T3C Series 3030 Monochromatic LED Datasheet - आकार 3.0x3.0mm - वोल्टेज 1.8-3.6V - पावर 1.04-1.44W - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

T3C Series उच्च प्रदर्शन वाले मोनोक्रोमैटिक लाइट-एमिटिंग डायोड्स (LEDs) की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती है, जिसे सामान्य और विशेष प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस दस्तावेज़ में चर्चा किया गया प्राथमिक मॉडल 3030 पैकेज वेरिएंट है, जिसकी विशेषता इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर और मजबूत थर्मल मैनेजमेंट डिज़ाइन है। ये LEDs उच्च लुमिनस फ्लक्स आउटपुट प्रदान करते हुए भी चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में विश्वसनीय संचालन बनाए रखने के लिए इंजीनियर किए गए हैं।

इस श्रृंखला के मुख्य लाभों में एक थर्मली एन्हांस्ड पैकेज डिज़ाइन शामिल है जो ऊष्मा अपव्यय में सुधार करता है, एक उच्च करंट क्षमता जो चमकदार आउटपुट की अनुमति देती है, और एक विस्तृत व्यूइंग एंगल जो समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। यह उत्पाद Pb-free रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के अनुरूप है और RoHS पर्यावरणीय मानकों का पालन करता है, जिससे यह आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के लिए उपयुक्त है।

इन LEDs के लिए लक्षित बाजार व्यापक है, जिसमें आंतरिक प्रकाश व्यवस्था समाधान, पुराने प्रकाश स्रोतों को बदलने के लिए रेट्रोफिट परियोजनाएं, सामान्य प्रकाश व्यवस्था उद्देश्य, और स्थापत्य या सजावटी प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं जहां विशिष्ट मोनोक्रोमैटिक रंगों की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रदर्शन 25°C के जंक्शन तापमान (Tj) और 350mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर निर्दिष्ट है। मुख्य पैरामीटर रंग के अनुसार भिन्न होते हैं:

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): यह 1.8V (न्यूनतम, लाल/पीला) से 3.6V (अधिकतम, नीला) तक होता है। विशिष्ट मान नीले के लिए 3.4V, हरे के लिए 3.0V और लाल/पीले के लिए 2.2V हैं। मापन सहनशीलता ±0.1V लागू होती है।
• प्रकाश प्रवाह: आउटपुट रंग के अनुसार काफी भिन्न होता है। विशिष्ट मान नीले रंग के लिए 20 lm, हरे रंग के लिए 82 lm, और लाल एवं पीले रंग के लिए 44 lm हैं, जिसमें \u00b17% मापन सहनशीलता है।
• दृश्य कोण (2\u03b81/2): आधी तीव्रता वाला कोण 120 डिग्री है, जो एक विस्तृत बीम पैटर्न प्रदान करता है।
• थर्मल रेज़िस्टेंस (Rth j-sp): यह पैरामीटर, एलईडी जंक्शन से एमसीपीसीबी पर सोल्डर पॉइंट तक मापा गया, ब्लू के लिए 17 °C/W, ग्रीन के लिए 15 °C/W और रेड/येलो के लिए 10 °C/W है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD): सभी रंगों का ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) रेटिंग 1000V है, जो ESD सुरक्षा का एक मानक स्तर दर्शाता है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके पार स्थायी क्षति हो सकती है। सभी मान Tj=25°C पर निर्दिष्ट हैं।

• फॉरवर्ड करंट (IF): 400 mA (निरंतर)।
• पल्स फॉरवर्ड करंट (IFP): 600 mA, pulse width ≤100μs aur duty cycle ≤1/10 ki sharton par.
• Power Dissipation (PD): Rang ke anusaar bhed hai: Blue ke liye 1440 mW, Green ke liye 1360 mW, aur Red/Yellow ke liye 1040 mW.
• रिवर्स वोल्टेज (VR): 5 V.
• ऑपरेटिंग तापमान (Topr): -40°C से +105°C.
• भंडारण तापमान (Tstg): -40°C से +85°C.
• जंक्शन तापमान (Tj): 110 \u00b0C (अधिकतम).
• सोल्डरिंग तापमान (Tsld): Reflow soldering at 230\u00b0C or 260\u00b0C for 10 seconds is specified.

यह महत्वपूर्ण है कि संचालन इन रेटिंग्स से अधिक न हो, क्योंकि निर्दिष्ट पैरामीटर सीमा से बाहर एलईडी गुणों में गिरावट आ सकती है।

3. Binning and Grading System

3.1 Wavelength / Color Grading

एलईडी को IF=350mA और Tj=25°C पर विशिष्ट तरंगदैर्ध्य बिन में वर्गीकृत किया जाता है, जिसका मापन सहनशीलता ±1nm है।

• Blue: 455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
• हरा: 520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.
• लाल: 615-620 nm, 620-625 nm, 625-630 nm.
• पीला: 585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.

3.2 Luminous Flux Binning

Flux output को अक्षर कोड द्वारा पहचाने जाने वाले रैंकों में वर्गीकृत किया गया है। माप IF=350mA, Tj=25°C पर, ±7% सहनशीलता के साथ किए गए हैं।

• Blue: AH (18-22 lm), AJ (22-26 lm), AK (26-30 lm).
• हरा: AS (72-80 lm), AT (80-88 lm), AW (88-96 lm), AX (96-104 lm).
• लाल/पीला: AM (37-44 lm), AN (44-51 lm), AP (51-58 lm).

3.3 Forward Voltage Binning

फॉरवर्ड वोल्टेज को भी विद्युत विशेषताओं में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिन किया जाता है, जिसकी सहनशीलता \u00b10.1V है।

• Blue/Green: H3 (2.8-3.0V), J3 (3.0-3.2V), K3 (3.2-3.4V), L3 (3.4-3.6V).
• लाल/पीला: C3 (1.8-2.0V), D3 (2.0-2.2V), E3 (2.2-2.4V), F3 (2.4-2.6V).

4. Performance Curve Analysis

डेटाशीट में LED प्रदर्शन के कई ग्राफिकल प्रतिनिधित्व शामिल हैं। विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए ये वक्र आवश्यक हैं।

• रंग स्पेक्ट्रम: प्रत्येक एलईडी रंग के लिए स्पेक्ट्रल पावर वितरण दर्शाता है, जो इसकी शुद्धता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य को परिभाषित करता है।
• फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव इंटेंसिटी: यह दर्शाता है कि ड्राइव करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है, आमतौर पर उच्च धाराओं पर दक्षता में गिरावट के कारण एक उप-रैखिक संबंध दिखाता है।
• Forward Current vs. Forward Voltage (IV Curve): यह धारा और वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध को दर्शाता है, जो सही ड्राइवर सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• देखने का कोण वितरण: एक ध्रुवीय आरेख जो स्थानिक तीव्रता पैटर्न दिखाता है, 120-डिग्री देखने के कोण की पुष्टि करता है।
• परिवेश तापमान बनाम सापेक्ष चमकदार फ्लक्स: थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव को प्रदर्शित करता है, जहां प्रकाश उत्पादन परिवेश (और इस प्रकार जंक्शन) तापमान बढ़ने के साथ घटता है।
• परिवेश तापमान बनाम सापेक्ष अग्र वोल्टेज: दर्शाता है कि कैसे अग्र वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ गिरता है, जो अर्धचालक जंक्शन की एक विशेषता है।
• अधिकतम अग्र धारा बनाम परिवेश तापमान: एक डीरेटिंग वक्र जो अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने से रोकने के लिए दिए गए परिवेश तापमान पर अधिकतम स्वीकार्य निरंतर धारा निर्दिष्ट करता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

एलईडी 3030 सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज का उपयोग करती है। मुख्य आयामों में 3.00 मिमी x 3.00 मिमी का बॉडी आकार शामिल है। बोर्ड सतह से पैकेज की ऊंचाई लगभग 1.43 मिमी है। सोल्डरिंग पैड (लैंड पैटर्न) विश्वसनीय माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिनमें एनोड और कैथोड पैड के लिए विशिष्ट आयाम हैं ताकि उचित सोल्डर फिलेट बन सके। ध्रुवता स्पष्ट रूप से चिह्नित है, आमतौर पर पैकेज के तल पर एक कैथोड इंडिकेटर के साथ। जब तक अन्यथा न कहा गया हो, आयामी सहनशीलता \u00b10.1 मिमी है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एलईडी मानक लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। एक विस्तृत प्रोफाइल प्रदान की गई है:

• प्रीहीट: 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड में रैंप करें।
• रैंप-अप रेट: लिक्विडस तापमान से पीक तक अधिकतम 3°C प्रति सेकंड।
• Liquidous Temperature (TL): 217°C.
• Time Above Liquidous (tL): 60-150 सेकंड।
• पीक पैकेज बॉडी तापमान (Tp): अधिकतम 260\u00b0C।
• पीक के 5\u00b0C के भीतर समय (tp): अधिकतम 30 सेकंड।
• रैंप-डाउन दर: शिखर से लिक्विडस तक अधिकतम 6°C प्रति सेकंड।
• कुल चक्र समय: 25°C से शिखर तापमान तक अधिकतम 8 मिनट।

थर्मल शॉक, सोल्डर जोड़ समस्याओं, या एलईडी पैकेज और आंतरिक डाई अटैच को नुकसान से बचने के लिए इस प्रोफाइल का पालन महत्वपूर्ण है।

7. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार

7.1 Typical Application Scenarios

ये मोनोक्रोमैटिक एलईडी उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जिन्हें फॉस्फर रूपांतरण की आवश्यकता के बिना विशिष्ट रंग बिंदुओं की आवश्यकता होती है।

• आंतरिक प्रकाश व्यवस्था: एक्सेंट लाइटिंग, साइनेज, या रंग-विशिष्ट परिवेश प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किया जा सकता है।
• रेट्रोफिट्स: मौजूदा फिक्स्चर में पुराने मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोतों के लिए सीधा प्रतिस्थापन।
• सामान्य प्रकाश व्यवस्था: जब अन्य रंगों के साथ संयुक्त किया जाता है या रंगीन प्रकाश प्रभावों के लिए सरणियों में उपयोग किया जाता है।
• Architectural/Decorative Lighting: Facade lighting, channel letters, and artistic installations where precise color control is needed.

7.2 डिज़ाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन: थर्मली संवर्धित पैकेज के बावजूद, उचित हीट सिंकिंग आवश्यक है, खासकर जब अधिकतम रेटिंग्स के निकट संचालन किया जा रहा हो। जंक्शन तापमान को 110°C से नीचे रखने के लिए आवश्यक हीटसिंकिंग की गणना करने के लिए थर्मल प्रतिरोध मानों का उपयोग किया जाना चाहिए।
• करंट ड्राइविंग: फॉरवर्ड वोल्टेज बिन और वांछित चमक के लिए उपयुक्त एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें। अधिकतम धारा बनाम परिवेश के तापमान के लिए डीरेटिंग वक्र का पालन किया जाना चाहिए।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: यदि अधिक केंद्रित बीम वांछित है तो व्यापक 120-डिग्री व्यूइंग एंगल के लिए द्वितीयक ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
• ESD सावधानियाँ: असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए, क्योंकि 1000V HBM रेटिंग सुरक्षा का एक बुनियादी स्तर है।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

हालांकि स्रोत दस्तावेज़ में अन्य उत्पादों के साथ प्रत्यक्ष तुलना प्रदान नहीं की गई है, इस T3C 3030 श्रृंखला की प्रमुख विभेदक विशेषताओं को इसके विनिर्देशों से अनुमानित किया जा सकता है:

• उच्च धारा क्षमता: 3030 पैकेज के लिए 400mA की निरंतर रेटिंग प्रतिस्पर्धी है, जो उच्च चमकदार फ्लक्स घनत्व को सक्षम बनाती है।
• तापीय रूप से संवर्धित डिज़ाइन: इस सुविधा का स्पष्ट उल्लेख यह सुझाव देता है कि मानक पैकेजों की तुलना में बेहतर हीट एक्सट्रैक्शन के लिए ऑप्टिमाइज़ेशन किया गया है, जिससे संभावित रूप से लंबी लाइफटाइम और बनाए रखा प्रदर्शन प्राप्त हो सकता है।
• कॉम्प्रिहेंसिव बिनिंग: वेवलेंथ, फ्लक्स और वोल्टेज के लिए विस्तृत बिनिंग मल्टी-एलईडी अनुप्रयोगों में कसरत रंग और चमक मिलान की अनुमति देती है, जिससे जटिल कैलिब्रेशन की आवश्यकता कम हो जाती है।
• उच्च-तापमान संचालन: +105°C तक का एक संचालन तापमान सीमा और 110°C का जंक्शन तापमान मांगलिक वातावरण के लिए मजबूती का संकेत देते हैं।

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

Q: समय के साथ चमकदार फ्लक्स में गिरावट का प्राथमिक कारण क्या है?
A: हालांकि इस डेटाशीट में स्पष्ट रूप से उल्लेखित नहीं है, प्राथमिक कारण आमतौर पर उच्च जंक्शन तापमान और ड्राइव करंट होते हैं। निर्दिष्ट पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स (विशेष रूप से Tj और IF) के भीतर संचालन और प्रभावी थर्मल प्रबंधन लागू करना LED के जीवनकाल को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण है।

Q: क्या मैं इस LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
A: यह अनुशंसित नहीं है। एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। उनका फॉरवर्ड वोल्टेज नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है और बिन से बिन में भिन्न होता है। एक स्थिर वोल्टेज स्रोत थर्मल रनअवे या असंगत चमक का कारण बन सकता है। हमेशा एक स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

Q: ल्यूमिनस फ्लक्स "Typ" और "Min" मानों की व्याख्या कैसे करूं?
A: "Typ" (टाइपिकल) मान परीक्षण स्थितियों में अपेक्षित औसत आउटपुट है। "Min" मान उस फ्लक्स बिन के लिए गारंटीकृत न्यूनतम है। डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन में पर्याप्त प्रकाश आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए सबसे खराब स्थिति की गणना में "Min" मान का उपयोग करना चाहिए।

Q: प्रत्येक रंग के लिए पावर डिसिपेशन अलग क्यों है?
A> Power dissipation (PD) is calculated as Forward Current (IF) multiplied by Forward Voltage (VF). Since the typical VF differs significantly between colors (e.g., ~3.4V for Blue vs. ~2.2V for Red at 350mA), the resulting power (and thus heat generated) is also different.

10. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी

Scenario: एक रंगीन वास्तुशिल्प अग्रभाग प्रकाशन पट्टी का डिजाइन करना।

1. Color Selection: डिजाइनर एक विशिष्ट रंग के लिए T3C श्रृंखला से Green LED चुनता है, और स्थिरता के लिए 525-530 nm तरंगदैर्ध्य बिन का चयन करता है।
2. चमक गणना: एक विशिष्ट प्रदीपन को लक्षित करते हुए, डिजाइनर एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए AS बिन से "न्यूनतम" ज्योति फ्लक्स मान (350mA पर 72 lm) का उपयोग करता है। वे प्रति मीटर आवश्यक एलईडी की संख्या की गणना करते हैं।
3. थर्मल डिजाइन: स्ट्रिप को संलग्न किया जाएगा। ग्रीन के लिए 15 °C/W के थर्मल प्रतिरोध (Rth j-sp) और परिवेश के तापमान के अनुमान का उपयोग करते हुए, डिजाइनर लंबे जीवन के लिए Tj को 100°C से नीचे रखने के लिए PCB पर आवश्यक थर्मल पैड या हीटसिंक क्षेत्र की गणना करता है।
4. विद्युत डिजाइन: 350mA वितरित करने के लिए एक स्थिर धारा ड्राइवर का चयन किया जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (उदाहरण के लिए, J3: 3.0-3.2V) न्यूनतम ड्राइवर आउटपुट वोल्टेज आवश्यकता निर्धारित करता है। एलईडी को ड्राइवर के लिए उपयुक्त श्रृंखला/समानांतर संयोजनों में व्यवस्थित किया जाता है।
5. विनिर्माण: असेंबली लाइन निर्दिष्ट रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (260°C पीक) का पालन करती है ताकि एलईडी को नुकसान पहुंचाए बिना विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित किए जा सकें।

11. ऑपरेशनल प्रिंसिपल

इन मोनोक्रोमैटिक एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन एक अर्धचालक चिप में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब चिप के बैंडगैप ऊर्जा से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं। इस पुनर्संयोजन के दौरान मुक्त ऊर्जा एक फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) - नीला, हरा, लाल, या पीला - चिप के निर्माण में प्रयुक्त अर्धचालक पदार्थों (जैसे, नीला/हरा के लिए InGaN, लाल/पीला के लिए AlInGaP) की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। 3030 पैकेज इस अर्धचालक डाई को रखता है, एनोड और कैथोड के माध्यम से विद्युत कनेक्शन प्रदान करता है, और एक प्राथमिक ऑप्टिक (आमतौर पर एक सिलिकॉन लेंस) शामिल करता है जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है और विस्तृत व्यूइंग एंगल प्रदान करता है।

12. Technology Trends

T3C श्रृंखला जैसी मोनोक्रोमैटिक एलईडी का विकास कई चल रहे उद्योग रुझानों से प्रभावित है:

• बढ़ी हुई दक्षता (lm/W): आंतरिक क्वांटम दक्षता (IQE) और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में निरंतर सुधार समान विद्युत इनपुट के लिए उच्च ज्योति उत्पादन को प्रेरित करते हैं, जिससे ऊर्जा खपत कम होती है।
• बेहतर रंग शुद्धता और स्थिरता: एपिटैक्सियल विकास और निर्माण नियंत्रण में प्रगति से तंग तरंगदैर्ध्य बिन और बैच-दर-बैच अधिक सुसंगत रंग बिंदु प्राप्त होते हैं।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता और जीवनकाल: सामग्रियों (जैसे, अधिक मजबूत एनकैप्सुलेंट्स) और पैकेजिंग तकनीकों पर शोध का उद्देश्य लुमेन मूल्यह्रास को कम करना और परिचालन जीवनकाल बढ़ाना है, विशेष रूप से उच्च-तापमान और उच्च-धारा स्थितियों में।
• उच्च शक्ति के साथ लघुकरण: छोटे पैकेजों में अधिक प्रकाश उत्पादन पैक करने की प्रवृत्ति जारी है, जिसके लिए यहां उल्लिखित "थर्मली एन्हांस्ड पैकेज" जैसे बेहतर थर्मल प्रबंधन समाधानों की मांग है।
• विस्तारित रंग सीमा: हालांकि यह डेटाशीट मानक रंगों को कवर करती है, व्यापक बाजार में बागवानी प्रकाश व्यवस्था, डिस्प्ले बैकलाइट्स और विशेष सेंसिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए नई तरंग दैर्ध्य (जैसे, गहरे लाल, सियान) वाले एलईडी का विकास देखा जा रहा है।