LTPL-P033RGB RGB हाई-पावर LED डेटाशीट - रेड/ग्रीन/ब्लू तीन रंग - 150mA - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTPL-P033RGB एक उच्च शक्ति, उच्च ऊर्जा दक्षता, अति-संहत ठोस-राज्य प्रकाश स्रोत है। यह लंबे जीवनकाल और उच्च विश्वसनीयता के एलईडी लाभों को परंपरागत प्रकाश व्यवस्था प्रौद्योगिकियों को प्रतिस्थापित करने के लिए पर्याप्त चमक स्तर के साथ जोड़ता है। यह उपकरण डिजाइनरों को व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्रों में अभिनव प्रकाश व्यवस्था समाधान बनाने के लिए महत्वपूर्ण स्वतंत्रता प्रदान करता है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ

• उच्च शक्ति LED प्रकाश स्रोत
• तात्कालिक प्रकाश उत्सर्जन (100 नैनोसेकंड से कम)
• निम्न वोल्टेज DC ड्राइव
• Low Thermal Resistance Package
• RoHS Compliant, Lead-Free
• Lead-free reflow soldering process compatible

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

This LED is designed for a variety of lighting applications, including but not limited to:

• ऑटोमोबाइल, बस और विमान के आंतरिक पठन दीपक
• पोर्टेबल प्रकाश व्यवस्था, जैसे टॉर्च, साइकिल लाइट
• वास्तुकला प्रकाश व्यवस्था: डाउनलाइट्स, गाइड लाइट्स, कोव लाइटिंग, अंडर-शेल्फ लाइटिंग, टास्क लाइटिंग
• सजावटी और मनोरंजन प्रकाश व्यवस्था
• बाह्य प्रकाश व्यवस्था: बोलार्ड लाइट्स, सुरक्षा रोशनी, बगीचे के दीपक
• संकेत अनुप्रयोग: यातायात संकेत रोशनी, बीकन, रेलवे क्रॉसिंग लाइट्स
• एज-लिट साइनेज, निकास संकेतक और प्वाइंट ऑफ सेल डिस्प्ले के लिए
• सामान्य इनडोर और आउटडोर वाणिज्यिक तथा आवासीय भवन प्रकाश व्यवस्था

2. आकार एवं यांत्रिक आयाम

यह उपकरण कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट पैकेज में निर्मित है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी महत्वपूर्ण आयाम डेटाशीट में उपलब्ध कराए गए हैं, जिनकी मानक सहनशीलता +/- 0.2 मिमी है। यांत्रिक चित्र पैकेज फुटप्रिंट, पिन स्थान और समग्र ऊंचाई को दर्शाता है, जो पीसीबी लेआउट और थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

3. पूर्ण अधिकतम रेटिंग और विशेषताएँ

सभी रेटिंग्स 25°C के परिवेशी तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं। इन सीमाओं से परे जाने से उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है।

3.1 Electrical Ratings

• फॉरवर्ड करंट (I_F)): सभी रंगों (लाल, हरा, नीला) के लिए 150 mA (निरंतर)।
• फॉरवर्ड पल्स करंट (I_FP)): सभी रंग 300 mA (पल्स) पर हैं। शर्तें: ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई ≤10μs।
• बिजली की खपत (P_D)): लाल: 360 mW; हरा: 540 mW; नीला: 540 mW।

3.2 Thermal and Environmental Ratings

• Operating Temperature Range (T_opr)): -30°C से +85°C।
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg)): -40°C से +100°C।
• अधिकतम जंक्शन तापमान (T_j)): 125°C.

महत्वपूर्ण नोट:रिवर्स वोल्टेज स्थितियों में लंबे समय तक काम करने से मना किया जाता है। अधिकतम रेटेड मूल्यों के करीब काम करते समय, LED के सामान्य और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए प्रदान की गई डीरेटिंग कर्व का पालन करने की दृढ़ सिफारिश की जाती है।

4. Photoelectric Characteristics

Ta=25°C, I_F=150mA की स्थिति में विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड मापे गए।

4.1 Light Output

• चमकदार प्रवाह (विशिष्ट मान): लाल: 21 lm; हरा: 50 lm; नीला: 9 lm. चमकदार प्रवाह एक एकीकरण गोले का उपयोग करके मापा गया कुल प्रकाश उत्पादन है।
• चमकदार तीव्रता (विशिष्ट मान, संदर्भ के लिए): लाल: 6.8 cd; हरा: 12.5 cd; नीला: 3.0 cd.

4.2 स्पेक्ट्रम और विद्युत विशेषताएँ

• प्रमुख तरंगदैर्ध्य: लाल: 610-630 nm; हरा: 515-535 nm; नीला: 450-470 nm.
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F)): लाल: 1.5-2.6 V; हरा: 2.8-3.8 V; नीला: 2.8-3.8 V.
• देखने का कोण: 120 डिग्री (सभी रंगों के लिए विशिष्ट मान)।

परीक्षण मानक:लुमेन आउटपुट, प्रमुख तरंगदैर्ध्य और फॉरवर्ड वोल्टेज माप CAS-140B मानक के अनुसार किए गए।

5. Typical Performance Curve Analysis

The datasheet provides several key graphs that are crucial for circuit and thermal design.

5.1 Spectral Distribution

चित्र 1 प्रत्येक रंग की सापेक्ष स्पेक्ट्रम तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के बीच संबंध दर्शाता है। यह वक्र रंग की शुद्धता को समझने और मिश्रित रंग प्रणालियों में इसके संभावित अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 विकिरण पैटर्न

चित्र 2 स्थानिक विकिरण (तीव्रता) पैटर्न प्रदर्शित करता है, जो इसके 120 डिग्री के विस्तृत देखने के कोण की पुष्टि करता है। इस प्रकार के पैकेजिंग के लिए, पैटर्न आमतौर पर लैम्बर्टियन प्रकार का होता है।

5.3 करंट बनाम वोल्टेज (I-V कर्व)

चित्र 3 प्रत्येक रंग के लिए फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज को दर्शाता है। हरे/नीले LED (150mA पर आम तौर पर ~3.2V-3.4V) की तुलना में, लाल LED कम फॉरवर्ड वोल्टेज (150mA पर आम तौर पर ~2.0V) प्रदर्शित करता है। यह ड्राइवर डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, क्योंकि RGB सिस्टम में, प्रत्येक रंग चैनल को अलग ड्राइव वोल्टेज या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है।

5.4 करंट बनाम ल्यूमिनस फ्लक्स

चित्र 4 अग्र धारा और सापेक्ष ल्यूमिनस फ्लक्स के बीच संबंध दर्शाता है। सामान्य संचालन सीमा के भीतर, आउटपुट आमतौर पर धारा के साथ रैखिक रूप से संबंधित होता है, लेकिन अत्यधिक उच्च धारा पर, जंक्शन तापमान में वृद्धि जैसे प्रभावों के कारण दक्षता कम हो सकती है।

5.5 थर्मल प्रदर्शन

चित्र 5 सबसे महत्वपूर्ण ग्राफ़ों में से एक है, जो सापेक्ष प्रकाश प्रवाह और बोर्ड तापमान के बीच संबंध दर्शाता है। इसका उपयोग डीरेटिंग कर्व के रूप में किया जाता है। तापमान बढ़ने के साथ आउटपुट कम हो जाता है। निर्देश बताते हैं कि यह डेटा अच्छे थर्मल संपर्क सुनिश्चित करने के लिए 80% से अधिक पैड कवरेज पर आधारित है, और प्रदर्शन व दीर्घायु बनाए रखने के लिए सुझाव देता है कि जब बोर्ड तापमान 85°C से अधिक हो तो LED को ड्राइव न करें।

5.6 करंट vs. डोमिनेंट वेवलेंथ

चित्र 6 दर्शाता है कि कैसे प्रमुख तरंगदैर्ध्य फॉरवर्ड करंट के साथ शिफ्ट होता है। आम तौर पर, जंक्शन हीटिंग और अन्य सेमीकंडक्टर भौतिक प्रभावों के कारण, तरंगदैर्ध्य करंट के साथ थोड़ा बढ़ जाता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है जहां रंग की सख्त आवश्यकताएं होती हैं।

6. ग्रेडिंग और वर्गीकरण प्रणाली

LED को 150mA पर उनके ल्यूमेन आउटपुट के आधार पर ग्रेड किया जाता है, ताकि एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

6.1 लाल LED ग्रेडिंग (R1 से R5)

ग्रेडिंग रेंज R1 (18-21 lm) से लेकर R5 (30-33 lm) तक है।

6.2 हरी एलईडी ग्रेडिंग (G1 से G7)

ग्रेडिंग रेंज G1 (35-39 lm) से G7 (59-63 lm) तक है।

6.3 नीले एलईडी का ग्रेडिंग (B1 से B4)

ग्रेडिंग सीमा B1 (6-9 lm) से B4 (15-18 lm) तक है।

प्रत्येक ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेड पर +/-10% सहनशीलता लागू होती है। ट्रेसबिलिटी के लिए ग्रेड कोड प्रत्येक पैकेज बैग पर अंकित किया गया है।

7. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह उपकरण लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है। विस्तृत तापमान-समय वक्र प्रदान किया गया है:

• शिखर तापमान (T_P)): अधिकतम 260°C.
• 217°C से अधिक का समय (T_L)): 60-150 सेकंड।
• शिखर तापमान ±5°C के भीतर का समय (t_P)): अधिकतम 5 सेकंड।
• प्रीहीट: 150-200°C, 60-180 सेकंड तक।
• तापमान वृद्धि दर: अधिकतम 3°C/सेकंड (T से_SmaxT तक_P)।
• शीतलन दरअधिकतम 6°C/सेकंड।
• कुल चक्र समय25°C से चरम तापमान तक, अधिकतम 8 मिनट।

7.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग अनिवार्य है, तो अनुशंसित शर्तें हैं: सोल्डरिंग आयरन का अधिकतम तापमान 350°C, प्रत्येक सोल्डर जॉइंट के लिए अधिकतम 2 सेकंड, और केवल एक बार।

7.3 असेंबली के प्रमुख ध्यान देने योग्य बिंदु

• सभी तापमान विनिर्देश पैकेज बॉडी के शीर्ष सतह को संदर्भित करते हैं।
• तापमान प्रोफ़ाइल को विशिष्ट सोल्डर पेस्ट गुणों के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है।
• पीक तापमान से तेजी से ठंडा (क्वेंचिंग) प्रक्रिया करने की सलाह नहीं दी जाती है।
• हमेशा वह न्यूनतम सोल्डरिंग तापमान प्रयोग करें जो विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित कर सके।
• यदि असेंबली के लिए डिप सोल्डरिंग विधि का उपयोग किया जाता है, तो डिवाइस के प्रदर्शन की गारंटी नहीं है।

8. अनुशंसित PCB पैड लेआउट

विस्तृत पैड डिज़ाइन आरेख प्रदान किया गया है, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं। यह डिज़ाइन सही सोल्डर फ़िलेट के निर्माण और एनोड/कैथोड पैड तथा किसी भी हीट सिंक पैड या बोर्ड मेटलाइज़ेशन के बीच विद्युत पृथक्करण सुनिश्चित करता है। यांत्रिक स्थिरता, विद्युत प्रदर्शन और एलईडी चिप से पीसीबी तक इष्टतम ऊष्मा हस्तांतरण के लिए इस लेआउट का पालन करना महत्वपूर्ण है।

9. टेप एवं रील पैकेजिंग विनिर्देश

एलईडी स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त टेप और रील रूप में उपलब्ध है।

• रील आकार: 7 इंच।
• मात्रा: प्रति पूर्ण ट्रे 1000 टुकड़े। शेष भाग की न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा 500 टुकड़े है।
• सामग्री बैग सील: खाली घटक सामग्री बैग को टॉप कवर टेप से सील किया जाता है।
• गुणवत्ता: अधिकतम दो लगातार लापता LED की अनुमति है।
• मानक: पैकेजिंग EIA-481-1-L23 विनिर्देश के अनुरूप है।

10. विश्वसनीयता और प्रमाणन परीक्षण

नमूना बैचों पर व्यापक विश्वसनीयता परीक्षण किया गया है।

10.1 परीक्षण की शर्तें और परिणाम

प्रत्येक शर्त के तहत 22 नमूनों का परीक्षण किया गया, शून्य विफलता की सूचना दी गई:

• उच्च/निम्न/कक्ष तापमान परिचालन जीवनकाल (प्रत्येक 1000 घंटे)।
• उच्च/निम्न तापमान भंडारण जीवनकाल (500-1000 घंटे)।
• नमी और गर्मी (85°C/85% RH, 500 घंटे)।
• तापमान चक्र (-40°C से 100°C, 100 चक्र)।
• थर्मल शॉक (-40°C से 100°C, 100 चक्र)।

10.2 विफलता मानदंड

यदि परीक्षण के बाद, I_F=150mA की स्थिति में मापने पर, डिवाइस निम्नलिखित में से किसी भी सीमा से अधिक हो जाता है, तो इसे विफल माना जाएगा:

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_f）> 其初始值的110%。
• 光通量<< 其初始值的70%。

11. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

11.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

चूंकि लाल (V_fकम) और हरा/नीला (V_f(अधिक) LED का फॉरवर्ड वोल्टेज भिन्न होता है, एक विशिष्ट RGB ड्राइवर स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग सर्किट या अलग-अलग चैनलों वाले कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करेगा। प्रत्येक रंग के लिए अधिकतम निरंतर करंट 150mA है। पल्स ऑपरेशन (जैसे, PWM डिमिंग) के लिए, सुनिश्चित करें कि पल्स पैरामीटर I_FP rating.

11.2 थर्मल मैनेजमेंट

प्रभावी ताप अपव्यय महत्वपूर्ण है। चित्र 5 में डेटा स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ आउटपुट कम हो जाता है। चमक और आयु बनाए रखने के लिए:

• अनुशंसित उच्च तापीय चालकता वाले पैड लेआउट का उपयोग करें।
• PCB डिज़ाइन करते समय, LED के तापीय पथ से जुड़ने के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्रफल (ताप अपव्यय पैड) प्रदान करें।
• आंतरिक परतों या बोर्ड के पिछले हिस्से में गर्मी स्थानांतरित करने के लिए थर्मल वाया का उपयोग करने पर विचार करें।
• अंतिम अनुप्रयोग में, यदि उच्च धारा पर या उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालित किया जाता है, तो पर्याप्त वायु प्रवाह या अन्य शीतलन तंत्र सुनिश्चित करें।
• सर्किट बोर्ड के तापमान की निगरानी करें, 85°C से अधिक होने से बचें।

11.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन

120 डिग्री का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत और समान बीम प्रदान करता है, जो सामान्य प्रकाश व्यवस्था और साइनेज के लिए उपयुक्त है। फोकस्ड बीम के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों (लेंस या रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता होती है। डिज़ाइनरों को सफेद प्रकाश या विशिष्ट रंग मिश्रण बनाते समय प्रत्येक रंग की भिन्न ल्यूमिनस इंटेंसिटी पर विचार करना चाहिए।

12. Comparison and Product Positioning

LTPL-P033RGB को एक सामान्य-उद्देश्य उच्च-शक्ति RGB LED के रूप में स्थित किया गया है, जो रंग मिश्रण या एकल-रंग आउटपुट की आवश्यकता वाले व्यापक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसके मुख्य लाभों में मानकीकृत पैकेजिंग, चौड़ा व्यूइंग एंगल, स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए स्पष्ट बिनिंग संरचना, और विश्वसनीय विनिर्माण के लिए उपयुक्त मजबूत विनिर्देश (रीफ्लो-संगतता, टेप और रील) शामिल हैं। यह पुरानी तकनीकों के प्रतिस्थापन के लिए सॉलिड-स्टेट लाइटिंग डिजाइन में एक कार्यकारी घटक बनने का इरादा रखता है।

13. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी डेटा के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं एक ही स्थिर वोल्टेज स्रोत और रोकनेवाला का उपयोग करके तीनों रंगों (RGB) को संचालित कर सकता हूँ?
उत्तर: यह इष्टतम समाधान नहीं है। लाल LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (लगभग 2.0V) हरे/नीले रंग (लगभग 3.2V) की तुलना में काफी कम है। एकल वोल्टेज का उपयोग करने पर समान 150mA धारा प्राप्त करने के लिए प्रत्येक चैनल के लिए अलग-अलग रोकनेवाला मानों की आवश्यकता होगी। नियंत्रण और रंग मिश्रण के लिए स्वतंत्र स्थिर धारा ड्राइवर या PWM चैनल के उपयोग की अनुशंसा की जाती है।

प्रश्न: LED की चमक समय के साथ कम होने का मुख्य कारण क्या है?
उत्तर: मुख्य कारण उच्च जंक्शन तापमान है। अनुशंसित तापमान सीमा (चित्र 5 देखें) से अधिक तापमान पर LED को चलाने से सेमीकंडक्टर सामग्री और फॉस्फर (यदि मौजूद हो) के बिगड़ने की प्रक्रिया तेज हो जाती है, जिससे प्रकाश उत्पादन में स्थायी गिरावट आती है। उचित थर्मल प्रबंधन दीर्घकालिक विश्वसनीयता का सबसे महत्वपूर्ण कारक है।

प्रश्न: लुमेन आउटपुट बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: पैकेजिंग बैग पर मुद्रित कोड (उदाहरण के लिए, R3, G5, B2) आपको उस विशिष्ट LED की 150mA पर गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश उत्पादन सीमा बताता है। यह डिजाइनरों को एक समान रूप प्राप्त करने के लिए बहु-LED ल्यूमिनेयर के लिए चमक से मेल खाने वाले LED का चयन करने, या न्यूनतम प्रकाश उत्पादन की गारंटी के साथ डिजाइन करने में सक्षम बनाता है।

प्रश्न: क्या यह LED बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: ऑपरेटिंग तापमान सीमा (-30°C से +85°C) और नम गर्मी (85°C/85% RH) परीक्षण को सफलतापूर्वक पास करना पर्यावरणीय कारकों के प्रति इसकी मजबूती को दर्शाता है। हालांकि, दीर्घकालिक बाहरी संपर्क के लिए, नमी, यूवी विकिरण और भौतिक क्षति से सुरक्षा प्रदान करने के लिए, LED को स्वयं उचित रूप से एनकैप्सुलेटेड किया जाना चाहिए या एक ल्यूमिनेयर के अंदर रखा जाना चाहिए, क्योंकि LED पैकेज स्वयं जलरोधक नहीं है।

14. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण: RGB एटमॉस्फेयरिक लाइटिंग

परिदृश्य:एक माइक्रोकंट्रोलर आधारित RGB एटमॉस्फियर लाइट डिज़ाइन करें जिसका रंग और चमक समायोज्य हो।
कार्यान्वयन योजना:
1. ड्राइवर:3-चैनल कॉन्स्टेंट करंट LED ड्राइवर IC या MCU के PWM आउटपुट द्वारा नियंत्रित तीन स्वतंत्र MOSFET का उपयोग करें। प्रति चैनल करंट लिमिट को 150mA पर सेट करें।
2. बिजली आपूर्ति:उच्चतम V (नीला/हरा लगभग 3.8V अधिकतम) प्लस करंट रेगुलेटर के वोल्टेज ड्रॉप को समायोजित करने के लिए पर्याप्त उच्च स्थिर DC वोल्टेज प्रदान करें।_f(नीला/हरा लगभग 3.8V अधिकतम) प्लस करंट रेगुलेटर के वोल्टेज ड्रॉप।
3. थर्मल प्रबंधन:LED को बड़े कॉपर एरिया (थर्मल पैड से जुड़े) वाले PCB पर माउंट करें। यदि उच्च ड्यूटी साइकिल का उपयोग किया जाता है, तो PCB के पिछले हिस्से में एक छोटा हीटसिंक जोड़ने पर विचार करें।
4. नियंत्रण:MCU प्रत्येक रंग चैनल (लाल, हरा, नीला) के PWM ड्यूटी साइकिल को स्वतंत्र रूप से समायोजित कर सकता है, 0% से 100% तक। यह तीन प्राथमिक रंगों के आउटपुट को अलग-अलग तीव्रता में मिलाकर लाखों रंग बनाने की अनुमति देता है।
5. प्रकाशिकी:एलईडी के ऊपर एक विसारक लेंस या कवर का उपयोग करके, तीन रंग बिंदुओं को एक एकसमान प्रकाश क्षेत्र में विलय करें।

15. तकनीकी पृष्ठभूमि और रुझान

लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। प्रकाश का रंग उपयोग किए गए अर्धचालक पदार्थ के ऊर्जा बैंड गैप द्वारा निर्धारित होता है। LTPL-P033RGB लाल (संभवतः AlInGaP सामग्री पर आधारित) और हरे/नीले (InGaN सामग्री पर आधारित) रंगों के लिए स्वतंत्र चिप्स का उपयोग करता है, जो एक ही पैकेज के भीतर संलग्न होते हैं। पावर एलईडी का विकास उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI), उच्च विश्वसनीयता और कम लागत की दिशा में निरंतर जारी है। यह उपकरण एक परिपक्व, लागत-प्रभावी समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जो बहुमुखी रंग आउटपुट की आवश्यकता वाले, लेकिन नवीनतम मोनोक्रोमैटिक हाई-पावर एलईडी की चरम दक्षता की आवश्यकता नहीं रखने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।