LED 3030 एम्बर डेटाशीट - 3.0x3.0mm - वोल्टेज 3.1V - पावर 1W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एम्बर रंग की 3030 मिड-पावर LED के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस थर्मली एन्हांस्ड एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड (EMC) पैकेज का उपयोग करता है, जिसे प्रदर्शन और लागत-प्रभावशीलता के संतुलन की पेशकश के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसे मिड-पावर सेगमेंट के भीतर उत्कृष्ट लुमेन प्रति वाट (lm/W) और लुमेन प्रति डॉलर (lm/$) प्रदान करने वाले समाधान के रूप में स्थापित किया गया है। यह श्रृंखला मिड-पावर से लेकर 1.3W तक की पावर स्तरों को संभालने में सक्षम है, जिससे यह मजबूत प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

1.1 प्रमुख विशेषताएँ और लाभ

• थर्मली एन्हांस्ड EMC पैकेज डिज़ाइन:EMC सामग्री पारंपरिक प्लास्टिक की तुलना में बेहतर थर्मल प्रबंधन प्रदान करती है, जिससे बेहतर विश्वसनीयता और लुमेन रखरखाव होता है।
• उच्च शक्ति क्षमता:1.3W तक संचालित होने में सक्षम, जो मानक मिड-पावर और हाई-पावर एलईडी के बीच के अंतर को पाटता है।
• उच्च ड्राइव करंट:400mA का अधिकतम फॉरवर्ड करंट समर्थित करता है, जिससे आवश्यकता पड़ने पर उच्च प्रकाश उत्पादन की अनुमति मिलती है।
• सीसा-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग:मानक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत, आधुनिक विनिर्माण को सुविधाजनक बनाता है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

इस एलईडी के प्राथमिक अनुप्रयोगों में ऑटोमोटिव और सिग्नलिंग उपयोग शामिल हैं, जैसे कि टर्निंग इंडिकेटर लैंप और विभिन्न सिग्नल लैंप जहाँ एम्बर प्रकाश निर्दिष्ट है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 उत्पाद चयन और प्रकाशीय विशेषताएँ

कवर किया गया विशिष्ट मॉडल T3CYE012C-**AA है, जो एक फॉस्फर-कन्वर्टेड (PC) एम्बर एलईडी है। इसकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WD) न्यूनतम 585nm से लेकर, विशिष्ट 590nm, अधिकतम 596nm तक होती है। मानक परीक्षण स्थितियों (फॉरवर्ड करंट IF=350mA, परिवेश तापमान Ta=25°C) के तहत, विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स 118 लुमेन है, जिसका निर्दिष्ट न्यूनतम मान 107 लुमेन है। ल्यूमिनस फ्लक्स मापन के लिए सहनशीलता ±7% है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल और विद्युत पैरामीटर

विस्तृत विद्युत और प्रकाशीय पैरामीटर समान मानक परीक्षण स्थितियों (IF=350mA, Ta=25°C, RH60%) के तहत परिभाषित किए गए हैं।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):विशिष्ट मान 3.1V है, जिसकी सीमा 3.0V (न्यूनतम) से 3.3V (अधिकतम) तक है।
• रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर अधिकतम 10 µA।
• देखने का कोण (2θ1/2):आधी तीव्रता वाला कोण विशिष्ट रूप से 120 डिग्री है।
• थर्मल प्रतिरोध (Rth j-sp):जंक्शन-से-सोल्डर पॉइंट थर्मल प्रतिरोध विशिष्ट रूप से 14 °C/W है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD):8000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) तक का सामना कर सकता है, जो अच्छी हैंडलिंग मजबूती का संकेत देता है।

2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

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

• फॉरवर्ड करंट (IF):400 mA (निरंतर)
• पल्स फॉरवर्ड करंट (IFP):500 mA (पल्स चौड़ाई ≤100µs, ड्यूटी साइकिल ≤1/10)
• पावर डिसिपेशन (PD):1360 mW
• रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V
• ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +105°C
• स्टोरेज तापमान (Tstg):-40°C से +85°C
• जंक्शन तापमान (Tj):125°C
• सोल्डरिंग तापमान (Tsld):10 सेकंड के लिए 260°C (या 230°C)।

महत्वपूर्ण नोट:इन पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स को पार करने से, यहाँ तक कि क्षणिक रूप से भी, डिवाइस के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में गिरावट आ सकती है। यह सुनिश्चित करने के लिए विशेष सावधानी बरतनी चाहिए कि संचालन स्थितियों के तहत वास्तविक पावर डिसिपेशन रेटेड मूल्य से अधिक न हो।

3. प्रदर्शन विशेषताएँ और वक्र

3.1 स्पेक्ट्रल और कोणीय वितरण

एलईडी एम्बर स्पेक्ट्रम में, लगभग 590nm के केंद्र में, उत्सर्जित करती है। देखने के कोण वितरण चार्ट 120-डिग्री आधे कोण के साथ एक विशिष्ट लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन पैटर्न दिखाता है, जो व्यापक प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।

3.2 फॉरवर्ड करंट विशेषताएँ

फॉरवर्ड करंट (IF) और सापेक्ष ल्यूमिनस फ्लक्स के बीच का संबंध गैर-रैखिक है। फ्लक्स करंट के साथ बढ़ता है लेकिन अंततः उच्च करंट पर थर्मल प्रभावों के कारण संतृप्त हो जाएगा और घट जाएगा। ग्राफ Ta=25°C पर प्रदर्शन दिखाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बनाम फॉरवर्ड करंट (IF) वक्र डायोड की विशेषता को प्रदर्शित करता है, जिसमें VF करंट के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है।

3.3 तापमान निर्भरता

एलईडी का प्रदर्शन तापमान से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित होता है।

• ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम तापमान:सापेक्ष ल्यूमिनस फ्लक्स परिवेश तापमान (Ta) बढ़ने के साथ घटता है। यह सिस्टम थर्मल डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम तापमान:फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जिसका उपयोग कुछ अनुप्रयोगों में तापमान निगरानी के लिए किया जा सकता है।
• कलर शिफ्ट बनाम तापमान:CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) परिवेश तापमान में परिवर्तन के साथ शिफ्ट होते हैं। यह डेटा उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिन्हें तापमान सीमा में सुसंगत कलर पॉइंट की आवश्यकता होती है।

3.4 डीरेटिंग और अधिकतम करंट बनाम तापमान

एक प्रमुख ग्राफ दो अलग-अलग थर्मल प्रतिरोध परिदृश्यों (Rj-a=30°C/W और 40°C/W) के लिए परिवेश तापमान के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट दिखाता है। जैसे-जैसे परिवेश तापमान बढ़ता है, जंक्शन तापमान को इसकी अधिकतम रेटिंग 125°C से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित करंट को कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 105°C परिवेश तापमान पर, उच्च थर्मल प्रतिरोध पथ के लिए अनुमेय करंट लगभग 147mA तक काफी गिर जाता है। यह वक्र विश्वसनीय सिस्टम डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उच्च तापमान वाले वातावरण में।

4. कलर बिन संरचना और नियंत्रण

एलईडी को उनके CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के आधार पर कलर बिन में वर्गीकृत किया जाता है ताकि उत्पादन में रंग स्थिरता सुनिश्चित हो सके। डेटाशीट CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर उनके संबंधित x और y निर्देशांक सीमाओं के साथ विशिष्ट बिन कोड (जैसे, AM1, AM2) को परिभाषित करती है। रंग निर्देशांक के लिए मापन अनिश्चितता ±0.007 है। यह बिनिंग डिजाइनरों को उन एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है जो उनके अनुप्रयोग के लिए रंग में निकटता से मेल खाएंगी, जो बहु-एलईडी सरणियों या उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ एकसमान उपस्थिति महत्वपूर्ण है।

5. अनुप्रयोग दिशानिर्देश और डिज़ाइन विचार

5.1 थर्मल प्रबंधन

प्रभावी थर्मल प्रबंधन इस एलईडी का विश्वसनीय रूप से उपयोग करने का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक 14 °C/W का विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध का मतलब है कि गर्मी को एलईडी पैकेज से कुशलता से दूर ले जाया जाना चाहिए। इसके लिए पर्याप्त थर्मल वाया के साथ एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए पीसीबी की आवश्यकता होती है और, यदि आवश्यक हो, तो हीटसिंक से कनेक्शन की। किसी दिए गए परिवेश तापमान और सिस्टम थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिकतम ड्राइव करंट निर्धारित करने के लिए डीरेटिंग वक्र (चित्र 8) का उपयोग किया जाना चाहिए।

5.2 विद्युत ड्राइव

हालाँकि एलईडी 400mA तक संभाल सकती है, इसे आमतौर पर इष्टतम जीवनकाल और दक्षता के लिए 350mA या उससे नीचे चलाया जाना चाहिए, जैसा कि मानक परीक्षण डेटा में दिखाया गया है। स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और एलईडी को करंट स्पाइक्स से बचाने के लिए एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर की सिफारिश की जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज भिन्नता (3.0V से 3.3V) को ड्राइवर डिज़ाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

5.3 सोल्डरिंग और हैंडलिंग

डिवाइस लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त है। शिखर सोल्डरिंग तापमान 10 सेकंड के लिए 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, क्योंकि डिवाइस 8000V ESD के लिए रेटेड है।

5.4 ऑप्टिकल डिज़ाइन

120-डिग्री देखने का कोण इस एलईडी को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें व्यापक बीम कोण की आवश्यकता होती है। अधिक केंद्रित प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता होगी। डिजाइनरों को रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों को निर्दिष्ट करते समय तापमान और जीवनकाल पर संभावित रंग परिवर्तन पर भी विचार करना चाहिए।

6. तुलना और स्थिति

यह 3030 EMC एलईडी पारंपरिक लो-पावर SMD एलईडी और सिरेमिक-आधारित हाई-पावर एलईडी के बीच एक स्थिति रखती है। मिड-पावर सेगमेंट में इसके प्रमुख लाभों में शामिल हैं: मानक प्लास्टिक पैकेज (जैसे 3528) की तुलना में बेहतर थर्मल प्रदर्शन, छोटे पैकेज की तुलना में उच्च संभावित ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन, और एक लागत संरचना जो अक्सर उन अनुप्रयोगों के लिए हाई-पावर एलईडी की तुलना में अनुकूल होती है जिन्हें अत्यधिक फ्लक्स घनत्व की आवश्यकता नहीं होती है। एम्बर रंग संस्करण विशेष रूप से अपने स्पेक्ट्रल बैंड में दक्षता के लिए अनुकूलित है, जिससे यह ऑटोमोटिव सिग्नलिंग के लिए प्रतिस्पर्धी बन जाता है जहाँ नियामक फोटोमेट्रिक आवश्यकताओं को कुशलतापूर्वक पूरा किया जाना चाहिए।

7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु पर वास्तविक बिजली की खपत क्या है?

उत्तर: 350mA के विशिष्ट परीक्षण स्थिति और 3.1V के विशिष्ट Vf पर, विद्युत शक्ति इनपुट लगभग 1.085W (0.35A * 3.1V) है।

प्रश्न: उच्च तापमान पर प्रकाश उत्पादन कितना गिरता है?

उत्तर: चित्र 6 में ग्राफ सापेक्ष ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम परिवेश तापमान दिखाता है। सटीक गिरावट थर्मल डिज़ाइन पर निर्भर करती है, लेकिन प्रवृत्ति दर्शाती है कि तापमान अधिकतम ऑपरेटिंग सीमा की ओर बढ़ने के साथ महत्वपूर्ण कमी आती है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?

उत्तर: इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। एलईडी करंट-संचालित डिवाइस हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज में सहनशीलता होती है और यह तापमान के साथ बदलता है। एक कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत अत्यधिक करंट और तीव्र विफलता का कारण बन सकता है। हमेशा एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या एक सर्किट का उपयोग करें जो सक्रिय रूप से करंट को सीमित करता है।

प्रश्न: "PC एम्बर" पदनाम का क्या अर्थ है?

उत्तर: PC का अर्थ है फॉस्फर-कन्वर्टेड। एक नीली एलईडी चिप को एक फॉस्फर के साथ लेपित किया जाता है जो कुछ नीली रोशनी को लंबी तरंगदैर्ध्य में परिवर्तित करता है, जिसके परिणामस्वरूप अंतिम एम्बर रंग प्राप्त होता है। यह विधि प्रत्यक्ष-उत्सर्जक एम्बर अर्धचालक सामग्री का उपयोग करने की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर स्थिरता प्रदान कर सकती है।

8. व्यावहारिक डिज़ाइन केस उदाहरण

परिदृश्य:एक उच्च विश्वसनीयता वाले ऑटोमोटिव टर्न सिग्नल मॉड्यूल को डिजाइन करना जिसे 85°C तक के परिवेश वातावरण में संचालित होना चाहिए।

डिज़ाइन चरण:

1. थर्मल विश्लेषण:एलईडी जंक्शन से परिवेश (Rj-a) तक सिस्टम के थर्मल प्रतिरोध का निर्धारण करें। मान लें कि एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए पीसीबी के परिणामस्वरूप Rj-a = 35°C/W होता है।
2. करंट डीरेटिंग:चित्र 8 देखें। 85°C के परिवेश तापमान (Ta) और 30 और 40°C/W के बीच अनुमानित Rj-a के लिए, अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट ज्ञात करने के लिए इंटरपोलेट करें। यह 400mA से काफी कम होगा, संभवतः 250-300mA की सीमा में।
3. ड्राइवर चयन:एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर चुनें जो अपेक्षित इनपुट वोल्टेज रेंज और तापमान में डीरेटेड करंट (जैसे, 280mA) को स्थिर रूप से वितरित कर सके।
4. ऑप्टिकल अनुपालन:टर्न सिग्नल अनुप्रयोग के लिए आवश्यक फोटोमेट्रिक तीव्रता को पूरा करने के लिए डीरेटेड करंट (चित्र 3 का उपयोग करके) और उच्च तापमान (चित्र 6 का उपयोग करके) पर अपेक्षित ल्यूमिनस फ्लक्स की गणना करें।
5. रंग स्थिरता:आवश्यक कलर बिन (AM1 या AM2) निर्दिष्ट करें ताकि मॉड्यूल में सभी एलईडी मेल खाएँ, और तापमान पर छोटे रंग परिवर्तन (चित्र 5) पर विचार करें जो आमतौर पर इस अनुप्रयोग के लिए स्वीकार्य है।

यह व्यवस्थित दृष्टिकोण सुनिश्चित करता है कि एलईडी अपने सुरक्षित संचालन क्षेत्र के भीतर काम करती है, एक चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोग में जीवनकाल और विश्वसनीयता को अधिकतम करती है।