SMD LED फैलाव लेंस द्वि-रंग (लाल/हरा) - पैकेज आयाम - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.8-2.4V - पावर डिसिपेशन 72mW - हिन्दी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है, जिसमें एक ही पैकेज के भीतर द्वि-रंग (लाल और हरा) विन्यास है। डिवाइस एक फैलाव लेंस का उपयोग करता है, जो व्यापक और अधिक समान प्रकाश वितरण प्राप्त करने में सहायता करता है, जिससे यह रंग भेद के साथ संकेतक कार्य या बैकलाइटिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनता है। LED का निर्माण दोनों रंग चिप्स के लिए AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) तकनीक का उपयोग करके किया गया है, जो अपनी दक्षता और चमक के लिए जानी जाती है। इसे स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरण और मानक इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण वर्कफ़्लो के अनुरूप है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 अधिकतम पूर्ण रेटिंग्स

अधिकतम पूर्ण रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं, जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये मान 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं। लाल और हरी चिप्स के लिए, निरंतर DC फॉरवर्ड करंट 30 mA पर रेटेड है। पीक फॉरवर्ड करंट, जो पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत लागू होता है, 80 mA है। अधिकतम अनुमेय रिवर्स वोल्टेज 5 V है। प्रत्येक चिप के लिए कुल पावर डिसिपेशन 72 mW है। डिवाइस -40°C से +85°C के तापमान सीमा के भीतर संचालन के लिए रेटेड है और -40°C से +100°C तक के वातावरण में संग्रहीत किया जा सकता है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर Ta=25°C और 20 mA के एक मानक परीक्षण करंट (IF) पर मापे जाते हैं।

• दीप्त तीव्रता (Iv):लाल चिप के लिए, न्यूनतम दीप्त तीव्रता 112.0 mcd है, जिसकी अधिकतम सीमा 280.0 mcd है। हरी चिप की न्यूनतम सीमा 71.0 mcd और अधिकतम 224.0 mcd है। विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं है, जो दर्शाता है कि प्रदर्शन बिनिंग के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है।
• दृश्य कोण (2θ1/2):विशिष्ट पूर्ण दृश्य कोण 120 डिग्री है, जिसका अर्थ है कि वह ऑफ-एक्सिस कोण जहाँ तीव्रता अपने ऑन-एक्सिस मान के आधे तक गिर जाती है, 60 डिग्री है। यह व्यापक कोण एक फैलाव लेंस की विशेषता है।
• तरंगदैर्ध्य:लाल चिप की विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) 639 nm और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 631 nm है। हरी चिप की विशिष्ट λP 574 nm और λd 571 nm है। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ) लाल के लिए 20 nm और हरे के लिए 15 nm है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):दोनों रंगों के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज 20 mA पर न्यूनतम 1.8 V से अधिकतम 2.4 V तक होती है, जिसमें ±0.1 V की सहनशीलता नोट की गई है।
• रिवर्स करंट (IR):अधिकतम रिवर्स करंट 10 μA है जब 5 V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

अनुप्रयोगों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को उनकी दीप्त तीव्रता के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिज़ाइनरों को उन भागों का चयन करने की अनुमति देता है जो विशिष्ट चमक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 लाल रंग बिनिंग

लाल चिप के लिए दीप्त तीव्रता को चार बिन में वर्गीकृत किया गया है: R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd), और S2 (224.0-280.0 mcd)।

3.2 हरा रंग बिनिंग

हरी चिप पाँच बिन का उपयोग करती है: Q1 (71.0-90.0 mcd), Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), और S1 (180.0-224.0 mcd)। प्रत्येक तीव्रता बिन पर ±11% की सहनशीलता लागू की जाती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विद्युत और प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है। हालाँकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में प्रदान नहीं किए गए हैं, ऐसे वक्र आम तौर पर फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज (IV वक्र) के बीच संबंध, फॉरवर्ड करंट के साथ दीप्त तीव्रता में भिन्नता, फॉरवर्ड वोल्टेज और दीप्त तीव्रता की तापमान निर्भरता, और स्पेक्ट्रल पावर वितरण को दर्शाते हैं। इन वक्रों का विश्लेषण गैर-मानक स्थितियों, जैसे विभिन्न ड्राइव करंट या परिवेश तापमान के तहत डिवाइस व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 डिवाइस आयाम और पिन असाइनमेंट

LED एक EIA मानक पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। विशिष्ट आयामीय चित्र का संदर्भ दिया गया है। द्वि-रंग LED के लिए पिन असाइनमेंट इस प्रकार है: पिन 1 और 2 लाल चिप को सौंपे गए हैं, और पिन 3 और 4 हरी चिप को सौंपे गए हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.2 mm है।

5.2 टेप और रील पैकेजिंग

घटक 7-इंच व्यास की रीलों पर 8mm टेप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो स्वचालित असेंबली के साथ संगत हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग EIA-481-1-B विनिर्देशों का पालन करती है। नोट्स निर्दिष्ट करते हैं कि खाली पॉकेट सीलबंद हैं, शेष के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है, और प्रति रील अधिकतम दो लगातार लापता घटकों की अनुमति है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल

लीड-मुक्त सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, J-STD-020B के अनुरूप एक इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफ़ाइल की सिफारिश की जाती है। मुख्य पैरामीटर में 150-200°C का प्री-हीट तापमान, अधिकतम 120 सेकंड तक का प्री-हीट समय, 260°C से अधिक नहीं का शिखर तापमान, और लिक्विडस के ऊपर (या शिखर पर) अधिकतम 10 सेकंड का समय शामिल है। रीफ्लो अधिकतम दो बार किया जाना चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि सोल्डरिंग आयरन का उपयोग कर रहे हैं, तो टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रति लीड सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। हैंड सोल्डरिंग केवल एक बार किया जाना चाहिए।

6.3 भंडारण और हैंडलिंग

डिसिकेंट के साथ अनओपन्ड नमी-रोधी बैग के लिए, LED को ≤30°C और ≤70% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार खोलने के बाद, भंडारण वातावरण ≤30°C और ≤60% RH होना चाहिए। अपने मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को 168 घंटे के भीतर IR रीफ्लो से गुजरना चाहिए। इस अवधि से अधिक समय तक भंडारण के लिए, असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेकिंग की सिफारिश की जाती है।

6.4 सफाई

यदि सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग किया जाना चाहिए। LED को सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायनों से बचना चाहिए क्योंकि वे पैकेज को नुकसान पहुँचा सकते हैं।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह द्वि-रंग LED स्थिति संकेतकों, पावर/चार्ज संकेतकों, आइकन या प्रतीकों के लिए बैकलाइटिंग जिन्हें दो-रंग स्थितियों (जैसे, चालू/बंद, सक्रिय/स्टैंडबाय, जाओ/प्रतीक्षा) की आवश्यकता होती है, और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स डिस्प्ले के लिए उपयुक्त है। फैलाव लेंस इसे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहाँ एक व्यापक दृश्य कोण और नरम, चकाचौंध रहित प्रकाश वांछित है।

7.2 डिज़ाइन विचार

ड्राइव विधि:LED करंट-संचालित डिवाइस हैं। एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से जब कई LED समानांतर में जुड़े होते हैं, तो प्रत्येक LED या प्रत्येक रंग चैनल के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग किया जाना चाहिए। रोकनेवाले का मान आपूर्ति वोल्टेज (Vcc), वांछित फॉरवर्ड करंट (IF, आमतौर पर 20 mA), और LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के आधार पर गणना की जाती है: R = (Vcc - VF) / IF।

थर्मल प्रबंधन:हालाँकि पावर डिसिपेशन अपेक्षाकृत कम है, गर्मी अपव्यय के लिए पर्याप्त PCB लेआउट सुनिश्चित करना एक अच्छा अभ्यास है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान वातावरण में या अधिकतम रेटिंग्स के निकट ड्राइव करते समय।

ध्रुवता और स्थान:पिन असाइनमेंट आरेख के अनुसार सही अभिविन्यास महत्वपूर्ण है। उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट का पालन किया जाना चाहिए।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

इस घटक के मुख्य विभेदकों में एक ही SMD पैकेज में इसकी द्वि-रंग क्षमता शामिल है, जो दो अलग-अलग LED का उपयोग करने की तुलना में बोर्ड स्थान बचाती है। AlInGaP तकनीक का उपयोग आम तौर पर लाल और एम्बर रंगों के लिए कुछ अन्य सामग्री प्रणालियों की तुलना में उच्च दक्षता और तापमान पर बेहतर प्रदर्शन स्थिरता प्रदान करता है। फैलाव लेंस द्वारा प्रदान किया गया 120-डिग्री दृश्य कोण व्यापक दृश्यता प्रदान करता है। RoHS के अनुपालन और लीड-मुक्त रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे आधुनिक, पर्यावरण-जागरूक विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

प्र: क्या मैं लाल और हरी चिप्स को एक साथ चलाकर पीला/नारंगी रंग बना सकता हूँ?

उ: हालाँकि विद्युत रूप से संभव है, दोनों चिप्स को चलाकर रंगों को मिलाने के लिए एक विशिष्ट वर्णिकता प्राप्त करने के लिए सावधानीपूर्वक करंट नियंत्रण की आवश्यकता होती है। डेटाशीट मिश्रित-रंग विनिर्देश प्रदान नहीं करती है, इसलिए परिणाम भिन्न हो सकते हैं। समर्पित रंग मिश्रण के लिए, विशेषता वर्ण निर्देशांक वाले एक समर्पित RGB LED की सिफारिश की जाती है।

प्र: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?

उ: शिखर तरंगदैर्ध्य (λP) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अधिकतम होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) CIE वर्णिकता आरेख से प्राप्त होता है और स्पेक्ट्रम की उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो LED के अनुभव किए गए रंग से मेल खाती है। λd डिस्प्ले अनुप्रयोगों में रंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक है।

प्र: मैं अपने अनुप्रयोग के लिए सही बिन का चयन कैसे करूँ?

उ: अपने डिज़ाइन के लिए आवश्यक न्यूनतम चमक के आधार पर एक बिन चुनें, जो सबसे खराब स्थितियों (जैसे, अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज, उच्च तापमान) के तहत हो। उच्च न्यूनतम तीव्रता वाले बिन का उपयोग करने से डिज़ाइन मार्जिन प्रदान होता है। एक उत्पाद में कई इकाइयों में स्थिरता एकल बिन कोड निर्दिष्ट करके प्राप्त की जाती है।

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग मामला

परिदृश्य: एक पोर्टेबल डिवाइस के लिए द्वि-स्थिति संकेतक

एक हैंडहेल्ड मेडिकल मॉनिटर में, इस LED का उपयोग बैटरी स्थिति को इंगित करने के लिए किया जा सकता है। जब बैटरी चार्ज हो रही होती है, तो हरी LED जलती है। जब बैटरी कम होती है, तो लाल LED जलती है। एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन एक श्रृंखला रोकनेवाला के साथ एक सरल ट्रांजिस्टर स्विच सर्किट के माध्यम से प्रत्येक रंग को नियंत्रित कर सकता है। व्यापक दृश्य कोण सुनिश्चित करता है कि स्थिति विभिन्न कोणों से दिखाई दे। डिज़ाइन को फॉरवर्ड वोल्टेज अंतर को ध्यान में रखना चाहिए और सुनिश्चित करना चाहिए कि करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना प्रत्येक रंग के लिए अलग से की जाए यदि उन्हें एक ही वोल्टेज रेल से चलाया जा रहा हो, हालाँकि इस मामले में उनके VF रेंज समान हैं।

11. संचालन सिद्धांत परिचय

एक AlInGaP LED में प्रकाश उत्सर्जन इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। जब p-n जंक्शन के पार एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। उनका पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में अर्धचालक सामग्रियों की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। एक फैलाव लेंस, जो आम तौर पर बिखरने वाले कणों के साथ एपॉक्सी या सिलिकॉन से बना होता है, चिप के ऊपर ढाला जाता है। यह लेंस प्रकाश को बिखेरता है, उत्सर्जन पैटर्न को एक संकीर्ण बीम से एक व्यापक, लैम्बर्टियन-जैसे वितरण तक विस्तृत करता है, जिससे प्रभावी दृश्य कोण बढ़ जाता है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान

SMD संकेतक LED में सामान्य रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर जारी है, जो कम करंट पर समान चमक की अनुमति देता है, जिससे बिजली की खपत और गर्मी उत्पादन कम होता है। प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते हुए या सुधारते हुए लघुकरण की ओर भी एक प्रेरणा है। कठोर पर्यावरणीय स्थितियों (तापमान, आर्द्रता) के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता एक स्थिर फोकस है। इसके अलावा, मानक पैकेज फुटप्रिंट के भीतर कई रंगों और यहाँ तक कि अंतर्निहित नियंत्रण IC (जैसे एड्रेसेबल RGB LED) का एकीकरण अधिक सामान्य होता जा रहा है, जो PCB पर प्रति इकाई क्षेत्र में अधिक कार्यक्षमता प्रदान करता है।