PLCC-4 सुपर रेड एलईडी डेटाशीट - 3.5x3.0x1.9mm - 2.35V - 0.1175W - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ PLCC-4 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सरफेस-माउंट पैकेज में एक उच्च-प्रदर्शन सुपर रेड एलईडी के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है। यह डिवाइस मुख्य रूप से मांग वाले ऑटोमोटिव लाइटिंग अनुप्रयोगों, आंतरिक और बाहरी दोनों के लिए इंजीनियर किया गया है। इसके मुख्य लाभों में उच्च चमकदार तीव्रता, एक विस्तृत व्यूइंग एंगल और मजबूत निर्माण शामिल है जो AEC-Q102, सल्फर प्रतिरोध (क्लास A1), और RoHS, REACH, और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं के अनुपालन जैसे कठोर ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता मानकों को पूरा करता है। लक्षित बाजार में उन्नत लाइटिंग सिस्टम विकसित करने वाले ऑटोमोटिव OEM और टियर-1 आपूर्तिकर्ता शामिल हैं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएँ

एलईडी का प्रदर्शन 50mA की एक विशिष्ट फॉरवर्ड करंट (IF) के तहत चित्रित किया गया है। विशिष्ट चमकदार तीव्रता (IV) 1800 मिलीकैंडेला (mcd) है, जिसमें न्यूनतम 1400 mcd और अधिकतम 2800 mcd है, जो चमक के लिए संभावित बिनिंग को दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आम तौर पर 2.35V है, जो 2.0V से 2.75V तक होता है, जो ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन और पावर डिसिपेशन गणना के लिए महत्वपूर्ण है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 630 nm (सुपर रेड स्पेक्ट्रम) पर केंद्रित है, जो 627 nm से 639 nm तक की सीमा में है। एक प्रमुख विशेषता बहुत विस्तृत 120-डिग्री व्यूइंग एंगल (φ) है, जो सिग्नलिंग और परिवेश प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त व्यापक और समान प्रकाश प्रदान करता है।

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स और थर्मल प्रबंधन

डिवाइस की दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण सीमाओं को पार नहीं किया जाना चाहिए। निरपेक्ष अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट 70 mA है, जिसमें ≤10 μs के पल्स के लिए सर्ज करंट (IFM) 100 mA है। अधिकतम जंक्शन तापमान (TJ) 125°C है, और ऑपरेटिंग तापमान सीमा (Topr) -40°C से +110°C तक है, जो कठोर ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त है। थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है; जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस (Rth JS) दो मानों के साथ निर्दिष्ट है: एक "वास्तविक" माप (Typ. 70 K/W, Max 95 K/W) और एक "विद्युत" माप (Typ. 50 K/W, Max 67 K/W)। यह पैरामीटर सीधे पावर डिसिपेशन (Pd = VF * IF) को जंक्शन पर तापमान वृद्धि से जोड़ता है। डीरेटिंग कर्व दर्शाता है कि फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए क्योंकि सोल्डर पैड तापमान बढ़ता है, उदाहरण के लिए, 110°C पैड तापमान पर 57 mA तक।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

तीन तीव्रता समूह परिभाषित किए गए हैं: AB (1400-1800 mcd), BA (1800-2240 mcd), और BB (2240-2800 mcd)। संबंधित चमकदार फ्लक्स रेंज (संदर्भ के लिए) भी प्रदान की गई हैं।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

तरंगदैर्ध्य को 3-नैनोमीटर के चरणों में बिन किया जाता है, 2730 (627-630 nm) से 3639 (636-639 nm) तक। यह बहुत विशिष्ट रंग बिंदुओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

वोल्टेज बिन 0.25V की वृद्धि में परिभाषित किए गए हैं, 1720 (1.75-2.00V) से 2527 (2.50-2.75V) तक। मल्टी-एलईडी ऐरे में करंट बैलेंसिंग के लिए मिलान VF बिन महत्वपूर्ण हो सकते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 IV वक्र और सापेक्ष तीव्रता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक विशिष्ट घातीय संबंध दर्शाता है। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र विशिष्ट 50mA तक लगभग रैखिक है, जो सामान्य ऑपरेटिंग रेंज के भीतर अच्छी दक्षता को दर्शाता है।

4.2 तापमान निर्भरता

कई ग्राफ थर्मल प्रदर्शन को दर्शाते हैं। सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान में एक नकारात्मक गुणांक है, जो लगभग 150°C की सीमा में 0.2V तक कम हो जाता है, जिसका उपयोग तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान दर्शाता है कि आउटपुट तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जो थर्मल डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान गर्म होने के साथ एक रेड शिफ्ट (तरंगदैर्ध्य में वृद्धि) को दर्शाता है, जो AlInGaP एलईडी के लिए विशिष्ट है।

4.3 स्पेक्ट्रल वितरण और विकिरण पैटर्न

वेवलेंथ कैरेक्टरिस्टिक्स ग्राफ 630 nm के आसपास एक संकीर्ण स्पेक्ट्रल पीक दर्शाता है, जो शुद्ध लाल रंग की पुष्टि करता है। रेडिएशन कैरेक्टरिस्टिक्स का टाइपिकल डायग्राम 120-डिग्री व्यूइंग एंगल पैटर्न को दृश्य रूप से प्रस्तुत करता है।

4.4 पल्स हैंडलिंग क्षमता

एक ग्राफ विभिन्न ड्यूटी साइकिल के लिए अनुमेय पल्स करंट बनाम पल्स चौड़ाई का विवरण देता है। यह पल्स्ड ऑपरेशन सर्किट, जैसे कि PWM डिमिंग या संचार प्रणालियों में डिज़ाइन के लिए आवश्यक है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

एलईडी एक मानक PLCC-4 पैकेज का उपयोग करती है। यांत्रिक ड्राइंग (सेक्शन संदर्भ द्वारा निहित) सटीक आयाम (आम तौर पर लगभग 3.5mm x 3.0mm x 1.9mm), लीड स्पेसिंग, और लेंस ज्यामिति निर्दिष्ट करेगी। पोलैरिटी पैकेज आकार और/या शीर्ष या नीचे एक मार्किंग द्वारा इंगित की जाती है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ गठन और रीफ्लो के दौरान उचित हीट डिसिपेशन सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट प्रदान किया गया है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डिवाइस को 30 सेकंड के लिए 260°C के पीक तापमान पर रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेट किया गया है, जो नियंत्रित रैंप-अप, सोक, और कूलिंग दरों के साथ एक मानक प्रोफाइल का पालन करता है। सावधानियों में लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, संदूषण को रोकना, और इष्टतम हीट ट्रांसफर के लिए थर्मल पैड के ठीक से सोल्डर किए जाने को सुनिश्चित करना शामिल है। भंडारण की स्थिति एक शुष्क वातावरण में निर्दिष्ट -40°C से +110°C सीमा के भीतर होनी चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

पैकेजिंग आम तौर पर स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील पर होती है। पार्ट नंबर संरचना को निम्नानुसार डिकोड किया गया है: 67-41 (फैमिली), SR (सुपर रेड रंग), 050 (50mA टेस्ट करंट), 1 (गोल्ड लीड फ्रेम), H (उच्च चमक स्तर), AM (ऑटोमोटिव अनुप्रयोग)। यह कोडिंग डिवाइस के प्रदर्शन विशेषताओं की सटीक पहचान की अनुमति देती है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव बाहरी लाइटिंग (जैसे, सेंटर हाई-माउंट स्टॉप लाइट्स - CHMSL, रियर कॉम्बिनेशन लैंप, साइड मार्कर) और आंतरिक लाइटिंग (जैसे, डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच इल्युमिनेशन, परिवेश प्रकाश व्यवस्था) हैं। उच्च चमक और विस्तृत कोण इसे डायरेक्ट व्यू और लाइट गाइड/पाइपिंग अनुप्रयोगों दोनों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

8.2 डिज़ाइन विचार

डिज़ाइनरों को करंट लिमिटिंग पर विचार करना चाहिए, आम तौर पर एक स्थिर-करंट ड्राइवर या एक स्थिर वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में एक रेसिस्टर का उपयोग करना। थर्मल प्रबंधन सर्वोपरि है; PCB लेआउट को एक पर्याप्त थर्मल पैड और संभवतः हीट डिसिपेट करने के लिए थर्मल वायस प्रदान करना चाहिए। 2kV (HBM) की ESD संवेदनशीलता असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता है। सल्फर-समृद्ध वातावरण के लिए, क्लास A1 सल्फर रोबस्टनेस रेटिंग को विशिष्ट अनुप्रयोग वातावरण के खिलाफ सत्यापित किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक रेड एलईडी की तुलना में, इस डिवाइस का "सुपर रेड" फॉर्म्युलेशन उच्च चमकदार तीव्रता और अधिक संतृप्त रंग प्रदान करता है। PLCC-4 पैकेज 0603 या 0805 जैसे छोटे पैकेजों की तुलना में एक अधिक मजबूत यांत्रिक और थर्मल इंटरफेस प्रदान करता है। AEC-Q102 योग्यता, विस्तृत तापमान सीमा, और सल्फर प्रतिरोध का संयोजन विशेष रूप से इसे ऑटोमोटिव उपयोग के लिए लक्षित करता है, जो इसे वाणिज्यिक-ग्रेड घटकों से अलग करता है जो कठोर ऑटोमोटिव जीवनचक्र में नहीं टिक सकते।

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

प्रश्न: मुझे किस ड्राइवर करंट का उपयोग करना चाहिए?

उत्तर: विशिष्ट ऑपरेटिंग करंट 50mA है, जो निर्दिष्ट 1800mcd प्रदान करता है। इसे उच्च आउटपुट के लिए 70mA तक लगातार चलाया जा सकता है, लेकिन ग्राफ में दिखाए अनुसार थर्मल डीरेटिंग लागू की जानी चाहिए। 5mA से नीचे संचालित न करें।

प्रश्न: मैं दो अलग-अलग थर्मल रेजिस्टेंस मानों की व्याख्या कैसे करूं?

उत्तर: "वास्तविक" Rth JS भौतिक रूप से मापा जाता है और अधिक रूढ़िवादी है। "विद्युत" Rth JS विद्युत पैरामीटर्स से प्राप्त होता है और कम हो सकता है। विश्वसनीय थर्मल डिज़ाइन के लिए, उच्च "वास्तविक" मान (Max 95 K/W) का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: क्या मैं डिमिंग के लिए PWM का उपयोग कर सकता हूं?

उत्तर: हां, पल्स हैंडलिंग क्षमता ग्राफ दिशानिर्देश प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, 1% ड्यूटी साइकिल (D=0.01) पर, 70mA से काफी अधिक छोटे पल्स अनुमेय हैं, जो प्रभावी PWM डिमिंग को सक्षम करते हैं।

प्रश्न: क्या हीटसिंक की आवश्यकता है?

उत्तर: 50mA या उससे अधिक पर निरंतर संचालन के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान में, जंक्शन तापमान को 125°C से नीचे रखने और प्रकाश आउटपुट और दीर्घायु बनाए रखने के लिए PCB के थर्मल पैड के माध्यम से प्रभावी हीट सिंकिंग आवश्यक है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक CHMSL (सेंटर हाई-माउंट स्टॉप लाइट) डिज़ाइन करना

एक डिज़ाइनर को CHMSL ऐरे के लिए 15 एलईडी की आवश्यकता है। वे रंग स्थिरता के लिए BA तीव्रता बिन (1800-2240 mcd) और 3033 तरंगदैर्ध्य बिन (630-633 nm) से एलईडी का चयन करते हैं। 13.8V वाहन विद्युत प्रणाली का उपयोग करते हुए और प्रति एलईडी 50mA को लक्षित करते हुए, वे 5 एलईडी की तीन समानांतर स्ट्रिंग्स के साथ एक सर्किट डिज़ाइन करते हैं। प्रत्येक स्ट्रिंग के लिए विशिष्ट VF 2.35V (5 * 2.35V = 11.75V) के आधार पर एक श्रृंखला रेसिस्टर की गणना की जाती है। रेसिस्टर मान है (13.8V - 11.75V) / 0.05A = 41 ओम। एलईडी के थर्मल पैड के नीचे एक ठोस कॉपर पोर के साथ एक PCB डिज़ाइन किया गया है जो हीटसिंक के रूप में कार्य करता है, जो डीरेटिंग कर्व के अनुसार पूर्ण 50mA ऑपरेशन की अनुमति देने के लिए सोल्डर पैड तापमान को 80°C से नीचे रखता है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एक एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक-आधारित प्रकाश-उत्सर्जक डायोड है। जब इसके बैंडगैप ऊर्जा से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लागू किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जो फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP परतों की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की लाल तरंगदैर्ध्य (लगभग 630 nm) से मेल खाती है। PLCC पैकेज का एपॉक्सी लेंस 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त करने के लिए प्रकाश आउटपुट को आकार देता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास

ऑटोमोटिव एलईडी में रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बढ़ी हुई पावर घनत्व, और अधिक एकीकरण (जैसे, मल्टी-चिप पैकेज, एकीकृत ड्राइवर) की ओर है। तापमान और जीवनकाल पर बढ़ी हुई रंग स्थिरता के लिए भी एक धक्का है। इसके अलावा, एडेप्टिव ड्राइविंग बीम (ADB) और माइक्रो-प्रोजेक्शन जैसे अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक उच्च शक्ति स्तरों को संभालने के लिए बेहतर थर्मल प्रदर्शन वाले नए पैकेज प्रारूप, जैसे सिरेमिक सबस्ट्रेट या उन्नत मोल्डेड पैकेज, उभर रहे हैं। AEC-Q102 जैसे मानकों और विशिष्ट रासायनिक प्रतिरोध (सल्फर, आर्द्रता) का पालन ऑटोमोटिव-ग्रेड घटकों के लिए एक महत्वपूर्ण विभेदक बना हुआ है।