3011-UG0201H-AM साइड व्यू एलईडी डेटाशीट - PLCC-2 पैकेज - 3.0V - 20mA - हरा - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

3011-UG0201H-AM एक कॉम्पैक्ट, उच्च-चमक वाला साइड-व्यू एलईडी है जिसे मुख्य रूप से ऐसे स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ घटक के किनारे से प्रकाश की आवश्यकता होती है। यह PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सतह-माउंट पैकेज का उपयोग करता है, जो स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए अच्छा थर्मल प्रदर्शन और यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है। यह उपकरण हरे प्रकाश का उत्सर्जन करता है जिसकी विशिष्ट प्रमुख तरंगदैर्ध्य 523 एनएम है। एक प्रमुख विशेषता इसका 120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल है, जो इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ प्रकाश को एक संकीर्ण बीम में केंद्रित करने के बजाय एक विस्तृत क्षेत्र में फैलाने की आवश्यकता होती है। यह उत्पाद ऑटोमोटिव घटकों के लिए कठोर AEC-Q101 मानक के लिए योग्य है, जो कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। यह RoHS और REACH पर्यावरण निर्देशों का भी अनुपालन करता है और सल्फर रोबस्टनेस प्रदर्शित करता है, जो कुछ ऑटोमोटिव और औद्योगिक वातावरण में दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस एलईडी के प्राथमिक लाभों में इसका कॉम्पैक्ट साइड-व्यू फॉर्म फैक्टर, इसके आकार के लिए उच्च दीप्त तीव्रता और ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता शामिल है। चौड़े व्यूइंग एंगल और सुसंगत हरे आउटपुट का संयोजन इसे बैकलाइटिंग और संकेतक कार्यों के लिए आदर्श बनाता है जहाँ स्थान की कमी होती है। लक्षित बाजार मुख्य रूप से ऑटोमोटिव उद्योग है, विशेष रूप से आंतरिक प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों जैसे स्विच, बटन, इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर और अन्य नियंत्रण पैनलों के लिए बैकलाइटिंग के लिए। इसकी मजबूती इसे औद्योगिक नियंत्रण पैनल और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए भी एक उम्मीदवार बनाती है जहाँ विश्वसनीय संकेतक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत, प्रकाशिकी और थर्मल पैरामीटरों का एक वस्तुनिष्ठ और विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएँ

इस एलईडी के लिए केंद्रीय ऑपरेटिंग पॉइंट फॉरवर्ड करंट (I_F) 20 एमए पर परिभाषित किया गया है। इस करंट पर, विशिष्ट दीप्त तीव्रता 850 मिलिकैंडेला (एमसीडी) है, जिसकी न्यूनतम 710 एमसीडी और अधिकतम 1800 एमसीडी है। 20 एमए पर फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) आम तौर पर 3.0 वोल्ट है, जो न्यूनतम 2.75V से अधिकतम 3.75V तक होता है। सर्किट डिजाइनरों के लिए इस V_Fरेंज को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है ताकि सभी यूनिटों में उचित करंट रेगुलेशन सुनिश्चित हो सके। प्रमुख तरंगदैर्ध्य आम तौर पर 523 एनएम (हरा) है, जो 520 एनएम से 535 एनएम तक होती है। व्यूइंग एंगल, जिसे ऑफ-एक्सिस एंगल के रूप में परिभाषित किया गया है जहाँ तीव्रता अपने शिखर मूल्य के आधे तक गिर जाती है, 120 डिग्री है जिसकी सहनशीलता ±5 डिग्री है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल प्रबंधन

डिवाइस की पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट रेटिंग 30 एमए और पावर डिसिपेशन सीमा 112 एमडब्ल्यू है। इन सीमाओं से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है। जंक्शन तापमान (T_J) 125°C से अधिक नहीं होना चाहिए। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस दो तरीकों से निर्दिष्ट है: एक विद्युत विधि (R_{th JS el}) जिसकी अधिकतम 160 K/W है, और एक वास्तविक विधि (R_{th JS real}) जिसकी अधिकतम 200 K/W है। यह पैरामीटर थर्मल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है; उदाहरण के लिए, पूर्ण 30 एमए और एक विशिष्ट V_F3.0V (90 एमडब्ल्यू पावर) पर, सोल्डर पैड के ऊपर जंक्शन तापमान वृद्धि 18°C (90mW * 200K/W) तक हो सकती है। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान रेंज -40°C से +110°C तक है। डिवाइस ESD संवेदनशील है और उचित हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट दीप्त तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए एक व्यापक बिनिंग संरचना की रूपरेखा प्रस्तुत करती है, जो उत्पादन में रंग और चमक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मानक अभ्यास है।

3.1 दीप्त तीव्रता बिन

दीप्त तीव्रता को अक्षर-संख्या कोड (जैसे, L1, V2, AA) द्वारा दर्शाए गए बिन में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन मिलिकैंडेला (एमसीडी) में न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता की एक विशिष्ट सीमा को परिभाषित करता है। 3011-UG0201H-AM के लिए, हाइलाइट किए गए संभावित आउटपुट बिन V1 (710-900 एमसीडी) और V2 (900-1120 एमसीडी) हैं, जो विशिष्ट 850 एमसीडी विनिर्देश के साथ संरेखित हैं। बिनिंग टेबल इन सीमाओं से कहीं आगे तक फैली हुई है, जो इंगित करती है कि एक ही पैकेज का उपयोग विभिन्न चिप तकनीक या प्रदर्शन ग्रेड वाले एलईडी के लिए किया जा सकता है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन

इसी तरह, प्रमुख तरंगदैर्ध्य को बिन किया गया है। इस भाग के लिए विशिष्ट बिन 5963 है, जो 520-535 एनएम की तरंगदैर्ध्य सीमा से मेल खाता है। तरंगदैर्ध्य माप के लिए सहनशीलता ±1 एनएम है। यह बिनिंग सुनिश्चित करता है कि उत्सर्जित हरा रंग परिभाषित बैच के भीतर एक एलईडी से दूसरे एलईडी तक सुसंगत हो।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

प्रदान किए गए ग्राफ़ विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

4.1 IV वक्र और सापेक्ष तीव्रता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक क्लासिक एक्सपोनेंशियल डायोड संबंध दिखाता है। वोल्टेज बहुत कम करंट पर तेजी से बढ़ता है और फिर ~2.8V के ऊपर अधिक रैखिक रूप से बढ़ता है। सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ 0 से 20 एमए तक लगभग रैखिक है, जो दर्शाता है कि इस क्षेत्र में प्रकाश आउटपुट करंट के सीधे आनुपातिक है, जो एनालॉग डिमिंग के लिए आदर्श है।

4.2 तापमान निर्भरता

ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए तापमान विशेषताएँ महत्वपूर्ण हैं। सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ एक नकारात्मक तापमान गुणांक दिखाता है; V_Fतापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है (लगभग -2 mV/°C)। इसका उपयोग अप्रत्यक्ष तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है। सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दिखाता है कि तीव्रता तापमान बढ़ने के साथ घटती है। 110°C पर, तीव्रता 25°C पर इसके मूल्य का केवल लगभग 70% है। इसे डिजाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए ताकि उच्च परिवेश के तापमान पर पर्याप्त चमक सुनिश्चित हो सके। तरंगदैर्ध्य भी तापमान के साथ बदलती है (लगभग +0.1 एनएम/°C)।

4.3 डेरेटिंग और पल्स हैंडलिंग

फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व सोल्डर पैड तापमान के आधार पर अधिकतम स्वीकार्य निरंतर करंट निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, 110°C के पैड तापमान पर, अधिकतम करंट 20 एमए है। अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता ग्राफ दिखाता है कि एलईडी बहुत अधिक पल्स्ड करंट (बहुत कम, कम-ड्यूटी-साइकिल पल्स के लिए 300 एमए तक) को बिना क्षति के संभाल सकता है, जो स्ट्रोब या उच्च-दृश्यता सिग्नलिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

एलईडी एक PLCC-2 पैकेज में रखा गया है। यांत्रिक ड्राइंग आम तौर पर कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और ऑप्टिकल लेंस की स्थिति जैसे महत्वपूर्ण आयामों के साथ एक टॉप-व्यू और साइड-व्यू दिखाएगी। साइड-व्यू डिजाइन का मतलब है कि प्राथमिक प्रकाश उत्सर्जन पीसीबी सतह के समानांतर है। पैकेज में एक थर्मल पैड (सोल्डर पॉइंट) शामिल है जो हीट डिसिपेशन के लिए आवश्यक है। पोलैरिटी कैथोड मार्क द्वारा इंगित की जाती है, जो पैकेज बॉडी पर एक दृश्य पहचानकर्ता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डिवाइस 260°C के पीक तापमान के साथ अधिकतम 30 सेकंड के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। अनुशंसित सोल्डरिंग प्रोफाइल को सतह-माउंट डिवाइस के लिए मानक IPC/JEDEC दिशानिर्देशों का पालन करना चाहिए, जिसमें प्रीहीट रैंप, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरण शामिल हैं। मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल (MSL) 2 है, जिसका अर्थ है कि उपयोग से पहले यदि घटक को एक वर्ष से अधिक समय तक परिवेशी वायु के संपर्क में रखा गया है, तो इसे बेक किया जाना चाहिए, ताकि रीफ्लो के दौरान \"पॉपकॉर्निंग\" को रोका जा सके।

6.2 अनुशंसित सोल्डर पैड डिजाइन

विश्वसनीय सोल्डरिंग और उचित संरेखण सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (सोल्डर पैड फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। यह पैटर्न आम तौर पर दो विद्युत लीड के लिए पैड और पीसीबी से थर्मल कनेक्शन के लिए एक बड़े पैड को शामिल करता है। इस डिजाइन का पालन करने से सोल्डर जोइंट की ताकत, रीफ्लो के दौरान स्व-संरेखण और थर्मल प्रदर्शन अनुकूलित होता है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

घटकों को स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति की जाती है। पैकेजिंग जानकारी रील के आयाम, टेप की चौड़ाई, पॉकेट स्पेसिंग और टेप पर घटकों की ओरिएंटेशन निर्दिष्ट करती है। पार्ट नंबर 3011-UG0201H-AM एक संभावित आंतरिक कोडिंग सिस्टम का अनुसरण करता है जहाँ \"3011\" पैकेज आकार/शैली को संदर्भित कर सकता है, \"UG\" रंग (अल्ट्रा ग्रीन) को, और \"0201H\" विशिष्ट प्रदर्शन बिन या विशेषताओं को। ऑर्डरिंग इस पूर्ण पार्ट नंबर के आधार पर की जाएगी।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

एक विशिष्ट अनुप्रयोग में, एलईडी को एक स्थिर करंट स्रोत द्वारा या वोल्टेज आपूर्ति से जुड़े करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से संचालित किया जाता है। रेसिस्टर मान की गणना R = (V_supply- V_F) / I_F के रूप में की जाती है। गणना के लिए अधिकतम V_F(3.75V) का उपयोग करने से यह सुनिश्चित होता है कि यूनिट-टू-यूनिट भिन्नता के साथ भी करंट वांछित स्तर से अधिक न हो। ऑटोमोटिव 12V सिस्टम के लिए, एक सीरीज़ रेसिस्टर आम है, लेकिन सटीकता या डिमिंग के लिए, एक समर्पित एलईडी ड्राइवर IC की सिफारिश की जाती है।

8.2 डिजाइन विचार

• थर्मल प्रबंधन:सुनिश्चित करें कि पीसीबी में थर्मल पैड से जुड़ा पर्याप्त कॉपर पोर है ताकि गर्मी को दूर किया जा सके, खासकर यदि अधिकतम रेटिंग के पास या उच्च परिवेश के तापमान में संचालित किया जा रहा हो।
• ESD सुरक्षा:इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें और असेंबली के दौरान उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें।
• ऑप्टिकल डिजाइन:समान प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने के लिए लाइट गाइड या डिफ्यूज़र डिजाइन करते समय 120-डिग्री व्यूइंग एंगल पर विचार करें।
• करंट डेरेटिंग:अपेक्षित अधिकतम परिवेश तापमान के लिए उचित ऑपरेटिंग करंट का चयन करने के लिए डेरेटिंग कर्व का उपयोग करें।

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

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 30 एमए पर लगातार संचालित कर सकता हूँ?

उत्तर: केवल तभी जब सोल्डर पैड तापमान 25°C या उससे नीचे रखा जाए, जो अक्सर अव्यावहारिक है। डेरेटिंग कर्व देखें; 80°C के अधिक यथार्थवादी पैड तापमान पर, अधिकतम निरंतर करंट लगभग 26 एमए है।

प्रश्न: दीप्त तीव्रता 20 एमए पर निर्दिष्ट क्यों है लेकिन अधिकतम करंट 30 एमए है?

उत्तर: 20 एमए मानक परीक्षण स्थिति है जो विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करती है। 30 एमए रेटिंग पूर्ण अधिकतम है जिसे पार नहीं किया जाना चाहिए। 20 एमए से ऊपर संचालन करने पर अधिक प्रकाश उत्पन्न होगा लेकिन अधिक गर्मी उत्पन्न होगी और जीवनकाल कम हो जाएगा।

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

उत्तर: R_{th JS el}(160 K/W) एक विद्युत माप विधि से प्राप्त किया गया है और अक्सर सैद्धांतिक गणनाओं के लिए उपयोग किया जाता है। R_{th JS real}(200 K/W) को व्यावहारिक थर्मल डिजाइन के लिए अधिक यथार्थवादी माना जाता है। उच्च मान का उपयोग करने से एक सुरक्षित डिजाइन मार्जिन प्रदान होता है।

10. संचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी रुझान

.1 Basic Operating Principle

10.1 मूल संचालन सिद्धांत

यह एलईडी एक p-n जंक्शन पर आधारित एक अर्धचालक उपकरण है। जब डायोड की थ्रेशोल्ड से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। अर्धचालक परतों की विशिष्ट सामग्री संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। PLCC पैकेज में एक मोल्डेड एपॉक्सी लेंस शामिल होता है जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है ताकि निर्दिष्ट 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त किया जा सके।

10.2 उद्योग रुझान