SMD Low Power LED 45-21S PLCC-2 Datasheet - Package 3.5x2.8x1.9mm - Voltage 2.9-3.6V - Power 0.27W - White Light - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

45-21S/XK2C श्रृंखला सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) कम-शक्ति वाले सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) का एक परिवार है, जो पीएलसीसी-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में रखा गया है। यह उत्पाद सामान्य प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें एक कॉम्पैक्ट आकार, उच्च दक्षता और विश्वसनीय प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। पैकेज में एक सफेद एलईडी डाई और एक वॉटर-क्लियर रेजिन लेंस है, जो इसके उच्च दीप्तिमान आउटपुट और चौड़े व्यूइंग एंगल में योगदान देता है।

इस एलईडी श्रृंखला के मुख्य लाभों में लुमेन रखरखाव के लिए LM-80 मानक के प्रमाणीकरण शामिल है, जो दीर्घकालिक विश्वसनीयता और प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करता है। यह सीसा-मुक्त सामग्री से निर्मित है और RoHS (प्रतिबंधित पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देश का पूर्ण अनुपालन करता है। डिवाइस क्रोमैटिसिटी और फ्लक्स के लिए ANSI (अमेरिकन नेशनल स्टैंडर्ड्स इंस्टीट्यूट) मानक बिनिंग का उपयोग करता है, जो उत्पादन बैचों में रंग स्थिरता और पूर्वानुमेय प्रकाश आउटपुट सुनिश्चित करता है। इसके प्राथमिक लक्षित बाजारों में प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है, जिसमें सामान्य परिवेश प्रकाश व्यवस्था, सजावटी और एक्सेंट लाइटिंग, मनोरंजन प्रकाश व्यवस्था, स्थिति संकेतक, बैकलाइटिंग और स्विच प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस की परिचालन सीमाएँ उन स्थितियों में परिभाषित की गई हैं जहाँ सोल्डरिंग पॉइंट तापमान (T_{सोल्डरिंग}) 25°C पर बनाए रखा जाता है। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• फॉरवर्ड करंट (I_F): 75 mA (Continuous)
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA (1/10 ड्यूटी साइकिल और 10ms पल्स चौड़ाई के साथ पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय)
• Power Dissipation (P_d): 270 mW
• Operating Temperature (T_opr): -40°C से +85°C
• भंडारण तापमान (T_stg): -40°C से +100°C
• थर्मल रेज़िस्टेंस (R_{th J-S}): 50 °C/W (जंक्शन से सोल्डरिंग पॉइंट)
• जंक्शन तापमान (T_j): 125 °C (अधिकतम)
• सोल्डरिंग तापमान: रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, 10 सेकंड के लिए 260°C का शिखर तापमान निर्दिष्ट है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, अधिकतम 3 सेकंड के लिए 350°C का तापमान अनुमत है।

महत्वपूर्ण नोट: ये एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील हैं। अव्यक्त या विनाशकारी विफलता को रोकने के लिए असेंबली और हैंडलिंग के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

निम्नलिखित मापदंडों को T की मानक परीक्षण स्थिति पर मापा जाता है_{सोल्डरिंग} = 25°C और 60 mA की अग्र धारा (I_F) पर, जो कि सामान्य संचालन बिंदु है।

• Luminous Flux (Φ): कुल दृश्य प्रकाश उत्पादन। न्यूनतम मान 16 लुमेन (एलएम) से शुरू होता है, अधिकतम विशिष्ट बिन कोड के आधार पर 27 एलएम तक हो सकता है। चमकदार फ्लक्स के लिए ±11% की सहनशीलता लागू होती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 60 एमए पर संचालित होने पर एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप। यह न्यूनतम 2.9 वी से अधिकतम 3.6 वी तक होता है, बिन किए गए समूहों के लिए ±0.1V की सहनशीलता के साथ।
• कलर रेंडरिंग इंडेक्स (Ra या CRI): यह मापता है कि प्रकाश स्रोत वस्तुओं के रंगों को प्राकृतिक प्रकाश स्रोत की तुलना में कितनी सटीकता से प्रकट करता है। प्रदान की गई बड़े पैमाने पर उत्पादन सूची के लिए, न्यूनतम CRI 80 है, जिसकी सहनशीलता ±2 है।
• देखने का कोण (2θ_1/2): वह कोण जिस पर दीप्त तीव्रता 0° (अक्ष पर) के मान की आधी हो जाती है। इस LED में 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण है, जो विशिष्ट है।
• Reverse Current (I_R): 5V रिवर्स बायस लगाने पर लीकेज करंट। अधिकतम निर्दिष्ट मान 50 µA है।

3. Binning System Explanation

उत्पाद प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर्स को वर्गीकृत करने के लिए एक व्यापक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है, जो डिज़ाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए सटीक विशेषताओं वाले एलईडी का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.1 उत्पाद क्रमांकन और बिनिंग डिकोडिंग

पार्ट नंबर एक विशिष्ट संरचना का अनुसरण करता है: 45–21S / X K 2 C – H XX XX XX XX XXZ6 / 2Tमहत्वपूर्ण बिनिंग जानकारी "HXX XX XX XX XX" खंड और प्रत्यय के भीतर समाहित है।

• फॉरवर्ड करंट इंडेक्स (Z6): यह दर्शाता है कि नॉमिनल फॉरवर्ड करंट 60 mA है।
• उदाहरण डिकोड (45-21S/KK2C-H2727L7M4B2Z6/2T):
  • KK: यह न्यूनतम 80 के कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) को दर्शाता है।
  • H2727: Correlated Color Temperature (CCT) निर्दिष्ट करता है। पहले दो अंक (27) केल्विन के सैकड़ों में न्यूनतम CCT (2700K) का प्रतिनिधित्व करते हैं, और अंतिम दो अंक (27) अधिकतम CCT (2700K) का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो एक सख्त 2700K बिन को दर्शाता है।
  • L7: न्यूनतम चमकदार फ्लक्स (16-17 lm) के लिए बिन कोड।
  • M4: अधिकतम चमकदार फ्लक्स के लिए बिन कोड (21-24 lm).
  • B2: फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए बिन समूह (2.9-3.0V).

3.2 कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) बिनिंग

CRI को एकल-अक्षर कोड का उपयोग करके बिन किया जाता है जो न्यूनतम मान का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• M: CRI(Min.) = 60
• N: CRI(Min.) = 65
• L: CRI(Min.) = 70
• Q: CRI(Min.) = 75
• K: CRI(Min.) = 80
• H: CRI(Min.) = 90

Tolerance for CRI is ±2.

3.3 Luminous Flux Binning

फ्लक्स बिन्स को एक अक्षर-संख्या संयोजन (जैसे, L7, M4) द्वारा परिभाषित किया जाता है। तालिका प्रत्येक बिन कोड के लिए लुमेन में न्यूनतम और अधिकतम ल्यूमिनस फ्लक्स निर्दिष्ट करती है जब I_F=60mA पर संचालित किया जाता है।

• L7: 16 - 17 lm
• L8: 17 - 18 lm
• L9: 18 - 19 lm
• M3: 19 - 21 lm
• M4: 21 - 24 lm
• N3: 24 - 27 lm

कुल दीप्त फ्लक्स सहनशीलता ±11% है।

3.4 Forward Voltage Binning

फॉरवर्ड वोल्टेज को एक मुख्य समूह (जैसे, B2) के अंतर्गत समूहीकृत किया जाता है और आगे बिन कोड (36 से 42) में उप-विभाजित किया जाता है। प्रत्येक कोड 0.1V की सीमा से संबंधित होता है।

• समूह B2, बिन 36: 2.9 - 3.0 V
• समूह B2, बिन 37: 3.0 - 3.1 V
• ... up to Bin 42: 3.5 - 3.6 V

The tolerance for forward voltage within a bin is ±0.1V.

3.5 Chromaticity and CCT Binning

डेटाशीट CIE 1931 डायग्राम पर विभिन्न CCTs जैसे 2700K, 3000K, 3500K, और 4000K के लिए विस्तृत क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट (CIE x, y) बॉक्स प्रदान करती है। प्रत्येक CCT को कई बिनों में विभाजित किया गया है (उदाहरण के लिए, 2700K के लिए: 27K-A, 27K-B, 27K-C, 27K-D, 27K-F, 27K-G)। प्रत्येक बिन को चार कोऑर्डिनेट जोड़े के एक सेट द्वारा परिभाषित किया गया है जो क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक चतुर्भुज बनाते हैं। यह बहुत सटीक रंग चयन और स्थिरता की अनुमति देता है। प्रत्येक मुख्य बिन समूह (जैसे, 27K-A/B 2580K-2870K को कवर करते हैं) के प्रभावी CCT के लिए संदर्भ श्रेणियां प्रदान की गई हैं।

4. Mass Production List for CRI > 80

निम्न तालिका बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपलब्ध मानक उत्पाद विन्यासों को सूचीबद्ध करती है, जिन सभी का न्यूनतम CRI 80 है।

5. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

5.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• General Lighting: LED बल्ब, ट्यूब और पैनल के लिए आदर्श जहाँ उच्च दक्षता और अच्छा रंग प्रतिपादन आवश्यक हो।
• Decorative & Entertainment Lighting: इसके व्यापक दृश्य कोण और सुसंगत कलर बिन के कारण, एक्सेंट लाइटिंग, कोव लाइटिंग और स्टेज लाइटिंग के लिए उपयुक्त।
• Indicators & Switch Lights: बैकलिट स्विच, उपकरण स्थिति संकेतक और पैनल प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किया जा सकता है।
• Architectural & Retail Illumination: उच्च CRI विकल्प (80+ न्यूनतम) इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जहाँ सटीक रंग प्रतिपादन महत्वपूर्ण है, जैसे कि खुदरा प्रदर्शन या कला प्रकाश व्यवस्था में।

5.2 Design Considerations

• करंट ड्राइविंग: एलईडी के साथ श्रृंखला में हमेशा एक स्थिर धारा ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। नाममात्र ऑपरेटिंग पॉइंट 60mA है, लेकिन सर्किट को इस तरह डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि यह 75mA निरंतर धारा के पूर्ण अधिकतम रेटिंग को कभी न पार करे।
• थर्मल प्रबंधन: जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक 50°C/W के थर्मल प्रतिरोध के साथ, उचित पीसीबी थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। पर्याप्त तांबे का क्षेत्र (थर्मल पैड) और संभवतः डिवाइस के नीचे वाया सुनिश्चित करें ताकि गर्मी दूर हो सके, खासकर जब उच्च परिवेश के तापमान या अधिकतम धारा पर संचालित किया जा रहा हो। अधिकतम जंक्शन तापमान (125°C) से अधिक होने पर जीवनकाल में भारी कमी आएगी और विफलता का कारण बन सकता है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120° का व्यूइंग एंगल पैकेज का अंतर्निहित गुण है। संकीर्ण बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस) आवश्यक होंगे।
• ईएसडी सुरक्षा: यदि असेंबली वातावरण या एंड-यूज़ परिदृश्य ईएसडी जोखिम पैदा करता है, तो एलईडी एनोड/कैथोड से जुड़ी पीसीबी लाइनों पर ईएसडी सुरक्षा लागू करें।
• बिनिंग चयन: रंग स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए (जैसे, मल्टी-एलईडी फिक्स्चर), सख्त सीसीटी बिन निर्दिष्ट करें (जैसे, 2700K के लिए H2727) और समान फ्लक्स बिन से चयन करें। प्रदान किए गए एएनएसआई मानक बिन का उपयोग करने से अनुमानित प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान से बचाने के लिए निर्दिष्ट सोल्डरिंग प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

• रीफ्लो सोल्डरिंग (अनुशंसित): एक मानक लीड-मुक्त रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है, जिसमें शिखर तापमान 260°C से अधिक न हो और अवधि 10 सेकंड से अधिक न हो। 240°C से ऊपर के समय को मानक IPC/JEDEC दिशानिर्देशों के अनुसार नियंत्रित किया जाना चाहिए।
• हाथ से सोल्डरिंग: यदि मैन्युअल सोल्डरिंग अपरिहार्य है, तो आयरन टिप का तापमान अधिकतम 350°C और प्रति पैड संपर्क समय 3 सेकंड तक सीमित रखें। डाई की सुरक्षा के लिए सोल्डर की जा रही लीड पर हीटसिंक (जैसे, ट्वीज़र्स) का उपयोग करें।
• सफाई: यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो प्लास्टिक पैकेज के अनुकूल सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें क्योंकि यह आंतरिक संरचना को नुकसान पहुंचा सकती है।
• भंडारण की स्थितियाँ: एलईडी को उनकी मूल नमी-रोधी थैलियों में -40°C से +100°C के बीच तापमान पर, कम आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित करें। यदि थैलियाँ खोली गई हैं और उपकरण परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आ गए हैं, तो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्न" दरार को रोकने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले उन्हें बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है।

7. Technical Comparison and Differentiation

हालांकि डेटाशीट में प्रत्यक्ष प्रतिस्पर्धी तुलना प्रदान नहीं की गई है, 45-21S/XK2C श्रृंखला की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:

• LM-80 प्रमाणन: यह प्रकाश निर्माताओं के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है जिन्हें ऊर्जा स्टार या अन्य प्रमाणन कार्यक्रमों का अनुपालन करने की आवश्यकता है जिनके लिए सत्यापित ल्यूमेन रखरखाव डेटा की आवश्यकता होती है। यह एलईडी के दीर्घकालिक ल्यूमेन आउटपुट स्थिरता में विश्वास प्रदान करता है।
• ANSI मानक बिनिंग: ANSI C78.377 क्रोमैटिसिटी बिन्स का पालन रंग स्थिरता और अंतर-परिवर्तनीयता सुनिश्चित करता है, जो पेशेवर प्रकाश उद्योग में एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है। यह ल्यूमिनेयर निर्माताओं के लिए डिजाइन और निर्माण प्रक्रिया को सरल बनाता है।
• Wide Viewing Angle (120°): मूल व्यापक बीम उन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है जिनमें द्वितीयक ऑप्टिक्स के बिना समान, विसरित प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है, जिससे सिस्टम लागत और जटिलता कम होती है।
• व्यापक बिनिंग: फ्लक्स, वोल्टेज और क्रोमैटिसिटी के लिए विस्तृत बिनिंग (सटीक CIE समन्वय बॉक्स के साथ) की उपलब्धता बहुत उच्च चयनात्मकता की अनुमति देती है, जिससे लागत-प्रभावी सामान्य समाधान और उच्च-प्रदर्शन, सख्ती से निर्दिष्ट अनुप्रयोग दोनों सक्षम होते हैं।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: इस LED का सामान्य जीवनकाल क्या है?
A: हालांकि सटीक L70/B50 जीवनकाल (50% नमूनों के लिए 70% ल्यूमेन रखरखाव का समय) निर्दिष्ट नहीं है, LM-80 प्रमाणन इंगित करता है कि निर्माता ने नियंत्रित परिस्थितियों में ल्यूमेन रखरखाव डेटा का परीक्षण और रिपोर्ट किया है। किसी एप्लिकेशन में वास्तविक जीवनकाल काफी हद तक ऑपरेटिंग जंक्शन तापमान (T_j) पर निर्भर करता है। अधिकतम T_j 125°C से काफी नीचे रहना लंबे जीवन के लिए आवश्यक है।

Q: क्या मैं इस एलईडी को 75mA पर लगातार चला सकता हूं?
A: निरंतर फॉरवर्ड करंट के लिए Absolute Maximum Rating 75mA है। हालांकि, विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन और जीवनकाल को अधिकतम करने के लिए, 60mA के सामान्य परीक्षण करंट पर या उससे नीचे संचालित करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। 75mA पर संचालन से अधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी, जंक्शन तापमान बढ़ेगा और लुमेन ह्रास तेज होगा।

Q: मैं CCT कोड "H2727" की व्याख्या कैसे करूँ?
A: पार्ट नंबर में, "H2727" का अर्थ है कि LED का Correlated Color Temperature 2700K (न्यूनतम) और 2700K (अधिकतम) के बीच बिन किया गया है, जो प्रभावी रूप से एकल-चरण 2700K बिन है। "H3030" एक 3000K बिन होगा, और "H3535" एक 3500K बिन होगा। "H4040" जैसे कोड 4000K बिन को दर्शाते हैं।

Q: क्या हीटसिंक की आवश्यकता है?
A> For a single LED operated at 60mA in moderate ambient conditions, the internal thermal resistance (50°C/W) and the PCB copper may be sufficient. However, for arrays of LEDs, high ambient temperatures, or operation near the maximum current, attaching the PCB to a metal core PCB (MCPCB) or an external heatsink is necessary to manage the junction temperature.

9. संचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी

45-21S LED अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। डिवाइस का मूल InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सामग्री से बना एक चिप है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड (लगभग 2.9V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। InGaN परतों की विशिष्ट संरचना और फॉस्फर रूपांतरण (संभवतः एक नीली LED चिप पर पीला फॉस्फर कोटिंग) का उपयोग आउटपुट रंग निर्धारित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वर्णित सफेद प्रकाश उत्सर्जन होता है। वॉटर-क्लियर रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप और वायर बॉन्ड की सुरक्षा करता है और साथ ही एक प्राथमिक लेंस के रूप में भी कार्य करता है, जो 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक प्रकाश आउटपुट को आकार देता है।

10. Industry Context and Trends

45-21S श्रृंखला कम-शक्ति SMD LED बाजार में एक परिपक्व और अनुकूलित उत्पाद का प्रतिनिधित्व करती है। इसके विनिर्देशों में परिलक्षित प्रमुख उद्योग रुझानों में शामिल हैं:

• उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश की मांग: उच्च CRI (न्यूनतम 80+) विकल्पों की उपलब्धता उस बढ़ती बाजार मांग को संबोधित करती है जो उत्कृष्ट रंग प्रतिपादन प्रदान करने वाले एलईडी के लिए है, जो केवल दक्षता से आगे बढ़कर प्रकाश गुणवत्ता पर केंद्रित है।
• मानकीकरण और विश्वसनीयता: LM-80 प्रमाणन और ANSI बिनिंग जैसी विशेषताएं अब पेशेवर प्रकाश उत्पादों में उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए उद्योग की अपेक्षाएं हैं, जो सत्यापित प्रदर्शन और अंतरसंचालनीयता की ओर रुझान को रेखांकित करती हैं।
• लघुरूपण और एकीकरण: PLCC-2 पैकेज एक कॉम्पैक्ट, उद्योग-मानक प्रारूप है जो पीसीबी पर उच्च-घनत्व वाले प्लेसमेंट की अनुमति देता है, जिससे स्टाइलिश और कुशल ल्यूमिनेयर डिज़ाइन संभव होते हैं।
• दक्षता और स्थिरता: उच्च चमकदार प्रभावकारिता (60mA पर फ्लक्स आउटपुट द्वारा निहित), RoHS अनुपालन, और लीड-मुक्त निर्माण ऊर्जा-कुशल और पर्यावरण-अनुकूल इलेक्ट्रॉनिक्स की ओर वैश्विक रुझानों के अनुरूप है।

Future developments in this segment may focus on further increasing efficacy (lumens per watt), achieving even higher CRI values (e.g., >90) with good efficiency, and improving color consistency over temperature and drive current variations.