CH1216-C8W80 LED डेटाशीट - 1.6x1.2mm SMD - 3.0V - 80mA - कूल व्हाइट/वार्म व्हाइट - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

CH1216-C8W80 एक उच्च विश्वसनीयता वाला सरफेस माउंट LED है, जो मुख्य रूप से कठोर ऑटोमोटिव इंटीरियर और परिवेश प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए बनाया गया है। इसका मुख्य लाभ मजबूत सिरेमिक एनकैप्सुलेशन, कठोर ऑटोमोटिव घटक मानक AEC-Q101 प्रमाणन के अनुपालन, और RoHS, REACH तथा हैलोजन-मुक्त जैसे पर्यावरणीय निर्देशों की पूर्ति का संयोजन है। यह इसे उन वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां थर्मल स्ट्रेस, यांत्रिक कंपन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता महत्वपूर्ण कारक हैं। लक्षित बाजार ऑटोमोटिव टियर-1 आपूर्तिकर्ता और प्रकाश मॉड्यूल निर्माता हैं, जिन्हें इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर लाइटिंग, फुटवेल लाइटिंग, एंबिएंट लाइटिंग और अन्य कॉकपिट कार्यों के लिए कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 दीप्तिमितीय एवं विद्युत विशेषताएँ

यह उपकरण दो प्रमुख वर्ण तापमान प्रदान करता है: शीत श्वेत प्रकाश (5180K से 6680K) और उष्ण श्वेत प्रकाश (2580K से 3200K)। 80mA की विशिष्ट ड्राइव धारा पर, शीत श्वेत मॉडल का विशिष्ट लुमेन आउटपुट 25 लुमेन है, जबकि उष्ण श्वेत मॉडल का 22 लुमेन है। दोनों में 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण है, जो अच्छे स्थानिक प्रकाश वितरण को सुनिश्चित करता है। 80mA पर दोनों मॉडलों के लिए अग्र वोल्टेज (Vf) का विशिष्ट मान 3.00V है, जिसकी निर्दिष्ट सीमा 2.75V से 3.50V है, जो 99% उत्पादन आउटपुट का प्रतिनिधित्व करती है। सर्किट डिजाइनरों को विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच धारा विनियमन और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए इस Vf सीमा पर विचार करना चाहिए।

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग एवं ताप प्रबंधन

परम अधिकतम रेटिंग संचालन सीमाओं को परिभाषित करती है। अधिकतम निरंतर अग्र धारा 120mA है, और उपकरण ≤10μs के स्पंदन पर 750mA तक की सर्ज धारा को सहन कर सकता है। अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj) 150°C है। थर्मल डिजाइन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर थर्मल प्रतिरोध है। डेटाशीट दो मान निर्दिष्ट करती है: वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (Rth JS real) 26 K/W है, और विद्युत थर्मल प्रतिरोध (Rth JS el) 18 K/W है। विद्युत मान आमतौर पर Vf तापमान गुणांक विधि से प्राप्त किया जाता है और आमतौर पर कम होता है; डिजाइनरों को रूढ़िवादी थर्मल मॉडलिंग के लिए उच्चतर वास्तविक मान का उपयोग करना चाहिए। अग्र धारा डिरेटिंग वक्र स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि अधिकतम अनुमत निरंतर धारा पैड तापमान बढ़ने के साथ घटती है, और 110°C पर 80mA तक गिर जाती है।

2.3 विश्वसनीयता एवं पर्यावरण अनुपालन

该LED具有高达8 kV（HBM）的ESD耐受能力，增强了其在处理和组装过程中抵抗静电放电的鲁棒性。其湿度敏感等级（MSL）为2级，表明在≤30°C/60% RH条件下可储存长达一年，之后在回流焊前需要烘烤。完全符合RoHS、REACH和无卤素标准（溴<900ppm，氯<900ppm，溴+氯<1500ppm）已得到确认。此外，规格书还提到了耐硫性，这是汽车应用中的一项关键特性，因为含硫气体会腐蚀镀银元件。

3. ग्रेडिंग और पार्ट नंबर प्रणाली

यह उत्पाद एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है, जो मुख्य मापदंडों के आधार पर आउटपुट को वर्गीकृत करता है, जिससे अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित होती है। हालांकि पूरा बिनिंग मैट्रिक्स डेटाशीट में विस्तृत है, मुख्य बिनिंग क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) और लुमिनस फ्लक्स (Iv) से संबंधित है। पार्ट नंबर CH1216-C8W80801H-AM एक विशिष्ट बिनिंग चयन को कोड करता है। "C8W80" भाग उत्पाद श्रृंखला और रंग संयोजन (कूल व्हाइट और वार्म व्हाइट) को दर्शाता है। बाद की संख्या ("801") आमतौर पर लुमिनस फ्लक्स और क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के लिए बिनिंग कोड निर्दिष्ट करती है। "H" पैकेजिंग प्रकार (उदाहरण के लिए, टेप और रील) को दर्शाता है। वांछित प्रकाशीय प्रदर्शन से मेल खाने के लिए सटीक ऑर्डरिंग के लिए इस नामकरण को समझना महत्वपूर्ण है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 IV वक्र और दीप्तिमान दक्षता

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज का ग्राफ एक विशिष्ट घातीय संबंध दर्शाता है। रिलेटिव लुमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट का ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट करंट में वृद्धि के साथ सब-लीनियर रूप से बढ़ता है। कूल व्हाइट एलईडी के लिए, 80mA (संदर्भ बिंदु) पर रिलेटिव लुमिनस फ्लक्स लगभग 1.0 है, जो 120mA पर लगभग 1.35 तक बढ़ जाता है। वार्म व्हाइट एलईडी थोड़ी तेज वृद्धि दर्शाती है। यह गैर-रैखिकता स्थिर चमक और रंग बनाए रखने के लिए वोल्टेज ड्राइव की तुलना में स्थिर करंट ड्राइव के महत्व को रेखांकित करती है।

4.2 तापमान निर्भरता

थर्मल डिजाइन के लिए सापेक्ष प्रकाश प्रवाह बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ महत्वपूर्ण है। शीत श्वेत और उष्ण श्वेत दोनों का आउटपुट जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। Tj = 100°C पर, सापेक्ष प्रकाश प्रवाह 25°C पर इसके मूल्य का लगभग 0.85 तक गिर जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो प्रति °C लगभग 2mV गिरता है। क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट शिफ्ट ग्राफ दर्शाता है कि शीत श्वेत संस्करण धारा और तापमान में परिवर्तन के साथ बहुत कम खिसकता है, जो अच्छी रंग स्थिरता का संकेत देता है। उष्ण श्वेत संस्करण x-निर्देशांक पर धारा के साथ अधिक स्पष्ट लेकिन फिर भी नियंत्रित विस्थापन दिखाता है, जिसे सख्त रंग एकरूपता वाले अनुप्रयोगों में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.3 स्पेक्ट्रम वितरण

सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण ग्राफ शीत श्वेत और उष्ण श्वेत LED के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा की तुलना करता है। शीत श्वेत स्पेक्ट्रम एक तीव्र नीला शिखर (LED चिप से) और एक चौड़ा पीला फॉस्फर उत्सर्जन दिखाता है। उष्ण श्वेत स्पेक्ट्रम में नीला घटक कम हो जाता है, जिसमें पीले-लाल क्षेत्र में अधिक प्रभावी और चौड़ा उत्सर्जन होता है, जिससे इसका कम संबंधित रंग तापमान (CCT) और गरम दिखावट पैदा होती है। दोनों स्पेक्ट्रा मिलकर 80 से अधिक के रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) में योगदान करते हैं।

5. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी

5.1 आयाम और ध्रुवीयता

यह उपकरण कॉम्पैक्ट सिरेमिक चिप पैकेज में आता है, जिसका आकार 1.6 मिमी (लंबाई) x 1.2 मिमी (चौड़ाई) है। मैकेनिकल ड्राइंग एनोड और कैथोड पैड सहित सटीक पैड लेआउट निर्दिष्ट करती है। सही ध्रुवीयता दिशा उपकरण पर ही चिह्नित होती है, आमतौर पर एक कैथोड इंडिकेटर के साथ। अच्छे सोल्डर जोड़, ताप हस्तांतरण और यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट प्रदान किया गया है।

5.2 सोल्डरिंग और हैंडलिंग दिशानिर्देश

रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है, जिसका पीक तापमान 260°C है और अवधि 30 सेकंड से अधिक नहीं है। पैकेज क्रैकिंग या आंतरिक सामग्री के क्षरण को रोकने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है। इसके MSL 2 ग्रेड के कारण, पर्यावरणीय परिस्थितियों में शेल्फ लाइफ से अधिक समय तक उजागर हुए उपकरणों को रिफ्लो से पहले बेक किया जाना चाहिए। "सावधानियां" अनुभाग में ESD क्षति से बचने के लिए हैंडलिंग विधियां, भंडारण शर्तें और सफाई सिफारिशें शामिल हो सकती हैं।

5.3 पैकेजिंग विनिर्देश

LED स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील में आपूर्ति की जाती है। पैकेजिंग जानकारी रील आकार, कैरियर टेप चौड़ाई, पॉकेट पिच और कैरियर टेप के भीतर घटकों के अभिविन्यास का विवरण देती है। यह डेटा पिक-एंड-प्लेस मशीन को सही ढंग से प्रोग्राम करने के लिए महत्वपूर्ण है।

6. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका और डिजाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

For optimal performance and lifespan, LEDs must be driven by a constant current source, not a constant voltage source. For basic applications with stable power supply voltage, a simple series resistor may suffice, but due to the wide input voltage range in automotive applications (e.g., load dump conditions) and the need for dimming or fault protection, it is recommended to use a dedicated LED driver IC. A driver that can provide a stable 80mA (or lower, if derated due to thermal reasons) to the LED should be selected.

6.2 अनुप्रयोग में थर्मल डिजाइन

Effective thermal management is crucial. The performance and lifespan of an LED are directly related to its junction temperature. The PCB design should incorporate sufficient thermal vias under the device's thermal pad, connected to a large copper pour area or an internal ground plane acting as a heat sink. In high ambient temperature environments like automotive cabins, additional measures such as metal-core PCBs or active cooling may be necessary to keep the pad temperature within the derating curve limits.

6.3 ऑप्टिकल एकीकरण

The 120-degree viewing angle makes this LED suitable for applications requiring broad, uniform illumination rather than a focused beam. For light guide bars or specific optical patterns, secondary optics (lenses, diffusers) will be required. The small package size allows for high-density placement in linear light strips or compact clusters.

7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक प्लास्टिक एसएमडी एलईडी की तुलना में, CH1216-C8W80 की सिरेमिक पैकेजिंग बेहतर थर्मल चालकता प्रदान करती है, जिससे समान ड्राइव करंट पर कम जंक्शन तापमान प्राप्त होता है, और परिणामस्वरूप उच्च दीर्घकालिक विश्वसनीयता और ल्यूमेन रखरखाव दर प्राप्त होती है। AEC-Q101 प्रमाणन ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विभेदक कारक है, क्योंकि इसमें सामान्य वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी द्वारा नहीं किए जाने वाले कठोर तनाव परीक्षण (उच्च तापमान परिचालन जीवन, तापमान चक्रण आदि) शामिल हैं। स्पष्ट सल्फर प्रतिरोध परीक्षण ऑटोमोटिव वातावरण में आम विफलता मोड को और संबोधित करता है, जिसे आमतौर पर औद्योगिक एलईडी विनिर्देशों में निर्धारित नहीं किया जाता है।

8. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को लगातार 120mA पर चला सकता हूं?
उत्तर: केवल तभी जब पैड तापमान डिरेटिंग कर्व के अनुसार 103°C या उससे नीचे बनाए रखा जाए। ऑटोमोटिव इंटीरियर के विशिष्ट परिवेश तापमान पर, इसके लिए विशेष थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता हो सकती है। अधिकांश डिजाइनों के लिए, 80mA या उससे कम करंट पर संचालन की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: Rth JS real और Rth JS el में क्या अंतर है?
उत्तर: Rth JS real को प्रत्यक्ष थर्मल विधि (जैसे, थर्मल टेस्ट चिप का उपयोग करके) का उपयोग करके मापा जाता है और इसे थर्मल फ्लो मॉडलिंग के लिए अधिक सटीक माना जाता है। Rth JS el की गणना फॉरवर्ड वोल्टेज के तापमान पर निर्भर परिवर्तन से की जाती है। रूढ़िवादी थर्मल डिजाइन के लिए, हमेशा उच्च Rth JS real मान (26 K/W) का उपयोग किया जाना चाहिए।

प्रश्न: कार में, क्या इस एलईडी को बिजली देने के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर पर्याप्त है?
उत्तर: यदि इनपुट वोल्टेज बहुत स्थिर है, तो इसका उपयोग सरल, नॉन-डिमेबल अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है। हालांकि, ऑटोमोटिव विद्युत प्रणालियाँ महत्वपूर्ण क्षणिक घटनाओं (लोड डंप, कोल्ड क्रैंक) का अनुभव करती हैं। विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए ओवरवोल्टेज और रिवर्स पोलैरिटी सुरक्षा वाले समर्पित ऑटोमोटिव-ग्रेड एलईडी ड्राइवर के उपयोग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: तापमान और करंट के साथ सफेद प्रकाश के रंग की स्थिरता कैसी है?
उत्तर: कूल व्हाइट संस्करण न्यूनतम बदलाव के साथ उत्कृष्ट रंग स्थिरता प्रदर्शित करता है। वार्म व्हाइट संस्करण विशेष रूप से ड्राइव करंट में बदलाव के साथ, क्रोमैटिसिटी निर्देशांक में अधिक स्पष्ट बदलाव दिखाता है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां सटीक रंग मिलान महत्वपूर्ण है, बिनिंग चयन और एक स्थिर, अच्छी तरह से विनियमित करंट स्रोत आवश्यक है।

9. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: ऑटोमोटिव डोर पैनल स्टोरेज ट्रे प्रकाश व्यवस्था
एक डिजाइनर वाहन के लिए प्रकाशित डोर पैनल स्टोरेज ट्रे डिजाइन कर रहा है। स्थान सीमित है, परिवेश का तापमान 70°C तक पहुंच सकता है, और प्रकाश समान तथा केबिन के माहौल से मेल खाने के लिए गर्म रंग का होना चाहिए। CH1216-C8W80 (वार्म व्हाइट बिन) को इसके कॉम्पैक्ट आकार, AEC-Q101 विश्वसनीयता और उपयुक्त कलर टेम्परेचर के कारण चुना गया। चार एलईडी ट्रे के ऊपरी किनारे के साथ रैखिक रूप से व्यवस्थित हैं। पीसीबी 2-औंस कॉपर के साथ एक मानक FR4 बोर्ड है, जिसमें प्रत्येक एलईडी पैड के नीचे एक सेट थर्मल वाया बड़े ग्राउंड प्लेन से जुड़ा है। एलईडी को एक बक मोड एलईडी ड्राइवर IC द्वारा एकल स्ट्रिंग के रूप में संचालित किया जाता है जो ऑटोमोटिव इनपुट वोल्टेज (6V से 40V) के लिए उपयुक्त है, जिसे प्रत्येक एलईडी को 60mA करंट प्रदान करने के लिए सेट किया गया है - उच्च परिवेश तापमान के लिए 80mA से डीरेटेड। एक लाइट गाइड प्लेट जिसमें माइक्रो-प्रिज्म पैटर्न है, एलईडी के ऊपर रखी गई है ताकि पूरे स्टोरेज ट्रे में प्रकाश को समान रूप से फैलाया जा सके। यह डिजाइन विश्वसनीय, टिकाऊ और सौंदर्यपूर्ण प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित करता है।

10. कार्य सिद्धांत एवं प्रौद्योगिकी रुझान

10.1 मूलभूत कार्य सिद्धांत

यह LED एक अर्धचालक चिप पर आधारित ठोस-राज्य प्रकाश स्रोत है, जो आमतौर पर नाइट्रोजन इंडियम गैलियम (InGaN) को नीले प्रकाश उत्सर्जक के रूप में उपयोग करता है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं - इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस कहा जाता है। मुख्य रूप से उत्सर्जित प्रकाश नीला प्रकाश होता है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, नीले प्रकाश का एक हिस्सा चिप पर जमी फॉस्फर कोटिंग (सेरियम-डोप्ड यिट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट या इसी तरह) द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। फॉस्फर इस ऊर्जा को व्यापक स्पेक्ट्रम वाले पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीला प्रकाश फॉस्फर के पीले प्रकाश उत्सर्जन के साथ मिलकर, अनुभूत सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है। नीले और पीले प्रकाश उत्सर्जन का सटीक अनुपात, और विशिष्ट फॉस्फर संरचना, संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करती है, जिससे ठंडे सफेद या गर्म सफेद प्रकाश के प्रकार उत्पन्न होते हैं।

10.2 उद्योग रुझान

ऑटोमोटिव इंटीरियर प्रकाश व्यवस्था के लिए LED का रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जिससे उज्जवल प्रकाश या कम बिजली की खपत और तापीय भार संभव होता है। साथ ही, उच्च-स्तरीय सौंदर्यशास्त्रीय मांगों को पूरा करने के लिए बेहतर रंग प्रतिपादन (उच्चतर CRI और R9 मान) और सख्त रंग स्थिरता (छोटे मैकएडम अंडाकार) को बढ़ावा दिया जा रहा है। विद्युत पहलू में, एकीकरण बढ़ रहा है, और ड्राइवर कार्यक्षमता कभी-कभी LED के साथ सह-पैकेज्ड की जाती है। इसके अलावा, उन्नत फॉस्फर तकनीकों (जैसे वॉल्यूम फॉस्फर या रिमोट फॉस्फर डिज़ाइन) को अपनाने से रंग एकरूपता और कोण व सेवा जीवन के साथ स्थिरता में लगातार सुधार हो रहा है। जैसा कि इस सिरेमिक पैकेज डिवाइस में देखा जाता है, लघुरूपण और विश्वसनीयता के मूलभूत चालक हमेशा स्थिर रहते हैं।