PLCC-2 लाल एलईडी 2214 डेटाशीट - 2.2x1.4mm - 2.05V टाइप - 30mA - 1120mcd - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सरफेस-माउंट पैकेज में उच्च चमक वाली लाल एलईडी के लिए पूर्ण तकनीकी विनिर्देश प्रदान करता है, जिसे 2214 नामित किया गया है। यह घटक मांग वाले अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए इंजीनियर किया गया है, जिसमें एक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट और 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल शामिल है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग सिस्टम है, जहां सुसंगत रंग आउटपुट, दीर्घकालिक स्थिरता और उद्योग मानकों का अनुपालन महत्वपूर्ण है।

एलईडी के मुख्य लाभों में ऑटोमोटिव-ग्रेड डिस्क्रीट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए AEC-Q102 मानक के लिए इसकी योग्यता शामिल है, जो यह सुनिश्चित करती है कि यह वाहन उपयोग के लिए कठोर गुणवत्ता और विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करती है। यह RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त निर्देशों का अनुपालन भी करती है, जो इसे सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाती है। उच्च चमकदार तीव्रता, मजबूत निर्माण (कॉरोज़न रोबस्टनेस क्लास A1) और एक सिद्ध पैकेज प्रौद्योगिकी का संयोजन इसे डिजाइनरों के लिए एक बहुमुखी विकल्प बनाता है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और प्रकाशिकी विशेषताएं

मुख्य प्रदर्शन मीट्रिक चमकदार तीव्रता है, जिसका मानक ड्राइव करंट 30 mA पर 1120 मिलीकैंडेला (mcd) है। समान स्थिति में न्यूनतम और अधिकतम मान क्रमशः 900 mcd और 1800 mcd हैं, जो उत्पादन प्रसार को दर्शाता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करता है, आमतौर पर 622 नैनोमीटर (nm) है, जो 615 nm से 627 nm की सीमा के भीतर है। यह इसे मानक लाल स्पेक्ट्रम में दृढ़ता से स्थापित करता है। व्यूइंग एंगल, जिसे पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां तीव्रता शिखर मान की आधी है, 120 डिग्री है, जो बैकलाइटिंग और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक व्यापक, समान प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है।

2.2 विद्युत विशेषताएं

फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) सर्किट डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। 30 mA पर, सामान्य Vf 2.05 वोल्ट है, जो 1.75V (न्यूनतम) से 2.75V (अधिकतम) की सीमा में है। पूर्ण अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 50 mA है, जबकि ≤10 μs के पल्स के लिए 100 mA का सर्ज करंट अनुमेय है। डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संवेदनशीलता, ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) के अनुसार परीक्षण की गई, 2 kV पर रेटेड है, जो बुनियादी सावधानियों के साथ हैंडलिंग के लिए एक मानक स्तर है।

3. थर्मल विशेषताएं और विश्वसनीयता

थर्मल प्रबंधन एलईडी दीर्घायु और प्रदर्शन स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है। सेमीकंडक्टर जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस दो तरीकों से निर्दिष्ट है: एक \"वास्तविक\" माप (Rth JS real) जिसका अधिकतम 160 K/W है, और एक \"विद्युत\" विधि (Rth JS el) जिसका अधिकतम 125 K/W है। थर्मल रेजिस्टेंस जितना कम होगा, गर्मी एलईडी चिप से उतनी ही कुशलता से दूर होगी। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 125°C है। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान सीमा -40°C से +110°C तक है, जो कठोर ऑटोमोटिव वातावरण के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करती है। डिवाइस 30 सेकंड के लिए 260°C के पीक तापमान वाले लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल को सहन कर सकता है।

4. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में रंग और चमक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख पैरामीटर के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

4.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

चमकदार तीव्रता को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड सिस्टम का उपयोग करके बिन किया जाता है जो L1 (11.2-14 mcd) से लेकर GA (18000-22400 mcd) तक फैला हुआ है। इस विशिष्ट पार्ट नंबर (2214-UR0301H-AM) के लिए, संभावित आउटपुट बिन हाइलाइट किए गए हैं और V2 (900-1120 mcd) से AB (1400-1800 mcd) तक की सीमा में हैं, जिसमें 1120 mcd का सामान्य मान AA बिन (1120-1400 mcd) के भीतर आता है। डिजाइनरों को आपूर्ति किए गए सटीक बिन को जानने के लिए विशिष्ट पार्ट नंबर ऑर्डरिंग जानकारी से परामर्श करना चाहिए।

4.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

प्रमुख तरंगदैर्ध्य को 4-अंकीय कोड के साथ बिन किया जाता है। इस लाल एलईडी से संबंधित बिन 600-640 nm सीमा में हैं। इस पार्ट के लिए संभावित आउटपुट बिन 2124 (621-624 nm) से 3033 (630-633 nm) तक की सीमा को कवर करते हैं, जिसमें सामान्य 622 nm मान 2124 बिन से संबंधित है। बिनिंग प्रक्रिया में ±1 nm का सहनशीलता लागू किया जाता है।

4.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को 4-अंकीय कोड का उपयोग करके बिन किया जाता है जो वोल्ट के दसवें हिस्से में वोल्टेज सीमा का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, बिन 1720 1.75V से 2.00V को कवर करता है। 2.05V का सामान्य Vf 2022 बिन (2.00-2.25V) में आएगा। तंग Vf बिन से एलईडी का चयन करने से समानांतर सरणियों में करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन को सरल बनाया जा सकता है।

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विभिन्न परिस्थितियों में प्रदर्शन को चित्रित करने वाले कई ग्राफ प्रदान करती है।

5.1 IV वक्र और सापेक्ष चमकदार तीव्रता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक डायोड के विशिष्ट घातीय संबंध को दर्शाता है। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है, जो इष्टतम दक्षता के लिए अनुशंसित करंट पर ड्राइव करने के महत्व पर जोर देता है।

5.2 तापमान निर्भरता

मुख्य ग्राफ जंक्शन तापमान (Tj) के प्रभाव को दर्शाते हैं। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान वक्र दर्शाता है कि तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कम हो जाता है, एक घटना जिसे थर्मल ड्रूप के रूप में जाना जाता है। सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि Vf तापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है, जिसका उपयोग अप्रत्यक्ष तापमान निगरानी के लिए किया जा सकता है। सापेक्ष तरंगदैर्ध्य शिफ्ट ग्राफ इंगित करता है कि प्रमुख तरंगदैर्ध्य उच्च तापमान के साथ थोड़ा बढ़ जाता है (रेड-शिफ्ट)।

5.3 डीरेटिंग और पल्स हैंडलिंग

फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र सोल्डर पैड तापमान के आधार पर अधिकतम अनुमेय निरंतर करंट निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, सोल्डर पॉइंट तापमान (Ts) 110°C पर, अधिकतम करंट 35 mA है। अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट विभिन्न पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल के लिए अधिकतम सिंगल-पल्स करंट आयाम को परिभाषित करता है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या स्ट्रोब अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है।

6. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

एलईडी उद्योग मानक PLCC-2 पैकेज का उपयोग करती है। \"2214\" पदनाम आमतौर पर लगभग 2.2mm लंबाई और 1.4mm चौड़ाई के पैकेज आयामों को संदर्भित करता है। यांत्रिक चित्र लेंस के लिए सटीक लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और कटआउट आयामों का विवरण देगा। ध्रुवता कैथोड मार्क द्वारा इंगित की जाती है, आमतौर पर पैकेज बॉडी पर एक नॉच या हरा अंकन। एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और पीसीबी से उचित थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट प्रदान किया गया है।

7. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

घटक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल में पूर्ण अधिकतम रेटिंग में परिभाषित के अनुसार 30 सेकंड के लिए 260°C का पीक तापमान शामिल है। उपयोग के लिए सावधानियों में मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाएं, लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सोल्डरिंग प्रक्रिया निर्दिष्ट थर्मल सीमा से अधिक न हो। उचित भंडारण स्थितियां -40°C से +110°C तापमान सीमा के भीतर कम आर्द्रता वाले वातावरण में हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है, जैसे स्विच, बटन और डैशबोर्ड क्लस्टर के लिए बैकलाइटिंग। इसकी विश्वसनीयता और AEC-Q102 योग्यता इसे इस मांग वाले वातावरण के लिए आदर्श बनाती है। यह सामान्य संकेतक लाइट, स्थिति प्रदर्शन और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक उपकरणों में बैकलाइटिंग के लिए भी उपयुक्त है जहां एक चमकदार, विश्वसनीय लाल संकेत की आवश्यकता होती है।

8.2 डिजाइन विचार

सर्किट डिजाइनरों को फॉरवर्ड वोल्टेज बिन और आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर एक उचित करंट-लिमिटिंग योजना लागू करनी चाहिए, आमतौर पर एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर करंट ड्राइवर। थर्मल डिजाइन आवश्यक है; पीसीबी लेआउट को गर्मी को दूर करने के लिए पर्याप्त तांबा क्षेत्र (थर्मल पैड) प्रदान करना चाहिए, खासकर जब उच्च परिवेश के तापमान पर या अधिकतम करंट के पास संचालित किया जा रहा हो। एक सरणी में सुसंगत रंग और चमक के लिए, तंग तरंगदैर्ध्य और तीव्रता बिन निर्दिष्ट करना या इलेक्ट्रॉनिक कैलिब्रेशन का उपयोग करना आवश्यक हो सकता है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

गैर-ऑटोमोटिव ग्रेड एलईडी की तुलना में, इस घटक के मुख्य विभेदक इसकी AEC-Q102 योग्यता और विस्तारित तापमान सीमा (-40°C से +110°C) हैं, जो ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए अनिवार्य हैं। इसकी कॉरोज़न रोबस्टनेस क्लास A1 रेटिंग सल्फर और अन्य संक्षारक वातावरण के प्रति बढ़ी हुई प्रतिरोध को इंगित करती है, जो ऑटोमोटिव वातावरण में एक सामान्य समस्या है। PLCC-2 पैकेज छोटे चिप-स्केल पैकेज या बड़े थ्रू-होल एलईडी की तुलना में आकार, सोल्डरबिलिटी और प्रकाश आउटपुट का एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।

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

प्रश्न: अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट क्या है?

उत्तर: मानक परीक्षण स्थिति और विशिष्ट प्रदर्शन 30 mA पर दिया गया है। इसे 5 mA से लेकर इसके पूर्ण अधिकतम 50 mA तक संचालित किया जा सकता है, लेकिन दक्षता और जीवनकाल विशिष्ट करंट पर या उसके निकट अनुकूलित होते हैं।

प्रश्न: तापमान चमक को कैसे प्रभावित करता है?

उत्तर: जैसा कि प्रदर्शन वक्रों में दिखाया गया है, चमकदार तीव्रता जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घट जाती है। स्थिर प्रकाश आउटपुट बनाए रखने के लिए प्रभावी हीट सिंकिंग महत्वपूर्ण है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 5V आपूर्ति से ड्राइव कर सकता हूं?

उत्तर: हां, लेकिन करंट को सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला आवश्यक है। रोकनेवाला मान R = (आपूर्ति वोल्टेज - एलईडी Vf) / वांछित करंट। रूढ़िवादी डिजाइन के लिए बिन या डेटाशीट से अधिकतम Vf का उपयोग करें।

प्रश्न: 120° के व्यूइंग एंगल का क्या अर्थ है?

उत्तर: इसका अर्थ है कोणीय प्रसार जहां चमकदार तीव्रता इसके शिखर मान (केंद्र पर मापा गया) का कम से कम आधा है। यह एक बहुत व्यापक दृश्य क्षेत्र प्रदान करता है।

11. व्यावहारिक डिजाइन केस स्टडी

10 समान लाल एलईडी वाले ऑटोमोटिव स्विच पैनल के लिए बैकलाइट डिजाइन करने पर विचार करें। सिस्टम वोल्टेज 12V (ऑटोमोटिव बैटरी) है। दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए, हम प्रत्येक एलईडी को 25 mA (30mA विशिष्ट से नीचे) पर ड्राइव करना चुनते हैं। यह मानते हुए कि हम उच्चतम Vf बिन (2.75V अधिकतम) से एलईडी का उपयोग करते हैं, प्रत्येक एलईडी के लिए श्रृंखला रोकनेवाला होगा: R = (12V - 2.75V) / 0.025A = 370 ओम। एक मानक 360 या 390 ओम रोकनेवाला उपयुक्त होगा। पीसीबी लेआउट एलईडी को समूहित करेगा और उनके थर्मल पैड को गर्मी को दूर करने के लिए एक सामान्य तांबा पोर से जोड़ेगा। एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, एक ही प्रमुख तरंगदैर्ध्य और चमकदार तीव्रता बिन से एलईडी निर्दिष्ट करने की सलाह दी जाती है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एक अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड है। जब इसके विशेषता फॉरवर्ड वोल्टेज (~2V लाल के लिए) से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लागू किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक चिप के सक्रिय क्षेत्र (आमतौर पर लाल के लिए एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड - AlGaInP पर आधारित) के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। विशिष्ट सामग्री संरचना और संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। प्लास्टिक पैकेज चिप को एनकैप्सुलेट और सुरक्षित करता है, विद्युत कनेक्शन के लिए एक लीडफ्रेम शामिल करता है, और एक मोल्डेड लेंस शामिल करता है जो प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

इस तरह के एसएमडी एलईडी में सामान्य रुझान उच्च दक्षता (विद्युत इनपुट के प्रति वाट अधिक प्रकाश आउटपुट) की ओर है, जो बिजली की खपत और थर्मल लोड को कम करता है। बढ़ी हुई विश्वसनीयता और लंबे ऑपरेशनल जीवनकाल के लिए भी एक प्रयास है, खासकर ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए। पैकेज लघुकरण जारी है, लेकिन PLCC-2 अपने प्रदर्शन, लागत और असेंबली में आसानी के उत्कृष्ट संतुलन के कारण लोकप्रिय बना हुआ है। इसके अलावा, सर्किट डिजाइन को सरल बनाने के लिए पैकेज के भीतर अंतर्निहित करंट विनियमन या सुरक्षा डायोड जैसी सुविधाओं का एकीकरण एक बढ़ता हुआ रुझान है।