LED Lamp 3294-15UBGC/S400-A6 डेटाशीट - सुपर ब्लू 505nm - 3.5V - 20mA - 90° व्यूइंग एंगल - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

3294-15UBGC/S400-A6 एक उच्च-चमक वाला LED लैंप है जो श्रेष्ठ प्रकाश उत्पादन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण सुपर ब्लू उत्सर्जित रंग उत्पन्न करने के लिए InGaN/SiC चिप सामग्री का उपयोग करता है, जिसमें वाटर-क्लियर लेंस लगा होता है। यह अपनी विश्वसनीयता, मजबूती और टेप एंड रील सहित विभिन्न पैकेजिंग विकल्पों में उपलब्धता की विशेषता रखता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस LED श्रृंखला का प्राथमिक लाभ इसकी बढ़ी हुई चमक है, जो इसे बैकलाइटिंग और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है जहाँ उच्च दृश्यता महत्वपूर्ण है। प्रमुख लक्षित बाजार और अनुप्रयोगों में टेलीविज़न सेट, कंप्यूटर मॉनिटर, टेलीफोन और सामान्य कंप्यूटिंग उपकरण शामिल हैं, जहाँ सुसंगत और चमकदार नीली रोशनी की आवश्यकता होती है।

2. Technical Parameter Deep Dive

यह खंड डेटाशीट में परिभाषित डिवाइस के प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन परिस्थितियों में LED को संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। ये रेटिंग 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।

• Continuous Forward Current (IF): 25 mA. यह अधिकतम DC धारा है जो LED पर लगातार लागू की जा सकती है।
• Peak Forward Current (IF(Peak)): 100 mA. यह रेटिंग आमतौर पर छोटी पल्स स्थितियों के लिए होती है और इससे अधिक नहीं होनी चाहिए।
• Reverse Voltage (VR): 5 V. इस सीमा से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Power Dissipation (Pd): 120 mW. यह पैकेज द्वारा व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है, जिसकी गणना फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) * फॉरवर्ड करंट (IF) के रूप में की गई है।
• ऑपरेटिंग तापमान (Topr): -40°C से +85°C. विश्वसनीय संचालन के लिए परिवेशी तापमान सीमा।
• भंडारण तापमान (Tstg): -40°C से +100°C.
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD): 1000 V (Human Body Model). यह ESD संवेदनशीलता के मध्यम स्तर को दर्शाता है; उचित हैंडलिंग प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।
• Soldering Temperature (Tsol): 260°C for 5 seconds. This defines the reflow soldering profile tolerance.

2.2 Electro-Optical Characteristics

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ एक मानक परीक्षण धारा IF=20mA और Ta=25°C पर मापी जाती हैं, जो विशिष्ट संचालन स्थितियों का प्रतिनिधित्व करती हैं।

• Luminous Intensity (Iv): 400 (न्यूनतम) से 800 (विशिष्ट) mcd. यह व्यापक बिनिंग रेंज उत्पादन भिन्नता को दर्शाती है; डिजाइनरों को सबसे खराब स्थिति की चमक के लिए न्यूनतम मान को ध्यान में रखना चाहिए।
• देखने का कोण (2θ1/2): 90° (Typical). यह वह पूर्ण कोण परिभाषित करता है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने शिखर मान के आधे तक गिर जाती है, जो एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λp): 502 nm (Typical). वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 505 nm (Typical). मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, जो रंग को \"सुपर ब्लू\" के रूप में परिभाषित करती है।
• स्पेक्ट्रम विकिरण बैंडविड्थ (Δλ): 30 nm (Typical). The spectral width at half maximum intensity.
• Forward Voltage (VF): 3.5 V (Typical), 4.3 V (Maximum) at 20mA. This parameter is crucial for driver design and power supply selection.
• रिवर्स करंट (IR): VR=5V पर 50 μA (अधिकतम)।

मापन सहनशीलताएँ: डेटाशीट विशिष्ट अनिश्चितताओं को नोट करती है: VF के लिए ±0.1V, Iv के लिए ±10%, और λd के लिए ±1.0nm। इन्हें सटीक अनुप्रयोगों में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पाद प्रमुख प्रकाशीय और विद्युत मापदंडों के आधार पर इकाइयों को वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है, जिससे एक बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित होती है। लेबल स्पष्टीकरण इन बिनों को परिभाषित करता है:

• CAT: Ranks of Luminous Intensity (Iv). Corresponds to the 400-800 mcd range.
• HUE: प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) की श्रेणियाँ। 505nm के आसपास उनके विशिष्ट नीले रंग बिंदु के आधार पर एलईडी को समूहित करती हैं।
• REF: अग्र वोल्टेज (VF) की श्रेणियाँ। एलईडी को उनके वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर समूहित करती हैं, जो श्रृंखला स्ट्रिंग्स में करंट मिलान के लिए महत्वपूर्ण है।

डिज़ाइनरों को रंग और चमक एकरूपता बनाए रखने के लिए अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक बिन निर्दिष्ट करने चाहिए या उनके बारे में जागरूक होना चाहिए।

4. Performance Curve Analysis

विशिष्ट विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

4.1 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य

यह वक्र वर्णक्रमीय शक्ति वितरण दर्शाता है, जो लगभग 502nm पर शिखर के साथ 30nm की बैंडविड्थ (Δλ) रखता है, जो एकवर्णीय नीले उत्सर्जन की पुष्टि करता है।

4.2 दिशात्मकता पैटर्न

ध्रुवीय आरेख 90° के दृश्य कोण को दर्शाता है, जो एक निकट-लैम्बर्टियन उत्सर्जन पैटर्न दिखाता है जहाँ तीव्रता दृश्य कोण की कोज्या के साथ घटती है।

4.3 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

I-V वक्र घातीय है, जो एक डायोड के लिए विशिष्ट है। 20mA की परीक्षण धारा पर, वोल्टेज आम तौर पर 3.5V होता है। यह वक्र थर्मल डिजाइन के लिए आवश्यक है, क्योंकि VF का एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है।

4.4 Relative Intensity vs. Forward Current (L-I Curve)

उच्च धाराओं पर संतृप्त होने की संभावना से पहले, प्रकाशीय तीव्रता धारा के साथ अति-रैखिक रूप से बढ़ती है। अनुशंसित 20mA से ऊपर संचालन करने से आउटपुट बढ़ सकता है, लेकिन बढ़ी हुई गर्मी के कारण दक्षता और जीवनकाल कम हो जाएगा।

4.5 Thermal Characteristics

Relative Intensity vs. Ambient Temperature: परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ चमकदार आउटपुट कम हो जाता है। उच्च-तापमान वाले वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए यह डीरेटिंग महत्वपूर्ण है।
फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान: एक स्थिर वोल्टेज ड्राइव के लिए, VF में कमी के कारण करंट तापमान के साथ बढ़ेगा। यह स्थिर संचालन के लिए स्थिर-धारा ड्राइवरों के महत्व को उजागर करता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimension Drawing

The mechanical drawing provides critical dimensions for PCB footprint design and assembly clearance. Key notes include:
1. All dimensions are in millimeters.
फ्लैंज की ऊंचाई 1.5mm (0.059") से कम होनी चाहिए।
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25mm है।

5.2 Polarity Identification

LED में एक कैथोड और एनोड लीड होती है। आमतौर पर, लंबी लीड एनोड (+) होती है, और लेंस पर सपाट किनारा या फ्लैंज पर निशान कैथोड (-) को दर्शाता है। PCB फुटप्रिंट को इस ओरिएंटेशन से मेल खाने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

LED प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग आवश्यक है।

6.1 लीड फॉर्मिंग

• एपॉक्सी बल्ब बेस से कम से कम 3mm दूर एक बिंदु पर लीड को मोड़ें।
• सोल्डरिंग से पहले फॉर्मिंग करें।
• पैकेज पर तनाव से बचें। गलत संरेखित PCB छिद्रों के कारण लीड पर पड़ने वाला तनाव एपॉक्सी रेजिन को क्षीण कर सकता है।
• लीड्स को कमरे के तापमान पर काटें।

6.2 भंडारण की स्थितियाँ

• शिपमेंट के बाद ≤30°C और ≤70% RH पर स्टोर करें। शेल्फ लाइफ 3 महीने है।
• लंबे समय तक भंडारण (1 वर्ष तक) के लिए, नाइट्रोजन और डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर का उपयोग करें।
• संघनन को रोकने के लिए आर्द्र वातावरण में तापमान में तेज बदलाव से बचें।

6.3 Soldering Process

सामान्य नियम: सोल्डर जोड़ से एपॉक्सी बल्ब तक न्यूनतम 3mm की दूरी बनाए रखें।
हाथ से सोल्डरिंग: लोहे की नोक का अधिकतम तापमान 300°C (अधिकतम 30W), अधिकतम 3 सेकंड तक सोल्डरिंग।
Wave/Dip Soldering: प्रीहीट अधिकतम 100°C (अधिकतम 60 सेकंड)। सोल्डर बाथ अधिकतम 260°C, 5 सेकंड के लिए।
Profile: एक अनुशंसित सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल ग्राफ़ प्रदान किया गया है, जो नियंत्रित रैंप-अप, चरम और कूल-डाउन चरण पर जोर देता है।
महत्वपूर्ण नोट्स:
- उच्च तापमान के चरणों के दौरान लीड्स पर तनाव से बचें।
- एक से अधिक बार (डुबोकर/हाथ से) सोल्डर न करें।
- LED को कमरे के तापमान तक ठंडा होने तक झटके/कंपन से बचाएं।
- शीर्ष तापमान से तेजी से ठंडा होने से बचें।
- विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने के लिए संभवतः सबसे कम तापमान का उपयोग करें।

6.4 सफाई

• केवल कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल से ≤1 मिनट तक साफ करें।
• अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो किसी भी क्षति से बचने के लिए प्रक्रिया को पूर्व-योग्य बनाएं।

6.5 Heat Management

उचित थर्मल डिज़ाइन अनिवार्य है। एप्लिकेशन के परिवेश के तापमान और माउंटिंग सेटअप के थर्मल प्रतिरोध के आधार पर ऑपरेटिंग करंट को उचित रूप से डीरेट किया जाना चाहिए। मार्गदर्शन के लिए डीरेटिंग कर्व्स (निहित, हालांकि प्रदत्त अंश में स्पष्ट रूप से नहीं दिखाया गया) देखें। अपर्याप्त हीट सिंकिंग से प्रकाश उत्पादन में कमी, रंग परिवर्तन और त्वरित क्षरण होगा।

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Packing Specification

The LEDs are packaged to prevent damage during shipping and storage:
- Primary Packing: एंटी-इलेक्ट्रोस्टैटिक बैग।
- द्वितीयक पैकेजिंग: इनर कार्टन जिसमें 4 बैग हैं।
- तृतीयक पैकिंग: 10 आंतरिक कार्टन वाला बाहरी कार्टन।
पैकिंग मात्रा: प्रति बैग न्यूनतम 200 से 1000 टुकड़े। एक पूर्ण बाहरी कार्टन में 40 बैग होते हैं (4 बैग/आंतरिक कार्टन * 10 आंतरिक कार्टन)।

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

पैकेजिंग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए निम्नलिखित जानकारी होती है: CPN (Customer Part Number), P/N (Manufacturer Part Number: 3294-15UBGC/S400-A6), QTY (Quantity), CAT/HUE/REF (Binning codes), और LOT No. (Lot Number for traceability)।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह LED आदर्श है:
- बैकलाइटिंग: टीवी, मॉनिटर और औद्योगिक डिस्प्ले में एलसीडी पैनलों के लिए जिन्हें नीली बैकलाइट की आवश्यकता होती है या आरजीबी व्हाइट-लाइट सिस्टम के हिस्से के रूप में।
- स्टेटस इंडिकेटर्स: दूरसंचार और कंप्यूटिंग उपकरणों में उच्च-चमक वाली शक्ति, गतिविधि, या मोड संकेतक।
- सजावटी प्रकाश व्यवस्था: एक्सेंट लाइटिंग जहाँ जीवंत नीला रंग वांछित है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• ड्राइवर चयन: स्थिर चमकदार आउटपुट और रंग सुनिश्चित करने के लिए 20mA (या कम ताप/लंबी आयु के लिए कम) पर सेट एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। सामान्य 3.5V फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप को ध्यान में रखें।
• करंट लिमिटिंग रेसिस्टर: यदि वोल्टेज स्रोत का उपयोग कर रहे हैं, तो अधिकतम VF (4.3V) का उपयोग करके श्रृंखला रोकनेवाला की सटीक गणना करें ताकि सबसे खराब स्थितियों में भी करंट पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।
• थर्मल मैनेजमेंट: पर्याप्त तांबे के क्षेत्र के साथ PCB डिज़ाइन करें या गर्मी को दूर करने के लिए मेटल-कोर PCB (MCPCB) का उपयोग करें, विशेष रूप से बंद स्थानों या उच्च परिवेशी तापमान में।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 90° का व्यूइंग एंगल व्यापक क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। केंद्रित प्रकाश के लिए, द्वितीयक ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है।
• ESD प्रोटेक्शन: इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें और सुनिश्चित करें कि असेंबली कर्मी उचित ग्राउंडिंग स्ट्रैप्स का उपयोग करें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

हालांकि डेटाशीट में प्रत्यक्ष प्रतिस्पर्धी तुलना नहीं है, इस LED की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:
- High Brightness Bin: 20mA पर 800mcd की विशिष्ट तीव्रता के साथ, यह एक मानक 3mm या 5mm LED लैंप पैकेज के लिए उच्च दीप्त प्रभावकारिता प्रदान करता है।
- विशिष्ट रंग बिंदु: 505nm का "सुपर ब्लू" एक विशिष्ट शेड है, जो संभवतः रॉयल ब्लू (~450nm) या शुद्ध नीले (~470nm) LEDs से भिन्न है।
- मजबूत निर्माण: विश्वसनीयता और Pb-free निर्माण पर जोर आधुनिक पर्यावरणीय और स्थायित्व मानकों को पूरा करता है।
- व्यापक दस्तावेज़ीकरण: विस्तृत हैंडलिंग, सोल्डरिंग और भंडारण दिशानिर्देश अनुप्रयोग जोखिम को कम करते हैं।

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

Q1: क्या मैं इस LED को 25mA पर लगातार चला सकता हूँ?
A1: जबकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25mA है, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ 20mA पर निर्दिष्ट की गई हैं। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन और तापीय प्रभावों को ध्यान में रखने के लिए, 20mA या उससे नीचे संचालित करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। अधिकतम रेटिंग का उपयोग केवल एक तनाव सीमा के रूप में करें, संचालन बिंदु के रूप में नहीं।

Q2: चमकदार तीव्रता (400-800 mcd) में इतनी विस्तृत श्रृंखला क्यों है?
A2: यह अर्धचालक एपिटैक्सी और चिप निर्माण प्रक्रिया में उत्पादन भिन्नताओं के कारण है। उपकरणों को उत्पादन के बाद बिन किया जाता है (CAT कोड)। एक सरणी में एकसमान चमक के लिए, एक सख्त बिन निर्दिष्ट करें या एक ही उत्पादन लॉट के एलईडी का उपयोग करें।

Q3: डेटाशीट में "Typical" मानों की व्याख्या कैसे करूं?
A3: "Typical" उत्पादन से प्राप्त औसत या सबसे सामान्य मान को दर्शाता है। डिज़ाइन गारंटीकृत प्रदर्शन के लिए "Minimum" मानों (जैसे, worst-case चमक के लिए 400 mcd का उपयोग) और तनाव गणना के लिए "Maximum" मानों (जैसे, रोकनेवाला गणना के लिए 4.3V का उपयोग) पर आधारित होना चाहिए।

Q4: क्या हीट सिंक आवश्यक है?
A4: For operation at 20mA in moderate ambient temperatures (<50°C), the internal heat dissipation (~70mW) may be managed by the leads and standard PCB copper. For higher ambient temperatures, higher currents, or enclosed fixtures, additional thermal management (e.g., more copper, MCPCB) is essential to prevent overheating and premature failure.

11. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण

परिदृश्य: एक रैक-माउंटेड नेटवर्क स्विच के लिए एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
1. Requirement: कई मीटर दूर से दिखाई देने वाला एक चमकीला नीला "लिंक एक्टिव" संकेतक।
2. Selection: 3294-15UBGC/S400-A6 को इसकी उच्च चमक (800mcd typ) और उपयुक्त दृश्य कोण (90°) के लिए चुना गया है।
3. सर्किट डिज़ाइन: सिस्टम 5V रेल का उपयोग करता है। एक श्रृंखला रोकनेवाला की गणना की गई है: R = (V_supply - VF_max) / IF = (5V - 4.3V) / 0.020A = 35 ओम। एक मानक 36-ओम रोकनेवाला चुना गया है, जो VF_typ पर करंट को ~19.4mA तक सीमित करता है, जो सुरक्षित है और पर्याप्त चमक प्रदान करता है।
4. PCB लेआउट: एलईडी फुटप्रिंट को कैथोड लीड से जुड़े एक छोटे कॉपर पोर के साथ रखा गया है जो मामूली ऊष्मा अपव्यय के लिए है। पैनल डिज़ाइन में प्रकाश को निर्देशित और फैलाने के लिए एक लाइट पाइप शामिल है।
5. असेंबली: LEDs are hand-soldered with a temperature-controlled iron set to 280°C, with the joint made >3mm from the body, completing within 2 seconds.

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एक अर्धचालक हेटरोस्ट्रक्चर पर आधारित है। सक्रिय क्षेत्र में सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट पर उगाए गए इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) का उपयोग किया जाता है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य को परिभाषित करती है—इस मामले में, लगभग 505nm (नीला)। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट बीम (90° व्यूइंग एंगल) को आकार देता है।

13. Technology Development Trends

इस डिवाइस जैसी LED प्रौद्योगिकी का विकास कई प्रमुख रुझानों का अनुसरण करता है:
1. बढ़ी हुई दक्षता: सामग्री विज्ञान और चिप डिजाइन में निरंतर सुधार का लक्ष्य प्रति वाट अधिक लुमेन (lm/W) उत्पन्न करना है, जिससे समान प्रकाश उत्पादन के लिए बिजली की खपत कम होती है।
2. रंग सटीकता और स्थिरता: एपिटैक्सियल विकास और बिनिंग प्रक्रियाओं में प्रगति से तरंगदैर्ध्य और तीव्रता वितरण अधिक सटीक होते हैं, जिससे सरणियों में रंग एकरूपता में सुधार होता है।
3. बढ़ी हुई विश्वसनीयता और जीवनकाल: बेहतर पैकेजिंग सामग्री, थर्मल इंटरफेस और ड्राइवर एकीकरण कठिन परिस्थितियों में लंबे परिचालन जीवनकाल में योगदान करते हैं।
4. लघुरूपण और एकीकरण: जबकि अलग-अलग लैंप लोकप्रिय बने हुए हैं, प्रवृत्ति उच्च घनत्व और स्वचालित असेंबली के लिए सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज और एकीकृत मॉड्यूल की ओर है।
5. विस्तारित रंग सीमा: विशिष्ट, संकीर्ण तरंगदैर्ध्य शिखर (जैसे यह 505nm नीला) वाले एलईडी के विकास से लाल और हरे एलईडी के साथ संयुक्त होने पर डिस्प्ले अनुप्रयोगों में व्यापक रंग सीमा संभव होती है।