च तापमान और उच्च धारा परिचालन स्थितियों में।

5mm through-hole LED अपनी सादगी, मजबूती और व्यापक उपलब्धता के कारण, प्रोटोटाइपिंग, शौक़ीन परियोजनाओं, शैक्षिक उद्देश्यों और ऐसे अनुप्रयोगों में जहाँ मैन्युअल असेंबली या प्रतिस्थापन की अपेक्षा हो, एक मुख्य आधार बने हुए हैं।