एलईडी घटक तकनीकी डेटाशीट - आयाम 2.8x3.5x1.2mm - वोल्टेज 3.2V - शक्ति 0.2W - सफेद रंग - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन सरफेस-माउंट एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) घटक के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं और अनुप्रयोग दिशानिर्देश प्रदान करता है। यह घटक विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और प्रणालियों में सामान्य-उद्देश्य प्रकाश व्यवस्था और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य विद्युत ऊर्जा को उच्च दक्षता और विश्वसनीयता के साथ दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करना है।

इस एलईडी के मुख्य लाभों में इसका कॉम्पैक्ट आकार शामिल है, जो उच्च-घनत्व पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) लेआउट की अनुमति देता है, ऊर्जा बचत के लिए उत्कृष्ट दीप्ति दक्षता, और स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त मजबूत निर्माण। लक्षित बाजार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और स्मार्ट होम उपकरण शामिल हैं, जहां विश्वसनीय, लंबे समय तक चलने वाले और कुशल प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती है।

प्रदान की गई सामग्री में दर्शाया गया जीवनचक्र चरण "Revision 2" है, जो दर्शाता है कि यह उत्पाद की तकनीकी दस्तावेज़ीकरण का दूसरा आधिकारिक संशोधन है। रिलीज़ की तारीख 5 दिसंबर, 2014 के रूप में दर्ज है। "समाप्ति अवधि" "Forever" के रूप में नोट की गई है, जो आम तौर पर इंगित करती है कि दस्तावेज़ के इस संशोधन की कोई नियोजित अप्रचलन तिथि नहीं है और यह एक नए संशोधन द्वारा प्रतिस्थापित होने तक मान्य रहता है। यह मूलभूत घटक डेटाशीट के लिए आम है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

उचित डिज़ाइन एकीकरण के लिए प्रमुख तकनीकी पैरामीटरों की एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या आवश्यक है। हालांकि मूल PDF से विशिष्ट संख्यात्मक मान सीमित हैं, निम्नलिखित अनुभाग महत्वपूर्ण पैरामीटर श्रेणियों और उनके महत्व की रूपरेखा प्रस्तुत करते हैं।

2.1 प्रकाशमितीय और रंग विशेषताएँ

प्रकाशमितीय गुण प्रकाश उत्पादन और गुणवत्ता को परिभाषित करते हैं। प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं:

• प्रकाश प्रवाह: लुमेन (lm) में मापा जाता है, यह उत्सर्जित प्रकाश की कुल अनुभूत शक्ति को दर्शाता है। घटक में उत्पादन बैचों में सुसंगत प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए संभवतः एक मानक या उच्च-चमक बिनिंग विशेषता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य / सहसंबंधित वर्ण तापमान (CCT): रंगीन एलईडी के लिए, प्रमुख तरंगदैर्ध्य (नैनोमीटर में) रंग निर्दिष्ट करता है। सफेद एलईडी के लिए, सीसीटी (केल्विन में, जैसे 3000K, 4000K, 6500K) यह परिभाषित करता है कि प्रकाश गर्म, तटस्थ या ठंडा सफेद दिखाई देता है। दस्तावेज़ मानक प्रस्ताव और उपलब्ध बिन निर्दिष्ट करेगा।
• कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI): सफेद एलईडी के लिए, सीआरआई (Ra) यह दर्शाता है कि प्रकाश स्रोत किस सटीकता से वस्तुओं के वास्तविक रंगों को एक प्राकृतिक संदर्भ की तुलना में प्रकट करता है। सटीक रंग धारणा की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्चतर सीआरआई (100 के करीब) बेहतर होता है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

विद्युत पैरामीटर सर्किट डिजाइन और बिजली आपूर्ति चयन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

• Forward Voltage (Vf): एलईडी के निर्दिष्ट धारा पर संचालित होने पर इसके पार वोल्टेज ड्रॉप। यह मान, आम सफेद एलईडी के लिए आमतौर पर लगभग 3.2V, धारा और तापमान के साथ थोड़ा भिन्न होता है। डेटाशीट एक विशिष्ट मान और एक अधिकतम सीमा प्रदान करती है।
• फॉरवर्ड करंट (If): अनुशंसित निरंतर संचालन धारा, अक्सर 20mA, 60mA, या 150mA, पावर रेटिंग के आधार पर। पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।
• रिवर्स वोल्टेज (Vr): LED विपरीत-अभिनत दिशा में बिना ब्रेकडाउन के सहन कर सकने वाला अधिकतम वोल्टेज, आमतौर पर लगभग 5V। AC या मल्टीप्लेक्स्ड सर्किट में अक्सर सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
• Power Dissipation: Vf * If के रूप में गणना की जाती है, यह थर्मल लोड निर्धारित करता है। उदाहरण शीर्षक 0.2W की पावर रेटिंग सुझाता है।

2.3 Thermal Characteristics

LED का प्रदर्शन और जीवनकाल तापमान से काफी प्रभावित होते हैं।

• Junction Temperature (Tj): सेमीकंडक्टर चिप का स्वयं का तापमान। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए निरपेक्ष अधिकतम Tj (जैसे, 125°C) से अधिक नहीं होना चाहिए।
• थर्मल रेजिस्टेंस (Rth_j-a): °C/W में व्यक्त, यह मापता है कि एलईडी जंक्शन से परिवेशी वायु तक ऊष्मा कितनी प्रभावी रूप से संचारित होती है। एक कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है, जो प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
• Operating Temperature Range: वह परिवेश तापमान सीमा (जैसे, -40°C से +85°C) जिसके भीतर एलईडी के विशिष्टता के अंतर्गत कार्य करने की गारंटी दी जाती है।

3. Binning System Explanation

Due to manufacturing variations, LEDs are sorted into performance bins to ensure consistency for the end user.

• Wavelength/Color Temperature Binning: LED को उनकी सटीक प्रमुख तरंगदैर्ध्य या CCT के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि जब किसी सरणी में कई LED का उपयोग किया जाता है तो रंग की उपस्थिति एक समान रहे।
• Luminous Flux Binning: LED को उनके मापित प्रकाश उत्पादन के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट चमक आवश्यकताओं को पूरा करने वाले बिन का चयन करने की अनुमति देता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग: Vf द्वारा छँटाई कुशल ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में सहायक होती है, विशेष रूप से श्रृंखला-जुड़े स्ट्रिंग्स के लिए, ताकि समान धारा वितरण सुनिश्चित हो सके।

विशिष्ट बिन कोड और उनकी संबंधित मान सीमाएँ एक पूर्ण डेटाशीट तालिका में विस्तृत होंगी।

4. Performance Curve Analysis

Graphical data provides deeper insight into performance under varying conditions.

• I-V (Current-Voltage) Curve: यह ग्राफ फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है, जो एक टर्न-ऑन वोल्टेज थ्रेशोल्ड प्रदर्शित करता है। वक्र तापमान के साथ खिसकता है।
• Temperature Characteristics: ग्राफ आमतौर पर दिखाते हैं कि कैसे ल्यूमिनस फ्लक्स और फॉरवर्ड वोल्टेज जंक्शन तापमान के फलन के रूप में बदलते हैं। तापमान बढ़ने पर फ्लक्स आम तौर पर घटता है।
• Spectral Power Distribution (SPD): सापेक्ष प्रकाश तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आलेख। सफेद एलईडी के लिए, यह नीले पंप एलईडी शिखर और व्यापक फॉस्फर-परिवर्तित स्पेक्ट्रम को दर्शाता है।

5. Mechanical and Package Information

यांत्रिक चित्र PCB फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है। शीर्षक 2835 पैकेज आकार (2.8mm x 3.5mm) का सुझाव देता है।

• Outline Dimensions: लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई (संभवतः 1.2mm), और सहनशीलता दर्शाता एक विस्तृत चित्र।
• पैड लेआउट (फुटप्रिंट): पीसीबी पर अनुशंसित तांबे के पैड पैटर्न, जिसमें पैड का आकार, आकार और अंतर (पिच) शामिल है। यह उचित सोल्डरिंग और थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करता है।
• पोलैरिटी पहचान: घटक के शरीर पर स्पष्ट चिह्न (जैसे, एक खाँचा, एक बिंदु, या कटा हुआ कोना) और एनोड (+) और कैथोड (-) को इंगित करने के लिए फुटप्रिंट पर संबंधित चिह्न। गलत ध्रुवता LED को प्रकाशित होने से रोकेगी।

6. Soldering and Assembly Guidelines

उचित हैंडलिंग विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है और क्षति को रोकती है।

• रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल: एक समय-तापमान ग्राफ जो प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरणों को निर्दिष्ट करता है। मुख्य पैरामीटर में पीक तापमान (आमतौर पर कुछ सेकंड के लिए अधिकतम 260°C) और लिक्विडस से ऊपर का समय शामिल है। यह प्रोफाइल मानक लीड-फ्री (SnAgCu) सोल्डर पेस्ट के साथ संगत है।
• सावधानियां: लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचें। हैंडलिंग के दौरान ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करें। यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक हो तो सुनिश्चित करें कि सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान नियंत्रित हो।
• भंडारण स्थितियाँ: LEDs should be stored in a dry, dark environment at recommended temperature and humidity levels (e.g., <40°C, <60% RH) to prevent moisture absorption and material degradation.

7. Packaging and Ordering Information

• पैकेजिंग विशिष्टता: घटक आमतौर पर उभरे हुए टेप और रील पर आपूर्ति किए जाते हैं जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के अनुकूल होते हैं। रील का आकार, टेप की चौड़ाई, पॉकेट अंतराल और प्रति रील मात्रा निर्दिष्ट की जाती है।
• लेबलिंग जानकारी: रील लेबल में पार्ट नंबर, मात्रा, लॉट नंबर, डेट कोड और बिनिंग जानकारी शामिल होती है।
• मॉडल नंबरिंग नियम: पूर्ण पार्ट नंबर आकार, रंग, फ्लक्स बिन, वोल्टेज बिन और पैकेजिंग प्रकार जैसी प्रमुख विशेषताओं को एनकोड करता है। उदाहरण के लिए, एक कोड [सीरीज़][आकार][रंग][फ्लक्स-बिन][वोल्टेज-बिन][पैकेज] के रूप में संरचित हो सकता है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य: यह एलईडी कॉम्पैक्ट उपकरणों में एलसीडी बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतक, सजावटी प्रकाश व्यवस्था, पैनल प्रकाश और सामान्य-उद्देश्य कार्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।

डिज़ाइन विचार:

1. करंट लिमिटिंग: फॉरवर्ड करंट को नियंत्रित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या निरंतर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
2. थर्मल प्रबंधन: पर्याप्त थर्मल रिलीफ के साथ PCB डिज़ाइन करें। थर्मल पैड (यदि मौजूद हो) के नीचे थर्मल वाया का उपयोग करके गर्मी को आंतरिक या निचली तांबे की परतों तक पहुंचाएं। उच्च-शक्ति या उच्च-घनत्व एरे के लिए, अतिरिक्त हीटसिंकिंग पर विचार करें।
3. ऑप्टिकल डिज़ाइन: देखने के कोण पर विचार करें (आमतौर पर 120-140 डिग्री)। प्रकाश किरण को आकार देने के लिए लेंस या डिफ्यूज़र जैसे द्वितीयक ऑप्टिक्स की आवश्यकता हो सकती है।
4. ESD सुरक्षा: यदि LED एक खुले स्थान में है, तो संवेदनशील लाइनों पर ESD सुरक्षा डायोड शामिल करें।

9. तकनीकी तुलना

पारंपरिक थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, यह सरफेस-माउंट डिवाइस महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है:

• आकार और घनत्व: अंतिम उत्पादों को बहुत छोटा और पतला बनाने में सक्षम बनाता है।
• असेंबली लागत: पूर्ण स्वचालित PCB असेंबली के साथ संगत, श्रम लागत कम करता है।
• प्रदर्शन: अक्सर उच्च प्रकाशीय प्रभावकारिता और PCB के लिए बेहतर तापीय पथ प्रदान करता है।
• विश्वसनीयता: सोल्डर जोड़ आमतौर पर कंपन और यांत्रिक आघात के प्रति अधिक मजबूत होते हैं।

अन्य SMD LED पैकेजों (जैसे, 3528, 5050) की तुलना में, सामान्य-उद्देश्य अनुप्रयोगों के लिए 2835 पैकेज अक्सर आकार, प्रकाश उत्पादन और तापीय प्रदर्शन का बेहतर संतुलन प्रदान करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

Q1: ल्यूमिनस फ्लक्स और ल्यूमिनस इंटेंसिटी में क्या अंतर है?
A: ल्यूमिनस फ्लक्स (लुमेन) सभी दिशाओं में कुल अनुभव किए गए प्रकाश उत्पादन को मापता है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (कैंडेला) एक विशिष्ट दिशा में प्रति ठोस कोण प्रकाश शक्ति को मापती है। एक वाइड-एंगल LED के लिए, कुल प्रकाश के लिए फ्लक्स अधिक प्रासंगिक मीट्रिक है।

Q2: क्या मैं इस एलईडी को इसके फॉरवर्ड वोल्टेज से अधिक वोल्टेज से चला सकता हूँ?
A: नहीं। एक एलईडी को नियंत्रित करंट द्वारा चलाया जाना चाहिए। Vf से अधिक वोल्टेज स्रोत लगाना, बिना करंट लिमिटिंग के, अत्यधिक करंट प्रवाह, अत्यधिक गर्मी और तत्काल विफलता का कारण बनेगा।

Q3: समय के साथ एलईडी की चमक क्यों कम हो जाती है?
A> All LEDs experience lumen depreciation. The rate is primarily determined by the operating junction temperature. Operating the LED well below its maximum Tj and current ratings significantly extends its useful life.

Q4: "Revision 2" और "Forever" एक्सपायर्ड अवधि की व्याख्या कैसे करूं?
A> "Revision 2" means this is the second official version of this document. "Forever" for the expired period indicates this revision has no set expiration date and is valid until the manufacturer issues a new revision that supersedes it. Always check for the latest revision before finalizing a design.

11. व्यावहारिक उपयोग का मामला

परिदृश्य: एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना
एक इंजीनियर एक कंट्रोल पैनल डिजाइन कर रहा है जिसमें कई रंगीन स्थिति संकेतक (लाल, हरा, नीला, सफेद) की आवश्यकता है। इस श्रृंखला के एलईडी का उपयोग यांत्रिक स्थिरता (सभी रंगों के लिए समान फुटप्रिंट) और सरलीकृत असेंबली सुनिश्चित करता है। प्रत्येक रंग के लिए उपयुक्त फ्लक्स बिन का चयन करके, तरंग दैर्ध्य के प्रति आंख की अलग-अलग संवेदनशीलता के बावजूद दृश्य चमक को संतुलित किया जा सकता है। कॉम्पैक्ट 2835 आकार संकेतकों को एक साथ करीब रखने की अनुमति देता है। एक साधारण डिजाइन में एक माइक्रोकंट्रोलर जीपीआईओ पिन का उपयोग किया जाएगा जो प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर से जुड़ा होगा, जो स्वतंत्र चालू/बंद नियंत्रण प्रदान करेगा।

12. संचालन सिद्धांत

एक एलईडी एक अर्धचालक डायोड है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप अर्धचालक से इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में पी-टाइप अर्धचालक से होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक पदार्थों (जैसे, नीले/हरे के लिए InGaN, लाल/एम्बर के लिए AlInGaP) के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। सफेद एलईडी आमतौर पर एक नीले एलईडी चिप को पीले फॉस्फर से लेपित करके बनाई जाती हैं; कुछ नीला प्रकाश पीले रंग में परिवर्तित हो जाता है, और नीले व पीले प्रकाश का मिश्रण सफेद के रूप में अनुभव किया जाता है। विभिन्न फॉस्फर मिश्रण अलग-अलग सफेद रंग तापमान बनाते हैं।

13. Technology Trends

एलईडी उद्योग कई स्पष्ट रुझानों के साथ विकसित हो रहा है:

1. बढ़ी हुई दक्षता: आंतरिक क्वांटम दक्षता और प्रकाश निष्कर्षण तकनीकों में निरंतर सुधार से प्रति वाट अधिक लुमेन (lm/W) प्राप्त होते हैं, जिससे ऊर्जा खपत कम होती है।
2. बेहतर रंग गुणवत्ता: नए फॉस्फोर और मल्टी-कलर चिप डिज़ाइन (जैसे, आरजीबी, वायलेट+फॉस्फोर) का विकास उच्च सीआरआई मूल्य और अधिक सुसंगत रंग प्रतिपादन सक्षम करता है।
3. लघुरूपण: पैकेज सिकुड़ते जा रहे हैं (जैसे, माइक्रो-एलईडी) जबकि प्रकाश उत्पादन बनाए रखा या बढ़ाया जा रहा है, जो अति-कॉम्पैक्ट उपकरणों और उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले में नए अनुप्रयोगों को सक्षम कर रहा है।
4. स्मार्ट एकीकरण: एलईडी को अब बुद्धिमान प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों (IoT-सक्षम एलईडी) के लिए ड्राइवरों, सेंसरों और संचार इंटरफेस के साथ तेजी से जोड़ा जा रहा है।
5. विश्वसनीयता और जीवनकाल: सामग्री और पैकेजिंग में प्रगति रेटेड जीवनकाल को 50,000 घंटों से अधिक करने के साथ-साथ उच्च ल्यूमेन रखरखाव (L70, L90) बनाए रखने में योगदान दे रही है।

ये रुझान ऊर्जा बचत की मांग, इलेक्ट्रॉनिक्स में नए फॉर्म फैक्टर, और प्रकाश व्यवस्था के स्मार्ट एवं मानव-केंद्रित अनुप्रयोगों में विस्तार से प्रेरित हैं।