SMD LED 25-21/BHC-AR1S2E/2A Blue Datasheet - Package 2.5x2.1mm - Voltage 2.75-3.65V - Power 75mW - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

25-21/BHC-AR1S2E/2A एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) है जो नीला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। यह घटक उच्च-घनत्व बोर्ड असेंबली के लिए डिज़ाइन किए गए एलईडी के एक वर्ग से संबंधित है, जो लघुरूपण और स्वचालित उत्पादन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है।

इस एलईडी का मुख्य लाभ इसका कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट है। लगभग 2.5mm x 2.1mm के आयामों के साथ, यह छोटे मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) डिज़ाइन, उच्च घटक पैकिंग घनत्व को सक्षम बनाता है, और अंततः छोटे अंत-उपयोगकर्ता उपकरणों के विकास में योगदान देता है। इसके हल्के निर्माण के कारण यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां स्थान और वजन महत्वपूर्ण बाधाएं हैं।

This is a mono-color (blue) type LED. The device is constructed with lead-free (Pb-free) materials and complies with major environmental regulations including the EU RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive and REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals). It is also classified as halogen-free, with bromine (Br) and chlorine (Cl) content kept below specified limits (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The product is supplied in a format compatible with modern manufacturing, packaged on 8mm tape wound onto a 7-inch diameter reel, suitable for use with automatic pick-and-place equipment.

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

यह खंड डाटाशीट में परिभाषित प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय पैरामीटरों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन के लिए इन सीमाओं और विशिष्ट मूल्यों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।

• Reverse Voltage (VR): 5V 5V से अधिक का रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Continuous Forward Current (IF): 20mA यह दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और निर्दिष्ट प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखने के लिए निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम DC धारा है।
• Peak Forward Current (IFP): 100mA यह रेटिंग स्पंदित संचालन (1kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल) की अनुमति देती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है जिन्हें उच्च चमक के संक्षिप्त विस्फोटों की आवश्यकता होती है, लेकिन इसे क्षण भर के लिए भी पार नहीं किया जाना चाहिए।
• Power Dissipation (Pd): 75mW यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है (फॉरवर्ड वोल्टेज x फॉरवर्ड करंट के रूप में गणना की गई)। इस सीमा से अधिक होने पर अधिक गर्म होने का जोखिम होता है।
• Operating & Storage Temperature: यह उपकरण -40°C से +85°C के परिवेश तापमान में कार्य कर सकता है और -40°C से +90°C के तापमान में संग्रहित किया जा सकता है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD): ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) रेटिंग 150V है। यह ESD के प्रति मध्यम संवेदनशीलता को दर्शाता है, जिससे हैंडलिंग के दौरान मानक ESD सावधानियों की आवश्यकता होती है।
• सोल्डरिंग तापमान: पैकेज 260°C के शिखर तापमान पर 10 सेकंड तक रीफ्लो सोल्डरिंग, या प्रति टर्मिनल 350°C पर 3 सेकंड तक हैंड सोल्डरिंग का सामना कर सकता है।

2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ

ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (Iv): यह न्यूनतम 112 मिलिकैंडेला (mcd) से लेकर अधिकतम 285 mcd तक होती है। इस विस्तृत श्रेणी को एक बिनिंग प्रणाली (जिसका विवरण बाद में दिया गया है) के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है। विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं है, यह इस बिन श्रेणी के भीतर ही कहीं पड़ता है।
• Viewing Angle (2θ1/2): वह पूर्ण कोण जिस पर दीप्त तीव्रता अपने शिखर मान के आधे तक गिर जाती है, आमतौर पर 60 डिग्री होता है। यह एलईडी के बीम प्रसार को परिभाषित करता है।
• Peak Wavelength (λp): वह तरंगदैर्घ्य जिस पर प्रकाशीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है, आमतौर पर 468 नैनोमीटर (nm) होता है, जो इसे दृश्यमान स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र में रखता है।
• Dominant Wavelength (λd): यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो 464.5 nm से 476.5 nm तक होती है। यह भी बिनिंग के अधीन है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): आमतौर पर 25 nm, यह शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास उत्सर्जित तरंगदैर्ध्यों के प्रसार को दर्शाता है।
• Forward Voltage (VF): 20mA पर चलाए जाने पर यह 2.75V से 3.65V के बीच होता है। यह भिन्नता एक वोल्टेज बिनिंग सिस्टम द्वारा प्रबंधित की जाती है। विशिष्ट यूनिट के वास्तविक VF और आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर करंट को नियंत्रित करने के लिए LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग अवश्य किया जाना चाहिए।
• Reverse Current (IR): जब 5V रिवर्स बायस लगाया जाता है तो अधिकतम 50 माइक्रोएम्पियर (μA)।

3. Binning System Explanation

बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। इससे डिजाइनर ऐसे भागों का चयन कर सकते हैं जो चमक, रंग और वोल्टेज की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 Luminous Intensity Binning

एलईडी को 20mA पर उनकी मापी गई प्रकाश तीव्रता के आधार पर चार बिन (R1, R2, S1, S2) में वर्गीकृत किया जाता है।

• बिन R1: 112 mcd से 140 mcd
• Bin R2: 140 mcd से 180 mcd
• Bin S1: 180 mcd से 225 mcd
• Bin S2: 225 mcd से 285 mcd

प्रत्येक बिन कोड के भीतर चमकदार तीव्रता पर ±11% की सहनशीलता लागू होती है।

3.2 Dominant Wavelength Binning

एलईडी को नीले रंग के शेड को नियंत्रित करने के लिए चार बिन (A9, A10, A11, A12) में वर्गीकृत किया जाता है।

• Bin A9: 464.5 nm to 467.5 nm
• Bin A10: 467.5 nm to 470.5 nm
• Bin A11: 470.5 nm से 473.5 nm
• Bin A12: 473.5 nm से 476.5 nm

प्रत्येक बिन कोड के भीतर प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए ±1nm की सहनशीलता लागू होती है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

एलईडी को करंट रेगुलेशन सर्किट डिज़ाइन में सहायता के लिए तीन वोल्टेज बिन (5, 6, 7) में समूहीकृत किया गया है।

• Bin 5: 2.75V to 3.05V
• Bin 6: 3.05V से 3.35V
• Bin 7: 3.35V से 3.65V

प्रत्येक बिन कोड के भीतर फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए ±0.1V की सहनशीलता लागू होती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ दिया गया है, प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ शामिल नहीं हैं। मानक LED व्यवहार के आधार पर, ये वक्र आमतौर पर निम्नलिखित संबंधों को दर्शाते हैं, जो डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं:

• I-V (Current-Voltage) Curve: यह फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। वक्र का नी वोल्टेज VF स्पेसिफिकेशन से संबंधित होता है। यह ग्राफ उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान चुनने के लिए आवश्यक है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current: दर्शाता है कि कैसे ड्राइव करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन बढ़ता है, आमतौर पर एक बिंदु तक लगभग रैखिक संबंध में, जिसके बाद दक्षता गिर जाती है।
• दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी दर्शाता है। यह उच्च-तापमान वाले वातावरण में काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• Spectral Distribution: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक प्लॉट, जो ~468nm पर शिखर और 25nm बैंडविड्थ दर्शाता है, जो नीले रंग की शुद्धता की पुष्टि करता है।

5. Mechanical and Package Information

LED एक प्लास्टिक सरफेस-माउंट पैकेज में रखा गया है। डेटाशीट में एक विस्तृत आयामी चित्र शामिल है। प्रमुख यांत्रिक विशेषताओं में शामिल हैं:

• पैकेज आउटलाइन: प्राथमिक बॉडी के आयाम लंबाई में लगभग 2.5 मिमी और चौड़ाई में 2.1 मिमी हैं। चित्र सभी महत्वपूर्ण आयामों को निर्दिष्ट करता है, जिसमें लीड (टर्मिनल) का आकार, अंतर और पैकेज की ऊंचाई शामिल है, जब तक अन्यथा न कहा गया हो, मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है।
• पोलैरिटी पहचान: कैथोड टर्मिनल को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, अक्सर पैकेज पर एक खांचे, एक बिंदु या हरे रंग के निशान द्वारा, जैसा कि चित्र में दर्शाया गया है। सही ध्रुवीयता संचालन के लिए आवश्यक है।
• पैड डिज़ाइन (फुटप्रिंट): अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न (पैड आकार और आकृति) पैकेज आयामों से प्राप्त किया जाता है ताकि विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित की जा सके।

6. Soldering and Assembly Guidelines

इन दिशानिर्देशों का पालन असेंबली प्रक्रिया के दौरान क्षति को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।

6.1 Storage and Handling

• एलईडी को नमी-रोधी बैग में सिलिका जेल के साथ पैक किया गया है।
• न खोलें नमी-रोधी बैग में तब तक रखें जब तक कि घटक उपयोग के लिए तैयार न हों।
• खोलने के बाद, अप्रयुक्त एलईडी को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहीत किया जाना चाहिए।
• The floor life बैग खोलने के बाद 168 घंटे (7 दिन)। यदि इस समय के भीतर उपयोग नहीं किया जाता है, तो उन्हें फिर से बेक और फिर से बैग किया जाना चाहिए।
• बेकिंग कंडीशन: यदि आवश्यक हो, तो 60 ±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक करें।
• हैंडलिंग के दौरान हमेशा ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करें।

6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया

लीड-फ्री (Pb-free) रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक विस्तृत तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है:

• प्री-हीटिंग: 60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक रैंप।
• सोक/रीफ्लो: 217°C (liquidus temperature) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड होना चाहिए। शीर्ष तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 255°C या उससे ऊपर का समय अधिकतम 30 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।
• Cooling Rate: अधिकतम शीतलन दर प्रति सेकंड 6°C है।
• महत्वपूर्ण: रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए दो बारगर्म करने के दौरान एलईडी पर यांत्रिक दबाव से बचें और सोल्डरिंग के बाद पीसीबी को मोड़ें नहीं।

6.3 हैंड सोल्डरिंग और रीवर्क

• यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो प्रति टर्मिनल ≤3 सेकंड के लिए टिप तापमान ≤350°C वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
• आयरन पावर ≤25W होनी चाहिए। प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का कूलिंग अंतराल दें।
• मरम्मत/पुनर्कार्य की दृढ़ता से अनुशंसा नहीं की जाती है। LED के सोल्डर होने के बाद। यदि अपरिहार्य है, तो सोल्डर जोड़ों पर तनाव डाले बिना घटक को हटाने के लिए दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने हेतु एक विशेष डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना होगा। LED विशेषताओं पर प्रभाव का पूर्व सत्यापन आवश्यक है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

उत्पाद स्वचालित असेंबली के लिए आपूर्ति किया जाता है।

• Carrier Tape: घटकों को 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई कैरियर टेप में लोड किया जाता है।
• रील: टेप को एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास वाली रील पर लपेटा जाता है।
• मात्रा: प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े LED होते हैं।
• Moisture Barrier Bag: रील को एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग में एक सुखाने वाले पदार्थ और एक आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ सील किया गया है।
• लेबल सूचना: रील लेबल में उत्पाद संख्या (P/N), मात्रा (QTY), और Luminous Intensity (CAT), Dominant Wavelength (HUE), और Forward Voltage (REF) के लिए विशिष्ट बिन कोड, साथ ही एक लॉट नंबर (LOT No.) के लिए कोड शामिल हैं।

8. अनुप्रयोग नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

इसकी विशिष्टताओं के आधार पर, यह नीला SMD LED विभिन्न प्रकार के कम-शक्ति संकेतक और बैकलाइटिंग कार्यों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं:

• दूरसंचार उपकरण: टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक, कुंजियों या डिस्प्ले के लिए बैकलाइटिंग।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: स्विच और प्रतीक प्रकाश, छोटे लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCDs) के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग।
• सामान्य उद्देश्य संकेतन: कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय, नीली स्थिति प्रकाश की आवश्यकता वाला कोई भी अनुप्रयोग।

8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार

• Current Limiting is Mandatory: An LED is a current-driven device. You must use a series resistor (या एक स्थिर धारा ड्राइवर) फॉरवर्ड करंट को 20mA या उससे कम तक सीमित करने के लिए। रेसिस्टर मान की गणना R = (V_supply - VF_LED) / I_desired के रूप में की जाती है। इस गणना के लिए अधिकतम VF (3.65V) का उपयोग करने से यह सुनिश्चित होता है कि कम-आपूर्ति-वोल्टेज इकाई के साथ भी करंट सीमा से अधिक नहीं होता।
• थर्मल मैनेजमेंट: हालांकि शक्ति कम है (75mW अधिकतम), एलईडी पैड के आसपास पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करने से गर्मी को दूर करने में मदद मिल सकती है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान की स्थितियों में, जिससे प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु बनी रहती है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 60-डिग्री का व्यूइंग एंगल काफी चौड़ी बीम प्रदान करता है। अधिक केंद्रित प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या रिफ्लेक्टर की आवश्यकता हो सकती है।

8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह उत्पाद उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन या योग्य नहीं है जहां विफलता गंभीर परिणामों का कारण बन सकती है। इसमें शामिल हैं:

• Military and aerospace systems
• Automotive safety and security systems (e.g., airbags, braking)
• चिकित्सा जीवन-समर्थन या महत्वपूर्ण नैदानिक उपकरण

ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, विभिन्न विनिर्देशों, योग्यताओं और विश्वसनीयता आश्वासनों वाले घटकों की आवश्यकता होती है।

9. तकनीकी तुलना और पोजिशनिंग

25-21 पैकेज छोटे चिप्स जैसे 0402/0603 और बड़े पावर एलईडी के बीच स्थित है। इसके मुख्य अंतर हैं:

• बनाम छोटे पैकेज (उदाहरण के लिए, 0402): यह उच्च प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है और आवश्यकता पड़ने पर मैन्युअल रूप से हैंडल और सोल्डर करना आम तौर पर आसान होता है, जबकि यह अभी भी बहुत कॉम्पैक्ट है।
• vs. Leaded LEDs: यह पूरी तरह से स्वचालित असेंबली को सक्षम बनाता है, बोर्ड स्पेस कम करता है, और लीड बेंडिंग और थ्रू-होल ड्रिलिंग की आवश्यकता को समाप्त करता है।
• vs. High-Power LEDs: यह संकेतक-स्तरीय धाराओं (20mA) और शक्ति (75mW) के लिए डिज़ाइन किया गया है, प्रकाश व्यवस्था के लिए नहीं। हाई-पावर एलईडी के लिए आवश्यक जटिल स्थिर-धारा ड्राइवरों की तुलना में इसे सरल ड्राइव सर्किट्री (एक रोकनेवाला) की आवश्यकता होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 मैं सही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन कैसे करूं?

सूत्र का उपयोग करें: R = (V_supply - VF) / I_desired. 5V सप्लाई और 20mA के वांछित करंट के लिए, और सबसे खराब स्थिति (उच्चतम) VF 3.65V मानते हुए: R = (5V - 3.65V) / 0.020A = 67.5 ओम। अगले उच्चतर मानक मान का उपयोग करें (जैसे, 68 ओम या 75 ओम)। यह सुनिश्चित करता है कि सभी यूनिट्स के लिए करंट 20mA से नीचे रहे। हमेशा रेसिस्टर में पावर डिसिपेशन की गणना करें: P_resistor = I^2 * R.

10.2 क्या मैं एक कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत का उपयोग करके बिना रेसिस्टर के इस LED को ड्राइव कर सकता हूं?

नहीं। एलईडी के अग्र वोल्टेज का एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है और यह प्रत्येक इकाई में भिन्न होता है। इसे सीधे एक वोल्टेज स्रोत से जोड़ना, भले ही वह उसके VF से थोड़ा ही अधिक हो, करंट को अनियंत्रित रूप से बढ़ा देगा, जिससे वह Absolute Maximum Rating से अधिक हो सकता है और एलईडी को लगभग तुरंत नष्ट कर सकता है।

10.3 नमी-रोधी बैग खोलने के बाद 7-दिन की सीमा क्यों है?

SMD प्लास्टिक पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैल सकती है, जिससे आंतरिक परत अलग होना या "पॉपकॉर्निंग" हो सकता है जो पैकेज को दरार देता है या डाई को नुकसान पहुंचाता है। 7-दिन का फ्लोर लाइफ और बेकिंग प्रक्रियाएं सोल्डरिंग से पहले इस अवशोषित नमी को हटाने के लिए डिज़ाइन की गई हैं।

10.4 मेरे डिज़ाइन के लिए बिन कोड (जैसे, S2/A11/6) का क्या अर्थ है?

वे आपके विशिष्ट एलईडी के प्रदर्शन समूह को निर्दिष्ट करते हैं। यदि आपके डिज़ाइन को न्यूनतम चमक की आवश्यकता है, तो आपको S1 या S2 जैसे बिन को निर्दिष्ट करना चाहिए। यदि कई एलईडी में रंग स्थिरता महत्वपूर्ण है, तो आपको एक सख्त तरंगदैर्ध्य बिन (जैसे, केवल A10) निर्दिष्ट करना चाहिए। वोल्टेज बिन (जैसे, 5) निर्दिष्ट करने से एक साधारण रोकनेवाला ड्राइव का उपयोग करते समय इकाइयों में करंट (और इस प्रकार चमक) अधिक सुसंगत बनाने में मदद मिल सकती है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण

Scenario: 3.3V रेल पर चलने वाले एक उपकरण के लिए एक सरल नीला पावर संकेतक डिज़ाइन करें। हम पर्याप्त चमक के लिए लगभग 15mA धारा चाहते हैं, साथ ही रूढ़िवादी दृष्टिकोण भी बनाए रखना चाहते हैं।

1. सबसे खराब स्थिति VF निर्धारित करें: डेटाशीट के अनुसार, अधिकतम VF (बिन 7) 3.65V है।
2. न्यूनतम प्रतिरोधक मान की गणना करें: R_min = (V_supply - VF_max) / I_desired = (3.3V - 3.65V) / 0.015A = -23.3 Ohms. यह नकारात्मक है, जिसका अर्थ है कि 3.3V आपूर्ति और VF=3.65V वाले यूनिट के साथ, कोई धारा प्रवाहित नहीं होगी। यह स्वीकार्य है; इस कम आपूर्ति वोल्टेज पर उस विशिष्ट उच्च-VF यूनिट के लिए LED बस चालू नहीं होगा।
3. विशिष्ट/निम्न VF के लिए गणना करें: आइए एक विशिष्ट VF 3.2V का उपयोग करें। R = (3.3V - 3.2V) / 0.015A ≈ 6.7 ओम। एक 10 ओम के मानक रेसिस्टर का उपयोग करते हुए: I_actual = (3.3V - 3.2V) / 10 = 10mA (सुरक्षित)। 2.8V के कम VF वाले यूनिट के लिए: I = (3.3V - 2.8V) / 10 = 50mA। यह 20mA की निरंतर रेटिंग से अधिक है!
4. निष्कर्ष: केवल एक श्रृंखला रेसिस्टर के साथ विश्वसनीय, सुरक्षित संचालन के लिए 3.3V की आपूर्ति LED के फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के बहुत करीब है। व्यक्तिगत LED के VF के आधार पर करंट बहुत भिन्न होगा (0mA से 50mA से अधिक तक)। एक बेहतर समाधान उच्च आपूर्ति वोल्टेज (जैसे, 5V) या कम-वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए एक समर्पित लो-ड्रॉपआउट कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर IC का उपयोग करना है।

12. संचालन सिद्धांत

यह एलईडी एक सेमीकंडक्टर पी-एन जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय क्षेत्र InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) यौगिक अर्धचालक का उपयोग करता है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक का एक फॉरवर्ड बायस वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल्स सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। वहां, वे पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्रधातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है—इस मामले में, नीला (~468 nm)। एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट अर्धचालक चिप की रक्षा करता है, प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए एक लेंस के रूप में कार्य करता है, और प्रकाश संचरण को अधिकतम करने के लिए पूर्ण पारदर्शी (वॉटर-क्लियर) बनाया गया है।

13. Technology Trends

25-21 जैसे पैकेजों में SMD LEDs एक परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाई गई तकनीक का प्रतिनिधित्व करती हैं। इस खंड में वर्तमान रुझान कई प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं:

• बढ़ी हुई दक्षता: चल रहे पदार्थ विज्ञान और एपिटैक्सियल वृद्धि में सुधार का लक्ष्य विद्युत इनपुट शक्ति (mA) की प्रति इकाई अधिक प्रकाश (उच्च दीप्त प्रभावकारिता) उत्पन्न करना है, जिससे समान धारा पर कम बिजली की खपत या उच्च चमक संभव होती है।
• रंग संगति में सुधार: निर्माण नियंत्रण और बिनिंग एल्गोरिदम में प्रगति के कारण प्रमुख तरंगदैर्ध्य और ज्योति तीव्रता का वितरण अधिक सटीक हो गया है, जिससे व्यापक बिनिंग की आवश्यकता कम हुई है और बहु-एलईडी अनुप्रयोगों में अधिक एकसमान उपस्थिति प्रदान की जा रही है।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता: अधिक मजबूत पैकेज सामग्री, बेहतर डाई अटैच विधियों और सुधारित फॉस्फर्स (सफेद एलईडी के लिए) पर शोध विभिन्न पर्यावरणीय दबावों के तहत परिचालन जीवनकाल और स्थिरता को बढ़ाना जारी रखता है।
• लघुरूपण निरंतरता: हालांकि 25-21 छोटा है, अति-संहत उपकरणों के लिए और भी छोटे फॉर्म फैक्टर (जैसे, चिप-स्केल पैकेज) की दिशा में प्रयास जारी है, हालांकि अक्सर हैंडलिंग में आसानी और थर्मल प्रदर्शन में समझौता होता है।
• एकीकरण: एक व्यापक प्रवृत्ति में नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे कि निरंतर धारा ड्राइवर या पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन सर्किट) को सीधे एलईडी डाई के साथ एक ही पैकेज में एकीकृत करना शामिल है, जिससे अंतिम-उपयोगकर्ता सर्किट डिज़ाइन सरल हो जाता है।