PLCC-6 कूल व्हाइट एलईडी डेटाशीट - पैकेज 3.2x2.8x1.9mm - वोल्टेज 3.2V - पावर 0.48W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-6 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में एक उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट कूल व्हाइट एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण मांग वाले अनुप्रयोगों, विशेष रूप से ऑटोमोटिव क्षेत्र के लिए इंजीनियर किया गया है, जहां कठोर परिस्थितियों में विश्वसनीयता और प्रदर्शन सर्वोपरि है। इसके मुख्य लाभों में उच्च चमकदार तीव्रता, व्यापक दृश्य कोण और ऑटोमोटिव-ग्रेड मानकों को पूरा करने वाली मजबूत संरचना शामिल है।

प्राथमिक लक्ष्य बाजार ऑटोमोटिव लाइटिंग है, जिसमें बाहरी अनुप्रयोग जैसे डेटाइम रनिंग लाइट्स, पोजिशन लाइट्स और आंतरिक प्रकाश व्यवस्था जैसे डैशबोर्ड प्रकाश, परिवेश प्रकाश और स्विच बैकलाइटिंग शामिल हैं। उत्पाद का AEC-Q101 प्रमाणन और RoHS तथा REACH निर्देशों का अनुपालन वैश्विक ऑटोमोटिव आपूर्ति श्रृंखलाओं के लिए इसकी उपयुक्तता को रेखांकित करता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएं

मुख्य परिचालन पैरामीटर 150 mA के अग्र धारा (I_F) और 25°C के परिवेश तापमान की विशिष्ट परिस्थितियों के तहत परिभाषित किए गए हैं।

• अग्र धारा (I_F):अनुशंसित परिचालन धारा 150 mA है, जिसकी अधिकतम पूर्ण रेटिंग 200 mA है। संचालन के लिए न्यूनतम 20 mA धारा आवश्यक है।
• चमकदार तीव्रता (I_V):150 mA पर विशिष्ट मान 10,000 मिलिकैंडेला (mcd) है, जो बिन के आधार पर न्यूनतम 7,100 mcd से लेकर अधिकतम 18,000 mcd तक हो सकता है। माप सहिष्णुता ±8% है।
• अग्र वोल्टेज (V_F):150 mA पर आम तौर पर 3.2 वोल्ट, जो न्यूनतम 2.50 V से अधिकतम 3.75 V तक होता है। वोल्टेज माप सहिष्णुता ±0.05V है।
• दृश्य कोण:एक व्यापक 120-डिग्री कोण (2θ_½) व्यापक और समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है।
• वर्णिकता निर्देशांक (CIE x, y):विशिष्ट निर्देशांक (0.3, 0.3) हैं। इन निर्देशांकों के लिए सहिष्णुता ±0.005 है।

2.2 तापीय और पूर्ण अधिकतम रेटिंग

सीमाओं को समझना विश्वसनीय डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

• शक्ति अपव्यय (P_d):अधिकतम 750 mW।
• जंक्शन तापमान (T_j):पूर्ण अधिकतम 125°C।
• परिचालन और भंडारण तापमान:-40°C से +110°C तक की सीमा।
• तापीय प्रतिरोध:जंक्शन-से-सोल्डर पॉइंट तापीय प्रतिरोध 40 K/W (वास्तविक) और 30 K/W (विद्युत) के रूप में निर्दिष्ट है।
• ESD संवेदनशीलता (HBM):8 kV पर रेटेड, जो अच्छी हैंडलिंग मजबूती का संकेत देता है।
• सर्ज धारा (I_FM):कम ड्यूटी साइकिल पर ≤10 µs के लिए 750 mA पल्स का सामना कर सकता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एलईडी आउटपुट को स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिन में वर्गीकृत किया गया है। डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त बिन का चयन करना चाहिए।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

चमकदार तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (जैसे, L1, EA, FB) का उपयोग करके बिन किया जाता है। प्रदान की गई तालिका L1 (11.2-14 mcd) से लेकर GA (18000-22400 mcd) तक के बिन सूचीबद्ध करती है। इस विशिष्ट उत्पाद के लिए, संभावित आउटपुट बिन हाइलाइट किए गए हैं, जिसमें 10,000 mcd की विशिष्ट तीव्रता EA (7100-9000 mcd) या EB (9000-11200 mcd) बिन के भीतर आती है। सटीक बिन की पुष्टि ऑर्डरिंग जानकारी से की जानी चाहिए।

3.2 वर्णिकता (रंग) बिनिंग

सफेद रंग को CIE 1931 (x, y) निर्देशांक के अनुसार बिन किया जाता है। डेटाशीट विशिष्ट बिन (जैसे, 64A, 64B, 64C, 64D, 60A, 60B) को कसकर परिभाषित करती है, जिनमें सख्त निर्देशांक सीमाएं और सहसंबद्ध रंग तापमान (CCT) सीमाएं होती हैं, आम तौर पर लगभग 6240K से 6680K तक, जो एक कूल व्हाइट उपस्थिति से मेल खाती है। विशिष्ट निर्देशांक (0.3, 0.3) इन परिभाषित बिन में से एक के भीतर आएंगे।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्न

सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण ग्राफ नीली तरंगदैर्ध्य क्षेत्र में एक चोटी दिखाता है, जो एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी के लिए विशिष्ट है। विकिरण पैटर्न ग्राफ 120-डिग्री दृश्य कोण के साथ लैम्बर्टियन-जैसे वितरण की पुष्टि करता है, जहां तीव्रता अपने चरम मूल्य के आधे तक गिर जाती है।

4.2 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज (I-V वक्र)

ग्राफ घातीय संबंध को दर्शाता है। 150 mA पर, वोल्टेज लगभग 3.2V होता है। यह वक्र करंट-लिमिटिंग ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।

4.3 सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम अग्र धारा

प्रकाश आउटपुट धारा के साथ बढ़ता है लेकिन रैखिक रूप से नहीं। ग्राफ दिखाता है कि उच्च धाराओं पर सापेक्ष तीव्रता संतृप्त हो जाती है, जो दक्षता और दीर्घायु के लिए अनुशंसित सीमा के भीतर संचालन के महत्व पर जोर देती है।

4.4 तापमान निर्भरता

सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कम हो जाता है। 125°C के अधिकतम जंक्शन तापमान पर, सापेक्ष तीव्रता 25°C की तुलना में काफी कम होती है। चमक बनाए रखने के लिए पर्याप्त तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

सापेक्ष अग्र वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान:अग्र वोल्टेज में एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जो तापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है। इसका उपयोग कुछ अनुप्रयोगों में अप्रत्यक्ष तापमान निगरानी के लिए किया जा सकता है।

वर्णिकता शिफ्ट बनाम तापमान और धारा:ग्राफ दिखाते हैं कि CIE x और y निर्देशांक जंक्शन तापमान और अग्र धारा दोनों के साथ कैसे बदलते हैं। शिफ्ट आम तौर पर छोटे होते हैं लेकिन रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में इन पर विचार किया जाना चाहिए।

4.5 अग्र धारा डीरेटिंग और पल्स हैंडलिंग

डीरेटिंग वक्र सोल्डर पैड तापमान (T_S) बढ़ने के साथ अधिकतम स्वीकार्य अग्र धारा निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, T_S100°C पर, अधिकतम I_F110 mA है। पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट विभिन्न पल्स चौड़ाई (t_FA) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमेय शिखर अग्र धारा (I_p) दिखाता है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 यांत्रिक आयाम

एलईडी एक मानक PLCC-6 सतह-माउंट पैकेज का उपयोग करती है। सटीक आयाम (लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई) और लीड स्पेसिंग यांत्रिक ड्राइंग (मूल PDF का अनुभाग 7) में परिभाषित हैं। पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन के लिए पैकेज आउटलाइन महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट

उचित सोल्डरिंग, तापीय स्थानांतरण और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न डिजाइन प्रदान किया गया है। इस अनुशंसा का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग रोकने और सोल्डर जोड़ की विश्वसनीयता में सुधार करने में मदद मिलती है।

5.3 ध्रुवता पहचान

PLCC-6 पैकेज में कैथोड इंगित करने के लिए एक चिह्नित कोना या अन्य विशेषता होती है। सर्किट संचालन के लिए सही अभिविन्यास महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक विशिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है, जिसमें अधिकतम 30 सेकंड के लिए 260°C का शिखर तापमान होता है। यह JEDEC-अनुपाली प्रोफाइल प्लास्टिक पैकेज और डाई को तापीय क्षति से बचाती है।

6.2 उपयोग के लिए सावधानियां

• ESD सुरक्षा:हालांकि 8 kV HBM के लिए रेटेड है, हैंडलिंग के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
• धारा नियंत्रण:थर्मल रनवे को रोकने के लिए एलईडी को हमेशा एक स्थिर धारा स्रोत से चलाएं, न कि स्थिर वोल्टेज से।
• तापीय प्रबंधन:पर्याप्त तापीय राहत के साथ पीसीबी डिजाइन करें, अनुशंसित पैड डिजाइन का उपयोग करें और संभवतः गर्मी को दूर करने के लिए तापीय वाया का उपयोग करें।
• सल्फर प्रतिरोध:उपकरण में सल्फर मजबूती होने का उल्लेख किया गया है, जो ऑटोमोटिव वातावरण के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है जहां सल्फर युक्त गैसें चांदी-लेपित घटकों को खराब कर सकती हैं।
• MSL (नमी संवेदनशीलता स्तर):रेटेड MSL 2। इसका मतलब है कि घटक को सील तिथि के 1 वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए और यदि रीफ्लो से पहले इसके फ्लोर लाइफ से अधिक समय तक परिवेशी परिस्थितियों के संपर्क में आया है तो बेक किया जाना चाहिए।

7. अनुप्रयोग नोट्स और डिजाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• ऑटोमोटिव बाहरी प्रकाश व्यवस्था:डेटाइम रनिंग लाइट्स (DRL), साइड मार्कर लाइट्स, सेंटर हाई-माउंट स्टॉप लाइट्स (CHMSL)। उच्च चमक और व्यापक कोण लाभकारी हैं।
• ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर बैकलाइटिंग, इन्फोटेनमेंट सिस्टम बटन, परिवेश प्रकाश पट्टियां, डोम लाइट्स।

7.2 डिजाइन विचार

• ड्राइवर सर्किट:एक स्विचिंग या रैखिक स्थिर-धारा ड्राइवर की आवश्यकता होती है। विशिष्ट V_Fऔर आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर आवश्यक करंट लिमिट रोकनेवाला या ड्राइवर सेटिंग्स की गणना करें।
• ऑप्टिक्स:व्यापक 120-डिग्री कोण के लिए विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए बीम को समानांतर या आकार देने के लिए द्वितीयक ऑप्टिक्स (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता हो सकती है।
• तापीय डिजाइन:तापीय प्रतिरोध (R_thJS) और डीरेटिंग वक्र का उपयोग करके अपेक्षित जंक्शन तापमान की गणना करें। सुनिश्चित करें कि T_jसभी परिचालन स्थितियों में 125°C से नीचे रहता है। उच्च-धारा या उच्च-परिवेश-तापमान संचालन के लिए पीसीबी पर हीटसिंक आवश्यक हो सकता है।
• बिन चयन:एकाधिक एलईडी में सुसंगत चमक या रंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, चमकदार तीव्रता और वर्णिकता निर्देशांक के लिए कसकर बिन निर्दिष्ट करें।

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

प्रश्न: इस एलईडी की विशिष्ट बिजली खपत क्या है?

उत्तर: 150 mA और 3.2V के विशिष्ट परिचालन बिंदु पर, शक्ति P = I_F* V_F= 0.150 A * 3.2 V = 0.48 वाट है।

प्रश्न: मैं चमकदार तीव्रता बिन 'EA' की व्याख्या कैसे करूं?

उत्तर: 'EA' बिन 150 mA पर मापे जाने पर 7,100 से 9,000 mcd की चमकदार तीव्रता सीमा से मेल खाता है। इस बिन के साथ लेबल किया गया कोई भी एलईडी उस सीमा के भीतर तीव्रता रखेगा।

प्रश्न: क्या इस एलईडी को सीधे 12V ऑटोमोटिव सर्किट में इस्तेमाल किया जा सकता है?

उत्तर: नहीं। एलईडी को एक स्थिर धारा ड्राइवर की आवश्यकता होती है। इसे सीधे 12V स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक धारा प्रवाह होगा, जिससे उपकरण तुरंत नष्ट हो जाएगा। एक करंट-लिमिटिंग सर्किट या समर्पित एलईडी ड्राइवर IC का उपयोग किया जाना चाहिए।

प्रश्न: 'सल्फर रोबस्टनेस' का क्या अर्थ है?

उत्तर: यह इंगित करता है कि एलईडी की पैकेजिंग सामग्री और फिनिश सल्फर युक्त गैसों (औद्योगिक और कुछ ऑटोमोटिव वातावरण में आम) के कारण होने वाली जंग के प्रति प्रतिरोधी हैं, जिससे दीर्घकालिक विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

9. व्यावहारिक डिजाइन उदाहरण

परिदृश्य:इस एलईडी का उपयोग करके एक डेटाइम रनिंग लाइट (DRL) मॉड्यूल डिजाइन करना।

चरण:

1. आवश्यकताएं निर्धारित करें:प्रति एलईडी लक्ष्य चमकदार तीव्रता, बीम पैटर्न, परिचालन वोल्टेज (जैसे, वाहन का 12V सिस्टम)।
2. ड्राइवर चुनें:एक ऑटोमोटिव-ग्रेड बक स्थिर-धारा एलईडी ड्राइवर IC चुनें जो 9-16V का इनपुट स्वीकार कर सकता है और एक स्थिर 150 mA आउटपुट दे सकता है।
3. तापीय गणना:पीसीबी तापमान का अनुमान लगाएं। यदि हुड के नीचे का परिवेश 85°C तक पहुंच सकता है, तो डीरेटिंग वक्र का उपयोग करें। T_S= 95°C पर, अधिकतम I_F~200 mA है। 150 mA पर संचालन करने से एक सुरक्षा मार्जिन मिलता है। गणना करें कि क्या पीसीबी तांबे का क्षेत्र T_Sको इस स्तर से नीचे रखने के लिए पर्याप्त है।
4. ऑप्टिकल डिजाइन:एलईडी को एक TIR (टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन) लेंस के साथ जोड़ें ताकि 120-डिग्री आउटपुट को DRL के लिए उपयुक्त एक विनियमित बीम में समानांतर किया जा सके।
5. बिन विनिर्देश:एकसमान उपस्थिति के लिए, मॉड्यूल में सभी एलईडी के लिए एक एकल, कसकर वर्णिकता बिन (जैसे, 64B) और एक चमकदार तीव्रता बिन (जैसे, EB) निर्दिष्ट करें।