ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH एलईडी डेटाशीट - वार्म व्हाइट - 220lm @ 1A - 3.9V अधिकतम - 6.45W पल्स पावर - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH एक उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट एलईडी है जिसे एक कॉम्पैक्ट पैकेज में उच्च चमकदार आउटपुट और दक्षता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस इनगैन चिप तकनीक का उपयोग करके एक वार्म व्हाइट प्रकाश उत्पन्न करता है जिसका संबंधित रंग तापमान (सीसीटी) 2000K से 2500K के बीच होता है। इसके प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य मांग वाले वातावरण में उच्च प्रकाशीय दक्षता और विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करना हैं।

1.1 मुख्य लाभ

इस एलईडी के प्रमुख लाभों में इसका छोटा आकार और उच्च चमकदार प्रभावकारिता का संयोजन शामिल है, जो 1 एम्पीयर की ड्राइव करंट पर 60 लुमेन प्रति वाट तक प्राप्त करता है। इसमें मजबूत ईएसडी सुरक्षा शामिल है, जो जेडेक 3बी मानक (ह्यूमन बॉडी मॉडल) के अनुसार 8KV तक रेटेड है, जिससे हैंडलिंग और असेंबली के दौरान इसकी स्थायित्व क्षमता बढ़ जाती है। यह डिवाइस RoHS और लीड-फ्री आवश्यकताओं का भी अनुपालन करता है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह एलईडी विविध प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसका उच्च आउटपुट इसे मोबाइल फोन और डिजिटल वीडियो उपकरणों में कैमरा फ्लैश और टॉर्च लाइट कार्यों के लिए आदर्श बनाता है। यह सामान्य इनडोर प्रकाश व्यवस्था, टीएफटी डिस्प्ले बैकलाइटिंग, सजावटी प्रकाश व्यवस्था और ऑटोमोटिव आंतरिक एवं बाहरी प्रकाश व्यवस्था के लिए भी उपयुक्त है। इसके अलावा, इसका उपयोग सिग्नल और ओरिएंटेशन लाइटिंग, जैसे कि एग्जिट साइन या स्टेप मार्कर के लिए किया जा सकता है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड डिवाइस की पूर्ण अधिकतम रेटिंग और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताओं में परिभाषित प्रमुख तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

डिवाइस 350 एमए की अधिकतम निरंतर डीसी फॉरवर्ड करंट (टॉर्च मोड) के लिए रेटेड है। पल्स ऑपरेशन के लिए, यह विशिष्ट शर्तों के तहत 1500 एमए की पीक पल्स करंट को संभाल सकता है: 400 एमएस पल्स चौड़ाई, 10% ड्यूटी साइकिल (3600 एमएस ऑफ टाइम), और 30,000 चक्रों तक। अधिकतम स्वीकार्य जंक्शन तापमान 150°C है, जिसका ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40°C से +85°C तक है। पल्स मोड में पावर डिसिपेशन 6.45 वाट निर्दिष्ट है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये पूर्ण सीमाएं हैं; इन मूल्यों पर या उनके निकट निरंतर संचालन विश्वसनीयता और जीवनकाल को कम कर सकता है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएं

विशिष्ट स्थितियों (Tsolder pad = 25°C, IF=1000mA, 50ms पल्स) के तहत, डिवाइस 220 lm (विशिष्ट) का चमकदार फ्लक्स (Iv) प्रदान करता है, जिसका न्यूनतम मान 180 lm है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) न्यूनतम 2.85V से अधिकतम 3.90V तक होता है। इस विशिष्ट बिन (2025) के लिए संबंधित रंग तापमान (CCT) 2000K से 2500K तक फैला हुआ है, जो इसकी वार्म व्हाइट उपस्थिति को परिभाषित करता है। सभी विद्युत और प्रकाशीय डेटा पल्स्ड स्थितियों के तहत मापा जाता है ताकि परीक्षण के दौरान स्व-तापन प्रभाव को कम से कम किया जा सके।

2.3 थर्मल विशेषताएं

उचित थर्मल प्रबंधन प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए आवश्यक है। 1000mA पर संचालित होने पर अधिकतम सब्सट्रेट तापमान (Ts) 70°C निर्दिष्ट है। डिवाइस 260°C के सोल्डरिंग तापमान को अधिकतम 3 रीफ्लो चक्रों तक सहन कर सकता है। डिजाइनरों को पर्याप्त हीट सिंकिंग सुनिश्चित करनी चाहिए, विशेष रूप से अधिकतम करंट के निकट संचालित होने पर, ताकि सोल्डर पैड तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखा जा सके और लुमेन मूल्यह्रास को तेज होने से रोका जा सके।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एलईडी को तीन प्रमुख पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है: चमकदार फ्लक्स, फॉरवर्ड वोल्टेज और क्रोमैटिसिटी (रंग निर्देशांक)। यह अनुप्रयोग में स्थिरता सुनिश्चित करता है।

3.1 चमकदार फ्लक्स बिनिंग

चमकदार फ्लक्स को J-कोड द्वारा दर्शाए गए बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डिवाइस पार्ट नंबर J5 बिन को इंगित करता है, जो 1000mA पर 180 lm से 200 lm के चमकदार फ्लक्स रेंज से मेल खाता है। अन्य उपलब्ध बिन में J6 (200-250 lm), J7 (250-300 lm), और J8 (300-330 lm) शामिल हैं।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को सुसंगत करंट ड्राइव के लिए सर्किट डिजाइन में सहायता के लिए बिन किया जाता है। बिन को इस प्रकार परिभाषित किया गया है: 2832 (2.85V - 3.25V), 3235 (3.25V - 3.55V), और 3538 (3.55V - 3.90V)। पार्ट नंबर 2832 बिन को निर्दिष्ट करता है।

3.3 क्रोमैटिसिटी बिनिंग

रंग को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर 2025 बिन द्वारा परिभाषित किया गया है। यह बिन रंग निर्देशांक (x, y) के एक विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्र को समाहित करता है जो 2000K से 2500K CCT रेंज के भीतर प्रकाश उत्पन्न करता है, जिससे एक सुसंगत वार्म व्हाइट ह्यू सुनिश्चित होता है। रंग निर्देशांक माप के लिए सहनशीलता ±0.01 है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा विभिन्न स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (IV वक्र)

IV वक्र फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। जैसे-जैसे करंट 0 से 1500mA तक बढ़ता है, फॉरवर्ड वोल्टेज गैर-रैखिक रूप से बढ़ता है, लगभग 2.6V से शुरू होकर 3.8V के निकट पहुंच जाता है। यह वक्र उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।

4.2 सापेक्ष चमकदार फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट

यह वक्र ड्राइव करंट पर प्रकाश आउटपुट की निर्भरता प्रदर्शित करता है। चमकदार फ्लक्स करंट के साथ बढ़ता है लेकिन उच्च करंट पर एक उप-रैखिक प्रवृत्ति प्रदर्शित करता है, मुख्य रूप से बढ़े हुए जंक्शन तापमान और दक्षता में गिरावट के कारण। आउटपुट सामान्यीकृत है, जो सापेक्ष फ्लक्स दर्शाता है।

4.3 संबंधित रंग तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट

CCT ड्राइव करंट के साथ भिन्नता दर्शाता है। इस वार्म व्हाइट एलईडी के लिए, CCT आम तौर पर उच्च करंट के साथ थोड़ा बढ़ जाता है, कम करंट पर लगभग 2000K से 1500mA पर 2500K की ओर बढ़ता है। रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में इस बदलाव पर विचार किया जाना चाहिए।

4.4 स्पेक्ट्रल वितरण

सापेक्ष स्पेक्ट्रल पावर वितरण प्लॉट एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी की विशेषता वाले व्यापक उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को दर्शाता है। इसमें इनगैन चिप से एक प्राथमिक नीली चोटी और फॉस्फर से एक व्यापक पीली/लाल उत्सर्जन बैंड शामिल है, जो मिलकर वार्म व्हाइट प्रकाश बनाते हैं।

4.5 विकिरण पैटर्न

विशिष्ट ध्रुवीय विकिरण पैटर्न एक लैम्बर्टियन-जैसे वितरण को इंगित करता है, जिसका पूर्ण व्यूइंग एंगल (2θ1/2) 120 डिग्री है। तीव्रता एक व्यापक क्षेत्र में अपेक्षाकृत समान है, जो इसे व्यापक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

एलईडी एक सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में प्रदान की जाती है। पैकेज ड्राइंग भौतिक आयाम निर्दिष्ट करती है, जो पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। प्रमुख विशेषताओं में एनोड और कैथोड पैड स्थान और समग्र पैकेज आउटलाइन शामिल हैं। आयामों के लिए सहनशीलता आम तौर पर ±0.1mm होती है जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो। पैकेज और कैरियर टेप पर ध्रुवता स्पष्ट रूप से चिह्नित की गई है ताकि स्वचालित असेंबली के दौरान सही ओरिएंटेशन सुनिश्चित हो सके।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डिवाइस 260°C के पीक तापमान के साथ रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। इसे मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल (एमएसएल) 1 के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि ≤30°C/85% आरएच की स्थितियों में इसकी असीमित फ्लोर लाइफ है और यदि इन स्थितियों के भीतर रखा जाए तो उपयोग से पहले बेकिंग की आवश्यकता नहीं है। हालांकि, यदि उच्च आर्द्रता के संपर्क में आता है, तो इसे मानक 85°C/85% आरएच के अनुसार 168 घंटे प्रीकंडीशनिंग के लिए बेक किया जाना चाहिए। अधिकतम 3 रीफ्लो चक्रों की अनुमति है। एलईडी डाई या प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए एम्बॉस्ड कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। रील पर उत्पाद लेबलिंग में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है: ग्राहक पार्ट नंबर (सीपीएन), निर्माता का पार्ट नंबर (पी/एन), लॉट नंबर, पैकिंग मात्रा, और चमकदार फ्लक्स (सीएटी), रंग (ह्यू), और फॉरवर्ड वोल्टेज (आरईएफ) के लिए विशिष्ट बिन कोड। एमएसएल स्तर भी इंगित किया गया है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 डिजाइन विचार

इस एलईडी के साथ डिजाइन करते समय, थर्मल प्रबंधन सर्वोपरि है। पर्याप्त थर्मल वाया वाले पीसीबी का उपयोग करें और यदि आवश्यक हो तो एक बाहरी हीटसिंक का उपयोग करें ताकि संचालन के दौरान सोल्डर पैड तापमान 70°C से नीचे रखा जा सके। एलईडी को ड्राइव करने के लिए, स्थिर प्रकाश आउटपुट और रंग सुनिश्चित करने के लिए एक स्थिर करंट स्रोत की सिफारिश की जाती है। ड्राइवर सर्किट डिजाइन करते समय वोल्टेज रेंज को समायोजित करने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग पर विचार करें। ईएसडी सुरक्षा के लिए, हालांकि एलईडी में अंतर्निहित सुरक्षा है, कठोर वातावरण में पीसीबी पर अतिरिक्त सर्किट-स्तरीय सुरक्षा की सलाह दी जाती है।

8.2 विशिष्ट सर्किट कॉन्फ़िगरेशन

एक सरल ड्राइव सर्किट में एक डीसी पावर सप्लाई, एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर, या एक समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी शामिल होता है। उच्च-करंट पल्स्ड ऑपरेशन (जैसे, कैमरा फ्लैश) के लिए, आमतौर पर आवश्यक उच्च पीक करंट देने के लिए एक कैपेसिटर-आधारित बूस्ट सर्किट या एक विशेष फ्लैश ड्राइवर आईसी का उपयोग किया जाता है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक मिड-पावर एलईडी की तुलना में, यह डिवाइस अपने पैकेज आकार के लिए काफी अधिक चमकदार फ्लक्स प्रदान करता है, जो इसे सीमित स्थान में उच्च चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। इसकी उच्च ईएसडी सुरक्षा रेटिंग (8KV एचबीएम) स्थैतिक निर्वहन के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों में एक लाभ प्रदान करती है। विशिष्ट वार्म व्हाइट सीसीटी बिन (2000-2500K) उन अनुप्रयोगों को लक्षित करता है जिन्हें एक आरामदायक, तापदीप्त-जैसी प्रकाश गुणवत्ता की आवश्यकता होती है, जो इसे तटस्थ या ठंडे सफेद एलईडी से अलग करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर्स के आधार पर)

प्रश्न: डीसी फॉरवर्ड करंट और पीक पल्स करंट रेटिंग के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: डीसी फॉरवर्ड करंट (350mA) अधिकतम करंट है जो लगातार लगाया जा सकता है। पीक पल्स करंट (1500mA) एक बहुत अधिक करंट है जिसे केवल बहुत कम अवधि (400ms) के लिए कम ड्यूटी साइकिल (10%) के साथ लगाया जा सकता है ताकि ओवरहीटिंग को रोका जा सके।

प्रश्न: जंक्शन तापमान प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?

उत्तर: उच्च जंक्शन तापमान से चमकदार आउटपुट (लुमेन मूल्यह्रास) में कमी, फॉरवर्ड वोल्टेज में बदलाव होता है, और एलईडी की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को तेज कर सकता है, जिससे इसका परिचालन जीवनकाल कम हो जाता है। एलईडी जंक्शन से परिवेश तक कम थर्मल प्रतिरोध पथ बनाए रखना महत्वपूर्ण है।

प्रश्न: मेरे अनुप्रयोग के लिए J5 बिन का क्या अर्थ है?

उत्तर: J5 बिन यह गारंटी देता है कि परीक्षण स्थितियों में 1000mA पर ड्राइव किए जाने पर एलईडी का प्रकाश आउटपुट 180 और 200 लुमेन के बीच होगा। यह डिजाइनरों को अपने सिस्टम में न्यूनतम चमक स्तर की भविष्यवाणी और योजना बनाने की अनुमति देता है।

प्रश्न: क्या हीटसिंक की आवश्यकता है?

उत्तर: अधिकतम निरंतर करंट (350mA) पर संचालन के लिए या विशेष रूप से पल्स्ड उच्च-करंट मोड में, विश्वसनीय संचालन और लंबे जीवन को बनाए रखने के लिए एक हीटसिंक या उत्कृष्ट थर्मल चालकता वाले पीसीबी की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।

11. व्यावहारिक उपयोग के उदाहरण

केस 1: मोबाइल फोन कैमरा फ्लैश:इस अनुप्रयोग में, एलईडी को एक समर्पित फ्लैश ड्राइवर आईसी द्वारा संचालित किया जाता है जो एक कैपेसिटर को चार्ज करता है और फिर इसे एक छोटी, उच्च-करंट पल्स (1500mA तक) के माध्यम से एलईडी में डिस्चार्ज करता है। एक छोटे पैकेज में उच्च चमकदार फ्लक्स महत्वपूर्ण है। डिजाइन फोकस संक्षिप्त लेकिन तीव्र थर्मल पल्स को प्रबंधित करने और ईएसडी मजबूती सुनिश्चित करने पर है।

केस 2: आर्किटेक्चरल स्टेप लाइटिंग:यहां, निरंतर संचालन के लिए कम, स्थिर करंट (जैसे, 200-300mA) पर संचालित एक रैखिक सरणी में कई एलईडी का उपयोग किया जा सकता है। 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल सीढ़ियों पर समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है। वार्म व्हाइट रंग एक स्वागत योग्य वातावरण बनाता है। डिजाइन जोर सभी एलईडी में सरणी में एक समान चमक और रंग प्राप्त करने पर है, जो कसकर बिनिंग का लाभ उठाता है।

12. परिचालन सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी है। मूल एक अर्धचालक चिप है जो इंडियम गैलियम नाइट्राइड (इनगैन) से बना है जो विद्युत धारा गुजरने पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके निकट जमा फॉस्फर सामग्री (आमतौर पर YAG:Ce या समान) की एक परत से टकराता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और इसे पीले और लाल प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले/लाल प्रकाश का संयोजन मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। नीले से पीले/लाल उत्सर्जन का सटीक अनुपात, जो फॉस्फर संरचना और मोटाई द्वारा नियंत्रित होता है, संबंधित रंग तापमान (सीसीटी) निर्धारित करता है, जिसके परिणामस्वरूप इस डिवाइस का वार्म व्हाइट आउटपुट होता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

एलईडी प्रौद्योगिकी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च प्रभावकारिता (लुमेन प्रति वाट), बेहतर रंग प्रतिपादन, और उच्च शक्ति घनत्व पर अधिक विश्वसनीयता की ओर है। वार्म व्हाइट एलईडी के लिए, तापमान और समय के साथ उच्च दक्षता और अधिक स्थिर रंग प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए फॉस्फर प्रौद्योगिकी में निरंतर विकास हो रहा है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकी छोटे पैकेज से गर्मी निष्कर्षण को बेहतर ढंग से प्रबंधित करने के लिए विकसित हो रही है, जिससे उच्च फ्लक्स घनत्व सक्षम हो रहा है। इसके अलावा, उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं के माध्यम से स्थिरता में सुधार और बिनिंग प्रसार को कम करने पर ध्यान केंद्रित किया गया है, जो प्रकाश व्यवस्था निर्माताओं के लिए डिजाइन को सरल बनाता है।