SMD LED LTST-E143EGSW डेटाशीट - SMD पैकेज - लाल/हरा/पीला - 20mA - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-E143EGSW एक सतह माउंट डिवाइस (SMD) LED है जो स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। इसका सूक्ष्म आकार इसे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 विशेषताएँ

• RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन।
• 8mm कैरियर टेप पैकेजिंग, 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा गया, स्वचालित प्लेसमेंट प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त।
• मानक EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) पैकेज पैड लेआउट।
• एकीकृत सर्किट (IC) ड्राइव स्तर के साथ संगत।
• स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया।
• इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त।
• JEDEC (जॉइंट इलेक्ट्रॉन डिवाइस इंजीनियरिंग काउंसिल) नमी संवेदनशीलता स्तर 3 को तेजी से प्राप्त करने के लिए पूर्व-उपचारित।

1.2 अनुप्रयोग

यह LED स्टेटस इंडिकेटर, सिग्नल लाइट, प्रतीक प्रकाश और फ्रंट पैनल बैकलाइट के रूप में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो निम्नलिखित कई क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है:

• संचार उपकरण
• कार्यालय स्वचालन उपकरण
• घरेलू उपकरण
• औद्योगिक उपकरण

2. पैकेज आयाम और पिन कॉन्फ़िगरेशन

यह उपकरण मानक SMD पैकेज में आता है। सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.2 मिमी है। LED में विसरित लेंस का उपयोग किया गया है।

पिन आवंटन और संबंधित प्रकाश स्रोत रंग निम्नानुसार हैं:

• लाल (AlInGaP):पिन 2 (एनोड) और पिन 1 (कैथोड)
• हरा (InGaN):पिन 2 (एनोड) और पिन 4 (कैथोड)
• पीला (AlInGaP):पिन 2 (एनोड) और पिन 3 (कैथोड)

पिन 2 सभी रंग मॉडलों के लिए सामान्य एनोड है।

3. रेटिंग और विशेषताएँ

सभी विशिष्टताएँ परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर परिभाषित हैं।

3.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

इन सीमाओं से अधिक तनाव स्थायी क्षति का कारण बन सकता है।

• शक्ति अपव्यय (Pd):लाल: 75 mW, हरा: 76 mW, पीला: 72 mW
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(शिखर):80 mA (सभी रंग, ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई 0.1ms)
• DC फॉरवर्ड करंट (I_F):लाल: 30 mA, हरा: 20 mA, पीला: 30 mA
• ऑपरेटिंग तापमान सीमा:-40°C से +100°C
• भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +100°C

3.2 थर्मल विशेषताएँ

• अधिकतम जंक्शन तापमान (T_j):125°C
• विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध, जंक्शन से परिवेश (R_θJA):100 °C/W (नोट: FR4 सब्सट्रेट, 1.6mm मोटाई, 16mm² कॉपर पैड क्षेत्र की स्थिति में मापा गया)।
• विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध, जंक्शन से पैड (R_θJT):60 °C/W

3.3 अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल

J-STD-020B मानक के अनुरूप लीड-फ्री सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल अपनाने की सलाह दी जाती है। यह प्रोफ़ाइल आमतौर पर प्रीहीट, सोक, रीफ्लो (पीक तापमान तक पहुंचना) और कूलिंग चरणों को शामिल करती है, ताकि विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित हो सके, साथ ही LED पैकेज को क्षति न पहुंचे।

3.4 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

मापन शर्तें: I_F= 20mA, Ta=25°C.

• ल्यूमिनस तीव्रता (I_v):
  • लाल: 140-350 mcd (न्यूनतम-अधिकतम)
  • हरा: 710-1540 mcd (न्यूनतम-अधिकतम)
  • पीला: 140-390 mcd (न्यूनतम-अधिकतम)
• देखने का कोण (2θ_1/2):120 डिग्री (विशिष्ट)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमक की तीव्रता अक्षीय मान की आधी हो जाती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):
  • लाल: 615-630 एनएम
  • हरा: 518-528 एनएम
  • पीला: 586-596 एनएम
• Forward Voltage (V_F):
  • Red: 1.7-2.5 V
  • Green: 2.8-3.8 V
  • Yellow: 1.7-2.5 V
• Spectral Line Half Width (Δλ):Red/Yellow: 15 nm (Typical), Green: 25 nm (Typical).
• Reverse Current (I_R):10 μA (Maximum), Condition V_R= 5V.ध्यान दें:यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।

4. ग्रेडिंग प्रणाली

LED को प्रमुख प्रकाशिक मापदंडों के आधार पर बिन किया जाता है (बिनिंग), ताकि एक ही उत्पादन लॉट के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

4.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_v) बिनिंग

तीव्रता को 20mA की स्थिति में मिलिकैंडेला (mcd) में मापा जाता है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±11% है।

• लाल:R1 (140-190 mcd), R2 (190-260 mcd), R3 (260-350 mcd)
• हरा:G1 (710-910 mcd), G2 (910-1185 mcd), G3 (1185-1540 mcd)
• पीला:Y1 (140-180 mcd), Y2 (180-230 mcd), Y3 (230-300 mcd), Y4 (300-390 mcd)

4.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) बिनिंग

तरंगदैर्ध्य को 20mA की स्थिति में नैनोमीटर (nm) में मापा जाता है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर सहनशीलता ±1 nm है।

• लाल:RA (615-630 nm)
• हरा:GA (518-523 nm), GB (523-528 nm)
• पीला:YA (586-591 nm), YB (591-596 nm)

4.3 उत्पाद लेबल पर संयुक्त ग्रेडिंग कोड

The single alphanumeric code on the product label combines the intensity bin and the wavelength bin. For example, code "A1" corresponds to: Red=R1, Green=G1, Yellow=Y1. Codes D1-D4 independently represent the wavelength bin (Wd grade). This system allows precise identification of the LED's optical performance.

5. विशिष्ट प्रदर्शन वक्र

This datasheet contains graphical representations of key relationships (at 25°C unless specified):

• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current:दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है (आमतौर पर एक गैर-रैखिक तरीके से), निरंतर धारा ड्राइव के महत्व पर प्रकाश डालता है।
• अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:डायोड की I-V विशेषता को दर्शाता है, जो करंट-सीमित सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव प्रदर्शित करता है, जहां जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। यह उच्च शक्ति या उच्च परिवेश तापमान अनुप्रयोगों में ताप प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर सापेक्ष विकिरण शक्ति दर्शाता है, रंग शुद्धता को परिभाषित करता है, और विशिष्ट वर्णक्रमीय विशेषताओं वाले अनुप्रयोगों में सहायक है।

6. उपयोगकर्ता मार्गदर्शिका और असेंबली जानकारी

6.1 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद या मरम्मत के दौरान सफाई की आवश्यकता हो, तो LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक समय तक न डुबोएं। अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई एजेंटों के उपयोग से बचें, क्योंकि वे एपॉक्सी लेंस या एनकैप्सुलेशन को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट

सही सोल्डरिंग, यांत्रिक स्थिरता और इष्टतम थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न (पैकेज पैड) प्रदान किए गए हैं। इस लेआउट का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग को रोकने और अच्छे सोल्डर फिलेट सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।

6.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग

LED, 8 मिमी चौड़ाई के एम्बॉस्ड कैरियर टेप में प्रदान किए जाते हैं, जो 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटे जाते हैं। कैरियर टेप पॉकेट आयाम और रील विनिर्देश (हब व्यास, फ्लैंज व्यास आदि) का विस्तृत विवरण दिया गया है, जो ANSI/EIA-481 मानक के अनुरूप है। यह पैकेजिंग स्वचालित असेंबली लाइनों के लिए महत्वपूर्ण है।

• मानक रील में 4000 पीस शामिल हैं।
• अंतिम संख्या के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 पीस है।
• प्रति रील में अधिकतम दो घटकों (खाली पॉकेट) का लगातार गायब होना अनुमेय है।

7. अनुप्रयोग सावधानियाँ और डिज़ाइन विचार

7.1 अपेक्षित उपयोग और विश्वसनीयता

ये LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उच्चतम विश्वसनीयता वाले या जहां विफलता सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है, ऐसे अनुप्रयोगों (जैसे, एयरोस्पेस, चिकित्सा जीवन समर्थन, यातायात नियंत्रण) के लिए, डिज़ाइन अपनाने से पहले विशिष्ट विश्वसनीयता मूल्यांकन और निर्माता से परामर्श करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है।

7.2 विद्युत डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:फॉरवर्ड करंट को निर्दिष्ट अधिकतम डीसी मान (हरे रंग के लिए 20mA, लाल/पीले रंग के लिए 30mA) तक सीमित करने के लिए हमेशा एक सीरीज़ रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें। इस मान से अधिक होने पर जीवनकाल कम हो जाएगा और विनाशकारी विफलता हो सकती है।
• रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन:एलईडी का रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज बहुत कम होता है (5V टेस्ट कंडीशन)। सर्किट डिजाइन को किसी भी रिवर्स बायस वोल्टेज के आवेदन को रोकना चाहिए; यदि एलईडी बाइपोलर सिग्नल से जुड़ा है, तो एक प्रोटेक्शन डायोड को समानांतर में जोड़ने पर विचार करें।
• थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि बिजली की खपत कम है, जंक्शन तापमान 125°C से नीचे रखा जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करें कि पीसीबी पर पर्याप्त तांबे का क्षेत्र (अनुशंसित पैड के अनुसार) हीट सिंक के रूप में उपलब्ध हो, खासकर उच्च परिवेश के तापमान पर या उच्च करंट पर ड्राइव करते समय।

7.3 प्रकाशीय डिजाइन विचार

• देखने का कोण:120 डिग्री का देखने का कोण एक विस्तृत विसरित प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है, जो स्थिति संकेतक के रूप में उपयुक्त है। अधिक केंद्रित प्रकाश किरण के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस) की आवश्यकता होती है।
• रंग एकरूपता ग्रेडिंग:ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां कई एलईडी के रंग की उपस्थिति एक समान होनी चाहिए (जैसे, ऐरे बैकलाइटिंग), सख्त तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग निर्दिष्ट करनी चाहिए (उदाहरण के लिए, हरे रंग के लिए GA या GB)।
• तीव्रता मिलान:इसी तरह, संकीर्ण सीमा की तीव्रता ग्रेडिंग निर्दिष्ट करने से उत्पाद में सभी संकेतक रोशनी की चमक एक समान सुनिश्चित होती है।

8. तकनीकी तुलना एवं चयन मार्गदर्शन

LTST-E143EGSW आधुनिक SMD LED की सामान्य विशेषताओं को जोड़ती है: RoHS अनुपालन, IR रिफ्लो संगतता और कैरियर टेप रील पैकेजिंग। इसकी प्रमुख भिन्नता हरे और पीले रंगों के लिए विशिष्ट बिनिंग संरचना में निहित है, जो कुछ सामान्य मॉडलों की तुलना में तरंग दैर्ध्य और तीव्रता चयन में अधिक सूक्ष्म दाना प्रदान करती है। चार-पिन पैकेज में प्रत्येक रंग के लिए अलग कैथोड पिन, बहुरंगी मॉड्यूल में स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देता है, जो कुछ सामान्य एनोड RGB पैकेजिंग से भिन्न है। इंजीनियरों को LED चुनते समय, फॉरवर्ड वोल्टेज (विशेष रूप से हरे InGaN चिप का उच्च V_F), व्यू एंगल और ल्यूमिनस इंटेंसिटी को एप्लिकेशन के विद्युत शक्ति बजट, ऑप्टिकल लेआउट और आवश्यक चमक के साथ क्रॉस-रेफरेंस करना चाहिए।

9. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं हरे LED को 30mA पर ड्राइव कर सकता हूं, जैसे मैं लाल और पीले LED को ड्राइव करता हूं?
उत्तर: नहीं। हरे मॉडल का डीसी फॉरवर्ड करंट पूर्ण अधिकतम रेटिंग 20mA है। इस रेटिंग से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है और वारंटी समाप्त हो सकती है।

प्रश्न: "JEDEC Level 3" प्री-कंडीशनिंग का क्या अर्थ है?
答：这意味着元件已在受控条件下进行烘烤和/或存储，以减少封装内的吸湿，使其在工厂条件（<30°C/60%RH）下具有 168 小时（7 天）的车间寿命，之后才需要重新烘烤以进行回流焊接。

प्रश्न: हरे LED का फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज (2.8-3.8V) लाल/पीले (1.7-2.5V) की तुलना में अधिक क्यों है?
उत्तर: यह अंतर्निहित अर्धचालक सामग्री के कारण होता है। हरे LED आमतौर पर इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) का उपयोग करते हैं, जिसका बैंडगैप लाल/पीले LED के लिए उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) की तुलना में व्यापक होता है। व्यापक बैंडगैप को पार करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: लेबल पर ग्रेडिंग कोड "B5" की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: संदर्भ तालिका के अनुसार, "B5" इंगित करता है: लाल तीव्रता ग्रेड = R2 (190-260 mcd), हरी तीव्रता ग्रेड = G2 (910-1185 mcd), पीली तीव्रता ग्रेड = Y1 (140-180 mcd)। तरंगदैर्ध्य ग्रेड एक अलग "D" कोड (जैसे D1, D2, आदि) द्वारा दर्शाया जाएगा।

10. डिजाइन उदाहरण: स्टेटस इंडिकेशन पैनल

परिदृश्य:तीन स्टेटस LED वाला एक कंट्रोल पैनल डिज़ाइन करें: लाल (फॉल्ट), हरा (रेडी), पीला (स्टैंडबाय)। उच्च और समान चमक की आवश्यकता है।

डिज़ाइन चरण:

1. चयन:LTST-E143EGSW का चयन करें, क्योंकि यह सामान्य पैकेज में उपलब्ध है और तीनों रंगों में आपूर्ति है।
2. ग्रेडिंग:प्रत्येक रंग की अधिकतम चमक प्राप्त करने के लिए लाल तीव्रता ग्रेड R3, हरा G3, पीला Y4 निर्दिष्ट करें। एक समान और संतृप्त रंग प्राप्त करने के लिए लाल तरंगदैर्ध्य ग्रेड RA, हरा GB, पीला YB निर्दिष्ट करें।
3. सर्किट डिज़ाइन:
   • पावर वोल्टेज (V_cc): 5V.
   • श्रृंखला प्रतिरोध की गणना करें, I सेट करें_F= 20mA (हरे के लिए 20mA का उपयोग करें, लाल/पीले रंग के लिए वांछित चमक के आधार पर 20-30mA का उपयोग किया जा सकता है)।
     • लाल प्रतिरोध (विशिष्ट V का उपयोग करें_F=2.1V): R = (5V - 2.1V) / 0.020A = 145 Ω। 150 Ω मानक मान का चयन करें।
     • हरा प्रतिरोध (विशिष्ट V का उपयोग करें_F=3.3V): R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ω। 82 Ω या 91 Ω मानक मान का चयन करें।
     • पीला प्रतिरोध (विशिष्ट V का उपयोग करें_F=2.1V): लाल के समान, 150 Ω।
   • प्रत्येक LED की बिजली खपत: P = V_F* I_F। हरे रंग के लिए: लगभग 66mW, 76mW अधिकतम सीमा के भीतर।
4. PCB लेआउट:अनुशंसित पैड लेआउट का उपयोग करें। पिन 2 (कॉमन एनोड) को एक रेसिस्टर के माध्यम से V से कनेक्ट करें।_cc। स्वतंत्र नियंत्रण के लिए, पिन 1, 4 और 3 (क्रमशः लाल, हरे और पीले रंग के कैथोड) को माइक्रोकंट्रोलर पिन या स्विच के माध्यम से ग्राउंड से कनेक्ट करें।
5. थर्मल जाँच:प्रत्येक LED की पावर खपत 75mW से कम और पैड क्षेत्र 16mm² होने पर, एक सामान्य इनडोर वातावरण में जंक्शन तापमान वृद्धि बहुत कम होगी, जिससे दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।