SMD LED 19-137/R6GHBHC-A01/2T डेटाशीट - मल्टी-कलर एलईडी - 20mA - सरलीकृत चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

19-137 श्रृंखला एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट LED है, जो उच्च घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई है। इसके छोटे आकार से सर्किट बोर्ड का आकार और डिवाइस का फुटप्रिंट काफी कम हो जाता है। यह श्रृंखला कई रंग (चमकीला लाल, हरा, नीला) प्रदान करती है, जो विभिन्न अर्धचालक सामग्रियों का उपयोग करती है, और विभिन्न संकेतक और बैकलाइट आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करती है।

1.1 मुख्य लाभ

• लघुरूपण:लीड फ्रेम प्रकार के LED की तुलना में आकार में काफी कम, जिससे उच्च पैकेजिंग घनत्व और छोटे अंतिम उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं।
• हल्कापन:सूक्ष्म और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
• संगतता:8mm कैरियर टेप पैकेजिंग में, 7 इंच के रील पर लपेटा गया, स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत।
• मजबूत प्रक्रिया संगतता:इन्फ्रारेड और वाष्प चरण रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।
• पर्यावरण अनुपालन:लीड-मुक्त और RoHS अनुपालन। ESD सुरक्षा (2000V HBM) शामिल है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

• डैशबोर्ड, स्विच और प्रतीकों की बैकलाइटिंग।
• संचार उपकरण संकेतक (टेलीफोन, फैक्स मशीन)।
• एलसीडी पैनल की समतल बैकलाइटिंग।
• सामान्य संकेतक प्रकाश अनुप्रयोग।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

सभी पैरामीटर परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं। इन सीमाओं से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5V
• Continuous Forward Current (I_F):25 mA
• Peak Forward Current (I_FP):60 mA (R6/लाल), 100 mA (GH/हरा, BH/नीला), ड्यूटी साइकिल 1/10, आवृत्ति 1kHz.
• शक्ति खपत (P_d):60 mW (R6), 95 mW (GH, BH).
• कार्य तापमान (T_opr):-40°C से +85°C
• भंडारण तापमान (T_stg):-40°C से +90°C
• वेल्डिंग तापमान:रीफ्लो: 260°C, 30 सेकंड। हैंड वेल्डिंग: 350°C, 3 सेकंड।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ

मापन शर्तें: Ta=25°C, I_F=20mA, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। विशिष्ट मान केवल संदर्भ के लिए हैं; डिज़ाइन न्यूनतम/अधिकतम विनिर्देशों पर आधारित होना चाहिए।

सहनशीलता विवरण:चमकदार तीव्रता (±11%), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (±1nm), अग्र वोल्टेज (±0.10V)।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

LED I_F=20mA की स्थिति में चमकदार तीव्रता के आधार पर ग्रेड किया जाता है, ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

3.1 प्रकाश तीव्रता ग्रेडिंग

• R6 (लाल):Q श्रेणी (72.0-112 mcd), R श्रेणी (112-180 mcd).
• GH (Green):R grade (112-180 mcd), S grade (180-285 mcd), T grade (285-450 mcd).
• BH (Blue):N ग्रेड (28.5-45.0 mcd), P ग्रेड (45.0-72.0 mcd), Q ग्रेड (72.0-112 mcd).

यह ग्रेडिंग प्रणाली डिजाइनरों को अनुप्रयोग की आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त चमक स्तर चुनने, लागत और प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाने की अनुमति देती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट प्रत्येक रंग मॉडल (R6, GH, BH) के लिए विशिष्ट विशेषता वक्र प्रदान करती है। ये वक्र विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध वक्र (I-V कर्व)

वक्र करंट और वोल्टेज के बीच एक घातांकीय संबंध दर्शाता है। अर्धचालक सामग्री में अंतर (AlGaInP बनाम InGaN) के कारण, लाल LED (R6) का विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (लगभग 2.0V) हरे और नीले LED (लगभग 3.3V) की तुलना में काफी कम होता है। यह ड्राइवर सर्किट डिजाइन और बिजली की खपत गणना के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

4.2 प्रकाश तीव्रता और अग्र धारा के बीच संबंध

दीप्त तीव्रता अग्र धारा बढ़ने के साथ बढ़ती है, लेकिन यह रैखिक संबंध नहीं है। वक्र दर्शाता है कि उच्च धारा पर, तीव्रता संतृप्ति की ओर प्रवृत्त होती है। अनुशंसित 20mA पर कार्य करने से चमक और दक्षता/आयु के बीच एक अच्छा संतुलन प्राप्त किया जा सकता है। अधिकतम निरंतर धारा (25mA) से अधिक होने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इससे उपकरण का क्षय तेज हो सकता है।

4.3 प्रकाश तीव्रता और परिवेश तापमान के बीच संबंध

LED का प्रकाश उत्पादन तापमान पर निर्भर करता है। वक्र दर्शाता है कि परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ, प्रकाश तीव्रता कम हो जाती है। लाल LED (R6) के लिए, उच्च तापमान पर, इसकी गिरावट हरे/नीले (GH/BH) LED की तुलना में अधिक स्पष्ट होती है। ऐसे डिज़ाइनों में जहां उच्च परिवेश तापमान की अपेक्षा हो या थर्मल प्रबंधन खराब हो, इस थर्मल डिरेटिंग प्रभाव को अवश्य ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.4 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व

यह वक्र परिवेश तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट निर्धारित करता है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, 25°C से अधिक के परिवेश तापमान पर कार्य करते समय फॉरवर्ड करंट को कम करना आवश्यक है। अत्यधिक गर्म होने और समय से पहले विफलता को रोकने के लिए इस वक्र का पालन करना चाहिए।

4.5 स्पेक्ट्रम वितरण

स्पेक्ट्रम LED की विशिष्ट संकीर्ण उत्सर्जन बैंड दर्शाता है। लाल (R6) का शिखर लगभग 632nm पर, हरा (GH) लगभग 518nm पर और नीला (BH) लगभग 468nm पर है। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) लाल के लिए लगभग 20nm, हरे के लिए लगभग 35nm और नीले के लिए लगभग 25nm है, जो इसकी रंग शुद्धता को दर्शाता है।

4.6 विकिरण पैटर्न

ध्रुवीय आरेख ने इसके व्यापक, लैम्बर्टियन जैसे उत्सर्जन पैटर्न की पुष्टि की, जिसका विशिष्ट देखने का कोण 120 डिग्री है। यह व्यापक, समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है, जो बैकलाइट और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें व्यापक देखने के कोण की आवश्यकता होती है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

SMD पैकेजिंग को मानक पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। महत्वपूर्ण आयाम (मिमी में) में बॉडी आकार, लीड पिच और कुल ऊंचाई शामिल हैं। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं ±0.1 मिमी हैं। सही सोल्डरिंग और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए, सटीक पैड लेआउट और अनुशंसित पैड डिज़ाइन के लिए विस्तृत आयाम चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

• रीफ्लो सोल्डरिंग:अधिकतम पीक तापमान 260°C, 30 सेकंड तक निर्धारित। मानक लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफाइल (IPC/JEDEC J-STD-020) लागू करें।
• हैंड सोल्डरिंग:यदि आवश्यक हो, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का अधिकतम तापमान 350°C, 3 सेकंड तक अनुमत है। प्लास्टिक लेंस या आंतरिक बॉन्डिंग को नुकसान से बचाने के लिए न्यूनतम ऊष्मा का उपयोग करें।
• ESD रोकथाम उपाय:यद्यपि डिवाइस में 2000V HBM सुरक्षा है, असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

घटक नमी-रोधी पैकेजिंग में आपूर्ति किए जाते हैं।

• कैरियर टेप:Width 8mm, wound on a 7-inch diameter reel.
• Quantity per reel:2000 pieces.
• नमी संरक्षण:सिलिका जेल साथ एल्यूमीनियम पन्नी की नमीरोधी थैली में पैक किया गया।

7.2 लेबल विवरण

रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:

• P/N:उत्पाद संख्या (उदाहरण के लिए, 19-137/R6GHBHC-A01/2T).
• मात्रा:पैकिंग मात्रा।
• CAT:Luminous Intensity Grade (Binning Code).
• HUE:Chromaticity Coordinates and Dominant Wavelength Grade.
• REF:फॉरवर्ड वोल्टेज रेटिंग।
• LOT No:उत्पादन बैच संख्या, जिसका उपयोग पता लगाने के लिए किया जाता है।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

डायोड की घातांकीय I-V विशेषता के कारण, स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए करंट रेगुलेशन (वोल्टेज रेगुलेशन नहीं) महत्वपूर्ण है। स्थिर बिजली आपूर्ति वाले कम लागत वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग किया जा सकता है। इष्टतम प्रदर्शन और दक्षता के लिए, विशेष रूप से बिजली आपूर्ति वोल्टेज या तापमान में बदलाव की स्थिति में, निरंतर धारा ड्राइवर की सिफारिश की जाती है। बहुरंगी सरणी सर्किट डिजाइन करते समय, लाल (लगभग 2.0V) और हरे/नीले (लगभग 3.3V) LED के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज अंतर पर विचार करना आवश्यक है।

8.2 थर्मल प्रबंधन

SMD LED की उच्च दक्षता के बावजूद, इनपुट पावर का कुछ हिस्सा गर्मी में परिवर्तित हो जाता है। डिरेटिंग कर्व तापमान के प्रभाव को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान या उच्च ड्राइव करंट की स्थितियों में, जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या अन्य हीट सिंक विधियों का उपयोग सुनिश्चित करना आवश्यक है। खराब थर्मल डिजाइन के परिणामस्वरूप प्रकाश उत्पादन में कमी और सेवा जीवन में कमी आएगी।

8.3 ऑप्टिकल डिजाइन

120 डिग्री का व्यूइंग एंगल व्यापक कवरेज प्रदान करता है। अधिक निर्देशित प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिकल घटक (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता हो सकती है। इन एलईडी का क्रिस्टल क्लियर रेजिन रंग उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें पैकेजिंग रंग से प्रभावित हुए बिना वास्तविक प्रकाश उत्सर्जन रंग की आवश्यकता होती है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

इस श्रृंखला की प्रमुख विशिष्टता एक ही पैकेज आकार के भीतर बहुरंगी कार्यक्षमता प्राप्त करने की इसकी क्षमता में निहित है, जो विभिन्न चिप सामग्रियों (लाल के लिए AlGaInP, हरे/नीले के लिए InGaN) के कारण संभव है। पुराने थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, एसएमडी रूप स्थान की काफी बचत करता है, स्वचालित असेंबली के लिए अधिक उपयुक्त है, और आमतौर पर लीड बेंडिंग तनाव को समाप्त करने के कारण उच्च विश्वसनीयता प्रदान करता है। ईएसडी सुरक्षा को शामिल करना तथा RoHS और लीड-फ्री सोल्डरिंग मानकों का अनुपालन, इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है।

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

10.1 क्या मैं इस LED को अधिक चमक के लिए 30mA से चला सकता हूँ?

नहीं। निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F) का पूर्ण अधिकतम रेटेड मान 25mA है। 30mA पर कार्य करना इस रेटिंग से अधिक है, जिससे डिवाइस को तत्काल या दीर्घकालिक क्षति होने का जोखिम है। उच्च चमक के लिए, कृपया उच्च ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन वाला LED चुनें, या उच्च रेटेड करंट वाले अन्य LED मॉडल पर विचार करें।

10.2 लाल LED का फॉरवर्ड वोल्टेज अलग क्यों होता है?

फॉरवर्ड वोल्टेज अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप का एक मौलिक गुण है। इस श्रृंखला में लाल LED AlGaInP का उपयोग करते हैं, जिसकी बैंडगैप ऊर्जा हरे और नीले LED के लिए उपयोग किए जाने वाले InGaN से कम है। कम बैंडगैप का अर्थ है डायोड को "चालू" करने और उसे चमकाने के लिए आवश्यक फॉरवर्ड वोल्टेज कम होता है।

10.3 "बिनिंग कोड" का क्या अर्थ है? यह महत्वपूर्ण क्यों है?

निर्माण विविधताओं के कारण, उत्पादन के बाद एलईडी को प्रकाश तीव्रता और रंग जैसे महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है। बिन कोड (उदाहरण के लिए, हरे एलईडी के लिए R, S, T बिन) उस समूह के एलईडी की गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम आउटपुट सीमा निर्धारित करता है। अनुप्रयोगों में एक समान दिखावट बनाए रखने के लिए (जैसे, बहु-एलईडी डिस्प्ले), समान या आसन्न बिन के एलईडी का उपयोग करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:उपभोक्ता उपकरणों के लिए लाल, हरे और नीले तीन रंगों के एलईडी वाला एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करें।

1. करंट सेटिंग:20mA की ड्राइव करंट चुनें, यह मानक परीक्षण स्थिति है, जो अच्छा प्रदर्शन संतुलन प्रदान करती है।
2. करंट लिमिटिंग रेसिस्टर:मान लें कि पावर सप्लाई वोल्टेज (V_CC) 5V के लिए:
   • लाल (V_Fलगभग 2.0V) के लिए: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150Ω। निकटतम मानक मान का उपयोग करें (उदाहरण के लिए, 150Ω या 160Ω)।
   • हरे/नीले (V_Fलगभग 3.3V) के लिए: R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85Ω। 82Ω या 91Ω का उपयोग करें।
3. चमक मिलान:चमक तीव्रता ग्रेडिंग की जाँच करें। धारणात्मक चमक (मानव आँख विभिन्न रंगों के प्रति अलग-अलग संवेदनशील होती है) में एकरूपता प्राप्त करने के लिए, विभिन्न ग्रेड चुनने या धारा को थोड़ा समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए, समान धारा पर, Q ग्रेड (72-112 mcd) से नीला LED, T ग्रेड (285-450 mcd) से हरे LED की तुलना में अधिक मंद दिखाई दे सकता है।
4. तापीय विचार:यदि पैनल एक संलग्न स्थान में स्थित है जो गर्म हो सकता है, तो कृपया डीरेटिंग कर्व का संदर्भ लें। 60°C के परिवेश के तापमान पर, अनुमत अधिकतम निरंतर धारा 25mA से काफी कम है। ड्राइव करंट को कम करने या वेंटिलेशन में सुधार करने की आवश्यकता हो सकती है।

12. कार्य सिद्धांत

एक लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। पुनर्संयोजन प्रक्रिया के दौरान मुक्त ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। उत्सर्जित प्रकाश का रंग (तरंगदैर्ध्य) सक्रिय क्षेत्र में उपयोग किए गए अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है: लाल/नारंगी के लिए AlGaInP और हरे, नीले और सफेद के लिए InGaN का उपयोग किया जाता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

SMD LED बाजार उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), उच्च शक्ति घनत्व और बेहतर रंग प्रतिपादन की दिशा में लगातार विकसित हो रहा है। लघुकरण अभी भी एक प्रमुख रुझान है, जिससे डिस्प्ले और प्रकाश व्यवस्था सरणियाँ छोटी और उच्च रिज़ॉल्यूशन वाली हो सकती हैं। साथ ही, उद्योग विभिन्न परिचालन स्थितियों में विश्वसनीयता और सेवा जीवन बढ़ाने पर भी अत्यधिक ध्यान केंद्रित कर रहा है। उच्च चमक वाले हरे और नीले LED प्राप्त करने के लिए InGaN तकनीक का व्यापक अपनाया जाना महत्वपूर्ण है, जो पूर्ण रंगीन डिस्प्ले और सफेद LED प्रकाश व्यवस्था (आमतौर पर नीले LED और फॉस्फोर के संयोजन से बनी) के लिए आवश्यक हैं।