735nm इन्फ्रारेड LED स्पेसिफिकेशन शीट - पैकेज आयाम 2.8x3.5x0.65mm - वोल्टेज 2.2V - पावर 0.4W - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 सतह माउंट पैकेज में निर्मित एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें निकट-अवरक्त विकिरण की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से नियंत्रित कृषि और बागवानी वातावरण में।

1.1 उत्पाद स्थिति और मुख्य लाभ

यह LED एक विश्वसनीय 735nm इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोत के रूप में स्थित है, यह तरंगदैर्ध्य आमतौर पर पादप शरीर क्रिया विज्ञान अनुसंधान और विकास उत्तेजना के लिए प्रयोग की जाती है। इसका मुख्य लाभ कॉम्पैक्ट PLCC-2 पैकेजिंग से प्राप्त होता है, जो 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण प्रदान करता है, मानक SMT असेंबली प्रक्रिया के साथ संगत है, और RoHS पर्यावरण मानक का अनुपालन करता है। इसकी नमी संवेदनशीलता स्तर 3 है, जो इंगित करता है कि मानक नमी सुरक्षा उपायों का पालन करने की आवश्यकता है।

1.2 लक्षित बाजार

प्रमुख लक्षित बाजारों में पेशेवर बागवानी (उदाहरण के लिए, फूल उत्पादन, ऊतक संवर्धन प्रयोगशालाएं, ऊर्ध्वाधर फार्म/पादप कारखाने), और सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद क्षेत्र शामिल हैं जिन्हें संवेदन या सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए इन्फ्रारेड एमिटर की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएं डिवाइस के कार्य सीमा और प्रदर्शन अपेक्षा को परिभाषित करती हैं।

2.1 फोटोमेट्रिक और रेडियोमेट्रिक विशेषताएं

150mA की अग्र धारा (I_F) और 25°C के जंक्शन तापमान (T_s) की स्थिति में, प्रमुख मापदंड इस प्रकार हैं:

• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p):735nm (विशिष्ट), 730nm से 740nm तक की सीमा में। यह इसके उत्सर्जित प्रकाश को स्पष्ट रूप से निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम क्षेत्र में स्थित करता है।
• कुल विकिरण फ्लक्स (Φ_e):112mW (विशिष्ट), 90mW से 140mW तक की सीमा। यह मापदंड कुल प्रकाश शक्ति आउटपुट को दर्शाता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):120 डिग्री (टाइपिकल), व्यापक उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है, क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त।

2.2 विद्युत विशेषताएँ

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F=150mA पर 2.2V (टाइपिकल), 1.8V से 2.6V के बीच सीमा। यह पैरामीटर ड्राइव सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (I_R):रिवर्स वोल्टेज (V_R) 5V पर, 10µA से कम, यह दर्शाता है कि डायोड में अच्छी रिवर्स विशेषताएँ हैं।

2.3 ऊष्मीय और विश्वसनीयता विशेषताएँ

• थर्मल प्रतिरोध (R_θJ-S):जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक का विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध 15°C/W है। यह मूल्य ओवरहीटिंग को रोकने के लिए थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• पूर्ण अधिकतम रेटिंग:ये उन सीमा मूल्यों को परिभाषित करते हैं जिनसे स्थायी क्षति हो सकती है।
  • पावर डिसिपेशन (P_D): 0.4W
  • निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F): 150mA
  • पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 200mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई 0.1ms की स्थिति में)
  • रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5V
  • ह्यूमन बॉडी मॉडल इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD HBM): 2000V (उपज 90% से अधिक, लेकिन हैंडलिंग के दौरान सुरक्षात्मक उपाय अपनाने की सलाह दी जाती है)
  • ऑपरेटिंग तापमान (T_OPR): -40°C से +85°C
  • भंडारण तापमान (T_STG): -40°C से +100°C
  • अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J): 115°C

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

हालांकि दस्तावेज़ औपचारिक बिनिंग कोड स्पष्ट रूप से प्रदान नहीं करता है, लेकिन उत्पाद पैरामीटर निर्दिष्ट न्यूनतम, विशिष्ट और अधिकतम मानों की सीमा के भीतर गारंटीकृत हैं। यह एक अंतर्निहित विद्युत और प्रकाशिक बिनिंग प्रणाली का गठन करता है। इस भिन्नता से प्रभावित महत्वपूर्ण पैरामीटर में फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F), पीक वेवलेंथ (λ_p) और कुल विकिरण फ्लक्स (Φ_e) शामिल हैं। डिजाइनरों को इन सहनशीलताओं पर विचार करना चाहिए: V_F±0.1V है, λ_p±2nm, Φ के लिए है_e±10% है। सख्त एकरूपता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, व्यक्तिगत उपकरणों को स्क्रीन या परीक्षण करने की आवश्यकता हो सकती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

विशिष्ट विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में उपकरण के व्यवहार को प्रकट करते हैं।

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (V-I वक्र)

यह वक्र एक गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है, जो डायोड के लिए विशिष्ट है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, जो कम करंट पर लगभग 1.65V से शुरू होकर अधिकतम रेटेड 150mA पर 1.9V के करीब पहुंच जाता है। यह वक्र कार्यरत अवस्था में LED के वोल्टेज ड्रॉप को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 सापेक्ष विकिरण शक्ति बनाम फॉरवर्ड करंट

यह ग्राफ दर्शाता है कि अधिकतम रेटेड मान तक पहुँचने से पहले, प्रकाश उत्पादन और धारा के बीच अपेक्षाकृत रैखिक संबंध होता है। हालाँकि, उच्च धारा पर, जंक्शन तापमान में वृद्धि के कारण दक्षता में कमी आ सकती है।

4.3 सापेक्ष विकिरण शक्ति बनाम सोल्डर जॉइंट तापमान

आउटपुट पावर सोल्डर पॉइंट तापमान (T_s) के बढ़ने के साथ घटती है। यह थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव LED की एक मौलिक विशेषता है, और स्थिर प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए प्रभावी ताप अपव्यय के महत्व पर जोर देता है।

4.4 फॉरवर्ड करंट बनाम सोल्डर जॉइंट तापमान

यह वक्र परिवेशी तापमान बढ़ने के साथ अनुमत फॉरवर्ड करंट के डेरेटिंग को दर्शाता है। जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के लिए, उच्च तापमान वाले वातावरण में अधिकतम अनुमत निरंतर धारा को कम करना आवश्यक है।

4.5 स्पेक्ट्रल वितरण

स्पेक्ट्रम ने लगभग 735nm पर मुख्य शिखर की पुष्टि की है और इसमें इन्फ्रारेड LED की विशिष्ट पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम है। इसका उत्सर्जन एकवर्णीयता पौधों में विशिष्ट प्रकाश ग्राही प्रतिक्रियाओं के लिए अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त है।

5. मैकेनिकल एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 भौतिक आयाम

डिवाइस PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में है। मुख्य आयाम निम्नलिखित हैं (सभी मिलीमीटर में, जब तक कि निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.2mm है):

• कुल लंबाई: 3.5 mm
• कुल चौड़ाई: 2.8 mm
• कुल ऊंचाई: 0.65 mm
• पिन आयाम और पैड पिच विस्तृत ड्राइंग के अनुसार हैं।

5.2 पैड डिज़ाइन एवं पोलैरिटी अंकन

नीचे का दृश्य दो पैड दिखाता है। ध्रुवीयता अंकन स्पष्ट है; एनोड (+) से जुड़ा पैड आमतौर पर बड़ा होता है या आउटलाइन ड्राइंग में चिह्नित किया जाता है। कार्यक्षमता के लिए सही अभिविन्यास महत्वपूर्ण है।

5.3 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और यांत्रिक स्थिरता प्राप्त करने के लिए रीफ्लो के बाद, एक अनुशंसित PCB पैड पैटर्न (सोल्डर पैटर्न) प्रदान किया गया है। इस पैटर्न का पालन करने से अच्छा थर्मल और विद्युत कनेक्शन प्राप्त करने में मदद मिलती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 SMT रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया

डिवाइस मानक लीड-फ्री रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है। 260°C से अधिक न होने वाले पीक तापमान वाले विशिष्ट रीफ्लो तापमान प्रोफाइल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। लिक्विडस तापमान से ऊपर बिताया गया विशिष्ट समय उद्योग मानकों (जैसे, IPC/JEDEC J-STD-020) के अनुसार नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि पैकेज क्षति को रोका जा सके।

6.2 मैनुअल सोल्डरिंग और रीवर्क

यदि हैंड वेल्डिंग आवश्यक हो, तो कृपया तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें, जिसकी टिप का तापमान 350°C से कम हो। संपर्क का समय यथासंभव कम रखा जाना चाहिए (3 सेकंड से कम) ताकि LED चिप को अत्यधिक ऊष्मा हस्तांतरण से बचाया जा सके। रीवर्क के लिए, संपूर्ण सर्किट बोर्ड को दोबारा गर्म करने के बजाय स्थानीय रूप से गर्म करने की सलाह दी जाती है।

6.3 महत्वपूर्ण ध्यान देने योग्य बातें

• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सुरक्षा:यह डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। सभी हैंडलिंग और असेंबली चरणों में एंटीस्टैटिक प्रक्रियाओं का पालन करें।
• नमी संवेदनशीलता:एक MSL 3 घटक के रूप में, उत्पाद को ड्राई बैग खोलने के 168 घंटों के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए, जब तक कि मानक प्रक्रिया के अनुसार बेकिंग न की गई हो।
• यांत्रिक तनाव:पैकेज के लेंस या बॉडी पर सीधा यांत्रिक बल लगाने से बचें।
• सफाई:यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो प्लास्टिक पैकेज या लेंस को नुकसान से बचाने के लिए संगत सॉल्वेंट का उपयोग करें।

7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी

7.1 मानक पैकेजिंग

उत्पाद स्वचालित प्लेसमेंट असेंबली के लिए टेप और रील रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। कैरियर टेप की चौड़ाई, पॉकेट आकार और रील आकार (उदाहरण के लिए, 7-इंच या 13-इंच रील) EIA मानक विनिर्देशों के अनुरूप हैं, ताकि SMT उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित की जा सके।

7.2 मॉइस्चर बैरियर बैग पैकेजिंग

MSL स्तर 3 आवश्यकताओं के अनुसार, भंडारण और परिवहन के दौरान शुष्कता बनाए रखने के लिए रील को डिसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड युक्त एल्यूमीनियम पन्नी नमी-रोधी बैग में सील किया जाता है।

7.3 Outer carton

कई रीलों को भौतिक क्षति से सुरक्षा प्रदान करने के लिए मजबूत कार्डबोर्ड बक्सों में पैक करके भेजा जाता है।

8. Application recommendations

8.1 Typical application scenarios

• पादप वृद्धि और बागवानी:735nm तरंगदैर्ध्य पादपों के फोटोमॉर्फोजेनेसिस को प्रभावित कर सकता है, और अन्य स्पेक्ट्रा के साथ संयुक्त उपयोग करने पर कुछ प्रजातियों में तना दीर्घीकरण या पुष्पन को प्रोत्साहित कर सकता है।
• जैवचिकित्सा एवं वैज्ञानिक उपकरण:स्पेक्ट्रल विश्लेषण, कण संवेदन, या अदृश्य प्रकाश आवश्यकता वाले चिकित्सा उपकरणों में प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।
• सामान्य इन्फ्रारेड प्रकाश:रात्रि दृष्टि प्रणालियों, निगरानी कैमरों या निकटता सेंसर के लिए जहाँ दृश्य प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है।

8.2 Design considerations

• करंट ड्राइव:स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग करें। ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन करते समय फॉरवर्ड वोल्टेज में भिन्नता पर विचार करना चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन:अधिकतम प्रकाश उत्पादन और सेवा जीवन प्राप्त करने के लिए, सोल्डर जॉइंट तापमान को कम करने हेतु, यह सुनिश्चित करें कि PCB में पर्याप्त ताप अपव्यय डिज़ाइन है और आवश्यकतानुसार हीट सिंक का उपयोग करें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:120-डिग्री व्यूइंग एंगल एक विस्तृत कवरेज प्रदान करता है। फोकस्ड बीम के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है।

9. समान उत्पादों के साथ तकनीकी तुलना

विभिन्न पैकेज (जैसे, 5mm थ्रू-होल या छोटे चिप-स्केल पैकेज) वाले सामान्य इन्फ्रारेड एलईडी की तुलना में, यह PLCC-2 डिवाइस एसएमटी असेंबली में आसानी, इसके पिन के माध्यम से अच्छे थर्मल पथ और मानकीकृत पैकेज आकार के बीच संतुलन बनाता है। 150mA करंट पर इसका 112mW टाइपिकल रेडिएंट फ्लक्स, समान पैकेज आकार में प्रतिस्पर्धी है। इसकी मुख्य भिन्नता विशिष्ट 735nm वेवलेंथ, स्वचालित असेंबली के लिए मजबूत पैकेजिंग और स्पष्ट थर्मल विशेषताओं के संयोजन में निहित है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 इस LED का मुख्य उपयोग क्या है?

यह एलईडी मुख्य रूप से 735nm इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन की गई है, जो नियंत्रित पर्यावरण कृषि और सामान्य इन्फ्रारेड संवेदन/प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ इस विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के लाभ हैं।

10.2 क्या मैं इसे कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?

अनुशंसित नहीं है। LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। सीरीज़ रेसिस्टर के साथ कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत का उपयोग सरल सेटअप के लिए किया जा सकता है, लेकिन समर्पित कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर तापमान परिवर्तन और व्यक्तिगत भिन्नताओं से निपटने में प्रदर्शन स्थिरता को बेहतर बनाए रखते हैं।

10.3 थर्मल मैनेजमेंट कितना महत्वपूर्ण है?

अत्यंत महत्वपूर्ण। अत्यधिक जंक्शन तापमान प्रकाश उत्पादन दक्षता को कम करता है, तरंगदैर्ध्य को थोड़ा बदलता है, और कार्यशील आयु को काफी कम कर देता है। आपकी परिचालन स्थितियों में अपेक्षित तापमान वृद्धि की गणना करने के लिए प्रदान किए गए थर्मल रेजिस्टेंस मान (15°C/W) का उपयोग करना चाहिए।

10.4 क्या यह एलईडी आंखों के लिए सुरक्षित है?

इन्फ्रारेड विकिरण मानव आँख को दिखाई नहीं देता, लेकिन उच्च शक्ति घनत्व पर भी हानिकारक हो सकता है। हमेशा आपके एप्लिकेशन पर लागू होने वाले लेजर और LED सुरक्षा मानकों का पालन करें, जिसमें आवरण डिज़ाइन या आउटपुट शक्ति सीमा आवश्यकताएँ शामिल हो सकती हैं।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस

11.1 केस स्टडी: वर्टिकल फार्मिंग में सप्लीमेंट्री लाइटिंग

मल्टी-लेयर वर्टिकल फार्मिंग सिस्टम में, इस प्रकार के LED ऐरे को ग्रोथ रैक में एकीकृत किया जा सकता है, ताकि लेट्यूस की खेती के अंतिम चरण में विशिष्ट फ़ार-रेड लाइट (735nm) उपचार प्रदान किया जा सके। सही ढंग से कार्यान्वित यह उपचार पौधे के आकार को प्रभावित कर सकता है और दृश्यमान प्रकाश की तीव्रता बढ़ाए बिना ही कुछ गुणवत्ता मापदंडों को बेहतर बनाने की संभावना रखता है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है।

11.2 केस स्टडी: घरेलू उपकरणों में प्रॉक्सिमिटी सेंसर

इस LED को एक फोटोडिटेक्टर के साथ जोड़कर, घरेलू उपकरणों (जैसे, ऑटोमैटिक सोप डिस्पेंसर) में सरल प्रॉक्सिमिटी या ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सेंसर बनाया जा सकता है। लाल LED की तुलना में, इसकी 735nm तरंगदैर्ध्य परिवेशी दृश्यमान प्रकाश से कम प्रभावित होती है, जिससे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात में सुधार होता है।

12. कार्य सिद्धांत पर संक्षिप्त परिचय

एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाश उत्पन्न करता है। जब p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। इस इन्फ्रारेड LED के लिए, 730-740nm रेंज में उत्सर्जन प्राप्त करने हेतु आमतौर पर एल्युमिनियम गैलियम आर्सेनाइड (AlGaAs) जैसी सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। PLCC पैकेज अर्धचालक चिप को समाहित करता है, लीड्स के माध्यम से विद्युत कनेक्शन प्रदान करता है, और आउटपुट बीम को आकार देने के लिए एक प्लास्टिक लेंस शामिल करता है।

13. LED प्रौद्योगिकी के विकास के रुझान

व्यापक LED उद्योग इस प्रकार के घटकों से संबंधित कई दिशाओं में निरंतर विकास कर रहा है:

• दक्षता में वृद्धि:निरंतर शोध का लक्ष्य सभी LEDs (इन्फ्रारेड प्रकार सहित) की विद्युत-प्रकाश रूपांतरण दक्षता में सुधार करना है, जिससे समान प्रकाश आउटपुट पर ऊर्जा खपत कम हो सके।
• तापीय प्रदर्शन में वृद्धि:नए पैकेजिंग डिज़ाइन और सामग्रियां विकसित की जा रही हैं ताकि तापीय प्रतिरोध कम किया जा सके, जिससे उच्च ड्राइविंग करंट की अनुमति मिल सके या अधिक कॉम्पैक्ट डिज़ाइन बिना अधिक गर्म हुए संभव हो सके।
• सटीक तरंगदैर्ध्य नियंत्रण:एपिटैक्सियल विकास तकनीक में प्रगति ने उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य पर नियंत्रण को और अधिक सटीक बना दिया है, जो विशिष्ट प्रकाश प्रतिक्रियाओं के लिए वैज्ञानिक और विशेष कृषि अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• एकीकरण एवं बुद्धिमान प्रणालियाँ:रुझान IoT-सक्षम कृषि या औद्योगिक प्रणालियों के लिए ड्राइवरों, सेंसरों और संचार इंटरफेस के साथ LED को "स्मार्ट" मॉड्यूल में एकीकृत करने की ओर इशारा करता है।
• स्थिरता:LED पैकेजिंग में अधिक पर्यावरण-अनुकूल सामग्रियों के उपयोग और पुनर्चक्रण क्षमता बढ़ाने पर बढ़ता जोर।

इस विशिष्टता पत्र में विस्तृत घटक इन चल रहे रुझानों के अनुरूप हैं, जो वर्तमान तकनीकी आवश्यकताओं के लिए एक मानकीकृत, विश्वसनीय अवरक्त प्रकाश स्रोत प्रदान करते हैं।