SMD LED पीला डिफ्यूज़्ड लेंस LTSN-B680VSST - पैकेज आयाम - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.8-2.4V - ल्यूमिनस इंटेंसिटी 710-1400mcd - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के विनिर्देशों का विवरण देता है। डिवाइस में एक डिफ्यूज़्ड लेंस है और पीला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। SMD एलईडी को स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर प्रदान करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस एलईडी के प्राथमिक लाभों में स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता शामिल है, जो उच्च मात्रा में इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में मानक हैं। इसे 7-इंच व्यास के रीलों पर लपेटी गई 8mm टेप पर पैक किया जाता है, जिससे कुशल हैंडलिंग और असेंबली सुविधाजनक होती है। डिवाइस प्रासंगिक उद्योग मानकों का अनुपालन करता है और उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। लक्षित अनुप्रयोग दूरसंचार उपकरण, कार्यालय स्वचालन उपकरण, घरेलू उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली और इनडोर साइनेज या डिस्प्ले अनुप्रयोगों तक फैले हैं जहां विश्वसनीय संकेतक प्रकाश की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

एलईडी का प्रदर्शन विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किया गया है, आमतौर पर 25°C के परिवेश के तापमान (Ta) पर। सर्किट डिजाइन और प्रदर्शन पूर्वानुमान के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाहर डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के बाहर संचालन की सलाह नहीं दी जाती है। प्रमुख सीमाओं में अधिकतम 120 mW की पावर डिसिपेशन, 50 mA की निरंतर DC फॉरवर्ड करंट (IF), और पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत 80 mA का पीक फॉरवर्ड करंट शामिल है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 5 V है। डिवाइस -40°C से +100°C के तापमान सीमा के भीतर संचालन और भंडारण के लिए रेटेड है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

ये सामान्य संचालन स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv), जो अनुभव की गई चमक का माप है, 20 mA के फॉरवर्ड करंट पर चलाए जाने पर न्यूनतम 710 mcd से अधिकतम 1400 mcd तक होती है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2), जिसे पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां तीव्रता इसके अक्षीय मूल्य के आधे तक गिर जाती है, आमतौर पर 120 डिग्री होती है, जो संकेतक रोशनी के लिए उपयुक्त एक विस्तृत व्यूइंग पैटर्न दर्शाती है। 20 mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 1.8 V से 2.4 V तक होता है, जो श्रृंखला रोकनेवाला मूल्यों और बिजली आपूर्ति डिजाइन की गणना के लिए महत्वपूर्ण है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd), जो अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करता है, 586.5 nm और 592.5 nm के बीच निर्दिष्ट है, जो इसे स्पेक्ट्रम के पीले क्षेत्र में रखता है। रिवर्स करंट (IR) आमतौर पर बहुत कम होता है, 5V के पूर्ण रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 10 µA होता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उन भागों का चयन करने की अनुमति देता है जो विशिष्ट वोल्टेज, चमक और रंग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) रैंक

एलईडी को 20 mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर बिन किया जाता है। बिन कोड D2, D3, और D4 क्रमशः 1.80-2.00V, 2.00-2.20V, और 2.20-2.40V के वोल्टेज रेंज से मेल खाते हैं, प्रति बिन ±0.1V की सहनशीलता के साथ। एक ही Vf बिन से एलईडी का चयन करने से कई डिवाइस समानांतर में जुड़े होने पर वर्तमान एकरूपता बनाए रखने में मदद मिलती है।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) रैंक

चमक को 20 mA पर बिन V1 (710-875 mcd), V2 (875-1120 mcd), और W1 (1120-1400 mcd) में वर्गीकृत किया गया है, प्रति बिन 11% सहनशीलता के साथ। यह एलईडी की एक सरणी में चमक स्तरों का मिलान करने की अनुमति देता है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) रैंक

रंग (तरंगदैर्ध्य) को कोड J (586.5-589.5 nm) और K (589.5-592.5 nm) में बिन किया गया है, ±1 nm सहनशीलता के साथ। यह रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां एक समान उपस्थिति महत्वपूर्ण है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल डेटा संदर्भित है, ऐसे डिवाइसों के लिए विशिष्ट वक्र मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V) वक्र घातीय संबंध दिखाता है, जो ऑपरेटिंग पॉइंट निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र आमतौर पर ऑपरेटिंग रेंज के भीतर एक निकट-रैखिक संबंध दिखाता है, लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्ति हो सकती है। स्पेक्ट्रल वितरण वक्र लगभग 591 nm के आसपास एक पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) दिखाएगा जिसकी स्पेक्ट्रल हाफ-विड्थ (Δλ) लगभग 15 nm होती है, जो रंग की शुद्धता को परिभाषित करती है। प्रदर्शन तापमान के साथ भी बदलता है; ल्यूमिनस इंटेंसिटी आम तौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घट जाती है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

एलईडी एक मानक SMD पैकेज में रखा गया है। विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं, जो लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और लेंस ज्यामिति निर्दिष्ट करते हैं। ये आयाम PCB फुटप्रिंट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। दस्तावेज़ में विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न (पैड) डिजाइन शामिल हैं, जो रीफ्लो के दौरान उचित सोल्डर जोड़ गठन सुनिश्चित करने के लिए पैड आकार और स्पेसिंग निर्दिष्ट करते हैं। डिवाइस में एक पोलैरिटी मार्किंग है, आमतौर पर पैकेज पर एक कैथोड इंडिकेटर, जिसे PCB फुटप्रिंट के साथ सही ढंग से संरेखित किया जाना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 अनुशंसित IR रीफ्लो प्रोफाइल

लीड-मुक्त सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, J-STD-020B के अनुरूप एक प्रोफाइल की अनुशंसा की जाती है। प्रमुख मापदंडों में 150-200°C का प्रीहीट तापमान, 260°C से अधिक न होने वाला पीक बॉडी तापमान, और विशिष्ट सोल्डर पेस्ट के लिए तैयार लिक्विडस (TAL) से ऊपर का समय शामिल है। कुल प्रीहीट समय अधिकतम 120 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। ये स्थितियां एलईडी पैकेज या एपॉक्सी लेंस को थर्मल क्षति से बचाने के लिए आवश्यक हैं।

6.2 भंडारण स्थितियां

एलईडी नमी-संवेदनशील हैं। जब उन्हें डिसिकेंट के साथ उनके मूल सील्ड मॉइस्चर-बैरियर बैग में संग्रहीत किया जाता है, तो उन्हें ≤ 30°C और ≤ 70% RH पर रखा जाना चाहिए, एक वर्ष की अनुशंसित उपयोग-भीतर अवधि के साथ। एक बार बैग खोलने के बाद, भंडारण वातावरण ≤ 30°C और ≤ 60% RH होना चाहिए। परिवेश की स्थितियों के संपर्क में 168 घंटे से अधिक समय तक रहने वाले घटकों को सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रीफ्लो के दौरान \"पॉपकॉर्निंग\" को रोका जा सके।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रसायन पैकेज सामग्री या लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकेजिंग में उभरे हुए कैरियर टेप (8mm पिच) पर रखे गए एलईडी और कवर टेप के साथ सील किए गए एलईडी शामिल होते हैं। यह टेप एक मानक 7-इंच (178 mm) व्यास के रील पर लपेटा जाता है। प्रत्येक पूर्ण रील में 2000 टुकड़े होते हैं। एक पूर्ण रील से कम मात्रा के लिए, 500 टुकड़ों की न्यूनतम पैक मात्रा उपलब्ध हो सकती है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

एलईडी करंट-संचालित डिवाइस हैं। स्थिर और समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से जब कई एलईडी का उपयोग किया जाता है, तो प्रत्येक एलईडी को श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला के साथ चलाया जाना चाहिए। रोकनेवाला मूल्य (R) सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहां Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, VF एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज है (सबसे खराब स्थिति की करंट गणना के लिए अधिकतम मूल्य का उपयोग करें), और IF वांछित फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए, 20 mA)। व्यक्तिगत रोकनेवाला के बिना समानांतर में एलईडी चलाने की अनुशंसा नहीं की जाती है क्योंकि VF में भिन्नता के कारण महत्वपूर्ण करंट असंतुलन और असमान चमक हो सकती है।

8.2 डिजाइन विचार

थर्मल वातावरण पर विचार करें। अधिकतम करंट रेटिंग पर या उसके निकट संचालन करने से अधिक गर्मी उत्पन्न होगी, जिससे ल्यूमिनस आउटपुट और जीवनकाल कम हो सकता है। उच्च-करंट या उच्च-परिवेश-तापमान अनुप्रयोगों में गर्मी अपव्यय के लिए पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वायस आवश्यक हो सकते हैं। विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए सुनिश्चित करें कि PCB लेआउट अनुशंसित पैड ज्यामिति से मेल खाता है। लाइट गाइड या बेज़ल डिजाइन करते समय विस्तृत व्यूइंग एंगल (120°) को ध्यान में रखें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुराने थ्रू-होल एलईडी की तुलना में, यह SMD प्रकार महत्वपूर्ण स्थान बचत, स्वचालित असेंबली के लिए बेहतर उपयुक्तता और अक्सर तार बॉन्ड की अनुपस्थिति के कारण बेहतर विश्वसनीयता प्रदान करता है। SMD पीले एलईडी श्रेणी के भीतर, इस भाग के लिए प्रमुख विभेदकों में उच्च ल्यूमिनस इंटेंसिटी (1400 mcd तक), विस्तृत व्यूइंग एंगल, और AlInGaP तकनीक के उपयोग का विशिष्ट संयोजन शामिल है, जो आम तौर पर पीले प्रकाश के लिए कुछ अन्य अर्धचालक सामग्रियों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। विस्तृत बिनिंग संरचना डिजाइनरों को रंग और चमक स्थिरता पर सटीक नियंत्रण प्रदान करती है।

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

प्रश्न: 5V आपूर्ति के लिए मुझे किस रोकनेवाला मूल्य का उपयोग करना चाहिए?

उत्तर: 2.4V के अधिकतम VF और 20mA के लक्ष्य IF का उपयोग करते हुए: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 ओम। एक मानक 130 या 150 ओम रोकनेवाला उपयुक्त होगा, रोकनेवाले में वास्तविक पावर डिसिपेशन की जांच करें।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 50 mA पर लगातार चला सकता हूं?

उत्तर: हालांकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 50 mA DC है, इस सीमा पर संचालन से दीर्घायु कम हो सकती है और जंक्शन तापमान बढ़ सकता है, जिससे प्रकाश आउटपुट कम हो सकता है। इष्टतम विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए, 20 mA के विशिष्ट परीक्षण करंट पर या उससे नीचे चलाने की अनुशंसा की जाती है।

प्रश्न: मैं एक सरणी में समान चमक कैसे सुनिश्चित करूं?

उत्तर: प्रत्येक एलईडी के लिए व्यक्तिगत करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला का उपयोग करें और, यदि संभव हो, खरीद के दौरान एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) और फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) बिन से एलईडी निर्दिष्ट करें।

प्रश्न: क्या यह एलईडी बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?

उत्तर: डेटाशीट इनडोर साइनेज/डिस्प्ले सहित अनुप्रयोगों को निर्दिष्ट करती है। बाहरी उपयोग के लिए, लेंस की यूवी प्रतिरोध, व्यापक तापमान चक्रण और वाटरप्रूफ सीलिंग जैसे कारक महत्वपूर्ण हैं और यहां स्पष्ट रूप से शामिल नहीं हैं। यह मुख्य रूप से इनडोर/सौम्य वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया है।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग मामला

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।पैनल को लिंक गतिविधि और सिस्टम स्थिति दिखाने के लिए दस पीले संकेतक रोशनी की आवश्यकता है। डिजाइनर इस एलईडी को इसकी चमक, विस्तृत व्यूइंग एंगल और स्वचालित असेंबली के साथ संगतता के लिए चुनता है। प्रत्येक एलईडी 3.3V माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन और ग्राउंड के बीच एक 56 ओम श्रृंखला रोकनेवाला (एक विशिष्ट VF 2.2V पर ~20mA के लिए गणना की गई) के माध्यम से जुड़ी हुई है। PCB लेआउट अनुशंसित पैड फुटप्रिंट का उपयोग करता है। डिजाइनर स्थिर चमक और माइक्रोकंट्रोलर पिन से वर्तमान खपत सुनिश्चित करने के लिए Vf के लिए बिन कोड D3 और Iv के लिए V2 निर्दिष्ट करता है। एलईडी को हल्के से डिफ्यूज़्ड एक्रिलिक पैनल के पीछे रखा गया है। असेंबल किए गए बोर्ड को निर्दिष्ट लीड-मुक्त प्रोफाइल का उपयोग करके IR रीफ्लो से गुजारा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और पूरी तरह कार्यात्मक संकेतक होते हैं।

12. सिद्धांत परिचय

इस एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन AlInGaP सामग्री से बने एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहां वे पुनर्संयोजन करते हैं। इस पुनर्संयोजन के दौरान जारी ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है, इस मामले में, पीला। डिफ्यूज़्ड लेंस में बिखरने वाले कण होते हैं जो प्रकाश को फैलाने में मदद करते हैं, एक स्पष्ट लेंस की तुलना में एक व्यापक, अधिक समान व्यूइंग एंगल बनाते हैं।

13. विकास प्रवृत्तियां

SMD एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च ल्यूमिनस प्रभावकारिता (विद्युत इनपुट के प्रति वाट अधिक प्रकाश आउटपुट) की ओर जारी है, जिससे चमकीले डिस्प्ले या कम बिजली की खपत संभव होती है। पैकेज आकार लगातार छोटे हो रहे हैं जबकि प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखा या सुधार किया जा रहा है। उच्च-गुणवत्ता वाले डिस्प्ले अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने के लिए बेहतर रंग स्थिरता और कड़ी बिनिंग सहनशीलता पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है। इसके अलावा, उच्च तापमान और आर्द्रता स्थितियों के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता उपयुक्त अनुप्रयोगों की सीमा का विस्तार करने के लिए एक चल रहा विकास क्षेत्र है। लीड-मुक्त, उच्च-तापमान सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ व्यापक संगतता के लिए ड्राइव मानक बनी हुई है।