7070 White LED Data Sheet - Size 7.0x7.0x2.8mm - Voltage 26-30V - Power 10.5W - Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ T7C श्रृंखला के हाई-पावर व्हाइट लाइट एमिटिंग डायोड (LED) की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत वर्णन करता है। यह श्रृंखला 7070 पैकेज प्रारूप का उपयोग करती है, जिसका भौतिक आयाम 7.0 मिलीमीटर x 7.0 मिलीमीटर है। ये LED उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जिनके लिए उच्च प्रकाश उत्पादन और मजबूत थर्मल प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। इसके मूल डिजाइन दर्शन में उच्च करंट वहन क्षमता और कुशल ताप अपव्यय के बीच संतुलन पर जोर दिया गया है, जो इसे कठोर प्रकाश व्यवस्था वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।

यह उत्पाद लाइन मुख्य रूप से सामान्य प्रकाश व्यवस्था और वास्तुकला प्रकाश व्यवस्था बाजारों के लिए तैयार की गई है। इसके मुख्य लाभों में शामिल हैं: इसकी शक्ति प्रसंस्करण क्षमता के सापेक्ष कॉम्पैक्ट आकार, व्यापक प्रकाश प्रदान करने वाला चौड़ा दृश्य कोण, और आधुनिक विनिर्माण एवं पर्यावरणीय मानकों के अनुपालन, जैसे कि लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग और RoHS निर्देश। लक्षित अनुप्रयोग परिदृश्य विविध हैं, जिनमें इनडोर और आउटडोर साइनेज बैकलाइटिंग, वास्तुकला अक्सेंट लाइटिंग और सामान्य प्रकाश व्यवस्था रीट्रोफिट परियोजनाएं शामिल हैं, जहां विश्वसनीयता और सुसंगत प्रकाश उत्पादन महत्वपूर्ण है।

2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 Photoelectric Characteristics

LED का मूल प्रदर्शन मानक परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किया जाता है, जहां फॉरवर्ड करंट (IF) 300mA और जंक्शन तापमान (Tj) 25°C होता है। लुमेन आउटपुट सीधे संबंधित कलर टेम्परेचर (CCT) और कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) से जुड़ा होता है। उदाहरण के लिए, 4000K CCT और CRI 70 (Ra70) वाले एक LED का सामान्य लुमेन आउटपुट 1410 लुमेन होता है, जिसकी न्यूनतम गारंटीकृत मात्रा 1300 लुमेन है। जब CRI बढ़ाकर 90 (Ra90) कर दिया जाता है, तो सामान्य आउटपुट घटकर 1170 लुमेन हो जाता है, जिसकी न्यूनतम गारंटीकृत मात्रा 1000 लुमेन है। यह रंग गुणवत्ता और प्रकाश आउटपुट दक्षता के बीच एक विशिष्ट ट्रेड-ऑफ को दर्शाता है। सभी लुमेन मापन के लिए सहनशीलता ±7% है, और CRI मापन के लिए सहनशीलता ±2 है।

2.2 Electrical and Thermal Ratings

पूर्ण अधिकतम रेटिंग सुरक्षित और विश्वसनीय उपयोग के लिए संचालन सीमाएं स्थापित करती है। अधिकतम निरंतर अग्र धारा (IF) 350 mA है, विशिष्ट शर्तों (पल्स चौड़ाई ≤100μs, ड्यूटी साइकल ≤1/10) के तहत उच्चतर पल्स धारा (IFP) 480 mA की अनुमति है। अधिकतम शक्ति अपव्यय (PD) 10.5 वाट है। डिवाइस 5V तक के रिवर्स वोल्टेज (VR) को सहन कर सकता है। संचालन तापमान सीमा (Topr) -40°C से +105°C तक निर्धारित है, जबकि भंडारण तापमान (Tstg) सीमा -40°C से +85°C तक है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 120°C है। सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है, रीफ्लो के दौरान 230°C या 260°C के शिखर तापमान की अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए।

मानक विद्युत स्थितियों (IF=300mA) में, अग्र वोल्टेज (VF) आमतौर पर 26V से 30V के बीच होता है, ±3% सहनशीलता के साथ। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (Rth j-sp) थर्मल प्रबंधन डिजाइन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, जिसका विशिष्ट मान 1.5 °C/W है। यह कम मान बेहतर थर्मल पैकेजिंग डिजाइन को दर्शाता है, जो एलईडी चिप से गर्मी को दूर करने में मदद करता है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2) को वह कोण परिभाषित किया गया है जहां प्रकाश तीव्रता शिखर मान की आधी हो जाती है, यह 120 डिग्री है, जो एक विस्तृत बीम वितरण प्रदान करता है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

3.1 ल्यूमेनस फ्लक्स और कलर टेम्परेचर/कलर रेंडरिंग इंडेक्स ग्रेडिंग

उत्पादों को प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है ताकि अंतिम उपयोगकर्ता को स्थिरता प्राप्त हो। बिनिंग संरचना बहुआयामी है, जिसमें लुमेन आउटपुट, फॉरवर्ड वोल्टेज और क्रोमैटिसिटी शामिल हैं। लुमेन आउटपुट के लिए, बिन को अक्षर कोड (जैसे 3C, 3D, 3E) द्वारा परिभाषित किया जाता है और इसमें न्यूनतम और अधिकतम लुमेन की विशिष्ट सीमा होती है। ये सीमाएं CCT और CRI के संयोजन के आधार पर भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, 3000K, Ra80 वाले LED के लिए, बिन सीमा 3B (1100-1200 लुमेन) से 3E (1400-1500 लुमेन) तक होती है। यह डिजाइनरों को उन अनुप्रयोगों के लिए सख्त चमक नियंत्रण वाले LED चुनने में सक्षम बनाता है जिनमें एकसमान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज और क्रोमैटिसिटी ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को दो कोड में विभाजित किया गया है: 6F (26-28V) और 6G (28-30V)। एक ही वोल्टेज ग्रेड के LED का चयन करने से ड्राइवर डिजाइन सरल होता है और सिस्टम दक्षता बढ़ती है। प्रत्येक कलर टेम्परेचर के लिए, क्रोमैटिसिटी को 5-स्टेप मैकएडम एलिप्स के भीतर नियंत्रित किया जाता है, जिससे LED के बीच न्यूनतम रंग विचलन सुनिश्चित होता है। दस्तावेज़ मानक कलर टेम्परेचर (जैसे 2700K, 4000K, 6500K) के लिए केंद्र निर्देशांक (x, y) और एलिप्स पैरामीटर (a, b, Φ) प्रदान करता है। दस्तावेज़ बताता है कि ENERGY STAR ग्रेडिंग मानक 2600K से 7000K की सीमा के भीतर सभी उत्पादों पर लागू होता है, जो व्यावसायिक प्रकाश परियोजनाओं के लिए एक सामान्य आवश्यकता है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

The datasheet contains graphical representations of several performances. The relationship between forward current and relative luminous flux shows how light output increases with current but also implies the need for thermal management at higher currents. The spectral diagrams for different Color Rendering Index levels (Ra70, Ra80, Ra90) visually demonstrate the fuller, more continuous spectrum associated with higher CRI values, which is crucial for accurate color reproduction. The angular distribution diagram confirms a Lambertian-like emission pattern with a 120-degree half-angle.

Thermal characteristics are further detailed in curves showing relative luminous flux and forward voltage versus solder point temperature (Ts). These curves are essential for predicting LED performance under real-world operating conditions above 25°C. The graph of maximum allowable forward current versus ambient temperature provides derating guidelines to prevent overheating. Additionally, a chart shows the shift in CIE chromaticity coordinates with increasing ambient temperature, which is important for applications where color stability is critical.

5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

यह पैकेज एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) है, जिसकी लंबाई-चौड़ाई का आयाम 7.00 मिमी (±0.1 मिमी) और ऊंचाई 2.80 मिमी (±0.1 मिमी) है। 6.10 मिमी x 6.10 मिमी आकार वाले पैड लेआउट जैसी प्रमुख विशेषताओं सहित विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किए गए हैं। पैकेज के भीतर चिप व्यवस्था 9 सीरीज 2 पैरेलल कनेक्शन के रूप में निर्दिष्ट है, जो इसके अपेक्षाकृत उच्च 28V विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज की व्याख्या करती है। गलत स्थापना को रोकने के लिए स्पष्ट ध्रुवीयता चिह्न कैथोड और एनोड पैड दिखाते हैं। PCB डिजाइन के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न को भी चित्रित किया गया है, जो एक 7.50 मिमी x 7.50 मिमी पैड दिखाता है, जिसमें एनोड और कैथोड भागों के बीच 6.01 मिमी का अंतर है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

यह एलईडी लीड-फ्री रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। पूर्ण अधिकतम वेल्डिंग तापमान स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट किया गया है: डिवाइस 230°C या 260°C के शिखर तापमान को अधिकतम 10 सेकंड की अवधि तक सहन कर सकता है। आंतरिक सिलिकॉन लेंस, फॉस्फर परत या बॉन्डिंग वायर को क्षति से बचाने के लिए असेंबली तकनीशियनों को इस तापमान प्रोफाइल का सख्ती से पालन करना चाहिए। भंडारण की स्थिति भी निर्धारित की गई है, जिसमें दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए उपयोग से पहले -40°C से +85°C के वातावरण में रखने की आवश्यकता है। हैंडलिंग के दौरान स्थैतिक बिजली निर्वहन (ESD) से बचने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए, क्योंकि डिवाइस की ESD सहनशीलता रेटिंग 1000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

पार्ट नंबरिंग प्रणाली अल्फ़ान्यूमेरिक संयोजन है और तालिका में विस्तृत है। यह कोड संरचना कई मापदंडों को निर्दिष्ट करने की अनुमति देती है। पहला अंक (X1) पैकेज प्रकार को दर्शाता है, जहाँ "7C" 7070 पैकेज से मेल खाता है। दूसरा अंक (X2) कलर टेम्परेचर या रंग को परिभाषित करता है (उदाहरण के लिए, 27, 2700K के लिए; 40, 4000K के लिए; BL, नीले रंग के लिए)। तीसरा अंक (X3) कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) को दर्शाता है (7, Ra70 के लिए; 8, Ra80 के लिए; 9, Ra90 के लिए)। बाद की स्थितियाँ सीरियल/पैरेलल चिप्स की संख्या, घटक कोड और आंतरिक वर्गीकरण को निर्दिष्ट करती हैं। इस परंपरा का पालन करने वाला एक विशिष्ट पार्ट नंबर T7C***92R-***** है, जहाँ विशिष्ट संख्याएँ और अक्षर इसके सटीक प्रदर्शन ग्रेड और विशेषताओं को परिभाषित करते हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

इसकी उच्च ल्यूमेन आउटपुट और पावर हैंडलिंग क्षमता के कारण, यह LED श्रृंखला विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। वास्तुकला और सजावटी प्रकाश व्यवस्था में, इसका उपयोग वॉल वॉशर, कोव लाइटिंग या स्थापत्य विशेषताओं को उजागर करने के लिए किया जा सकता है। रेट्रोफिट परियोजनाओं के लिए, यह डाउनलाइट्स या पैनल लाइट्स में पारंपरिक उच्च-वाटेज प्रकाश स्रोतों की जगह ले सकता है, जिससे ऊर्जा बचत और लंबा जीवन प्रदान होता है। इसका आउटपुट इसे वाणिज्यिक या औद्योगिक वातावरण में सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त बनाता है। चौड़ा देखने का कोण आंतरिक और बाहरी साइनेज की बैकलाइटिंग के लिए विशेष रूप से लाभकारी है, जो साइन क्षेत्र में समान प्रकाश सुनिश्चित करता है।

8.2 डिज़ाइन विचार

सफल कार्यान्वयन के लिए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है। थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है; 1.5 °C/W का कम थर्मल प्रतिरोध तभी प्रभावी होता है जब एलईडी को उचित रूप से डिज़ाइन किए गए, पर्याप्त गर्मी अपव्यय वाले मेटल-कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) पर लगाया जाता है। ड्राइवर को 350mA तक की स्थिर धारा प्रदान करने और उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज (30V तक) को संभालने में सक्षम होना चाहिए। डिजाइनरों को उच्च परिवेश तापमान पर विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम फॉरवर्ड करंट के डेरेटिंग कर्व का संदर्भ लेना चाहिए। रंग के प्रति सख्त आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, सख्त क्रोमैटिसिटी बिनिंग (5-स्टेप मैकएडम एलिप्स) निर्दिष्ट करनी चाहिए और तापमान के साथ रंग परिवर्तन को समझना चाहिए (जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है)।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

3030, 5050 जैसे छोटे पैकेज वाले एलईडी की तुलना में, 7070 पैकेज काफी अधिक अधिकतम बिजली खपत (10.5W) और ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट प्रदान करता है, जो इसे उच्च प्रकाश तीव्रता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक विकल्प बनाता है, जहाँ कई कम-शक्ति वाले एलईडी को सघनता से व्यवस्थित करने की आवश्यकता नहीं होती है। कम Rth j-sp मान इसके उन्नत थर्मल पैकेज डिज़ाइन को प्रमाणित करता है, जो निरंतर उच्च-धारा संचालन को सक्षम करने वाला एक महत्वपूर्ण अंतरकारी कारक है। एकीकृत सीरीज़-पैरेलल चिप कॉन्फ़िगरेशन (9सीरीज़ 2पैरेलल) के परिणामस्वरूप उच्च कार्यशील वोल्टेज होता है, जो कुछ ड्राइवर टोपोलॉजी में समान बिजली स्तर पर धारा की आवश्यकता को कम करके एक लाभ साबित हो सकता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: ल्यूमिनस फ्लक्स के "टाइपिकल" और "मिनिमम" मानों में क्या अंतर है?
उत्तर: "टाइपिकल" मान उत्पादन के औसत आउटपुट का प्रतिनिधित्व करता है। "मिनिमम" मान गारंटीकृत निचली सीमा है; इस बिन में शिप किया गया कोई भी LED इस मान को प्राप्त या पार करेगा। डिजाइनरों को रूढ़िवादी सिस्टम डिजाइन के लिए "मिनिमम" मान का उपयोग करना चाहिए।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को लगातार 350mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: हालांकि 350mA पूर्ण अधिकतम रेटिंग है, लेकिन इस करंट पर निरंतर संचालन के लिए जंक्शन तापमान को 120°C से काफी नीचे रखने हेतु उत्कृष्ट थर्मल मैनेजमेंट की आवश्यकता होती है। डेरेटिंग कर्व (चित्र 10) का संदर्भ लेना महत्वपूर्ण है। इष्टतम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए टेस्ट करंट 300mA या उससे कम पर संचालन की सलाह दी जाती है।

प्रश्न: CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम और 5-स्टेप एलिप्स की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: CIE डायग्राम द्वि-आयामी स्थान में रंगों को आलेखित करता है। एलिप्स उस क्षेत्र को परिभाषित करता है जिसमें LED के रंग निर्देशांक गिरेंगे। 5-स्टेप मैकएडम एलिप्स रंग स्थिरता का एक मानक माप है; एक ही एलिप्स के भीतर मौजूद LED, सामान्य अवलोकन स्थितियों में, मानव आँख को लगभग समान रंग के दिखाई देते हैं।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी

एक औद्योगिक गोदाम के लिए एक हाई-बे LED ल्यूमिनेयर डिजाइन करने पर विचार करें, जिसका लक्ष्य 400W मेटल हैलाइड ल्यूमिनेयर को बदलना है। एक डिजाइन विकसित किया जा सकता है जो कई 7070 एलईडी का उपयोग करता है। डिजाइनर दक्षता और रंग गुणवत्ता को संतुलित करने के लिए 5000K, Ra80 बिन (उदाहरण के लिए, 3E 1300-1400 लुमेन से मेल खाता है) का चयन करेगा। एलईडी को एक हीट सिंक के रूप में कार्य करने वाले एक बड़े एल्यूमीनियम-आधारित एमसीपीसीबी पर स्थापित किया जाएगा, और फिर ल्यूमिनेयर के एल्यूमीनियम आवास से जोड़ा जाएगा। एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग किया जाएगा जिसकी रेटिंग वोल्टेज (श्रृंखला में एलईडी की संख्या * VF) और करंट (प्रति स्ट्रिंग लगभग 300mA) से मेल खाती है। 120 डिग्री का चौड़ा बीम कोण प्रत्येक बिंदु के माध्यम से व्यापक कवरेज प्रदान करके आवश्यक ल्यूमिनेयर की संख्या को कम करने में मदद करता है। डिजाइन को थर्मल परीक्षण के माध्यम से सत्यापित किया जाएगा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि गोदाम के अधिकतम परिवेश तापमान पर जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर बना रहे।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

सफेद एलईडी आमतौर पर नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाले इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करती हैं। चिप पर लगे फॉस्फर कोटिंग द्वारा नीली रोशनी का एक हिस्सा लंबी तरंग दैर्ध्य (पीली, लाल रोशनी) में परिवर्तित हो जाता है। अपरिवर्तित नीली रोशनी फॉस्फर द्वारा उत्सर्जित रोशनी के साथ मिलकर सफेद प्रकाश की धारणा उत्पन्न करती है। संबंधित रंग तापमान (CCT) फॉस्फर संरचना द्वारा नियंत्रित होता है, जो सफेद बिंदु को वार्म व्हाइट (2700K, अधिक लाल/पीला) से कूल व्हाइट (6500K, अधिक नीला) तक समायोजित करता है। कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) एक संदर्भ प्रकाश स्रोत की तुलना में रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने में एलईडी की क्षमता को मापता है; उच्चतर CRI के लिए एक फॉस्फर मिश्रण की आवश्यकता होती है जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम में अधिक निरंतर उत्सर्जन कर सके, जो आमतौर पर अधिक प्रारंभिक नीली रोशनी को अवशोषित कर लेता है और इस प्रकार समग्र दक्षता (लुमेन प्रति वाट) को कम कर देता है।

13. उद्योग प्रवृत्तियाँ और विकास

उच्च-शक्ति एलईडी बाजार लगातार उच्चतर प्रकाश दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग गुणवत्ता (उच्चतर CRI के साथ कम प्रकाश दक्षता हानि) और उच्चतर विश्वसनीयता की दिशा में विकसित हो रहा है। चिप प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, 7070 जैसे पैकेजों में उच्चतर अधिकतम ड्राइव करंट और बिजली खपत प्रदान करने की प्रवृत्ति है। एक अन्य महत्वपूर्ण रुझान बड़े प्रकाश निर्माताओं की आपूर्ति श्रृंखला को सरल बनाने के लिए रंग और लुमेन फ्लक्स ग्रेडिंग का मानकीकरण है। इसके अलावा, सिस्टम जटिलता को कम करने के लिए एलईडी पैकेज के भीतर द्वितीयक ऑप्टिकल घटकों यहां तक कि ड्राइवर घटकों को एकीकृत करने की प्रवृत्ति बढ़ रही है। इस विशिष्टता पत्र में कम Rth j-sp पैरामीटर द्वारा प्रदर्शित के रूप में, तापीय प्रदर्शन पर ध्यान अभी भी एक प्रमुख फोकस क्षेत्र बना हुआ है, जो छोटे, अधिक शक्तिशाली और अधिक टिकाऊ प्रकाश समाधानों को संभव बनाता है।