LTST-C195KGJRKT-5A ड्यूल कलर SMD LED डेटाशीट - पैकेज आयाम - हरा/लाल - 5V - 75mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-C195KGJRKT-5A उन्नत AlInGaP चिप तकनीक का उपयोग करने वाला एक द्वि-रंगी सतह माउंट डिवाइस (SMD) LED है। यह घटक उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें एक ही कॉम्पैक्ट पैकेज से दो अलग-अलग संकेतक रंग प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। इसमें अति-उच्च चमक आउटपुट है और यह EIA-मानक पैकेज में संलग्न है, जो स्वचालित संयोजन प्रक्रियाओं जिसमें इन्फ्रारेड और वाष्प चरण रिफ्लो सोल्डरिंग शामिल हैं, के लिए उपयुक्त है। यह उपकरण RoHS निर्देश का अनुपालन करता है और एक हरित पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद है।

1.1 मुख्य लाभ

• द्वि-रंगी कार्यक्षमता:एक ही पैकेज में स्वतंत्र हरे और लाल एलईडी चिप्स एकीकृत, सर्किट बोर्ड स्थान बचाते हुए बहु-अवस्था संकेतक डिजाइन को सरल बनाता है।
• उच्च चमक:पारंपरिक एलईडी प्रौद्योगिकी की तुलना में, AlInGaP सामग्री उत्कृष्ट चमक तीव्रता प्रदान करती है।
• निर्माण संगतता:8mm कैरियर टेप, 7-इंच रील पैकेजिंग में आपूर्ति, उच्च-गति स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूर्ण संगत।
• मजबूत प्रक्रिया संगतता:मानक इन्फ्रारेड रिफ्लो प्रोफाइल सहित लीड-मुक्त (Pb-free) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक प्रोफाइल को सहन करने में सक्षम।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन मूल्यों से अधिक परिस्थितियों में LED संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• शक्ति अपव्यय (P_d):प्रत्येक रंग (हरा और लाल) के लिए 75 mW। यह डिवाइस द्वारा अनुमत अधिकतम शक्ति हानि है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):80 mA। यह अधिकतम तात्कालिक फॉरवर्ड करंट है, जिसे आमतौर पर ओवरहीटिंग को रोकने के लिए पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में निर्दिष्ट किया जाता है।
• Continuous Forward Current (I_F):30 mA DC. This is the maximum steady-state current for reliable continuous operation.
• Current Derating:Linear derating of 0.4 mA/°C from 25°C. The maximum allowable forward current must be reduced when the ambient temperature exceeds 25°C.
• Reverse Voltage (V_R):5 V. This is the maximum reverse voltage that can be applied across the LED.
• Operating Temperature Range (T_opr):-30°C to +85°C.
• Storage Temperature Range (T_stg):-40°C से +85°C।
• वेल्डिंग तापमान:इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान 260°C पर 5 सेकंड तक सहन कर सकता है।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

ये विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, जो परिवेश तापमान (T_a) 25°C, परीक्षण धारा (I_F) 5mA पर मापे गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (I_V):
  • हरा: न्यूनतम 4.5 mcd, विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं, अधिकतम 28.0 mcd।
  • लाल: न्यूनतम 7.1 mcd, विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं, अधिकतम 45.0 mcd।
  • माप CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र पर आधारित है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):दोनों रंगों के लिए 130 डिग्री (विशिष्ट)। यह वह पूर्ण कोण है जब चमकदार तीव्रता अपने अक्षीय शिखर मान की आधी हो जाती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P):
  • हरा: 574 nm (विशिष्ट)।
  • लाल: 639 nm (विशिष्ट मान)।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):
  • हरा: 571 nm (विशिष्ट मान)।
  • लाल: 631 nm (विशिष्ट मान)।
  • यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होती है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):
  • हरा: 15 nm (टिपिकल)।
  • लाल: 20 nm (टिपिकल)।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):
  • टिपिकल: दोनों रंगों के लिए 1.9 V।
  • मैक्सिमम: I_F= 5mA पर, दोनों रंगों के लिए 2.3 V।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R= 5V पर, दोनों रंगों के लिए अधिकतम 10 µA।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

LED को उनकी ल्यूमिनस तीव्रता के आधार पर बिन किया जाता है (सॉर्ट किया जाता है) ताकि उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। बिन कोड पार्ट नंबर का हिस्सा होता है (उदाहरण के लिए, LTST-C195KGJRKT-5A में 'K' और 'J')।

3.1 दीप्ति तीव्रता ग्रेडिंग

हरा ('C195' के बाद पहला अक्षर):

• J बिन: 4.5 mcd (न्यूनतम) से 7.1 mcd (अधिकतम)
• K ग्रेड: 7.1 mcd से 11.2 mcd
• L ग्रेड: 11.2 mcd से 18.0 mcd
• M ग्रेड: 18.0 mcd से 28.0 mcd

लाल ('C195' के बाद दूसरा अक्षर):

• K ग्रेड: 7.1 mcd से 11.2 mcd
• L ग्रेड: 11.2 mcd से 18.0 mcd
• M ग्रेड: 18.0 mcd से 28.0 mcd
• N ग्रेड: 28.0 mcd से 45.0 mcd

प्रत्येक तीव्रता स्तर के लिए सहनशीलता ±15% है।यह विशिष्ट घटक (GJ) हरे J स्तर और लाल K स्तर का उपयोग करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण विशिष्ट विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है। हालांकि सटीक चार्ट पाठ में पुन: प्रस्तुत नहीं किया गया है, लेकिन इसके निहितार्थ का विश्लेषण निम्नानुसार है।

4.1 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

I-V विशेषता गैर-रैखिक है। हरे और लाल चिप्स दोनों के लिए, 5mA पर विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 1.9V है। डिजाइनरों को उपयुक्त करंट-सीमित रोकनेवाला चुनने के लिए इस वक्र का उपयोग करना चाहिए, क्योंकि वोल्टेज में मामूली बदलाव से करंट में बड़ा परिवर्तन होता है। अधिकतम V_Fमान 2.3V का उपयोग सबसे खराब स्थिति की बिजली अपव्यय गणना के लिए किया जाना चाहिए।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

अनुशंसित कार्य सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन लगभग अग्र धारा के समानुपाती होता है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धाराओं पर, ऊष्मा में वृद्धि के कारण दक्षता कम हो सकती है। निर्दिष्ट चमकदार तीव्रता मान 5mA पर मापा गया है; 30mA की अधिकतम निरंतर धारा पर चलाने से काफी अधिक उत्पादन होगा, लेकिन सावधानीपूर्वक ऊष्मा प्रबंधन की आवश्यकता है।

4.3 तापमान विशेषताएँ

LED प्रदर्शन तापमान पर निर्भर करता है। चमकदार तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। अग्र धारा के लिए 0.4 mA/°C का डीरेटिंग कारक एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर है जो थर्मल रनवे को रोकता है और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम एवं पिन कॉन्फ़िगरेशन

यह उपकरण एक मानक SMD पैकेज में आता है। जब तक अन्यथा न कहा गया हो, महत्वपूर्ण आयाम सहनशीलता ±0.10mm है।

• पिन असाइनमेंट:
  • हरा LED चिप: पिन 1 और 3 से जुड़ा हुआ है।
  • लाल LED चिप: पिन 2 और 4 से जुड़ा हुआ है।
• लेंस:वॉटर व्हाइट, चिप के वास्तविक रंग (हरा और लाल) को प्रदर्शित करने की अनुमति देता है।

5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए पैड पैटर्न (पैकेज आयाम) प्रदान किए गए हैं। इस पैटर्न का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग को रोकने और अच्छे थर्मल तथा विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो प्रोफाइल

दो सुझाई गई इन्फ्रारेड (IR) रिफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई हैं: एक मानक (SnPb) सोल्डर प्रक्रिया के लिए और दूसरी लीड-फ्री (SnAgCu) सोल्डर प्रक्रिया के लिए। लीड-फ्री प्रोफाइल को उच्चतर पीक तापमान (आमतौर पर 260°C तक) की आवश्यकता होती है। थर्मल शॉक से LED पैकेज को बचाने और सोल्डर जोड़ अखंडता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित समय-तापमान प्रोफाइल (प्रीहीट, सोक, रिफ्लो और कूलिंग ज़ोन सहित) का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6.2 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग करना चाहिए। LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोने की सलाह दी जाती है। अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग करने से प्लास्टिक लेंस और पैकेज को नुकसान पहुंच सकता है।

6.3 भंडारण की शर्तें

लंबी विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए, LED को 30°C से अधिक नहीं तापमान और 70% से अधिक नहीं सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। मूल नमी-रोधी पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को एक सप्ताह के भीतर रिफ्लो सोल्डर किया जाना चाहिए। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक भंडारण की आवश्यकता हो, तो उन्हें डिसिकेंट युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए, और असेंबली से पहले बेकिंग (लगभग 60°C, 24 घंटे) की जानी चाहिए ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोका जा सके।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश

यह डिवाइस मानक एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच (178mm) व्यास की रील पर लपेटी जाती है।

• पैकेज मात्रा:प्रति पूर्ण रील 4000 टुकड़े।
• न्यूनतम ऑर्डर मात्रा (MOQ):शेष मात्रा 500 टुकड़ों से ऑर्डर।
• कैरियर टेप विनिर्देश:ANSI/EIA-481-1-A-1994 मानक के अनुरूप।
• कवर टेप:खाली घटक पॉकेट शीर्ष कवर टेप से सील किए गए हैं।
• लापता घटक:रील विनिर्देशों के अनुसार, प्रति रील में अधिकतम दो LED (खाली पॉकेट) लगातार गायब होने की अनुमति है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• स्थिति संकेतक:उन उपकरणों के लिए आदर्श जिन्हें दोहरी स्थिति संकेत की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, बिजली चालू/स्टैंडबाय, चार्जिंग स्थिति, नेटवर्क गतिविधि/त्रुटि), एकल घटक के हरे और लाल रंग का उपयोग करते हुए।
• फ्रंट पैनल प्रदर्शन:सीमित स्थान वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण और ऑटोमोटिव इंटीरियर में उपयोग के लिए।
• लोगो बैकलाइट:आइकन या प्रतीकों को विभिन्न रंगों में प्रकाशित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

8.2 सर्किट डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें

ड्राइविंग विधि:LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। एकाधिक LED को समानांतर में उपयोग करते समय चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए,दृढ़ता से सुझाव दिया जाता हैप्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट मॉडल A) जोड़ें। एकल रेसिस्टर का उपयोग करके एकाधिक समानांतर LED (सर्किट मॉडल B) को ड्राइव करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि प्रत्येक LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) भिन्न हो सकता है, जिससे करंट और चमक में महत्वपूर्ण अंतर हो सकता है।

ESD सुरक्षा:AlInGaP LED स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशील है। ESD क्षति उच्च रिवर्स लीकेज करंट, कम फॉरवर्ड वोल्टेज या कम करंट पर प्रकाश उत्सर्जन में विफलता के रूप में प्रकट हो सकती है। संपूर्ण हैंडलिंग और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सावधानी बरतनी आवश्यक है:

• ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप और एंटीस्टैटिक मैट का उपयोग करें।
• सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण और कार्य स्टेशन उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।
• LED लेंस पर स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए आयन पंखे का उपयोग करें।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

इस घटक का प्रमुख विभेदक इसकी द्वि-रंगीय कार्यक्षमता है जो एक मानक SMD पैकेज के भीतर प्राप्त की गई है। दो अलग-अलग मोनोक्रोमैटिक LED का उपयोग करने की तुलना में, यह PCB स्थान में उल्लेखनीय बचत करता है, घटकों की संख्या कम करता है और बिल ऑफ मैटीरियल (BOM) को सरल बनाता है। लाल चिप के लिए, AlInGaP तकनीक का उपयोग GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है, जिससे उज्जवल और अधिक सुसंगत आउटपुट प्राप्त होता है। 130 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ ऑफ-एक्सिस कोण से दृश्यता महत्वपूर्ण है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

10.1 क्या मैं हरे और लाल LED को एक साथ चला सकता हूँ?

हाँ, लेकिन उन्हें संबंधित पिन (हरा 1/3, लाल 2/4) के माध्यम से स्वतंत्र रूप से चलाना होगा। यदि ठीक से प्रबंधित नहीं किया गया, तो अधिकतम धारा पर दोनों को एक साथ चलाने से पैकेज की कुल शक्ति अपव्यय रेटिंग से अधिक हो जाएगी। तापीय गणना में दोनों द्वारा उत्पन्न कुल ऊष्मा पर विचार किया जाना चाहिए।

10.2 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अधिकतम मान तक पहुँचता है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम द्वारा परिभाषित प्रकाश के अनुभूत रंग से मेल खाती है। संकीर्ण स्पेक्ट्रम वाले LED के लिए, वे आमतौर पर करीब होते हैं, लेकिन रंग विनिर्देश के लिए λ_dअधिक प्रासंगिक होती है।

10.3 पार्ट नंबर में बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?

LTST-C195 के लिएGJRKT-5A में, अक्षर 'GJ' क्रमशः हरे और लाल चिप की ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड को दर्शाते हैं। 'G' हरे चिप के ग्रेड से मेल खाता है (इस उदाहरण में 'J'), और 'J' लाल चिप के ग्रेड से मेल खाता है (इस उदाहरण में 'K')। J और K ग्रेड की सटीक mcd रेंज के लिए, कृपया सेक्शन 3.1 देखें।

11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: पोर्टेबल डिवाइस के लिए दो-स्टेट पावर इंडिकेटर।एक कॉम्पैक्ट हैंडहेल्ड मेडिकल डिवाइस को एक स्पष्ट, स्पेस-सेविंग बैटरी स्टेटस इंडिकेटर की आवश्यकता है: स्थिर हरा "बैटरी भरी हुई" दर्शाता है, चमकता हरा "चार्जिंग" दर्शाता है, और स्थिर लाल "कम बैटरी" दर्शाता है।

कार्यान्वयन:LTST-C195KGJRKT-5A एक आदर्श विकल्प है। एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन एक 100Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से (लगभग 3.3V पावर सप्लाई पर, V_F~1.9V, करंट लगभग 20mA) हरे एलईडी (पिन 1/3) को चलाता है। एक अन्य जीपीआईओ पिन समान प्रतिरोध के माध्यम से लाल एलईडी (पिन 2/4) को चलाता है। फर्मवेयर फ्लैशिंग और स्थिर प्रकाश स्थितियों को नियंत्रित करता है। यह डिज़ाइन दो के बजाय केवल एक घटक फुटप्रिंट का उपयोग करता है, वायरिंग को सरल बनाता है, और एक साफ, पेशेवर रूप प्रदान करता है।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है। हरे चिप के लिए लगभग 571nm उत्सर्जन वाला फॉर्मूला उपयोग किया जाता है, जबकि लाल चिप के लिए लगभग 631nm उत्सर्जन वाला एक अलग फॉर्मूला उपयोग किया जाता है। "वॉटर व्हाइट" लेंस एपॉक्सी या सिलिकॉन से बना होता है जो इन तरंगदैर्ध्य के लिए पारदर्शी होता है, जिससे बिना विसरण या रंग परिवर्तन के चिप का वास्तविक रंग देखा जा सकता है।

13. उद्योग रुझान एवं विकास

एसएमडी संकेतक एलईडी का रुझान उच्च दक्षता, छोटे पैकेज आकार और अधिक कार्यक्षमता की ओर निरंतर विकसित हो रहा है। लघुरूपण और समृद्ध उपयोगकर्ता इंटरफेस की मांग को पूरा करने के लिए एकल पैकेज के भीतर द्वि-रंग और बहु-रंग एलईडी तेजी से आम होते जा रहे हैं। साथ ही, कठोर परिस्थितियों में विश्वसनीयता बढ़ाने पर ध्यान दिया जा रहा है, जैसे कि लीड-फ्री सोल्डरिंग के लिए आवश्यक उच्च तापमान रिफ्लो प्रोफाइल और नमी एवं रसायन प्रतिरोध। इसके अलावा, एलईडी पैकेज के भीतर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या यहां तक कि ड्राइवर आईसी ("स्मार्ट एलईडी") को एकीकृत करना एक उभरता हुआ रुझान है, जो सर्किट डिज़ाइन को और सरल बना सकता है और प्रदर्शन स्थिरता में सुधार कर सकता है।