LED लाइट बीड 523-2SURD/S530-A3 स्पेसिफिकेशन शीट - चमकीला लाल - 20mA - 32mcd - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए उच्च चमक वाले 5mm एलईडी लैंप के पूर्ण तकनीकी विनिर्देश प्रदान करता है। यह उपकरण AlGaInP चिप का उपयोग करता है, जो एक प्रकीर्णित रेजिन लेंस के साथ मिलकर चमकदार लाल प्रकाश उत्पन्न करता है और एक विस्तृत एवं समान देखने का कोण सुनिश्चित करता है। इसका डिज़ाइन विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक असेंबली अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता और मजबूती की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और अनुपालन

यह LED श्रृंखला आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन के लिए उपयुक्त कई महत्वपूर्ण विशेषताओं और अनुपालन प्रमाणन से सुसज्जित है:

• देखने का कोण विकल्प:विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप विभिन्न देखने के कोण विनिर्देश प्रदान करता है।
• पैकेजिंग प्रारूप:यह रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है और स्वचालित सतह माउंट असेंबली प्रक्रिया के साथ संगत है।
• पर्यावरणीय अनुपालन:यह उत्पाद यूरोपीय संघ RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) और REACH विनियमों का अनुपालन करता है। साथ ही इसे हैलोजन-मुक्त उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसमें ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) की मात्रा प्रत्येक 900 ppm से कम है, और दोनों का कुल योग 1500 ppm से कम है।
• उच्च चमक:उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है जिन्हें उच्च प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता की आवश्यकता होती है।
• रंग और चमक स्तर:यह एलईडी श्रृंखला विभिन्न रंगों और चमक स्तरों में उपलब्ध है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह एलईडी मुख्य रूप से उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में सूचक प्रकाश या बैकलाइट के रूप में कार्य करती है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• टेलीविज़न
• कंप्यूटर मॉनिटर
• टेलीफोन
• सामान्य कंप्यूटर परिधीय उपकरण और संकेतक

2. तकनीकी विनिर्देश और वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड एलईडी की पूर्ण सीमा पैरामीटर और मानक संचालन विशेषताओं का विस्तृत विवरण देता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी पैरामीटर परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। सामान्य उपयोग में इन सीमाओं पर या उनके निकट कार्य करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• निरंतर अग्र धारा (IF):25 mA. यह लगातार लगाया जा सकने वाली अधिकतम DC धारा है।
• पीक अग्र धारा (IFP):60 mA. यह धारा केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 1 kHz आवृत्ति की पल्स स्थितियों में अनुमत है।
• रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. इस रिवर्स वोल्टेज से अधिक वोल्टेज जंक्शन ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है।
• शक्ति अपव्यय (Pd):60 mW। पैकेज द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति अपव्यय।
• कार्यशील एवं भंडारण तापमान:-40°C से +85°C (कार्यशील), -40°C से +100°C (भंडारण)।
• सोल्डरिंग तापमान (Tsol):260°C, 5 सेकंड के लिए। यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के लिए सहनशीलता को परिभाषित करता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों (IF=20mA) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• दीप्त तीव्रता (Iv):32 mcd (विशिष्ट), 16 mcd (न्यूनतम)। यह शिखर तीव्रता दिशा में मानी गई चमक है।
• देखने का कोण (2θ1/2):120° (विशिष्ट)। वह कोण जिस पर दीप्त तीव्रता शिखर मान की आधी रह जाती है। बिखरने वाले लेंस ने इस विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न का निर्माण किया है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):632 nm (विशिष्ट)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):624 nm (typical value). एकल तरंगदैर्ध्य जिसे मानव आँख अनुभव करती है, जो "चमकीला लाल" रंग को परिभाषित करती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):2.0 V (typical value), 20mA पर 1.7 V (minimum) से 2.4 V (maximum) की सीमा में। इस पैरामीटर के मापन की अनिश्चितता ±0.1V है।
• रिवर्स करंट (IR):10 μA (maximum), VR=5V की स्थिति में।

मापन सहनशीलता:ल्यूमिनस इंटेंसिटी: ±10%, प्रमुख तरंगदैर्ध्य: ±1.0nm।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट में डिवाइस के विभिन्न परिस्थितियों में व्यवहार को दर्शाने के लिए कई विशेषता वक्र प्रदान किए गए हैं। मजबूत सर्किट डिजाइन के लिए इन वक्रों को समझना महत्वपूर्ण है।

3.1 स्पेक्ट्रम और स्थानिक वितरण

रिलेटिव इंटेंसिटी vs. वेवलेंथ वक्र 632 nm पर केंद्रित एक विशिष्ट संकीर्ण उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दर्शाता है, जो AlGaInP सामग्री की विशेषता है।रिलेटिव इंटेंसिटी vs. वेवलेंथवक्र 632 nm पर केंद्रित एक विशिष्ट संकीर्ण उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दर्शाता है, जो AlGaInP सामग्री की विशेषता है।डायरेक्टिविटीवक्र स्कैटरिंग लेंस द्वारा उत्पन्न 120° चौड़े, लैम्बर्टियन-जैसे उत्सर्जन पैटर्न की पुष्टि करता है, जो ऑफ-एक्सिस कोणों पर भी अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है।

3.2 विद्युत और तापीय विशेषताएँ

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व) डायोड के घातीय संबंध को प्रदर्शित करता है। 20mA के विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु पर, वोल्टेज लगभग 2.0V होता है।फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व)डायोड के घातीय संबंध को प्रदर्शित करता है। 20mA के विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु पर, वोल्टेज लगभग 2.0V होता है।सापेक्ष तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंटकर्व दिखाता है कि प्रकाश उत्पादन अधिकतम रेटेड मान तक करंट के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, लेकिन डिजाइनरों को उच्च धाराओं पर ताप अपव्यय पर विचार करना चाहिए।

सापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमान और फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान कर्व थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं। परिवेश तापमान बढ़ने पर ल्यूमिनस तीव्रता कम हो जाती है। इसके विपरीत, एक निश्चित वोल्टेज पर, डायोड के फॉरवर्ड वोल्टेज के नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण फॉरवर्ड करंट तापमान बढ़ने के साथ बढ़ता है। यदि करंट-लिमिटिंग सर्किट द्वारा उचित रूप से प्रबंधित नहीं किया जाता है, तो इससे थर्मल रनवे हो सकता है।सापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमान和फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमानयह वक्र थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। परिवेश तापमान बढ़ने के साथ ल्यूमिनस इंटेंसिटी कम हो जाती है। इसके विपरीत, एक निश्चित वोल्टेज पर, डायोड के फॉरवर्ड वोल्टेज के नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण फॉरवर्ड करंट तापमान बढ़ने के साथ बढ़ता है। यदि करंट-लिमिटिंग सर्किट द्वारा उचित रूप से प्रबंधित नहीं किया जाता है, तो इससे थर्मल रनवे हो सकता है।

4. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना

4.1 पैकेज आयाम

यह LED मानक 5mm रेडियल लीड पैकेज में आता है। प्रमुख आयाम विवरण में शामिल हैं:

• सभी आयाम मिलीमीटर (mm) में हैं।
• फ्लैंज ऊंचाई 1.5mm (0.059 इंच) से कम होनी चाहिए।
• अनिर्दिष्ट आयामों के लिए मानक सहिष्णुता ±0.25mm है।

आयाम चित्र पिन पिच, बॉडी व्यास, लेंस आकार और कुल ऊंचाई निर्दिष्ट करता है, जो पीसीबी पैड डिजाइन और यांत्रिक फिट के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड को आमतौर पर एलईडी प्लास्टिक फ्लैंज पर एक फ्लैट और/या छोटे पिन द्वारा पहचाना जाता है। रिवर्स बायस क्षति को रोकने के लिए स्थापना के दौरान सही ध्रुवीयता सुनिश्चित करना आवश्यक है।

5. असेंबली, सोल्डरिंग एवं हैंडलिंग निर्देश

डिवाइस की विश्वसनीयता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।

5.1 पिन फॉर्मिंग

• सील पर तनाव से बचने के लिए मोड़ बिंदु एपॉक्सी एलईडी के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर होना चाहिए।
• लीड्स को सोल्डरिंग से पहले आकार देना चाहिए।
• पैकेज पर तनाव से बचें। पीसीबी होल मिसअलाइनमेंट के कारण जबरन डालने से एपॉक्सी का क्षरण हो सकता है।
• कमरे के तापमान पर लीड्स को ट्रिम करें।

5.2 भंडारण

• अनुशंसित भंडारण स्थिति: शिपमेंट की तारीख से, तापमान ≤30°C, सापेक्ष आर्द्रता ≤70%, अधिकतम 3 महीने।
• यदि लंबे समय तक भंडारण की आवश्यकता हो (अधिकतम 1 वर्ष), कृपया नाइट्रोजन और सिलिका जेल से भरे सील कंटेनर का उपयोग करें।
• संक्षेपण से बचने के लिए आर्द्र वातावरण में अचानक तापमान परिवर्तन से बचें।

5.3 वेल्डिंग प्रक्रिया

मुख्य नियम:वेल्ड पॉइंट से एपॉक्सी एलईडी तक न्यूनतम दूरी 3 मिमी रखें।

हैंड सोल्डरिंग:सोल्डरिंग आयरन टिप अधिकतम तापमान 300°C (30W आयरन के लिए), अधिकतम सोल्डरिंग समय 3 सेकंड।

वेव सोल्डरिंग/डिप सोल्डरिंग:प्रीहीट अधिकतम तापमान 100°C (अधिकतम 60 सेकंड)। सोल्डर बाथ अधिकतम तापमान 260°C, 5 सेकंड तक।

सामान्य सोल्डरिंग सावधानियां:

• उच्च तापमान चरण के दौरान पिन पर तनाव लगाने से बचें।
• डिप सोल्डरिंग/हैंड सोल्डरिंग ऑपरेशन एक बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए।
• सोल्डरिंग के बाद, LED को कमरे के तापमान तक ठंडा होने तक यांत्रिक आघात से बचाएं।
• न्यूनतम प्रभावी वेल्डिंग तापमान का उपयोग करें।
• डेटाशीट अनुशंसित वेल्डिंग प्रोफाइल प्रदान करती है, जो प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरणों के लिए समय और तापमान क्षेत्र दर्शाती है।

5.4 सफाई

• यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल से सफाई करें, समय ≤1 मिनट।
• अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो प्रक्रिया पैरामीटर (शक्ति, समय) को पूर्व-सत्यापित करें ताकि क्षति न हो।

5.5 थर्मल प्रबंधन और ESD

थर्मल प्रबंधन:पर्यावरणीय तापमान के अनुसार कार्य धारा को उचित रूप से डीरेट किया जाना चाहिए, जैसा कि डीरेटिंग वक्र में दिखाया गया है। एप्लिकेशन डिज़ाइन चरण में जंक्शन तापमान को नियंत्रित करने के लिए उचित PCB लेआउट और आवश्यकतानुसार हीट सिंक उपायों पर विचार किया जाना चाहिए।

ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज):LED, ESD के प्रति संवेदनशील है। संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान ग्राउंडेड वर्कस्टेशन और एंटीस्टैटिक कफ का उपयोग सहित मानक ESD रोकथाम उपायों का पालन किया जाना चाहिए।

6. पैकेजिंग, लेबलिंग और आदेश जानकारी

6.1 पैकेजिंग विनिर्देश

LED की पैकेजिंग परिवहन और भंडारण के दौरान क्षति को रोकने के लिए डिज़ाइन की गई है:

• प्राथमिक पैकेजिंग:एंटी-स्टैटिक बैग।
• द्वितीयक पैकेजिंग:इनर बॉक्स, जिसमें 5 एंटी-स्टैटिक बैग होते हैं।
• तृतीयक पैकेजिंग:आउटर कार्टन, जिसमें 10 इनर बॉक्स होते हैं।
• पैकेजिंग मात्रा:प्रति बैग 200 से 500 टुकड़े। इसलिए, एक बाहरी कार्टन में 10,000 से 25,000 टुकड़े होते हैं (10 आंतरिक बॉक्स * 5 बैग * 200-500 टुकड़े)।

6.2 लेबल विवरण

पैकेजिंग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और ग्रेडिंग के लिए कई कोड होते हैं:

• CPN:ग्राहक पार्ट नंबर।
• P/N:निर्माता पार्ट नंबर (उदाहरण: 523-2SURD/S530-A3)।
• QTY:पैकिंग मात्रा।
• CAT:चमकदार तीव्रता ग्रेड (चमक श्रेणीबद्ध)।
• HUE:प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (रंग श्रेणीबद्ध)।
• REF:फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (वोल्टेज श्रेणीबद्ध)।
• LOT No:उत्पादन बैच संख्या, जिसका उपयोग पता लगाने के लिए किया जाता है।

7. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार एवं सामान्य प्रश्न

7.1 सर्किट डिज़ाइन

जब वोल्टेज स्रोत का उपयोग करके इस LED को चलाया जाता है, तो एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना आवश्यक है। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम के अनुसार की जा सकती है: R = (V_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F। एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, डेटाशीट में अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज (2.4V) का उपयोग करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि डिवाइस-से-डिवाइस भिन्नता के बावजूद करंट 20mA से अधिक न हो। उदाहरण के लिए, 5V पावर सप्लाई के साथ: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 ओम। एक मानक 150 ओम रेसिस्टर का उपयोग करने से सुरक्षा का मार्जिन मिलता है।

7.2 विशिष्ट उपयोगकर्ता प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 25mA पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: हालांकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25mA है, लेकिन ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ 20mA पर निर्दिष्ट की गई हैं। दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने और तापमान प्रभावों को ध्यान में रखते हुए, 20mA या उससे कम धारा पर डिज़ाइन करने की सिफारिश की जाती है। यदि परिवेश का तापमान अधिक है, तो डीरेटिंग कर्व का संदर्भ लेना चाहिए।

प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
उत्तर: पीक वेवलेंथ (632nm) उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। डोमिनेंट वेवलेंथ (624nm) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख LED के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है। रंग संकेतक अनुप्रयोगों के लिए, डोमिनेंट वेवलेंथ अधिक प्रासंगिक है।

प्रश्न: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
उत्तर: 20mA पर काम करने वाले एकल LED के लिए, जो संतुलित परिवेश तापमान में है, आमतौर पर समर्पित हीट सिंक की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, उच्च घनत्व वाले ऐरे, उच्च परिवेश तापमान, या अधिकतम धारा के करीब चलाने की स्थिति में, थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण हो जाता है। PCB स्वयं पिन के माध्यम से कुछ हीट सिंकिंग प्रदान कर सकती है।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

यह एलईडी अपनी विशिष्ट सामग्री और संरचना चयन के माध्यम से विभेदीकरण प्राप्त करती है:

• चिप तकनीक (AlGaInP):पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlGaInP लाल और एम्बर एलईडी के लिए उच्च दक्षता और बेहतर रंग शुद्धता प्रदान करता है, जिससे निर्दिष्ट "चमकीला लाल" रंग और अच्छी चमक तीव्रता प्राप्त होती है।
• बिखराव लेंस बनाम पारदर्शी लेंस:बिखराव राल लेंस थोड़ी सी अक्षीय चरम तीव्रता का त्याग करके, एक व्यापक और अधिक समान देखने का कोण (120°) प्रदान करता है, जिससे "हॉटस्पॉट" प्रभाव समाप्त हो जाता है। यह उन संकेतक रोशनी के लिए आदर्श है जिन्हें विभिन्न कोणों से देखने की आवश्यकता होती है।
• अनुपालन:RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं के साथ पूर्ण अनुपालन, जो इसे वैश्विक बाजार और पर्यावरण-संवेदनशील डिजाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है, गैर-अनुपालन विकल्पों से इसे अलग करता है।

9. कार्य सिद्धांत एवं उद्योग प्रवृत्तियाँ

9.1 मूलभूत कार्य सिद्धांत

यह एक अग्र अभिनत (फॉरवर्ड बायस्ड) अर्धचालक फोटोसेंसिटिव डायोड है। जब लगाया गया वोल्टेज फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) से अधिक होता है, तो AlGaInP अर्धचालक सामग्री के भीतर p-n जंक्शन पर इलेक्ट्रॉन और होल का पुनर्संयोजन होता है। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है, जिसकी तरंगदैर्ध्य सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा के अनुरूप होती है और दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में स्थित होती है। चिप को एक बिखरने वाले एपॉक्सी रेजिन लेंस में एनकैप्सुलेट किया जाता है, जो यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और आउटपुट बीम को आकार देता है।

9.2 उद्योग पृष्ठभूमि एवं प्रवृत्तियाँ

5mm रेडियल LED अपनी सरलता, कम लागत और थ्रू-होल असेंबली में आसानी के कारण एक मूलभूत और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला घटक बना हुआ है। हालांकि सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED बड़े पैमाने पर स्वचालित उत्पादन पर हावी हैं, लेकिन इस तरह के थ्रू-होल LED प्रोटोटाइपिंग, शैक्षिक किट, मरम्मत कार्य और ऐसे अनुप्रयोगों में जहां उच्च बिंदु चमक या कंपन प्रतिरोधी मजबूती की आवश्यकता होती है, अभी भी आम हैं। इस खंड के भीतर रुझान उच्च दक्षता (प्रति mA अधिक प्रकाश उत्पादन), अधिक सख्त पर्यावरण अनुपालन, और बड़े पैमाने पर उत्पादन में समरूपता सुनिश्चित करने के लिए अधिक सुसंगत रंग और चमक ग्रेडिंग प्राप्त करने की ओर हैं।