SMD LED LTST-E682KGKFWT डेटाशीट - पैकेज आयाम - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.8-2.4V - ल्यूमिनस इंटेंसिटी 450mcd तक - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है, जिसे स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक अपने लघु आकार की विशेषता रखता है, जो इसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस LED के प्राथमिक लाभों में पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन, मानक स्वचालित विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता, और हैंडलिंग व भंडारण के लिए मजबूत पैकेजिंग शामिल है। यह विशेष रूप से दूरसंचार उपकरणों, कार्यालय स्वचालन उपकरणों, घरेलू उपकरणों और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में एकीकरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके प्राथमिक कार्य स्थिति संकेतन, सिग्नल और प्रतीक प्रकाशन, और फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग हैं।

1.2 प्रमुख विशेषताएँ

• हानिकारक पदार्थों के प्रतिबंध (RoHS) निर्देशों के अनुपालन में।
• 7-इंच व्यास के रील्स पर 8mm टेप में पैकेज्ड, जो उच्च-गति पिक-एंड-प्लेस असेंबली को सुविधाजनक बनाता है।
• मानकीकृत EIA पैकेज फुटप्रिंट उद्योग-मानक PCB लेआउट के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।
• एकीकृत सर्किट (IC) संगत ड्राइव विशेषताएँ।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरण के साथ पूर्णतः संगत।
• उद्योग प्रोफाइल के अनुसार इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन करता है।
• Preconditioned to JEDEC Moisture Sensitivity Level 3, indicating a floor life of 168 hours at <30°C/60% RH after the bag is opened.

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

निम्नलिखित अनुभाग प्रदान किए गए डेटा के आधार पर एलईडी की विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करते हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। विश्वसनीय डिज़ाइन के लिए इन सीमाओं पर या उनके निकट संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• Power Dissipation (P_d): नारंगी और हरे चिप्स दोनों के लिए अधिकतम 72 mW। यह पैरामीटर फॉरवर्ड करंट और वोल्टेज के संयोजन को सीमित करता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 80 mA, केवल पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह मल्टीप्लेक्सिंग या संक्षिप्त सिग्नल बर्स्ट के लिए प्रासंगिक है।
• Continuous Forward Current (I_F): 30 mA DC. यह स्थिर-अवस्था संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है।
• Reverse Voltage (V_R): 5 V maximum. इससे अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Operating & Storage Temperature: संचालन के लिए -40°C से +85°C, और भंडारण के लिए -40°C से +100°C। ये सीमाएं वाणिज्यिक-ग्रेड घटकों के लिए विशिष्ट हैं।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, I) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।_F=20mA).

• Luminous Intensity (I_V): Orange: 140-450 mcd (millicandela). Green: 71-224 mcd. Measured with a filter approximating the photopic (human eye) response. The wide range indicates a binning system is used (see Section 3).
• Viewing Angle (2θ_1/2): 120 डिग्री (सामान्य)। यह विस्तृत कोण, विसारित लेंस द्वारा सुगम बनाया गया, एक संकीर्ण बीम के बजाय एक विस्तृत, समान प्रकाशन पैटर्न प्रदान करता है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P): नारंगी: 611 nm. हरा: 574 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति सबसे अधिक होती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): Orange: 605 nm. Green: 571 nm. यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर रंग बिंदु को परिभाषित करती है।
• Spectral Bandwidth (Δλ): Orange: 17 nm. Green: 15 nm. यह प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; एक संकीर्ण बैंडविड्थ का अर्थ है अधिक संतृप्त रंग।
• Forward Voltage (V_F): 1.8 V से 2.4 V तक दोनों रंगों के लिए 20mA पर। श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना करते समय डिजाइनरों को इस वोल्टेज ड्रॉप को ध्यान में रखना चाहिए।
• रिवर्स करंट (I_R): 10 μA अधिकतम V_R=5V पर। एक कम मान अच्छी जंक्शन गुणवत्ता को दर्शाता है।

3. Binning System Explanation

उत्पादन में सुसंगत चमक सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को उनकी चमकदार तीव्रता के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता +/-11% है।

3.1 Luminous Intensity Binning

Orange LED Bins: R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
Green LED Bins: Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd).
यह प्रणाली डिजाइनरों को लागत और प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाते हुए, अपने अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त चमक ग्रेड का चयन करने की अनुमति देती है।

4. Performance Curve Analysis

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ़ का उल्लेख किया गया है, लेकिन डिजाइन के लिए उनके निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)

I-V विशेषता गैर-रैखिक है, जो एक डायोड की विशिष्ट है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि V_F जंक्शन तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है। स्थिर-धारा ड्राइव डिज़ाइन में इस पर विचार किया जाना चाहिए।

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर, ल्यूमिनस इंटेंसिटी लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धाराओं पर बढ़ती गर्मी के कारण दक्षता (लुमेन प्रति वाट) कम हो सकती है।

4.3 Spectral Distribution

संदर्भित स्पेक्ट्रल वितरण वक्र AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशिष्ट संकीर्ण उत्सर्जन चोटियों को दर्शाएंगे, जो निर्दिष्ट शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित होंगी, जिससे रंग की शुद्धता की पुष्टि होती है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और पिन असाइनमेंट

LED एक मानक SMD फुटप्रिंट का उपयोग करता है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी का आकार और लीड स्पेसिंग शामिल हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.2 मिमी है। पिन असाइनमेंट स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन 1 और 2 हरे LED चिप के लिए हैं, और पिन 3 और 4 नारंगी LED चिप के लिए हैं। यह दोहरी-चिप, 4-पिन विन्यास दो रंगों के स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देता है।

5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड

उचित सोल्डर जोड़ गठन और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक लैंड पैटर्न आरेख प्रदान किया गया है। रीफ्लो के दौरान विश्वसनीय सोल्डर कनेक्शन प्राप्त करने और टॉम्बस्टोनिंग या मिसअलाइनमेंट को रोकने के लिए इस अनुशंसा का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-मुक्त प्रक्रियाओं के लिए J-STD-020B के अनुरूप एक सुझाई गई रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य मापदंडों में एक प्रीहीट ज़ोन (150-200°C, अधिकतम 120 सेकंड तक), एक शिखर पैकेज बॉडी तापमान जो 260°C से अधिक न हो, और लिक्विडस के ऊपर समय (TAL) शामिल है, जो एलईडी पैकेज या एपॉक्सी लेंस को तापीय क्षति पहुँचाए बिना उचित सोल्डर जोड़ गठन सुनिश्चित करने के लिए सीमित है।

6.2 भंडारण और हैंडलिंग सावधानियां

• भंडारण (सीलबंद बैग): ≤30°C और ≤70% RH। एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
• भंडारण (खोलने के बाद): ≤30°C और ≤60% RH। 168 घंटे (1 सप्ताह) के भीतर पूर्ण IR रीफ्लो पूरा करें।
• विस्तारित भंडारण (खोला हुआ): एक सीलबंद कंटेनर में डिसिकेंट के साथ या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहित करें।
• बेकिंग: If exposed for >168 hours, bake at 60°C for at least 48 hours before soldering to remove absorbed moisture and prevent "popcorning" during reflow.

6.3 सफाई

केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग किया जाना चाहिए। आइसोप्रोपाइल अल्कोहल या एथिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। पैकेजिंग सामग्री को नुकसान से बचाने के लिए डुबाने का काम सामान्य तापमान पर और एक मिनट से कम समय के लिए होना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

घटकों को उभरे हुए वाहक टेप पर आपूर्ति की जाती है, जो 8 मिमी चौड़ा होता है और 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है। मानक रील मात्रा 2000 टुकड़े है। शेष आदेशों के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े उपलब्ध है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• Status Indicators: Power on/off, network activity, battery charging, system ready.
• बैकलाइटिंग: फ्रंट पैनल पर कीपैड, आइकन या प्रतीकों का प्रकाशन।
• Signal Luminaires: सरल रंग-कोडित संदेश (जैसे, ठीक के लिए हरा, चेतावनी के लिए नारंगी)।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• Current Limiting: हमेशा फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए एक सीरीज़ रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। रेसिस्टर वैल्यू की गणना R = (V_{सप्लाई} - V_F) / I का उपयोग करके करें_F.
• थर्मल प्रबंधन: जबकि पावर डिसिपेशन कम है, उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम करंट पर संचालित होने पर जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
• ESD सुरक्षा: हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

इस LED की प्रमुख विशेषताएं इसके AlInGaP अर्धचालक पदार्थ और एक विसरित लेंस का उपयोग हैं। AlInGaP तकनीक आमतौर पर GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में एम्बर/नारंगी/लाल रंगों के लिए उच्च दीप्त दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती है। विसरित लेंस एक बहुत ही विस्तृत (120°) और समान दृश्य कोण प्रदान करता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है जहां LED को विभिन्न कोणों से देखा जा सकता है, जो कि निर्देशित प्रकाश के लिए उपयोग की जाने वाली संकीर्ण-कोण LED के विपरीत है।

10. तकनीकी मापदंडों पर आधारित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

10.1 क्या मैं इस LED को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?

हाँ, 30mA अधिकतम रेटेड निरंतर DC फॉरवर्ड करंट है। इष्टतम दीर्घायु और स्थिर प्रदर्शन के लिए, कम करंट पर, जैसे 20mA (परीक्षण स्थिति), संचालित करने की अक्सर सिफारिश की जाती है।

10.2 चमकदार तीव्रता और अग्र वोल्टेज के लिए एक सीमा क्यों होती है?

विनिर्माण भिन्नताएं इन मापदंडों में प्राकृतिक प्रसार का कारण बनती हैं। बिनिंग सिस्टम (Section 3) तीव्रता के आधार पर एलईडी को वर्गीकृत करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक दिए गए करंट पर विशिष्ट मान से +/- 0.1V की निर्दिष्ट सहनशीलता होती है। सर्किट डिज़ाइन को इन सीमाओं को समायोजित करना चाहिए।

10.3 मैं दोनों रंगों को स्वतंत्र रूप से कैसे नियंत्रित करूँ?

LED में दो अलग-अलग अर्धचालक चिप्स (एक हरी, एक नारंगी) हैं जिनके स्वतंत्र एनोड/कैथोड कनेक्शन (पिन 1-2 हरे के लिए, 3-4 नारंगी के लिए) हैं। उन्हें व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित करने के लिए आपको दो अलग-अलग ड्राइव सर्किट (जैसे, दो करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स जो अलग-अलग माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से जुड़े हों) की आवश्यकता है।

11. Practical Design and Usage Case

केस: एक नेटवर्क डिवाइस के लिए दोहरी-स्थिति संकेतक। एक डिज़ाइनर को "कनेक्टेड" (हरा) और "डेटा ट्रांसफरिंग" (नारंगी) स्थितियाँ दिखाने के लिए एक ही घटक की आवश्यकता है। यह एलईडी आदर्श है। हरा चिप एक जीपीआईओ पिन से जुड़ा है जो लिंक स्थापित होने पर हाई सेट किया जाता है। नारंगी चिप एक अन्य जीपीआईओ पिन से जुड़ा है जो डेटा गतिविधि के सिंक में पल्स किया जाता है (उदाहरण के लिए, 80mA पीक करंट रेटिंग का उपयोग करके)। चौड़ा व्यूइंग एंगल यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस के सामने कहीं से भी स्थिति दिखाई दे। डिज़ाइनर पर्याप्त लेकिन संतुलित चमक सुनिश्चित करने के लिए हरे रंग के लिए एक R2 बिन और नारंगी के लिए एक S1 बिन का चयन करता है, और 2.1V विशिष्ट V_F और 3.3V सिस्टम आपूर्ति के आधार पर गणना किए गए उपयुक्त श्रृंखला रोकनेवाला के साथ 20mA ड्राइव धाराओं का उपयोग करता है।

12. सिद्धांत परिचय

यह LED एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है—इस मामले में, हरा और नारंगी। प्रकीर्णित लेंस एपॉक्सी रेजिन से बना है जिसमें प्रकीर्णन कण होते हैं जो उत्सर्जित प्रकाश की दिशा को यादृच्छिक कर देते हैं, जिससे एक चौड़ा, लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न बनता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

एसएमडी संकेतक एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन), सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता, और उच्च तापमान सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर बनी हुई है। प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते हुए या बढ़ाते हुए लघुकरण की दिशा में भी प्रयास है। संकेतक अनुप्रयोगों के लिए दक्षता और रंग शुद्धता को अनुकूलित करने के निरंतर प्रयास के रूप में विशिष्ट रंग सीमाओं के लिए AlInGaP जैसी उन्नत अर्धचालक सामग्रियों का उपयोग किया जाता है।