2820 SMD LED डेटाशीट - 2.8x2.0mm - एम्बर - विशिष्ट वोल्टेज 3.25V - पावर 0.975W - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

2820-PA3001M-AM श्रृंखला एक उच्च-प्रदर्शन सतह माउंट डिवाइस (SMD) LED है, जो कठोर अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था के क्षेत्र में। यह LED फॉस्फर रूपांतरण तकनीक का उपयोग करती है, जो एक विशिष्ट एम्बर प्रकाश उत्पादन करती है। इसके मुख्य लाभों में कॉम्पैक्ट 2820 पैकेज आकार, ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त मजबूत निर्माण, और AEC-Q102, RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त जैसे कठोर उद्योग मानकों का अनुपालन शामिल है। मुख्य लक्षित बाजार ऑटोमोटिव बाहरी और आंतरिक प्रकाश व्यवस्था है, जहां विश्वसनीयता, रंग स्थिरता और परिवर्तनशील तापीय परिस्थितियों में प्रदर्शन महत्वपूर्ण है।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 प्रकाशमितीय एवं विद्युत विशेषताएँ

इस LED के प्रमुख प्रदर्शन मापदंड 300 mA की मानक परीक्षण धारा पर परिभाषित किए गए हैं। इस चालन धारा पर, विशिष्ट चमकदार प्रवाह 75 लुमेन (lm) है, न्यूनतम मान 60 lm और अधिकतम मान 90 lm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य को इसके रंगीनता निर्देशांक द्वारा परिभाषित किया गया है, जिसमें विशिष्ट CIE-x मान 0.575 और CIE-y मान 0.418 है, जो इसे स्पेक्ट्रम के एम्बर क्षेत्र में स्पष्ट रूप से स्थित करता है। अग्र वोल्टेज (Vf) का विशिष्ट मान 3.25 वोल्ट है, जो 300 mA पर 2.75V से 3.75V की सीमा में होता है। यह पैरामीटर ड्राइवर डिजाइन और ताप प्रबंधन गणना के लिए महत्वपूर्ण है। यह उपकरण 120° का व्यापक देखने का कोण प्रदान करता है, जो अच्छे स्थानिक प्रकाश वितरण को सुनिश्चित करता है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग एवं तापीय विशेषताएँ

दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, उपकरण को उसके निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग से परे काम नहीं करना चाहिए। अधिकतम निरंतर अग्र धारा 350 mA है, और ≤10 μs के स्पंद के लिए सर्ज धारा क्षमता 750 mA है। अधिकतम शक्ति अपव्यय 1225 mW है। जंक्शन तापमान (Tj) 150°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और कार्य तापमान सीमा -40°C से +125°C है। तापीय प्रबंधन एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार है; जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक तापीय प्रतिरोध के लिए दो मान निर्दिष्ट हैं: विद्युत मापित मान (Rth JS el) 15 K/W है, और वास्तविक मापित मान (Rth JS real) 22 K/W है। एप्लिकेशन में सटीक तापीय मॉडलिंग करते समय, उच्च वास्तविक मान का उपयोग किया जाना चाहिए।

3. Grading System Description

एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें एक समान उपस्थिति और प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग

प्रकाश प्रवाह को F6, F7 और F8 ग्रेड में विभाजित किया गया है, जो क्रमशः 60-70 lm, 70-80 lm और 80-90 lm के न्यूनतम से अधिकतम प्रवाह सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं। यह डिजाइनरों को उनके विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चमक स्तर के आधार पर LED का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

सर्किट डिजाइन में सहायता के लिए और समान विद्युत विशेषताओं वाले LED को समूहित करने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज को ग्रेड में विभाजित किया गया है। ग्रेड में 2730 (2.75V-3.00V), 3032 (3.00V-3.25V), 3235 (3.25V-3.50V) और 3537 (3.50V-3.75V) शामिल हैं। Vf ग्रेड का मिलान करने से बहु-LED सरणियों में अधिक समान वर्तमान वितरण प्राप्त करने में मदद मिलती है।

3.3 कलर ग्रेडिंग

Amber is tightly controlled within specific chromaticity regions on the CIE 1931 chromaticity diagram. Two primary bins, YA and YB, are defined with precise coordinate boundaries. The YA bin covers yellowish amber, while the YB bin covers reddish amber. Provided charts and coordinate tables enable designers to specify the exact color point required for their application, ensuring visual consistency across multiple units or products.

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

4.1 IV वक्र और ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम धारा

फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। इस वक्र को समझना करंट-सीमित सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स vs. फॉरवर्ड करंट ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन उच्च करंट पर संतृप्ति और दक्षता में कमी के संकेत दिखने लगते हैं, जो अनुशंसित परिस्थितियों में कार्य करने के महत्व पर बल देता है।

4.2 तापमान निर्भरता

LED का प्रदर्शन तापमान से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित होता है। रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में उल्लेखनीय कमी आती है। उदाहरण के लिए, 125°C पर, फ्लक्स 25°C के मूल्य का केवल 70-80% हो सकता है। फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ एक नकारात्मक तापमान गुणांक दर्शाता है, अर्थात Vf तापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है। इस गुण का उपयोग कभी-कभी तापमान संवेदन के लिए किया जाता है। क्रोमैटिसिटी शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि एम्बर पॉइंट तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो सकता है, यह रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में विचार करने का एक कारक है।

4.3 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्न

सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण ग्राफ़ ने एम्बर रंग की पुष्टि की, जो पीले-नारंगी क्षेत्र में एक चौड़ी चोटी दिखाता है और नीले स्पेक्ट्रम में न्यूनतम उत्सर्जन दिखाता है, जो फॉस्फर-रूपांतरित LED की अपेक्षा के अनुरूप है। विशिष्ट विकिरण पैटर्न ग्राफ़ स्थानिक तीव्रता वितरण को दर्शाता है, जो 120° के देखने के कोण की पुष्टि करता है, जहाँ केंद्र रेखा से ±60° पर तीव्रता शिखर मान की आधी हो जाती है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

यह LED 2820 पैकेज में आता है, जिसका आकार लंबाई 2.8mm और चौड़ाई 2.0mm है। विस्तृत मैकेनिकल ड्राइंग सभी महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करती है, जिसमें लेंस की ऊंचाई, पैड आकार और सहनशीलता (आमतौर पर ±0.1mm) शामिल हैं। यह जानकारी PCB पैड डिजाइन और अंतिम असेंबली में उचित क्लीयरेंस सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

समर्पित ड्राइंग एक अनुकूलित PCB पैड डिज़ाइन दर्शाती है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने, LED थर्मल पैड से PCB तक उचित ऊष्मा हस्तांतरण सुनिश्चित करने और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान टॉम्बस्टोनिंग या मिसएलाइनमेंट को रोकने के लिए इस सिफारिश का पालन करना महत्वपूर्ण है। डिज़ाइन में आमतौर पर ऊष्मा अपव्यय के लिए एक केंद्रीय थर्मल पैड और दो छोटे एनोड/कैथोड पैड शामिल होते हैं।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

डेटाशीट में घटक पर स्वयं की ध्रुवीयता चिह्न अंकित होते हैं। सही स्थापना दिशा LED के सामान्य संचालन के लिए महत्वपूर्ण है। कैथोड को आमतौर पर एक निशान द्वारा चिह्नित किया जाता है, जैसे कि खांचा, हरा निशान या अलग पैड आकार/आकृति।

6. वेल्डिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह उपकरण 260°C शिखर तापमान पर, अधिकतम 30 सेकंड के लिए रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। आमतौर पर एक विस्तृत रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल चार्ट प्रदान किया जाता है, जो अनुशंसित प्रीहीट, सोक, रिफ्लो और कूलिंग चरणों को दर्शाता है। इस प्रोफ़ाइल का पालन करने से LED पैकेज, सोल्डर जोड़ों और आंतरिक चिप को थर्मल क्षति से बचाया जा सकता है।

6.2 उपयोग संबंधी सावधानियाँ

सामान्य संचालन सावधानियों में लेंस पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचना, उपकरण को इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD रेटिंग 8kV HBM) से बचाना और शुष्क वातावरण में भंडारण (MSL 2) शामिल है। यह उपकरण रिवर्स वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग कर्व महत्वपूर्ण है: पैड तापमान बढ़ने के साथ, अधिकतम अनुमत निरंतर धारा कम होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, 125°C पैड तापमान पर, अधिकतम धारा 350 mA है।

7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

LED स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। पैकेजिंग जानकारी रील आकार, कैरियर टेप चौड़ाई, पॉकेट पिच और कैरियर टेप पर घटक की अभिविन्यास दिशा का विवरण देती है। यह डेटा पिक एंड प्लेस मशीन को प्रोग्राम करने के लिए आवश्यक है।

7.2 पार्ट नंबर और ऑर्डर कोड

Part number 2820-PA3001M-AM ek vishesh sanrachna ka palan karta hai, jo mukhy gunon ko kod karta hai jaise package size (2820), rang (PA phosphor amber ka pratik), nominal current (300mA) aur anya aantarik codes. Ordering information spasht karti hai ki kaise aavashyak luminous flux grade (F code), forward voltage grade (V code) aur color grade (C code) nirdharit kiya jaaye, taaki anukool exact performance praapt ki ja sake.

8. Application Suggestions

8.1 Typical Application Scenarios

मुख्य अनुप्रयोग ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था है। इसमें डेटाइम रनिंग लाइट्स (DRL), टर्न सिग्नल, साइड मार्कर लैंप, इंटीरियर एंबिएंट लाइटिंग और सेंटर हाई माउंटेड स्टॉप लैंप (CHMSL) शामिल हैं। इसका एम्बर रंग और उच्च विश्वसनीयता इसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण सिग्नलिंग कार्यों के लिए आदर्श बनाती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

प्रमुख डिज़ाइन कारकों में शामिल हैं:

• थर्मल प्रबंधन:कम जंक्शन तापमान बनाए रखने और प्रकाश उत्पादन व जीवनकाल बनाए रखने के लिए, PCB का उपयोग करें जिसमें थर्मल पैड के नीचे पर्याप्त थर्मल वाया हों, जो संभवतः कॉपर पन्नी या हीट सिंक से जुड़े हों।
• ड्राइवर सर्किट:LED Vf रेंज के लिए उपयुक्त और 350 mA तक का स्थिर धारा ड्राइवर प्रदान करने में सक्षम एक समाधान लागू करें। सर्ज करंट सुरक्षा पर विचार करें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:120° के दृष्टिकोण को टर्न सिग्नल जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए बीम को आकार देने के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
• पर्यावरण संरक्षण:बाहरी अनुप्रयोगों के लिए, यह सुनिश्चित करें कि एलईडी को पर्याप्त नमी और प्रदूषण सुरक्षा प्राप्त है, जो आमतौर पर सुरक्षात्मक कोटिंग लगाने या सीलबंद ल्यूमिनेयर असेंबली में एनकैप्सुलेशन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक गैर-ऑटोमोटिव एम्बर एलईडी की तुलना में, 2820-PA3001M-AM श्रृंखला के स्पष्ट लाभ हैं:

• ऑटोमोटिव ग्रेड प्रमाणन (AEC-Q102):यह तापमान चक्र, आर्द्रता, उच्च तापमान परिचालन जीवन (HTOL) और अन्य तनावों के कठोर परीक्षण से गुजरता है, जो कठोर ऑटोमोटिव वातावरण में विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
• सल्फर प्रतिरोध (ग्रेड A1):परीक्षण और प्रमाणित, सल्फर युक्त वातावरण को सहन करने में सक्षम, जो विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्रों या औद्योगिक वातावरणों में एक सामान्य विफलता मोड है।
• हैलोजन मुक्त:पर्यावरण संरक्षण नियमों के अनुरूप जो ब्रोमीन और क्लोरीन सामग्री को सीमित करते हैं।
• सुसंगत बिनिंग।फ्लक्स, वोल्टेज और रंग के लिए सख्त बिनिंग बहु-एलईडी अनुप्रयोगों में अनुमानित प्रदर्शन और एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करती है, जिसे वाणिज्यिक-ग्रेड उपकरणों में सुनिश्चित करना कठिन होता है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: इस LED की वास्तविक बिजली खपत क्या है?
उत्तर: 300 mA और 3.25V के विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट पर, विद्युत शक्ति 0.975 वाट है। हालांकि, 1.225W की अधिकतम बिजली खपत रेटिंग में गैर-विकिरणकारी (थर्मल) भाग सहित कुल ऊर्जा को ध्यान में रखा गया है।

प्रश्न: दो अलग-अलग थर्मल प्रतिरोध मानों (15 K/W और 22 K/W) को कैसे समझें?
उत्तर: थर्मल डिज़ाइन करते समय कृपया उच्च मान (22 K/W, Rth JS real) का उपयोग करें। निम्न मान (15 K/W) विद्युत मापन विधि से प्राप्त होता है और वास्तविक सोल्डरिंग अनुप्रयोगों में थर्मल पथ का पूरी तरह से प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: ऐसा करने की दृढ़ता से अनुशंसा नहीं की जाती है। LED करंट-चालित उपकरण हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली बदलाव (तापमान या बिनिंग अंतर के कारण) कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत का उपयोग करते समय करंट में भारी बदलाव का कारण बन सकते हैं, जिससे थर्मल रनवे और उपकरण विफलता हो सकती है। हमेशा कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

प्रश्न: डेटाशीट में सर्ज करंट रेटिंग दिखाई गई है। क्या मैं इसे पल्स ऑपरेशन के लिए उपयोग कर सकता हूं?
उत्तर: हां, छोटे पल्स के लिए उपयुक्त है। अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता ग्राफ विभिन्न पल्स चौड़ाई (tp) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमेय पीक करंट (IFP) दिखाता है। उदाहरण के लिए, 1% ड्यूटी साइकिल पर, बहुत छोटे पल्स के लिए, अनुमेय पीक करंट 350 mA से काफी अधिक है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य: 6 एलईडी का उपयोग करने वाला एक कार रियर टर्न सिग्नल समूह डिजाइन करना।
1. लक्ष्य विनिर्देश:नियामक प्रकाशमिति आवश्यकताओं (तीव्रता, रंग) को पूरा करें।
2. एलईडी चयन:ल्यूमेन आउटपुट रेंज F7 (70-80 lm) और विशिष्ट एम्बर शेड रेंज YB का चयन करें। पूर्वानुमेय ड्राइवर डिज़ाइन के लिए Vf रेंज 3032 का चयन करें।
3. थर्मल डिज़ाइन:एक PCB डिज़ाइन करें जो 2-औंस कॉपर लेयर का उपयोग करती है और प्रत्येक LED के थर्मल पैड के ठीक नीचे एक सेट थर्मल वाया रखती है, जो एक बड़ी बैकसाइड कॉपर लेयर से जुड़ी हो जो हीट सिंक के रूप में कार्य करती है। 85°C परिवेश तापमान पर पैड तापमान को 100°C से नीचे बनाए रखने के लिए डेरेटिंग कर्व का उपयोग करें ताकि 300mA पूर्ण करंट ड्राइव प्राप्त हो सके।
4. विद्युत डिजाइन:使用一个能够提供1.8A（6 * 300mA）的单一恒流驱动器。将6颗LED串联连接，确保通过每颗的电流相同，要求驱动器输出电压 > 6 * 3.75V（最大Vf）= 22.5V。
5. ऑप्टिकल/मैकेनिकल:एक आवरण डिज़ाइन करें जिसमें एक डिफ्यूज़र लेंस लगा हो, जो 6 अलग-अलग प्रकाश स्रोतों से प्रकाश को मिलाकर एक समान प्रकाशित क्षेत्र बनाए और टर्न सिग्नल के लिए आवश्यक दृश्य कोण आवश्यकताओं को पूरा करे।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह LED एकफॉस्फर-कन्वर्टेड एम्बर (PCA)डिवाइस। यह नीले या निकट-पराबैंगनी अर्धचालक चिप का उपयोग कर सकता है। चिप से आने वाला मूल प्रकाश सीधे उत्सर्जित नहीं होता है। इसके बजाय, यह चिप पर या उसके आसपास जमी फॉस्फर सामग्री की परत को उत्तेजित करता है। यह फॉस्फर उच्च ऊर्जा वाले नीले/पराबैंगनी फोटॉनों को अवशोषित करता है और कम ऊर्जा वाले फोटॉनों को एक व्यापक स्पेक्ट्रमी सीमा में, मुख्यतः पीले, नारंगी और लाल क्षेत्रों में, पुनः उत्सर्जित करता है। शेष बिना परिवर्तित नीला प्रकाश फॉस्फर के पीले-लाल उत्सर्जन के साथ मिलकर, अनुभूत एम्बर रंग उत्पन्न करता है। यह विधि फॉस्फर संरचना और मोटाई को समायोजित करके क्रोमैटिसिटी निर्देशांकों को सटीक रूप से ट्यून करने की अनुमति देती है, और सीधे एम्बर प्रकाश उत्सर्जित करने वाले अर्धचालक एलईडी की तुलना में रंग स्थिरता और एकरूपता में लाभ प्रदान करती है।

13. उद्योग रुझान एवं विकास

ऑटोमोटिव एलईडी प्रकाश बाजार का निरंतर विकास जारी है, जिसमें 2820 श्रृंखला जैसे उपकरणों को प्रभावित करने वाले कई स्पष्ट रुझान हैं:

• दक्षता में वृद्धि (lm/W):सेमीकंडक्टर एपिटैक्सी, फॉस्फर दक्षता और पैकेजिंग डिजाइन में निरंतर सुधार ने उच्च दीप्त दक्षता को बढ़ावा दिया है, जिससे उज्जवल प्रकाश या कम बिजली की खपत संभव हुई है।
• लघुरूपण:हालांकि 2820 एक मानक पैकेज है, लेकिन बाजार अधिक स्टाइलिश और कॉम्पैक्ट ल्यूमिनेयर डिजाइन हासिल करने के लिए छोटे, उच्च-पावर घनत्व वाले पैकेज (जैसे 2016, 1515) की दिशा में बढ़ रहा है।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता और मजबूती:AEC-Q102 जैसे मानक बेंचमार्क बनते जा रहे हैं। आगे के विकास विशिष्ट तनावों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने पर केंद्रित हैं, जैसे इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD), रिवर्स बायस और कठोर रासायनिक वातावरण।
• बुद्धिमान एवं अनुकूली प्रकाश व्यवस्था:LED अनुकूली ड्राइविंग बीम (ADB) और पिक्सेलाइज्ड हेडलाइट्स जैसी उन्नत प्रणालियों का एक अनिवार्य हिस्सा बन रहे हैं। इससे तेज स्विचिंग क्षमता और सख्त ऑप्टिकल नियंत्रण वाले LED की मांग बढ़ रही है, हालांकि 2820 पारंपरिक सिग्नल कार्यों के लिए अधिक उपयुक्त है।
• रंग समंजन एवं विस्तारित रंग सीमा:आंतरिक वातावरण प्रकाश व्यवस्था के लिए, लोगों की रुचि बहुरंगी या समायोज्य सफेद एलईडी में बढ़ रही है, जो इस एम्बर डिवाइस जैसे निश्चित रंग वाले एलईडी से आगे निकल गई है।