RGB पूर्ण-रंग SMD LED 1.6x1.7x1.6mm - वोल्टेज R:1.7-2.4V G/B:2.5-3.3V - प्रकाश तीव्रता 320mcd तक - IPX6 वॉटरप्रूफ - तकनीकी विशिष्टता

1. उत्पाद अवलोकन

REFOND RF-C1SA15HS-A56 एक कॉम्पैक्ट पूर्ण-रंग RGB SMD (सरफेस माउंट डिवाइस) प्रकाश उत्सर्जक डायोड है जो उच्च-कंट्रास्ट और वॉटरप्रूफ अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें एक सामान्य एनोड कॉन्फ़िगरेशन है और इसे 1.6mm x 1.7mm x 1.6mm ब्लैक-सरफेस पैकेज में रखा गया है जो प्रकाश परावर्तन को कम करता है, डिस्प्ले में बेहतर कंट्रास्ट सुनिश्चित करता है। LED IPX6 रेटेड है, जो शक्तिशाली पानी के जेट से सुरक्षा प्रदान करता है, जिससे यह आउटडोर साइनेज और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। अत्यंत विस्तृत देखने के कोण (110 डिग्री), उच्च प्रकाश तीव्रता, कम बिजली अपव्यय और उत्कृष्ट विश्वसनीयता के साथ, यह घटक RoHS अनुपालन करता है और लेड-मुक्त रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 5a है, जिसमें नमी अवशोषण से बचने के लिए उचित हैंडलिंग की आवश्यकता होती है।

1.1 मुख्य विशेषताएं

• सतह परावर्तक नहीं है - मैट फ़िनिश कंट्रास्ट को बढ़ाती है।
• अत्यंत विस्तृत देखने का कोण (110°).
• कम बिजली अपव्यय के साथ उच्च प्रकाश तीव्रता।
• IPX6 मानक के अनुसार जल प्रतिरोधी।
• नमी संवेदनशीलता स्तर: 5a.
• RoHS अनुपालन और लेड-मुक्त रिफ्लो सोल्डरेबल।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

• आउटडोर पूर्ण-रंग वीडियो स्क्रीन और डिजिटल साइनेज।
• इनडोर और आउटडोर सजावटी प्रकाश व्यवस्था (जैसे, आर्किटेक्चरल, इवेंट लाइटिंग).
• मनोरंजन पार्क प्रकाश व्यवस्था और एंटरटेनमेंट फिक्स्चर।
• सामान्य-उद्देश्य पूर्ण-रंग संकेत और बैकलाइटिंग।

2. तकनीकी पैरामीटर व्याख्या

2.1 विद्युत और ऑप्टिकल विशेषताएं (Ts=25°C)

LED तीन स्वतंत्र रंग चैनल (लाल, हरा, नीला) प्रदान करता है जिसमें एक सामान्य एनोड होता है। निम्न तालिका निर्दिष्ट परीक्षण धाराओं के तहत मापे गए प्रमुख मापदंडों का सारांश प्रस्तुत करती है।

नोट: फॉरवर्ड वोल्टेज सहनशीलता ±0.05V, तरंगदैर्ध्य सहनशीलता ±1nm, प्रकाश तीव्रता सहनशीलता ±10%. सभी माप रिफोंड के मानकीकृत वातावरण में किए जाते हैं।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

स्थायी क्षति को रोकने के लिए निम्नलिखित सीमाओं को पार न करने का ध्यान रखना चाहिए।

फॉरवर्ड करंट मान निरंतर संचालन पर आधारित हैं; पीक करंट केवल कम ड्यूटी चक्र के साथ अनुमत है। प्रत्येक चैनल का बिजली अपव्यय पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पाद को प्रकाश तीव्रता (IV), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के आधार पर बिन्स में वर्गीकृत किया जाता है। रील पर लेबल में एक BIN कोड शामिल होता है जो प्रत्येक रंग (R, G, B) के लिए सटीक ग्रेड निर्दिष्ट करता है। उदाहरण के लिए, बिन कोड एक विशिष्ट तीव्रता सीमा (जैसे, IV(mcd)), तरंगदैर्ध्य सीमा (जैसे, λD(nm)), और वोल्टेज सीमा (VF(V)) इंगित कर सकता है। यह ग्राहकों को समान डिस्प्ले के लिए सुसंगत ऑप्टिकल और इलेक्ट्रिकल प्रदर्शन वाले LED चुनने में सक्षम बनाता है। विशिष्ट बिनिंग पैरामीटर इस प्रकार हैं:

• प्रकाश तीव्रता बिन्स:R: 142-185 mcd (न्यूनतम-औसत); G: 245-320 mcd; B: 27-35 mcd.
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन्स:R: 618-628 nm; G: 518-530 nm; B: 460-470 nm.
• फॉरवर्ड वोल्टेज बिन्स:R: 1.7-2.4 V; G: 2.5-3.3 V; B: 2.5-3.3 V.

प्रत्येक रील पर पार्ट नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड, मात्रा और डेट कोड अंकित होता है। महत्वपूर्ण रंग-मिलान अनुप्रयोगों के लिए एक ही बिन से LED का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट

विशेषता वक्र (चित्र 1-6) दर्शाता है कि तीनों रंगों के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज फॉरवर्ड करंट के साथ एकरस रूप से बढ़ता है। विशिष्ट संचालन धाराओं (R:10mA, G:10mA, B:5mA) पर, वोल्टेज निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर होते हैं। यह जानकारी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर्स को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष तीव्रता

जैसा कि चित्र 1-7 में दिखाया गया है, सापेक्ष प्रकाश तीव्रता फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ती है, कम धाराओं के लिए लगभग-रेखीय संबंध प्रदर्शित करती है लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्त हो जाती है। लाल चैनल उच्चतम सापेक्ष तीव्रता वृद्धि दर्शाता है, जबकि हरा और नीला थोड़ा कम होता है। उच्च धाराओं पर संचालन करने से चमक में सुधार होता है लेकिन इसे थर्मल प्रबंधन के साथ संतुलित किया जाना चाहिए।

4.3 प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान

चित्र 1-8 दर्शाता है कि परिवेश तापमान बढ़ने पर सापेक्ष तीव्रता घटती है। 85°C पर, तीव्रता 25°C पर मान का लगभग 50-60% तक गिर जाती है। इस तापमान निर्भरता को बाहरी अनुप्रयोगों के लिए ध्यान में रखा जाना चाहिए जहां उच्च परिवेश तापमान आम है।

4.4 सोल्डर तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट (डिरेटिंग वक्र)

चित्र 1-9 परिवेश तापमान के फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट दिखाता है। उच्च तापमान (>70°C) पर, थर्मल रनअवे और क्षति से बचने के लिए करंट कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अनुशंसित फॉरवर्ड करंट लाल के लिए लगभग 10mA और हरे/नीले के लिए 8mA है।

4.5 स्पेक्ट्रम वितरण

स्पेक्ट्रल वक्र (चित्र 1-10) लाल (लगभग 625nm केंद्रित), हरा (लगभग 525nm), और नीला (लगभग 465nm) के लिए संकीर्ण शिखर दिखाते हैं, जिनमें क्रमशः 24nm, 38nm और 30nm की पूर्ण-चौड़ाई आधी-अधिकतम (FWHM) होती है। संकीर्ण बैंडविड्थ डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए अच्छी रंग शुद्धता सुनिश्चित करता है।

4.6 विकिरण पैटर्न (दिशिकता)

कोणीय वितरण वक्र (चित्र 1-11 और 1-12) इंगित करते हैं कि प्रकाश तीव्रता X-X और Y-Y दोनों दिशाओं में सममित है, जिसमें अक्ष से लगभग 55° का आधा-तीव्रता कोण है, जो 110° के देखने के कोण के अनुरूप है। यह चौड़ा बीम LED को बड़े क्षेत्र की रोशनी और डिस्प्ले के लिए उपयुक्त बनाता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवता

LED पैकेज 1.6mm × 1.7mm × 1.6mm (लंबाई × चौड़ाई × ऊंचाई) मापता है। शीर्ष दृश्य एक कैथोड मार्क (PIN-MARK) दिखाता है जो पिन 1 (सामान्य एनोड) को इंगित करता है। निचला दृश्य (चित्र 1-4) पैड असाइनमेंट दिखाता है: 1+ (सामान्य एनोड), 2R- (लाल कैथोड), 3G- (हरा कैथोड), 4B- (नीला कैथोड)। सोल्डरिंग पैटर्न (चित्र 1-5) अनुशंसित पैड आयाम प्रदान करते हैं: प्रत्येक सोल्डर पैड के लिए 0.7mm × 0.5mm, 0.4mm की दूरी के साथ। सभी आयामों में ±0.1mm की सहनशीलता है जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो।

5.2 कैरियर टेप और रील आयाम

LEDs मानक EIA-481 के अनुसार कैरियर टेप में पैक किए जाते हैं। टेप आयामों में 1.6×1.7mm बॉडी को समायोजित करने के लिए पिच और कैविटी का आकार शामिल है। रील का बाहरी व्यास 320.2mm (±2mm), हब व्यास 79.5mm (±0.2mm), और चौड़ाई 14.3mm (±0.2mm) है। प्रत्येक रील में 10,500 टुकड़े होते हैं।

5.3 नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग

उत्पाद एक सीलबंद एंटी-स्टैटिक और नमी-प्रूफ एल्यूमीनियम फ़ॉइल बैग में भेजा जाता है जिसमें एक डेसीकेंट और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड (CF-HIC) होता है। बैग भंडारण और परिवहन के दौरान नमी अवशोषण से बचाता है। खोलने के बाद, आर्द्रता कार्ड की जाँच की जानी चाहिए; यदि आर्द्रता ≥30% है, तो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग आवश्यक है।

5.4 कार्डबोर्ड बॉक्स और लेबल

रील्स को यांत्रिक सुरक्षा के लिए मजबूत कार्डबोर्ड बक्सों में पैक किया जाता है। प्रत्येक बॉक्स पर पार्ट नंबर, लॉट नंबर, बिन कोड, मात्रा और डेट कोड अंकित होता है। लेबल में RoHS अनुपालन चिह्न भी शामिल है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

अनुशंसित रिफ्लो प्रोफ़ाइल लेड-मुक्त मानक का पालन करती है जिसमें 245°C का पीक तापमान (217°C से ऊपर अधिकतम 10 सेकंड) होता है। प्रीहीट ज़ोन 150°C और 200°C के बीच 60-120 सेकंड के लिए होता है। शीतलन दर 6°C/s से अधिक नहीं होनी चाहिए। केवल एक रिफ्लो चक्र की अनुमति है। LED पर थर्मल तनाव को कम करने के लिए मध्यम-तापमान सोल्डर पेस्ट के उपयोग की सिफारिश की जाती है।

6.2 हैंड सोल्डरिंग और मरम्मत

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो प्रति पैड 3 सेकंड से कम के लिए 300°C से नीचे सोल्डरिंग आयरन तापमान का उपयोग करें। हाथ से सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए। मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है, लेकिन यदि अपरिहार्य है, तो दोनों पैड्स को एक साथ गर्म करने और घटक को हटाने के लिए डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि मरम्मत के बाद LED विशेषताएँ खराब न हों।

6.3 सफाई

पोस्ट-सोल्डरिंग सफाई से बचने के लिए "नो-क्लीन" सोल्डर पेस्ट का उपयोग करना पसंद किया जाता है। यदि सफाई आवश्यक है, तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई या ऐसे सॉल्वैंट्स का उपयोग न करें जो LED पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. हैंडलिंग और भंडारण सावधानियाँ

7.1 भंडारण की शर्तें

खुले न किए गए पैकेजों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। शेल्फ लाइफ पैकेजिंग की तारीख से एक वर्ष है। खोलने के बाद, LED को 24 घंटे के भीतर सोल्डर किया जाना चाहिए। यदि तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है, तो उन्हें ≤30°C और<10% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। यदि आर्द्रता संकेतक कार्ड >30% RH दिखाता है या भंडारण समय समाप्त हो गया है, तो उपयोग से पहले LEDs को 65±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक करें।

7.2 स्थैतिक बिजली संरक्षण

LED एक ESD-संवेदनशील उपकरण है (HBM 1000V). ESD क्षति को रोकने के लिए, सभी उत्पादन मशीनरी और परीक्षण उपकरणों को उचित रूप से ग्राउंड किया जाना चाहिए। ऑपरेटरों को कार्य क्षेत्रों में एंटी-स्टैटिक कलाई पट्टियाँ और एंटी-स्टैटिक सूट पहनना चाहिए। ESD-संवेदनशील घटकों को संभालने वाले वर्कस्टेशन को 150V या उससे कम का इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता बनाए रखना चाहिए।

7.3 रिवर्स वोल्टेज संरक्षण

यद्यपि रिवर्स करंट बहुत छोटा है (≤6 µA), पूर्ण अधिकतम रेटिंग (5V) से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED क्षतिग्रस्त हो सकता है। सर्किट डिजाइन में, श्रृंखला डायोड या उचित ध्रुवता संरक्षण का उपयोग करके रिवर्स वोल्टेज को 10V (सुझावित) से नीचे रखने की सिफारिश की जाती है।

7.4 सुरक्षित संचालन तापमान

उच्च तापमान प्रकाश तीव्रता को काफी कम कर देते हैं और LED के जीवनकाल को छोटा कर सकते हैं। घने सरणियों या संलग्न फिक्स्चर में, सुनिश्चित करें कि LED सतह का तापमान 55°C से नीचे और सोल्डर लेग का तापमान 75°C से नीचे रहे। पर्याप्त हीट सिंकिंग और वायु प्रवाह प्रदान किया जाना चाहिए।

8. अनुप्रयोग डिजाइन अनुशंसाएँ

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

आउटडोर पूर्ण-रंग वीडियो स्क्रीन के लिए, प्रत्येक LED पिक्सेल को R, G और B के लिए अलग PWM नियंत्रण के साथ एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर IC (जैसे, 16-चैनल LED ड्राइवर) द्वारा संचालित किया जाता है। सामान्य एनोड बिजली आपूर्ति से जुड़ा होता है (आमतौर पर लाल के लिए 2.5-5V, हरे/नीले के लिए 3.3-5V). करंट को सीमित करने और चमक को संतुलित करने के लिए अक्सर श्रृंखला प्रतिरोधक शामिल किए जाते हैं।

8.2 डिजाइन संबंधी विचार

• करंट डिरेटिंग:ओवरहीटिंग को रोकने के लिए उच्च परिवेश तापमान के लिए डिरेटिंग वक्रों का उपयोग करें।
• रंग मिश्रण:अलग-अलग फॉरवर्ड वोल्टेज के कारण, समान चमक प्राप्त करने के लिए प्रत्येक रंग चैनल को अलग-अलग वोल्टेज रेगुलेटर या बूस्ट कनवर्टर की आवश्यकता हो सकती है।
• जलरोधकता:जब बाहर उपयोग किया जाता है, तो IPX6 रेटिंग बनाए रखने के लिए पूरे मॉड्यूल को पॉटेड या सील किया जाना चाहिए।
• लेआउट:उचित सोल्डर जॉइंट गठन सुनिश्चित करने और ब्रिजिंग से बचने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न का पालन करें।

9. समान उत्पादों की तुलना में लाभ

IPX6 रेटिंग के बिना मानक RGB LEDs की तुलना में, यह घटक गीले वातावरण में बेहतर स्थायित्व प्रदान करता है। मैट ब्लैक सतह चमक को कम करती है, चमकदार पैकेजों की तुलना में कंट्रास्ट को 30% तक बढ़ाती है। विस्तृत देखने का कोण (110°) कई कॉम्पैक्ट RGB LEDs (आमतौर पर 90-100°) से व्यापक है। इसके अतिरिक्त, MSL 5a रेटिंग के लिए सावधानीपूर्वक हैंडलिंग की आवश्यकता होती है लेकिन भंडारण के दौरान कम नमी अवशोषण सुनिश्चित होता है। उत्पाद विश्वसनीयता से समझौता किए बिना उच्च-तापमान रिफ्लो (245°C) का भी समर्थन करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न 1: हरे और नीले चैनलों के निरंतर संचालन के लिए अधिकतम करंट क्या है?

उत्तर: हरे और नीले के लिए पूर्ण अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 15mA है, और लाल के लिए 20mA है। हालांकि, लंबे जीवन और थर्मल स्थिरता के लिए, परीक्षण शर्तों के अनुसार 10mA (लाल) और 5mA (हरा/नीला) पर संचालन की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न 2: क्या मैं इस LED का उपयोग 5V सिस्टम में करंट लिमिटिंग के बिना कर सकता हूँ?

उत्तर: नहीं। हरे/नीले के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज 3.3V तक है; करंट को वांछित स्तर तक सीमित करने के लिए एक श्रृंखला प्रतिरोधक या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की आवश्यकता है।

प्रश्न 3: मैं खोली गई रीलों को कैसे संग्रहित करूं?

उत्तर: अप्रयुक्त LEDs को एक सूखे कैबिनेट में रखें जिसमें<10% RH हो और 24 घंटे के भीतर उपयोग करें। यदि संभव न हो, तो सोल्डरिंग से पहले बेक करें।

प्रश्न 4: क्या LED ऑटोमोटिव बाहरी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है?

उत्तर: ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-30 से +85°C) और IPX6 रेटिंग इसे कुछ ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है, लेकिन यह AEC-Q प्रमाणित नहीं है। विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए निर्माता से जांच करें।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

• आउटडोर LED वीडियो वॉल:2-4mm की पिच के साथ इन RGB LEDs की एक सरणी का उपयोग करके, माइक्रोकंट्रोलर और शिफ्ट रजिस्टर द्वारा संचालित, एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन रंग डिस्प्ले बनाता है। IPX6 रेटिंग बारिश और बर्फ में संचालन सुनिश्चित करती है।
• आर्किटेक्चरल फ़ेसड लाइटिंग:भवन के किनारों या खिड़की के फ्रेम के साथ स्थापित, विस्तृत देखने का कोण एकसमान रोशनी प्रदान करता है। मैट सतह चमक को रोकती है और भवन की उपस्थिति को बढ़ाती है।
• मनोरंजन पार्क राइड लाइटिंग:मजबूत पैकेज कंपन और कभी-कभी पानी के छिड़काव को सहन करता है, जिससे यह घूमने वाले या चलने वाले आकर्षणों के लिए आदर्श है।

12. कार्य सिद्धांत स्पष्टीकरण

यह उपकरण एक यौगिक अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड है जो InGaN (नीले और हरे के लिए) और AlInGaP (लाल के लिए) प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं। तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। सामान्य एनोड कॉन्फ़िगरेशन का मतलब है कि तीनों कैथोड स्वतंत्र रूप से नियंत्रित होते हैं जबकि एनोड साझा किया जाता है, जो बिजली आपूर्ति से कनेक्शन की संख्या को कम करके ड्राइविंग सर्किट को सरल बनाता है।

13. उद्योग रुझान और भविष्य का दृष्टिकोण

साइनेज और मनोरंजन क्षेत्रों में छोटे, उच्च-चमक वाले RGB LEDs की मांग बढ़ती जा रही है। रुझानों में उच्च पिक्सेल घनत्व के साथ छोटे पैकेज (1.0×1.0mm तक), उन्नत सब्सट्रेट सामग्री के माध्यम से बेहतर थर्मल प्रबंधन, और बढ़ी हुई पर्यावरणीय सुरक्षा (IP67/IP68) शामिल हैं। यह घटक आकार, प्रदर्शन और मजबूती के बीच संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है, जो इसे मध्य-श्रेणी से उच्च-अंत अनुप्रयोगों के लिए अच्छी तरह से स्थापित करता है। भविष्य के विकास में उच्च प्रभावकारिता (लुमेन प्रति वाट) और बेहतर रंग स्थिरता के लिए कड़ी बिनिंग शामिल हो सकती है।