PLCC-2 Yellow LED 3011-UY0201H-AM डेटाशीट - 3.0x3.0x1.1mm - 1.9V Typ - 20mA - 850mcd - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

3011-UY0201H-AM एक उच्च-चमक वाला, पीला प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है जिसे मांगलिक अनुप्रयोगों, विशेष रूप से ऑटोमोटिव क्षेत्र के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सतह-माउंट पैकेज का उपयोग करता है, जो एक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट और विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करता है। यह उपकरण कठोर ऑटोमोटिव-ग्रेड आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अभियंत्रित है, जो इसे आंतरिक प्रकाश व्यवस्था और स्विच प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ सुसंगत रंग, उच्च विश्वसनीयता और दीर्घकालिक स्थिरता महत्वपूर्ण हैं।

इस एलईडी के मुख्य लाभों में 20mA की मानक ड्राइव धारा पर 850 मिलीकैंडेला (mcd) की उच्च विशिष्ट चमकदार तीव्रता और 120-डिग्री का चौड़ा दृश्य कोण शामिल है। यह विभिन्न कोणों से उत्कृष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, यह घटक अलग-अलग अर्धचालकों के लिए AEC-Q101 मानक के लिए योग्य है, जो यह सुनिश्चित करता है कि यह ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में आम तौर पर पाए जाने वाले कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों, जिसमें व्यापक तापमान सीमा और कंपन शामिल हैं, का सामना कर सकता है। RoHS और REACH निर्देशों का अनुपालन, साथ ही विशिष्ट सल्फर रोबस्टनेस, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली के लिए इसकी उपयुक्तता को और बढ़ाता है।

लक्षित बाजार मुख्य रूप से ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता हैं, विशेष रूप से डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, बटन और स्विच प्रकाश व्यवस्था, और सामान्य आंतरिक परिवेश प्रकाश व्यवस्था जैसे अनुप्रयोगों के लिए। इसकी विश्वसनीयता और प्रदर्शन विनिर्देश इसे अन्य औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों के लिए भी एक उम्मीदवार बनाते हैं जिन्हें एक मजबूत, चमकीले पीले संकेतक की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ

मुख्य परिचालन पैरामीटर मानक परिस्थितियों में एलईडी के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं। फॉरवर्ड करंट (I_F) का एक विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट 20mA है, जिसकी न्यूनतम सीमा 7mA और पूर्ण अधिकतम रेटिंग 70mA है। स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए 7mA से नीचे संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है। चमकदार तीव्रता (I_V) को I_F=20mA पर 850 mcd के विशिष्ट मान, 560 mcd की न्यूनतम और 1120 mcd की अधिकतम सीमा के साथ निर्दिष्ट किया गया है, जिसमें माप सहनशीलता ±8% है। डिजाइन स्थिरता के लिए यह बिनिंग रेंज महत्वपूर्ण है।

फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) आमतौर पर 20mA पर 1.9V मापता है, जो न्यूनतम 1.75V से लेकर अधिकतम 2.75V तक होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d), जो अनुभूत पीले रंग को परिभाषित करता है, आमतौर पर 589nm होता है, जिसकी सीमा 585nm से 594nm तक है और माप सहनशीलता ±1nm है। 120-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल (φ) वह आधा कोण है जहां ल्यूमिनस इंटेंसिटी अपने शीर्ष अक्षीय मान के 50% तक गिर जाती है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और तापीय प्रबंधन

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट 70mA है, और डिवाइस ≤10μs के पल्सों के लिए बहुत कम ड्यूटी साइकिल (D=0.005) के साथ 300mA के सर्ज करंट (I_FM) को संभाल सकता है। अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J) 125°C है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (T_opr) को -40°C से +110°C तक निर्दिष्ट किया गया है, जो इसकी ऑटोमोटिव-ग्रेड क्षमता की पुष्टि करता है।

एलईडी की दीर्घायु और प्रदर्शन के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। डेटाशीट जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक दो थर्मल प्रतिरोध मान निर्दिष्ट करती है: एक वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (R_{th JS real}) ≤250 K/W और एक विद्युत थर्मल प्रतिरोध (R_{th JS el}) ≤220 K/W। ये मान हीटसिंकिंग डिज़ाइन का मार्गदर्शन करते हैं ताकि जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर रखा जा सके, खासकर जब उच्च धाराओं पर या ऊंचे परिवेश के तापमान में संचालित किया जा रहा हो। फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग कर्व आलेखीय रूप से दर्शाता है कि सोल्डर पैड तापमान के 78°C से अधिक बढ़ने पर अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट को कैसे कम किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। 3011-UY0201H-AM दो प्राथमिक बिनिंग मानदंडों का उपयोग करता है।

3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग

प्रकाशीय आउटपुट को अल्फ़ान्यूमेरिक बिन (जैसे L1, L2, M1... GA तक) में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन मिलीकैंडेला (mcd) में न्यूनतम और अधिकतम प्रकाशीय तीव्रता की एक विशिष्ट सीमा को कवर करता है। उदाहरण के लिए, बिन U2, 560 से 710 mcd को कवर करता है। विशिष्ट भाग (850 mcd) U1 (450-560 mcd) और U2 (560-710 mcd) सीमा के भीतर आता है, जो डेटाशीट तालिका में हाइलाइट किए गए "संभावित आउटपुट बिन" को इंगित करता है। डिज़ाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए न्यूनतम चमक स्तर निर्दिष्ट करते समय इस भिन्नता को ध्यान में रखना चाहिए।

3.2 डॉमिनेंट वेवलेंथ बिनिंग

रंग (पीला रंगत) को प्रमुख तरंगदैर्ध्य के बिनिंग द्वारा नियंत्रित किया जाता है। बिन 4-अंकीय कोड द्वारा परिभाषित किए जाते हैं जहां पहले दो अंक नैनोमीटर में न्यूनतम तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करते हैं और अंतिम दो अधिकतम तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करते हैं। 589nm की एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के लिए, प्रासंगिक बिन 585-594nm सीमा में होंगे, जो 8588 (585-588nm), 8891 (588-591nm), और 9194 (591-594nm) जैसे कोड के अनुरूप होंगे। यह सटीक बिनिंग एक असेंबली में विभिन्न LED के बीच न्यूनतम रंग परिवर्तन सुनिश्चित करता है।

4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस

विशेषता ग्राफ़ विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार के बारे में आवश्यक जानकारी प्रदान करते हैं।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

आई-वी कर्व डायोड के विशिष्ट घातांकीय संबंध को दर्शाता है। 25°C पर, वोल्टेज बहुत कम करंट पर लगभग 1.75V से बढ़कर 70mA पर लगभग 2.2V हो जाता है। स्थिर संचालन सुनिश्चित करने और थर्मल रनअवे से बचने के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने में यह कर्व महत्वपूर्ण है।

4.2 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट

यह ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन सामान्य 20mA बिंदु तक करंट के साथ अपेक्षाकृत रैखिक है, लेकिन उच्च करंट (लगभग 70mA) पर दक्षता में गिरावट (उप-रैखिक वृद्धि) के संकेत दिखाता है। यह इष्टतम प्रभावकारिता के लिए अनुशंसित सीमा के भीतर संचालन के महत्व को और पुष्ट करता है।

4.3 तापमान निर्भरता

कई ग्राफ तापमान प्रभावों को दर्शाते हैं। रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम जंक्शन तापमान curve shows that light output decreases as temperature rises—a common characteristic of LEDs. At 110°C, the output is roughly 70% of its value at 25°C. The Relative Forward Voltage vs. Junction Temperature curve shows V_F has a negative temperature coefficient, decreasing by about 2mV/°C. The Dominant Wavelength vs. Junction Temperature and Relative Wavelength Shift graphs show that the yellow wavelength shifts slightly (a few nanometers) with temperature, which is generally negligible for indicator applications but may be relevant for precise color-critical uses.

4.4 पल्स हैंडलिंग और स्पेक्ट्रल वितरण

The अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट विभिन्न पल्स चौड़ाई (t) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमत शिखर पल्स धारा को परिभाषित करता है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या PWM डिमिंग योजनाओं के लिए उपयोगी है।_p) और ड्यूटी साइकिल (D), जो मल्टीप्लेक्सिंग या PWM डिमिंग योजनाओं के लिए उपयोगी है। The सापेक्ष स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ संकीर्ण स्पेक्ट्रल चौड़ाई के साथ लगभग 589nm पर चरम पर पहुंचने वाले एकवर्णी पीले आउटपुट की पुष्टि करता है।

5. Mechanical, Packaging & Assembly Information

5.1 यांत्रिक आयाम और ध्रुवता

यह LED एक मानक PLCC-2 पैकेज में आता है। यांत्रिक चित्र (डेटाशीट के सेक्शन 7 में निहित) शीर्ष दृश्य, पार्श्व दृश्य और लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई (आमतौर पर लगभग 3.0mm x 3.0mm x 1.1mm), और लीड स्पेसिंग सहित आयाम दिखाएगा। पैकेज में एक अंतर्निर्मित लेंस है जो 120° का व्यूइंग एंगल बनाता है। ध्रुवता एक कैथोड मार्क द्वारा इंगित की जाती है, आमतौर पर पैकेज पर एक खांचा, एक हरा बिंदु, या एक कटा हुआ कोना। असेंबली के दौरान सही ओरिएंटेशन अनिवार्य है।

5.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड और रीफ्लो प्रोफाइल

उचित सोल्डर जोड़ गठन और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट (सेक्शन 8) प्रदान किया गया है। पैड डिज़ाइन घटक के थर्मल मास और लीड्स को ध्यान में रखता है। रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (सेक्शन 9) सरफेस-माउंट असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है। LED को अधिकतम 30 सेकंड के लिए 260°C के पीक रीफ्लो तापमान के लिए रेट किया गया है, जो मानक लीड-फ्री (SnAgCu) सोल्डर प्रक्रियाओं के साथ संगत है। प्रोफाइल में आमतौर पर थर्मल शॉक को कम करने के लिए प्रीहीट, थर्मल सोक, रीफ्लो और कूलिंग स्टेज शामिल होते हैं।

5.3 पैकेजिंग और हैंडलिंग सावधानियां

घटकों को स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए टेप-एंड-रील पैकेजिंग (सेक्शन 10) में आपूर्ति की जाती है। रील स्पेसिफिकेशन में टेप चौड़ाई, पॉकेट स्पेसिंग और रील व्यास शामिल हैं। उपयोग के लिए सावधानियों (सेक्शन 11) में मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) हैंडलिंग प्रक्रियाएं शामिल हैं, क्योंकि डिवाइस की ESD संवेदनशीलता 2kV (HBM) है। आयनकारी और ग्राउंडेड वर्कस्टेशन का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। भंडारण एक शुष्क, नियंत्रित वातावरण में होना चाहिए, और Moisture Sensitivity Level (MSL) 2 है, जिसका अर्थ है कि रीफ्लो से पहले बेकिंग की आवश्यकता के लिए पैकेज को एक वर्ष तक फैक्ट्री फ्लोर की स्थितियों के संपर्क में रखा जा सकता है।

6. अनुप्रयोग दिशानिर्देश और डिजाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

प्राथमिक अनुप्रयोग एक संकेतक प्रकाश के रूप में है। एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला सबसे आम ड्राइव सर्किट है। रोकनेवाला मान (R_{श्रृंखला}) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R_{श्रृंखला} = (V_{आपूर्ति} - V_F) / I_F. Using the typical V_F of 1.9V and a desired I_F of 20mA with a 5V supply, the resistor would be (5V - 1.9V) / 0.02A = 155 Ohms. A standard 150 Ohm resistor would be suitable. The power rating of the resistor should be at least I_F² * R = 0.06W, so a 1/8W or 1/10W resistor is sufficient. For constant brightness over temperature or supply voltage variations, a constant current driver is recommended.

6.2 ऑटोमोटिव उपयोग के लिए डिज़ाइन विचार

• Voltage Transients: Automotive electrical systems are noisy. The LED should be protected from load-dump and other voltage spikes. A transient voltage suppression (TVS) diode or a robust series resistor may be required on the supply line.
• Thermal Design: बंद स्थानों या उच्च परिवेशी तापमान में, पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें ताकि सोल्डर पैड से गर्मी दूर संचारित हो सके, जंक्शन तापमान को कम रखकर चमक और जीवनकाल बनाए रखा जा सके।
• सल्फर प्रतिरोध: निर्दिष्ट सल्फर रोबस्टनेस ऑटोमोटिव इंटीरियर के लिए महत्वपूर्ण है, जहां कुछ सामग्रियों (जैसे रबर या कुछ प्लास्टिक) से गैस निकलने से संक्षारक वातावरण बन सकता है जो सिल्वर-आधारित एलईडी घटकों को क्षीण कर देता है।
• डिमिंग: डिमिंग अनुप्रयोगों के लिए, एनालॉग करंट कमी की तुलना में पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) को प्राथमिकता दी जाती है। PWM एलईडी की क्रोमैटिसिटी को बनाए रखते हुए अनुभव की गई चमक को परिवर्तित करता है। स्वीकार्य PWM पैरामीटर्स के लिए पल्स हैंडलिंग चार्ट देखें।

7. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक वाणिज्यिक-ग्रेड PLCC-2 एलईडी की तुलना में, 3011-UY0201H-AM प्रमुख विभेदक प्रदान करता है:

• ऑटोमोटिव योग्यता (AEC-Q101): यह प्राथमिक अंतर है, जिसमें तापमान चक्रण, आर्द्रता, उच्च-तापमान रिवर्स बायस और अन्य तनावों के लिए कठोर परीक्षण शामिल हैं, जो उपभोक्ता पार्ट्स के लिए आवश्यक नहीं हैं।
• विस्तारित तापमान सीमा: -40°C से +110°C तक संचालन, जबकि एक सामान्य वाणिज्यिक सीमा -20°C से +85°C तक होती है।
• सल्फर रोबस्टनेस: संक्षारक वातावरण का प्रतिरोध करने के लिए एक विशिष्ट परीक्षण और सामग्री निर्माण, जो एक मानक विशेषता नहीं है।
• सख्त बिनिंग: जबकि वाणिज्यिक एलईडी में बिनिंग हो सकती है, ऑटोमोटिव-ग्रेड पार्ट्स में बड़े उत्पादन रन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अक्सर अधिक सख्त या अतिरिक्त बिनिंग मानदंड होते हैं।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

प्र: क्या मैं इस एलईडी को 3.3V से चला सकता हूँ?
उ: हाँ। सूत्र V_F=1.9V और I_F=20mA का उपयोग करते हुए, आवश्यक श्रृंखला रोकनेवाला (3.3V - 1.9V) / 0.02A = 70 ओम होगा।

प्र: न्यूनतम 7mA अग्र धारा का उद्देश्य क्या है?
उ: इस धारा से नीचे संचालन से अस्थिर या असमान प्रकाश उत्सर्जन हो सकता है। बहुत कम चमक की आवश्यकताओं के लिए, उच्च धारा पर PWM का उपयोग करना एक बेहतर तरीका है।

प्र: मैं ऑर्डर पर दी गई चमकदार तीव्रता बिन कोड (जैसे, U2) की व्याख्या कैसे करूँ?
A: बिन कोड यह गारंटी देता है कि एलईडी की चमक निर्दिष्ट सीमा (जैसे, U2 के लिए 560-710 mcd) के भीतर रहेगी। आपको अपने चुने हुए बिन के न्यूनतम मान के लिए डिज़ाइन करना चाहिए ताकि आपके अनुप्रयोग की चमक आवश्यकताएँ हमेशा पूरी हों।

Q: क्या हीटसिंक की आवश्यकता है?
A: For continuous operation at 20mA in moderate ambient temperatures (<70°C at the solder point), the internal thermal resistance is typically sufficient if the recommended PCB pad layout is used. For higher currents, higher ambient temperatures, or multiple LEDs closely packed, additional thermal management should be considered based on the derating curve.

9. संचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी रुझान

9.1 मूल संचालन सिद्धांत

A Light Emitting Diode एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार की सामग्री से इलेक्ट्रॉन डिप्लेशन रीजन में p-प्रकार की सामग्री के होल के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री के एनर्जी बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। पीले एलईडी के लिए, Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) या पारदर्शी सब्सट्रेट पर इसी तरह के यौगिकों जैसी सामग्रियों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। PLCC पैकेज में एक ढला हुआ एपॉक्सी लेंस शामिल होता है जो वांछित व्यूइंग एंगल प्राप्त करने के लिए प्रकाश उत्पादन को आकार देता है।

9.2 उद्योग रुझान

इस तरह के संकेतक एलईडी में प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति इकाई विद्युत शक्ति अधिक प्रकाश उत्पादन), कठोर परिस्थितियों में बेहतर विश्वसनीयता, और बनाए रखे या सुधारे गए प्रकाशीय प्रदर्शन के साथ छोटे पैकेज आकारों की ओर है। व्यापक और अधिक सटीक रंग सीमा पर भी बढ़ता जोर दिया जा रहा है। ऑटोमोटिव इंटीरियर के लिए, एकसमान पैनल प्रकाश व्यवस्था के लिए लाइट गाइड के साथ एकीकरण और उन्नत डिमिंग सिस्टम के साथ संगतता प्रमुख विकास क्षेत्र हैं। वाहनों में ऑल-सॉलिड-स्टेट लाइटिंग की ओर बढ़ता रुझान सभी रंग स्पेक्ट्रम में मजबूत, उच्च-प्रदर्शन वाले एलईडी की मांग को प्रेरित करना जारी रखता है।