T1D Series White LED Datasheet - 10.0x10.0mm Package - 49.5V Typ - 360mA Drive - High CRI - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

T1D श्रृंखला एक उच्च-प्रदर्शन, शीर्ष-दृश्य सफेद एलईडी घटक का प्रतिनिधित्व करती है जिसे मांग वाले सामान्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण प्रभावी ढंग से गर्मी प्रबंधन के लिए तापीय रूप से उन्नत पैकेज डिज़ाइन का उपयोग करता है, जो उच्च ड्राइव धाराओं पर स्थिर संचालन को सक्षम बनाता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य उत्कृष्ट रंग प्रतिपादन गुणों को बनाए रखते हुए उच्च चमकदार फ्लक्स आउटपुट प्रदान करना है, जिससे यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है जहां प्रकाश गुणवत्ता और तीव्रता महत्वपूर्ण है।

1.1 मुख्य लाभ

• उच्च चमकदार फ्लक्स आउटपुट: संबंधित रंग तापमान (CCT) के आधार पर, 360mA पर 2370 लुमेन (सामान्य) से अधिक प्रदान करने में सक्षम।
• उत्कृष्ट रंग गुणवत्ता: Ra90 के उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) की विशेषता, जो इसके प्रकाश के तहत सटीक और जीवंत रंग पुनरुत्पादन सुनिश्चित करती है।
• Robust Thermal Management: The package is engineered for efficient heat dissipation, supporting high current operation and contributing to long-term reliability.
• Compact Form Factor: 10.0mm x 10.0mm का फुटप्रिंट विभिन्न प्रकाश उपकरणों और डिज़ाइनों में लचीले एकीकरण की अनुमति देता है।
• विस्तृत दृश्य कोण: 120 डिग्री का एक विशिष्ट दृश्य कोण (2θ1/2) व्यापक और समान प्रकाश प्रदान करता है।
• विश्वसनीय विनिर्माण: यह घटक Pb-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है और प्रासंगिक पर्यावरणीय नियमों का पालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह LED एक विस्तृत श्रृंखला के प्रकाश समाधानों के लिए इंजीनियर की गई है, जिसमें शामिल हैं:

• वास्तुशिल्प और सजावटी प्रकाश व्यवस्था: फ़ैकेड लाइटिंग, कोव लाइटिंग और अन्य एक्सेंट लाइटिंग जहाँ उच्च आउटपुट और अच्छे रंग की आवश्यकता होती है।
• रेट्रोफिट लैंप: मौजूदा फिक्स्चर में पारंपरिक प्रकाश स्रोतों के लिए सीधा प्रतिस्थापन, जो ऊर्जा बचत और बेहतर प्रकाश गुणवत्ता प्रदान करता है।
• सामान्य प्रकाश व्यवस्था: आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक स्थानों के लिए प्राथमिक प्रकाश व्यवस्था।
• साइनेज के लिए बैकलाइटिंग: इनडोर और आउटडोर साइन बोर्ड जिन्हें चमकदार, समान बैकलाइटिंग की आवश्यकता होती है।

2. In-Depth Technical Parameter Analysis

यह खंड T1D श्रृंखला LED के प्रदर्शन सीमा को परिभाषित करने वाले प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों का विस्तृत विवरण प्रदान करता है।

2.1 Electro-Optical Characteristics

360mA के अग्र धारा (IF) और 25°C के जंक्शन तापमान (Tj) पर मापे जाने पर, यह उपकरण विभिन्न रंग तापमानों पर निम्नलिखित प्रदर्शन प्रदर्शित करता है:

• 2700K (Warm White): न्यूनतम चमकदार फ्लक्स 1900 lm, सामान्यतः 2150 lm।
• 3000K (Warm White): न्यूनतम चमकदार प्रवाह 2000 lm, सामान्यतः 2260 lm।
• 4000K-6500K (तटस्थ से ठंडा सफेद): न्यूनतम चमकदार प्रवाह 2100 lm, सामान्यतः 2370 lm।

महत्वपूर्ण नोट्स: चमकदार फ्लक्स मापन सहनशीलता ±7% है, और CRI (Ra) मापन सहनशीलता ±2 है। इन स्थितियों में फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आम तौर पर 49.5V होता है, जिसकी सीमा 46V से 52V (±3% सहनशीलता) तक है।

2.2 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाहर डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन हमेशा इन सीमाओं के भीतर बनाए रखा जाना चाहिए।

• Continuous Forward Current (IF): 400 mA
• Pulse Forward Current (IFP): 600 mA (पल्स चौड़ाई ≤100μs, ड्यूटी चक्र ≤1/10)
• Power Dissipation (PD): 20800 mW
• Reverse Voltage (VR): 5 V
• Operating Temperature (Topr): -40°C to +105°C
• Junction Temperature (Tj): 120°C (maximum)

2.3 Electrical & Thermal Characteristics

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 46V (न्यूनतम), 49.5V (सामान्य), 52V (अधिकतम) IF=360mA पर।
• रिवर्स करंट (IR): VR=5V पर अधिकतम 1 μA.
• व्यूइंग एंगल (2θ1/2): 120° (Typical).
• Thermal Resistance (Rth j-sp): 1 °C/W (Typical). This low value indicates efficient heat transfer from the semiconductor junction to the solder point on the board.
• Electrostatic Discharge (ESD): 1000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) सहन करता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

प्रकाश परियोजनाओं में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के अनुसार छांटा (बिन किया) जाता है। T1D श्रृंखला एक बहुआयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करती है।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग

एलईडी को 360mA पर उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। प्रत्येक बिन की एक परिभाषित न्यूनतम और अधिकतम ल्यूमिनस फ्लक्स मान होता है। उदाहरण के लिए, 4000K CCT और Ra90 वाले एलईडी के लिए, बिन कोड "3M" 2100-2200 lm को कवर करता है, "3N" 2200-2300 lm को कवर करता है, और इसी तरह "3Q" तक जो 2400-2500 lm को कवर करता है। इससे डिजाइनरों को पूर्वानुमेय चमक स्तर वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति मिलती है।

3.2 Forward Voltage Binning

मल्टी-एलईडी ऐरे में ड्राइवर डिज़ाइन और करंट मिलान में सहायता के लिए, डिवाइसों को फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर भी बिन किया जाता है। कोड में "6R" (46-48V), "6S" (48-50V), और "6T" (50-52V) शामिल हैं। एक ही वोल्टेज बिन से एलईडी का चयन करने से अधिक समान प्रदर्शन प्राप्त करने में मदद मिल सकती है।

3.3 Chromaticity Binning (Color Consistency)

एलईडी को बहुत सख्त रंग एकरूपता मानकों के अनुसार बिन किया जाता है। प्रत्येक CCT (जैसे, 2700K, 4000K, 6500K) के लिए क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (CIE आरेख पर x, y) को 5-चरण MacAdam दीर्घवृत्त के भीतर नियंत्रित किया जाता है। इसका अर्थ है कि एक ही बिन में एलईडी के बीच रंग भिन्नता मानवीय आँख के लिए लगभग अदृश्य होती है, जो एकसमान श्वेत प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। यह मानक 2600K-7000K सीमा के लिए Energy Star बिनिंग आवश्यकताओं का अनुसरण करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

प्रदान किए गए ग्राफ़ विभिन्न परिचालन स्थितियों में LED के व्यवहार के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं।

4.1 Spectral Distribution

Ra≥90 उपकरणों के लिए स्पेक्ट्रम ग्राफ़ दृश्यमान सीमा में एक विस्तृत, निरंतर उत्सर्जन दर्शाता है, जो उच्च-CRI फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी की विशेषता है। स्पेक्ट्रम में महत्वपूर्ण अंतरालों की अनुपस्थिति ही उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स को सक्षम बनाती है, जिससे वस्तुएं इसकी रोशनी में प्राकृतिक दिखाई देती हैं।

4.2 करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स

यह वक्र ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच संबंध को दर्शाता है। प्रारंभ में, प्रकाश उत्पादन करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है। हालांकि, उच्च करंट पर, बढ़ी हुई गर्मी और अन्य प्रभावों (दक्षता गिरावट) के कारण दक्षता आमतौर पर गिर जाती है। अनुशंसित 360mA पर या उससे नीचे संचालन करने से इष्टतम प्रभावकारिता और दीर्घायु सुनिश्चित होती है।

4.3 Temperature Dependence

सोल्डर पॉइंट तापमान (Ts) के विरुद्ध सापेक्ष चमकदार फ्लक्स और फॉरवर्ड वोल्टेज दर्शाने वाले ग्राफ थर्मल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। तापमान बढ़ने पर चमकदार फ्लक्स आम तौर पर कम हो जाता है। बढ़ते तापमान के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज भी कम हो जाती है। प्रभावी हीट सिंक डिजाइन करने और अंतिम अनुप्रयोग वातावरण में प्रकाश उत्पादन का अनुमान लगाने के लिए इन संबंधों को समझना आवश्यक है।

4.4 Maximum Current vs. Ambient Temperature

यह डीरेटिंग वक्र परिवेश तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय अग्र धारा को परिभाषित करता है। जैसे-जैसे परिवेश तापमान बढ़ता है, एलईडी की ऊष्मा अपव्यय करने की क्षमता कम हो जाती है, इसलिए अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj max) को पार करने से रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित संचालन धारा को कम किया जाना चाहिए। उच्च-तापमान वाले वातावरण में विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए यह ग्राफ महत्वपूर्ण है।

5. Mechanical & Package Information

5.1 पैकेज आयाम

इस LED में एक वर्गाकार सतह-माउंट पैकेज है जिसके आयाम 10.0mm x 10.0mm हैं। आयामीय चित्र शीर्ष, पार्श्व और तल दृश्यों के साथ महत्वपूर्ण माप प्रदान करता है। तल दृश्य स्पष्ट रूप से सोल्डर पैड लेआउट और ध्रुवीयता चिह्न दिखाता है। अनिर्दिष्ट आयामों के लिए मानक सहनशीलता ±0.1mm है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान और सोल्डर पैड डिज़ाइन

पैकेज के निचले हिस्से में स्पष्ट रूप से परिभाषित एनोड (+) और कैथोड (-) सोल्डर पैड हैं। एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) के लिए उचित थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड पैटर्न (लैंड पैटर्न) प्रदान किया गया है। यांत्रिक स्थिरता और इष्टतम हीट ट्रांसफर के लिए इस अनुशंसित फुटप्रिंट का पालन करना आवश्यक है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

यह घटक लीड-मुक्त (Pb-free) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए रेटेड है। क्षति से बचने के लिए एक विशिष्ट थर्मल प्रोफाइल का पालन किया जाना चाहिए:

• Peak Package Body Temperature (Tp): अधिकतम 260°C.
• लिक्विडस से ऊपर समय (TL=217°C): 60 से 150 सेकंड.
• शिखर तापमान के 5°C के भीतर समय: अधिकतम 30 सेकंड।
• रैंप-अप दर (शिखर तक): अधिकतम 3°C/सेकंड।
• रैंप-डाउन दर (शिखर से): अधिकतम 6°C/सेकंड।
• 25°C से शिखर तक कुल समय: अधिकतम 8 मिनट।

इस प्रोफ़ाइल का पालन करने से थर्मल शॉक, सोल्डर जोड़ दोष, और आंतरिक एलईडी डाई तथा फॉस्फोर को संभावित क्षति से बचाव होता है।

7. Part Numbering System

पार्ट नंबर (जैसे, T1D**9G2R-*****) एक संरचित कोड का अनुसरण करता है जो प्रमुख विशेषताओं को व्यक्त करता है:

• Type Code: "1D" एक 10.0mm x 10.0mm पैकेज को दर्शाता है।
• CCT Code: संबंधित रंग तापमान (CCT) को दर्शाने वाले दो अंक (उदाहरणार्थ, 2700K के लिए 27, 4000K के लिए 40)।
• Color Rendering Code: CRI के लिए एक अंक (उदाहरण: Ra90 के लिए 9).
• Chip Configuration Codes: पैकेज के अंदर श्रृंखला और समानांतर चिप्स की संख्या दर्शाएं.
• रंग कोड: रंग मानक को दर्शाने वाला एक अक्षर (उदाहरणार्थ, ANSI).

यह प्रणाली वांछित एलईडी प्रकार की सटीक पहचान और आर्डर करने की अनुमति देती है।

8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

8.1 थर्मल प्रबंधन

उच्च शक्ति क्षय (360mA, 49.5V पर ~17.8W तक) को देखते हुए, प्रभावी थर्मल प्रबंधन सबसे महत्वपूर्ण डिज़ाइन कारक है। सोल्डर बिंदु तापमान (Ts) को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए उचित आकार की मेटल-कोर PCB (MCPCB) या अन्य हीटसिंकिंग समाधान अनिवार्य है। थर्मल रेटिंग से अधिक होने पर लुमेन ह्रास में तेजी, रंग परिवर्तन और अंततः डिवाइस विफलता होगी।

8.2 Electrical Drive

इस डिवाइस को संचालित करने के लिए एक निरंतर-धारा LED ड्राइवर की आवश्यकता है। ड्राइवर का चयन एक स्थिर 360mA (या थर्मल स्थितियों के आधार पर एक डीरेटेड करंट) प्रदान करने के लिए किया जाना चाहिए और प्रति LED ~49.5V के विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज को सहन करना चाहिए। एकाधिक LEDs का उपयोग करने वाले डिज़ाइनों के लिए, उन्हें श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है, लेकिन ड्राइवर का आउटपुट वोल्टेज फॉरवर्ड वोल्टेज के योग को समायोजित करने में सक्षम होना चाहिए।

8.3 Optical Integration

120 डिग्री का व्यापक दृश्य कोण, द्वितीयक प्रकाशिकी के बिना व्यापक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। एक केंद्रित प्रकाश पुंज की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, उपयुक्त लेंस या परावर्तकों का उपयोग किया जाना चाहिए। डिजाइनरों को संभावित रंग-अतिकोण विविधताओं को ध्यान में रखना चाहिए, हालांकि सख्त बिनिंग इसे न्यूनतम कर देती है।

9. Technical Comparison & Differentiation

मानक मध्यम-शक्ति एलईडी (जैसे, 2835, 3030 पैकेज) की तुलना में, T1D श्रृंखला प्रति डिवाइस काफी अधिक चमकदार फ्लक्स प्रदान करती है, जिससे उच्च आउटपुट फिक्स्चर में आवश्यक घटकों की संख्या कम हो जाती है। इसके मुख्य अंतर बहुत उच्च फ्लक्स, उच्च CRI (Ra90), और थर्मल प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किए गए मजबूत पैकेज का संयोजन है। अन्य उच्च-शक्ति COB (चिप-ऑन-बोर्ड) एलईडी की तुलना में, यह एक अधिक असतत, पॉइंट-स्रोत जैसा फॉर्म फैक्टर प्रदान करता है जो कुछ अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल नियंत्रण के लिए फायदेमंद हो सकता है।

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

Q: क्या मैं इस LED को लगातार 400mA पर चला सकता हूँ?
A: निरंतर फॉरवर्ड करंट के लिए Absolute Maximum Rating 400mA है। हालांकि, इष्टतम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए, विशेष रूप से वास्तविक अनुप्रयोग में थर्मल डिरेटिंग को ध्यान में रखने के बाद, परीक्षण स्थिति 360mA पर या उससे नीचे संचालित करने की अनुशंसा की जाती है।

Q: किस हीटसिंक की आवश्यकता है?
A: आवश्यक हीटसिंक पूरी तरह से एप्लिकेशन के परिवेश तापमान, वांछित ड्राइव करंट और स्वीकार्य जंक्शन तापमान पर निर्भर करता है। थर्मल प्रतिरोध (Rth j-sp = 1°C/W) और डीरेटिंग कर्व का उपयोग करके, एक थर्मल इंजीनियर सोल्डर पॉइंट से परिवेश तक आवश्यक थर्मल इम्पीडेंस की गणना कर सकता है।

Q: समय और तापमान के साथ रंग में परिवर्तन कैसे होता है?
A> All white LEDs experience some degree of color shift. The provided graph (Fig 7. Ts vs. CIE x, y Shift) shows the direction and magnitude of chromaticity coordinate shift with solder point temperature. Long-term lumen maintenance and color shift are influenced by operating temperature and current; operating within specifications minimizes these effects.

11. Design Use Case Example

परिदृश्य: एक उच्च-बे औद्योगिक प्रकाश फिक्स्चर डिजाइन करना।
एक डिजाइनर को लगभग 25,000 लुमेन के प्रकाश आउटपुट की आवश्यकता है। "3P" बिन से T1D-4000K-Ra90 LED (2300-2400 lm typical) का उपयोग करते हुए, उन्हें लगभग 10-11 LEDs की आवश्यकता होगी। इन्हें कम Ts बनाए रखने के लिए एक बड़े, सक्रिय रूप से ठंडे एल्यूमीनियम हीटसिंक पर लगाया जाएगा। LEDs को एक श्रृंखला स्ट्रिंग में व्यवस्थित किया जाएगा, जिसके लिए 500V (11 LEDs * 49.5V) से अधिक की आउटपुट वोल्टेज क्षमता और एक स्थिर 360mA आउटपुट वाले निरंतर-धारा ड्राइवर की आवश्यकता होगी। चौड़ा व्यूइंग एंगल उच्च-बे क्षेत्र के लिए अच्छा कवरेज प्रदान करेगा, और उच्च CRI कार्यस्थल में दृश्यता और सुरक्षा में सुधार करेगा।

12. कार्यात्मक सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी है। इसका मूल एक नीला प्रकाश उत्सर्जित करने वाला अर्धचालक चिप है, जो आमतौर पर इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) पर आधारित होता है। जब अग्र धारा लगाई जाती है, तो चिप के सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे नीला प्रकाश उत्सर्जित होता है। इस नीले प्रकाश का एक हिस्सा चिप पर या उसके पास लगी फॉस्फर सामग्री (जैसे, YAG:Ce) की एक परत से टकराता है। फॉस्फर नीले फोटॉनों के कुछ हिस्से को अवशोषित कर लेता है और एक व्यापक स्पेक्ट्रम में, मुख्य रूप से पीले और लाल क्षेत्रों में, प्रकाश का पुनः उत्सर्जन करता है। शेष नीले प्रकाश और फॉस्फर के व्यापक-स्पेक्ट्रम उत्सर्जन के मिश्रण से सफेद प्रकाश की अनुभूति होती है। फॉस्फरों का विशिष्ट मिश्रण अंतिम आउटपुट के CCT और CRI को निर्धारित करता है।

13. Technology Trends

T1D श्रृंखला जैसे उच्च-शक्ति वाले सफेद एलईडी का विकास कई क्षेत्रों में निरंतर सुधारों द्वारा संचालित है: दक्षता (lm/W): नए अर्धचालक पदार्थों (जैसे, गैर-ध्रुवीय/अर्ध-ध्रुवीय GaN) और उन्नत चिप डिज़ाइनों में चल रहे शोध का लक्ष्य उच्च धाराओं पर दक्षता में गिरावट को कम करना है। रंग गुणवत्ता: प्रवृत्ति और भी उच्च CRI मानों (Ra95, Ra98) और बेहतर रंग स्थिरता (कड़े MacAdam दीर्घवृत्त, जैसे 3-चरण या 2-चरण) की ओर है। यह परिष्कृत बहु-फॉस्फर मिश्रणों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। Reliability & Lifetime: उन्नत पैकेज सामग्री, बेहतर थर्मल इंटरफेस, और उच्च तापमान और फ्लक्स घनत्व के तहत बेहतर फॉस्फर स्थिरता LED के जीवनकाल और लुमेन रखरखाव को बढ़ा रही हैं। स्मार्ट एकीकरण: बुद्धिमान, समायोज्य प्रकाश प्रणालियों के लिए ऑनबोर्ड सेंसर, ड्राइवर और संचार इंटरफेस के साथ LED पैकेजों का एक बढ़ता हुआ अभिसरण है।