PLCC-2 Cool White LED Data Sheet - 1608 Package - 2.85V @ 10mA - 120° Viewing Angle - Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में उपलब्ध, 1608 पैकेज आकार वाले उच्च-प्रदर्शन कोल्ड व्हाइट SMD LED की विस्तृत विशिष्टताओं का वर्णन करता है। यह उपकरण कठोर वातावरण में विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो 10mA फॉरवर्ड करंट पर 710 mcd की विशिष्ट ल्यूमिनस तीव्रता प्रदान करता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन फोकस ऑटोमोटिव इंटीरियर एप्लिकेशन पर है, जहाँ प्रकाश उत्पादन की एकरूपता, विस्तृत देखने का कोण और मजबूत निर्माण की उच्च मांग होती है।

इस एलईडी के मुख्य लाभों में कॉम्पैक्ट 1608 पैकेज आकार, उत्कृष्ट प्रकाश प्रसार के लिए 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण और AEC-Q102, RoHS, REACH तथा हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं जैसे कठोर ऑटोमोटिव और पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन शामिल है। इसका लक्षित बाजार वे अनुप्रयोग हैं जिन्हें छोटे स्थानों में विश्वसनीय, दीर्घायु प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है, जैसे ऑटोमोटिव इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर, बैकलिट स्विच और सामान्य इन-व्हीकल एंबिएंट लाइटिंग।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 ल्यूमिनस और विद्युत विशेषताएँ

मुख्य कार्यकारी पैरामीटर मानक स्थितियों में LED के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं। फॉरवर्ड करंट का कार्यशील सीमा 2 mA से अधिकतम 20 mA तक है, जिसमें 10 mA एक विशिष्ट परीक्षण स्थिति है। इस करंट पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 2.85V है, जो 2.5V से 3.75V के बीच हो सकता है। प्रमुख प्रकाशमितीय आउटपुट, अर्थात् ल्यूमिनस इंटेंसिटी, विशिष्ट रूप से 710 mcd है, न्यूनतम 560 mcd और अधिकतम 1300 mcd तक हो सकती है। प्रमुख क्रोमैटिसिटी निर्देशांक लगभग 0.3, 0.3 है, जो इसके शीतल श्वेत बिंदु को परिभाषित करता है। संबंधित माप सहनशीलता पर ध्यान देना आवश्यक है: लुमेन आउटपुट के लिए ±8%, फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए ±0.05V, और क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के लिए ±0.005।_s=25°C)। फॉरवर्ड करंट (I_F) का कार्यशील सीमा 2 mA से अधिकतम 20 mA तक है, जिसमें 10 mA एक विशिष्ट परीक्षण स्थिति है। इस करंट पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) 2.85V है, जो 2.5V से 3.75V तक की सीमा में है। प्राथमिक प्रकाशमितीय आउटपुट, चमकदार तीव्रता (I_V), का विशिष्ट मान 710 mcd, न्यूनतम मान 560 mcd और अधिकतम 1300 mcd तक है। प्राथमिक क्रोमैटिसिटी निर्देशांक लगभग 0.3, 0.3 हैं, जो इसके शीतल श्वेत बिंदु को परिभाषित करते हैं। संबंधित माप सहनशीलताओं पर ध्यान देना आवश्यक है: चमकदार प्रवाह ±8%, फॉरवर्ड वोल्टेज ±0.05V, क्रोमैटिसिटी निर्देशांक ±0.005।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल प्रबंधन

डिवाइस के जीवनकाल को सुनिश्चित करने के लिए, ऑपरेटिंग स्थितियाँ कभी भी पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से अधिक नहीं होनी चाहिए। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 20 mA है, और शक्ति अपव्यय सीमा 75 mW है। डिवाइस ≤10 μs पल्स के लिए 50 mA के अल्पकालिक सर्ज करंट को सहन कर सकता है। जंक्शन तापमान 125°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और ऑपरेटिंग परिवेश तापमान सीमा -40°C से +110°C है। थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है; जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध 160 K/W (वास्तविक मान) और 140 K/W (विद्युत मान) के रूप में निर्दिष्ट है। यह पैरामीटर दर्शाता है कि एलईडी चिप से गर्मी कितनी कुशलता से संचालित होती है, जो सीधे प्रकाश आउटपुट स्थिरता और जीवनकाल को प्रभावित करती है।I_FM) 50 mA, pulse ≤10 μs. Junction temperature (T_J) must not exceed 125°C, operating ambient temperature range is -40°C to +110°C. Thermal management is critical; thermal resistance from junction to solder point is specified as 160 K/W (actual value) and 140 K/W (electrical value). This parameter indicates the efficiency of heat conduction away from the LED chip, directly affecting light output stability and lifespan.

2.3 विश्वसनीयता और पर्यावरणीय विनिर्देश

यह एलईडी मजबूत और टिकाऊ डिजाइन वाली है। इसकी ईएसडी संवेदनशीलता रेटिंग 2 केवी है, जो घटक हैंडलिंग के सामान्य मानकों के अनुरूप है। यह AEC-Q102 मानक प्रमाणन पारित कर चुकी है, जो पुष्टि करता है कि यह ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसके अतिरिक्त, यह B1 स्तर की संक्षारण प्रतिरोधकता को पूरा करती है, यूरोपीय संघ के REACH विनियमों का अनुपालन करती है, और हैलोजन मुक्त है। इसकी नमी संवेदनशीलता स्तर 3 है, जिसका अर्थ है कि यदि रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले यह पर्यावरणीय हवा के संपर्क में 168 घंटे से अधिक रही है, तो पैकेज को बेक किया जाना चाहिए।

3. Performance Curve Analysis

3.1 IV Curve and Luminous Efficiency

अग्र धारा और अग्र वोल्टेज के बीच संबंध का ग्राफ एक विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। जैसे-जैसे धारा 0 से बढ़कर 25 mA होती है, वोल्टेज लगभग 2.4V से बढ़कर 3.2V हो जाता है। यह वक्र करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। सापेक्ष दीप्ति तीव्रता और अग्र धारा के बीच संबंध का ग्राट दर्शाता है कि कम धारा स्तरों पर, प्रकाश उत्पादन धारा के साथ अतिरेखीय रूप से बढ़ता है, और उच्च धारा पर संतृप्त हो जाता है। यह इष्टतम दक्षता प्राप्त करने के लिए LED को अनुशंसित धारा पर या उसके आसपास चलाने के महत्व पर बल देता है।

3.2 तापमान निर्भरता

प्रदर्शन ग्राफ़ महत्वपूर्ण तापमान निर्भरता प्रकट करते हैं। सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान वक्र दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ आउटपुट कम हो जाता है। 100°C पर, तीव्रता 25°C की तुलना में लगभग 60-70% होती है। इसके विपरीत, फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो समान तापमान सीमा में लगभग 0.2V गिर जाता है। क्रोमैटिसिटी निर्देशांक भी धारा और तापमान के साथ बदलते हैं, जो रंग गुणवत्ता की स्थिरता की मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

3.3 स्पेक्ट्रम वितरण और बीम मोड

सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण आरेख शीत श्वेत प्रकाश स्पेक्ट्रम की पुष्टि करता है, जो फॉस्फर कोटिंग वाले नीले एलईडी चिप का एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम है। चोटी नीले क्षेत्र में है, और फॉस्फर द्वारा उत्पन्न पीले/हरे क्षेत्र में एक व्यापक द्वितीयक चोटी है। विकिरण पैटर्न आरेख एक लैम्बर्टियन उत्सर्जन प्रोफ़ाइल दर्शाता है, जिसका पूर्ण चौड़ाई आधा अधिकतम 120° है, जो विस्तृत और समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।

3.4 डेरेटिंग और पल्स ऑपरेशन

फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग कर्व उच्च तापमान संचालन के लिए महत्वपूर्ण है। 110°C के अधिकतम पैड तापमान पर, अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट घटकर 20 mA हो जाता है। आरेख यह भी निर्दिष्ट करता है कि 2mA से कम करंट का उपयोग न करें। अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट डिजाइनरों को विभिन्न ड्यूटी साइकिल पर उच्चतर पीक करंट के साथ अल्पकालिक संचालन की अनुमति देता है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या चमक बर्स्ट बनाने के लिए बहुत उपयोगी है।I_F) यह अल्पकालिक संचालन के लिए उपयोगी है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या चमक के फटने के निर्माण के लिए उपयोगी है।

4. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

LED आउटपुट को विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया गया है ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके। दो मुख्य बिनिंग संरचनाएं प्रदान की गई हैं।

4.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग

चमकदार तीव्रता को Q से B तक के समूहों में विभाजित किया गया है, प्रत्येक समूह को X, Y और Z श्रेणियों में उप-विभाजित किया गया है, जो बढ़ती तीव्रता सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस विशिष्ट पार्ट नंबर के लिए, संभावित आउटपुट श्रेणियाँ U और V समूहों के भीतर हैं। इसका अर्थ है कि एक विशिष्ट 710 mcd डिवाइस U समूह की उच्च सीमा या V समूह की निचली सीमा में स्थित है। डिजाइनरों को न्यूनतम चमक स्तर निर्दिष्ट करते समय इस सीमा पर विचार करना चाहिए।

4.2 क्रोमैटिसिटी (रंग) ग्रेडिंग

मानक कोल्ड व्हाइट लाइट कलर ग्रेडिंग स्ट्रक्चर CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्रों को परिभाषित करता है। प्रत्येक ग्रेड को उसकी सीमा पर चार सेट निर्देशांकों द्वारा परिभाषित किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि किसी दिए गए ग्रेड कोड के भीतर सभी एलईडी उस परिभाषित क्षेत्र के भीतर रंग निर्देशांक प्रदर्शित करेंगे, जिससे सरणी में रंग एकरूपता बनी रहे। प्रदान की गई तालिका कई ग्रेड कोड और उनके संबंधित निर्देशांक सेट सूचीबद्ध करती है।

5. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी

5.1 Mechanical Dimensions and Polarity

यह LED मानक 1608 PLCC-2 पैकेज में आती है। यांत्रिक चित्र आमतौर पर शीर्ष दृश्य, पार्श्व दृश्य और पैकेज आयाम दिखाते हैं। PLCC-2 पैकेज में दो पिन होते हैं। ध्रुवीयता डिवाइस के शीर्ष पर एक चिह्न द्वारा इंगित की जाती है, जैसे एक बिंदु या कटा हुआ कोना, जो कैथोड पिन से मेल खाता है। सर्किट के कामकाज के लिए सही अभिविन्यास महत्वपूर्ण है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट डिज़ाइन प्रदान किया गया है। यह पैटर्न घटक के पिन से थोड़ा बड़ा है ताकि अच्छा सोल्डर फ़िलेट बन सके। निर्माण उपज और दीर्घकालिक यांत्रिक विश्वसनीयता के लिए इस पैकेज आकार का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.3 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल और दिशानिर्देश

स्पेसिफिकेशन शीट रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल निर्धारित करती है, जिसका शिखर तापमान 260°C है और अधिकतम अवधि 30 सेकंड है। यह एक मानक लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफाइल है। यह प्रोफाइल प्रीहीट, सोक, रिफ्लो और कूलिंग ज़ोन शामिल करती है, और तापमान वृद्धि दर तथा समय सीमाएं निर्धारित करती है ताकि थर्मल शॉक को रोका जा सके और सही सोल्डर जोड़ों के निर्माण को सुनिश्चित किया जा सके, साथ ही LED पैकेज या आंतरिक चिप को नुकसान न पहुंचे।

5.4 पैकेजिंग जानकारी

LED स्वचालित प्लेसमेंट असेंबली के लिए टेप और रील के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। पैकेजिंग जानकारी रील के आकार, कैरियर टेप की चौड़ाई, पॉकेट पिच और कैरियर टेप पर घटकों के अभिविन्यास का विवरण देती है। असेंबली उपकरण को कॉन्फ़िगर करने के लिए यह जानकारी आवश्यक है।

5.5 उपयोग और भंडारण सावधानियां

प्रमुख सावधानियों में शामिल हैं: रिवर्स वोल्टेज लगाने से बचना, यह सुनिश्चित करना कि परिचालन स्थितियां पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हों, उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं को लागू करना, और निर्दिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करना। भंडारण की स्थिति -40°C से +110°C की सीमा में होनी चाहिए, और यदि पैकेज बैग खोला जाता है, तो MSL-3 प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।

6. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है। इसमें इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर लाइटिंग शामिल है, जो गेज और डिस्प्ले को बैकलाइट प्रदान करती है। यह विभिन्न स्विचों के लिए बैकलाइटिंग और वाहन के अंदर सामान्य परिवेश या एंबिएंट लाइटिंग के लिए भी उपयुक्त है। इसकी विश्वसनीयता विनिर्देश इसे इन कठोर, तापमान चक्र वाले वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

6.2 सर्किट डिज़ाइन विचार

डिज़ाइनर को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर सर्किट शामिल करना चाहिए। रेसिस्टर मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (सप्लाई वोल्टेज - फॉरवर्ड वोल्टेज) / फॉरवर्ड करंट। 2.85V के विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज, 10mA के वांछित फॉरवर्ड करंट और 5V सप्लाई का उपयोग करते हुए, रेसिस्टर मान लगभग 215 ओम है। सटीक करंट नियंत्रण या डिमिंग (PWM) की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, ड्राइवर IC के उपयोग की सिफारिश की जाती है। इसके व्यापक व्यूइंग एंगल ने कई डिफ्यूज़्ड लाइटिंग अनुप्रयोगों में सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों की आवश्यकता को समाप्त कर दिया है।_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F। विशिष्ट V का उपयोग करें_F2.85V और वांछित I के रूप में_F10mA और 5V पावर सप्लाई के लिए, प्रतिरोध मान लगभग 215 ओम है। सटीक करंट नियंत्रण या डिमिंग (PWM) की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, ड्राइवर IC के उपयोग की सिफारिश की जाती है। चौड़े व्यूइंग एंगल ने कई डिफ्यूज़्ड लाइटिंग अनुप्रयोगों में सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों की आवश्यकता को समाप्त कर दिया है।

6.3 डिज़ाइन में थर्मल प्रबंधन

प्रदर्शन और आयु बनाए रखने के लिए प्रभावी हीट डिसिपेशन महत्वपूर्ण है। उच्च थर्मल प्रतिरोध का मतलब है कि गर्मी जंक्शन से आसानी से नहीं निकलती। डिज़ाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि LED हीट सिंक पैड से जुड़ा PCB पैड पर्याप्त बड़ा हो और तांबे की फॉयल या प्लेन से जुड़ा हो ताकि वह हीट सिंक के रूप में कार्य कर सके। उच्च तापमान वाले वातावरण (जैसे ऑटोमोटिव इंजन इलेक्ट्रॉनिक्स के पास) में, प्रदान किए गए कर्व के अनुसार करंट को डीरेट करना आवश्यक है।

6.4 सल्फर प्रतिरोध मानक

स्पेसिफिकेशन में सल्फर परीक्षण मानक अनुभाग शामिल है, जो ऑटोमोटिव और औद्योगिक वातावरण के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां वायुमंडलीय सल्फर चांदी-लेपित घटकों को संक्षारित कर सकता है। यह परीक्षण इस तरह के वातावरण के प्रति LED की सहनशीलता को सत्यापित करता है, जो विशिष्ट भौगोलिक स्थानों या अनुप्रयोगों में दीर्घकालिक विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।

7. ऑर्डरिंग और पार्ट नंबर जानकारी

पार्ट नंबर प्रणाली विशिष्ट जानकारी प्रदान करती है। उदाहरण के लिए "1608-C701 00H-AM": "1608" पैकेज आकार को दर्शाता है, "C701" मूल उत्पाद कोड हो सकता है, "00H-AM" ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड और कलर ग्रेड निर्दिष्ट कर सकता है। ऑर्डरिंग जानकारी अनुभाग विभिन्न ग्रेड या पैकेजिंग विकल्पों को कैसे निर्दिष्ट करें, इसका विस्तार से वर्णन करेगा।

8. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: वास्तविक थर्मल प्रतिरोध और विद्युत थर्मल प्रतिरोध में क्या अंतर है?_{th JS})?
उत्तर: वास्तविक थर्मल प्रतिरोध LED के स्वयं के तापमान-संवेदनशील पैरामीटर (जैसे फॉरवर्ड वोल्टेज) का उपयोग करके मापा जाता है। विद्युत थर्मल प्रतिरोध आमतौर पर एक गणना या सिम्युलेटेड मूल्य होता है। थर्मल डिजाइन के लिए, वास्तविक मूल्य आमतौर पर अधिक सटीक होता है।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 3.3V पावर स्रोत से बिना रेसिस्टर के चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज परिवर्तनशील होता है। यदि फॉरवर्ड वोल्टेज कम है, तो सीधे 3.3V से जोड़ने पर करंट अत्यधिक हो सकता है, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकती है। करंट लिमिटिंग तंत्र का उपयोग अवश्य करें।_Fकम है, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकती है। करंट लिमिटिंग तंत्र का उपयोग अवश्य करें।

प्रश्न: 120° व्यूइंग एंगल मेरे डिज़ाइन को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: यह बहुत व्यापक, विसरित प्रकाश प्रदान करता है। यह क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है, लेकिन केंद्रित प्रकाश किरण पैदा करने के लिए उपयुक्त नहीं है। स्पॉटलाइट प्रभाव प्राप्त करने के लिए, एक द्वितीयक लेंस की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: क्या इस LED को डिम किया जा सकता है?
उत्तर: हां, अधिकांश LEDs की तरह, यह पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन का उपयोग करके प्रभावी ढंग से डिम किया जा सकता है। एनालॉग वोल्टेज कम करके डिमिंग का उपयोग न करें, क्योंकि इससे स्पष्ट रंग परिवर्तन हो सकता है।

9. तकनीकी सिद्धांत और रुझान

9.1 कार्य सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-रूपांतरित सफेद एलईडी है। जब अग्र अभिनत होता है, तो आमतौर पर इंडियम गैलियम नाइट्राइड से बना अर्धचालक चिप नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह नीला प्रकाश पैकेज के अंदर की पीली फॉस्फर कोटिंग को उत्तेजित करता है। शेष नीला प्रकाश रूपांतरित पीले प्रकाश के साथ मिलकर सफेद प्रकाश की दृश्य धारणा उत्पन्न करता है। फॉस्फर का विशिष्ट मिश्रण संबंधित रंग तापमान निर्धारित करता है, इस उदाहरण में "कूल व्हाइट" है।

9.2 उद्योग रुझान

इस प्रकार के घटकों की प्रवृत्ति उच्च दक्षता, बेहतर प्रकाश गुणवत्ता के लिए बेहतर रंग प्रतिपादन सूचकांक, और प्रकाश उत्पादन को बनाए रखते या बढ़ाते हुए अधिक लघुकरण की ओर है। साथ ही, उद्योग उच्च विश्वसनीयता मानकों और व्यापक पर्यावरण अनुपालन को बढ़ावा देने पर जोर दे रहा है। अनुकूली प्रकाश व्यवस्था के लिए स्मार्ट ड्राइवरों के साथ एकीकरण एक और बढ़ता हुआ क्षेत्र है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में।