SMD3528 व्हाइट एलईडी डेटाशीट - आकार 3.5x2.8mm - वोल्टेज 3.2V - पावर 0.108W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

SMD3528 एक सतह माउंट व्हाइट लाइट एमिटिंग डायोड है जो सामान्य प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सिंगल-चिप एलईडी कॉम्पैक्ट पैकेज आकार के साथ आती है, जो बैकलाइटिंग, संकेतक और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। इस घटक का मुख्य लाभ इसका मानकीकृत पैकेज आकार है, जो स्वचालित असेंबली प्रक्रिया की सुविधा प्रदान करता है और सामान्य पीसीबी लेआउट के साथ संगतता सुनिश्चित करता है। लक्षित बाजारों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और विश्वसनीय तथा लागत-प्रभावी प्रकाश समाधान चाहने वाले वाणिज्यिक साइनेज निर्माता शामिल हैं।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 प्रकाशमितीय एवं विद्युत विशेषताएँ

LED का प्रदर्शन मानक परीक्षण स्थितियों (T_s=25°C) के तहत चित्रित किया जाता है। महत्वपूर्ण मापदंड इसकी कार्य सीमा और विशिष्ट व्यवहार को परिभाषित करते हैं।

2.1.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं। इस सीमा से परे कार्य करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• फॉरवर्ड करंट (I_F):30 mA (निरंतर)
• फॉरवर्ड पल्स करंट (I_FP):60 mA (पल्स चौड़ाई ≤10ms, ड्यूटी साइकिल ≤1/10)
• बिजली की खपत (P_D):108 mW
• कार्य तापमान (T_opr):-40°C से +80°C
• भंडारण तापमान (T_stg):-40°C से +80°C
• Junction Temperature (T_j):125°C
• Soldering Temperature (T_sld):रिफ्लो सोल्डरिंग, 200°C या 230°C पर 10 सेकंड के लिए।

2.1.2 Typical Technical Parameters

ये मान सामान्य कार्य स्थितियों के तहत अपेक्षित प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• Forward Voltage (V_F):3.2 V (Typical), 3.6 V (Maximum), at I_F=20mA condition
• Reverse Voltage (V_R):5 V
• रिवर्स करंट (I_R):10 μA (अधिकतम)
• व्यू एंगल (2θ_1/2):120° (सामान्य मान)

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

उत्पादों को अनुप्रयोग में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है। ग्रेडिंग उत्पाद नामकरण नियमों द्वारा परिभाषित की जाती है।

3.1 मॉडल संरचना

मॉडल T3200SL(C,W)A अपनी विशेषताओं को परिभाषित करने के लिए एक विशिष्ट कोडिंग प्रणाली का पालन करता है। हालांकि स्रोत फ़ाइल में पूर्ण कोड विघटन प्रदान किया गया है, लेकिन मुख्य तत्वों में चिप गिनती (S एकल कम-शक्ति चिप का प्रतिनिधित्व करता है), पैकेजिंग कोड (32, 3528 का प्रतिनिधित्व करता है) और रंग कोड (C तटस्थ सफेद, W शीत सफेद का प्रतिनिधित्व करता है) शामिल हैं।

3.2 संबंधित रंग तापमान ग्रेडिंग

श्वेत प्रकाश कई मानक CCT ग्रेड प्रदान करता है, प्रत्येक ग्रेड CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक विशिष्ट क्रोमैटिसिटी क्षेत्र से मेल खाता है।

• 2725K ±145K (ग्रेड: 27M5)
• 3045K ±175K (ग्रेड: 30M5)
• 3985K ±275K (ग्रेड: 40M5)
• 5028K ±283K (ग्रेड: 50M5)
• 5665K ±355K (गियर: 57M7)
• 6530K ±510K (गियर: 65M7)

ध्यान दें: ऑर्डर न्यूनतम ल्यूमेन आउटपुट बिन को निर्दिष्ट करता है, अधिकतम नहीं। शिप किए गए उत्पाद का ल्यूमेन आउटपुट ऑर्डर किए गए मूल्य से अधिक हो सकता है, लेकिन हमेशा निर्दिष्ट CCT क्रोमैटिसिटी क्षेत्र के अनुरूप होगा।

3.3 लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग

ल्यूमेन आउटपुट को CCT और कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) के आधार पर बिन किया जाता है। तालिका 20mA पर न्यूनतम और विशिष्ट मूल्यों को परिभाषित करती है। उदाहरण के लिए, एक 70 CRI न्यूट्रल व्हाइट (3700-5300K) LED में B6 (न्यूनतम 7.0-7.5 lm), B7 (न्यूनतम 7.5-8.0 lm), B8 (न्यूनतम 8.0-8.5 lm) और B9 (न्यूनतम 8.5-9.0 lm) जैसे बिन होते हैं। उच्च CRI संस्करणों (80 और 90) में फॉस्फर सिस्टम के ट्रेड-ऑफ के कारण तदनुरूप निचले ल्यूमेन आउटपुट बिन होते हैं।

3.4 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

श्रृंखला कनेक्शन में करंट मिलान की सुविधा के लिए, फॉरवर्ड वोल्टेज को भी ग्रेड में विभाजित किया गया है। कोड की सीमा B (2.8-2.9V) से J (3.5-3.6V) तक है, जिसका मापन सहनशीलता ±0.08V है।

3.5 क्रोमा क्षेत्र

प्रत्येक CCT बिन CIE 1931 क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक दीर्घवृत्ताकार क्षेत्र से मेल खाता है। डेटाशीट केंद्र निर्देशांक (x, y), अर्ध-प्रमुख अक्ष (b) और अर्ध-लघु अक्ष (a) की लंबाई और दीर्घवृत्त के घूर्णन कोण (Φ) प्रदान करती है। ये दीर्घवृत्त ANSI C78.377 मानक (5-स्टेप या 7-स्टेप मैकएडम दीर्घवृत्त) के अनुसार परिभाषित हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि एक ही बिन के भीतर LED से उत्सर्जित प्रकाश मानव आँख को रंग में एक समान प्रतीत हो।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 Current-Voltage Characteristic Curve

फॉरवर्ड वोल्टेज फॉरवर्ड करंट के साथ गैर-रैखिक रूप से बढ़ता है। डिजाइनरों को स्थिर संचालन सुनिश्चित करने और अधिकतम रेटेड करंट से अधिक होने से रोकने के लिए उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या ड्राइवर सर्किट चुनने के लिए इस वक्र का उपयोग करना चाहिए।

4.2 Relative Luminous Flux vs. Forward Current

प्रकाश उत्पादन धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन अंततः संतृप्त हो जाता है। अनुशंसित 20mA परीक्षण धारा से कहीं अधिक पर कार्य करने से, जंक्शन तापमान में वृद्धि के कारण दक्षता कम हो सकती है और प्रकाश क्षय तेज हो सकता है।

4.3 स्पेक्ट्रमी शक्ति वितरण

रिलेटिव स्पेक्ट्रल एनर्जी कर्व व्हाइट एलईडी के एमिशन स्पेक्ट्रम को दर्शाता है, जो सेमीकंडक्टर चिप से निकली नीली रोशनी और फॉस्फर कोटिंग से निकली व्यापक पीली/लाल रोशनी का संयोजन है। यह कर्व CCT के साथ थोड़ा शिफ्ट होता है: वार्म व्हाइट (2600-3700K) में लंबी (लाल) तरंगदैर्ध्य पर अधिक ऊर्जा होती है, जबकि कूल व्हाइट (5000-10000K) में अधिक प्रमुख नीला पीक होता है।

4.4 Junction Temperature vs. Relative Spectral Power

जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ, फॉस्फर और चिप की स्वयं की दक्षता में परिवर्तन हो सकता है, जिससे SPD विस्थापन, अनुभूत रंग में मामूली परिवर्तन (क्रोमैटिसिटी शिफ्ट) और प्रकाश उत्पादन में कमी आ सकती है। सुसंगत प्रदर्शन बनाए रखने के लिए उचित ताप प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

SMD3528 पैकेज का नाममात्र आकार लंबाई 3.5mm और चौड़ाई 2.8mm है। सहनशीलता सहित सटीक आयाम चित्र प्रदान किया गया है: .X आयामों की सहनशीलता ±0.10mm है, .XX आयामों की सहनशीलता ±0.05mm है।

5.2 Pad Layout and Stencil Design

PCB डिज़ाइन के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न (फुटप्रिंट) और संबंधित सोल्डर पेस्ट स्टेंसिल पैटर्न प्रदान करता है। इन सिफारिशों का पालन करने से रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने में सहायता मिलती है।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

कॉम्पोनेंट में पोलैरिटी दर्शाने के लिए एक कैथोड मार्क (आमतौर पर पैकेज पर हरी रेखा, खांचा या अन्य निशान) होता है। सर्किट के काम करने के लिए सही ओरिएंटेशन महत्वपूर्ण है।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

6.1 नमी संवेदनशीलता स्तर और बेकिंग

IPC/JEDEC J-STD-020C मानक के अनुसार, SMD3528 LED को नमी-संवेदनशील घटक के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यदि मूल नमी-रोधी थैली खोली जाती है और घटक परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आता है, तो रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव या आंतरिक क्षति को रोकने के लिए, उसे रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले अवश्य बेक किया जाना चाहिए।

• बेकिंग शर्तें:60°C पर 24 घंटे के लिए बेक करें।
• बेकिंग के बाद:元件应在1小时内焊接，或储存在相对湿度<20%的容器中。
• कभी नहीं60°C से अधिक तापमान पर बेक करें।

6.2 Reflow Soldering Temperature Profile

यह LED 200°C या 230°C के पीक तापमान और अधिकतम 10 सेकंड के मानक रिफ्लो तापमान प्रोफाइल को सहन कर सकता है। विशिष्ट तापमान प्रोफाइल (ताप दर, प्रीहीट समय, पीक तापमान, कूलिंग दर) को संपूर्ण असेंबली के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए, लेकिन उपरोक्त सीमाओं के भीतर रहना चाहिए।

6.3 Storage Conditions

• अनओपन्ड पैकेजिंग:储存在5-30°C，湿度<85%。
• खोला गया पैकेज:储存在5-30°C，湿度<60%。对于已开封包装的长期储存，强烈建议使用带干燥剂的密封容器或氮气环境，以防止吸湿。

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

LED आमतौर पर स्वचालित प्लेसमेंट मशीनों के लिए उपयुक्त, टेप और रील के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। विशिष्ट रील आकार, पॉकेट की संख्या और टेप की चौड़ाई उद्योग मानकों (जैसे EIA-481) का अनुपालन करती है।

7.2 ऑर्डर मॉडल

आवश्यक विशेषताओं के संयोजन जैसे पैकेज (3528), चिप प्रकार, रंग (कूल व्हाइट) और आंतरिक कोड प्राप्त करने के लिए पूर्ण पार्ट नंबर, उदाहरण के लिए T3200SLWA, निर्दिष्ट करना होगा। गैर-मानक लुमेन आउटपुट और CCT संयोजनों के लिए, निर्माता से संपर्क करना आवश्यक है।

8. एप्लिकेशन सुझाव

8.1 विशिष्ट एप्लिकेशन परिदृश्य

• बैकलाइट:घरेलू उपकरणों, औद्योगिक नियंत्रण और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड के लिए LCD पैनल।
• सामान्य संकेतक प्रकाश:इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर स्थिति संकेतक प्रकाश।
• सजावटी प्रकाश व्यवस्था:उपभोक्ता उत्पादों में प्रमुख प्रकाश व्यवस्था।
• साइनेज और थ्री-डी अक्षर:आंतरिक साइनेज के लिए कम शक्ति वाली प्रकाश व्यवस्था।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• करंट ड्राइव:हमेशा कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
• थर्मल मैनेजमेंट:कम शक्ति के बावजूद, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि PCB में पर्याप्त ताप अपव्यय क्षमता हो, विशेष रूप से अधिकतम धारा के निकट या उस पर कार्य करते समय। उच्च परिवेश तापमान प्रकाश उत्पादन और आयु को कम कर देता है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:120° का देखने का कोण व्यापक प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है। केंद्रित बीम के लिए, द्वितीयक ऑप्टिकल घटक (लेंस) की आवश्यकता होती है।
• स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिनिंग:जहाँ एक समान उपस्थिति की आवश्यकता होती है, वहाँ सख्त CCT और लुमेन बिन निर्दिष्ट किए जाने चाहिए। एक ही उत्पाद में विभिन्न बिन के LED का उपयोग करने से दृश्यमान रंग या चमक में अंतर हो सकता है।

9. तकनीकी तुलना

SMD3528 एक पारंपरिक पैकेज है, जो काफी हद तक अधिक कुशल पैकेज जैसे 2835 और 3030 द्वारा प्रतिस्थापित किया जा चुका है। इसका मुख्य अंतर इसकी व्यापक उपलब्धता, कम लागत और डिजाइन में इसके व्यापक ऐतिहासिक अनुप्रयोग में निहित है। नए पैकेजों की तुलना में, इसमें आमतौर पर कम प्रकाश दक्षता (लुमेन प्रति वाट) होती है और इसका थर्मल प्रतिरोध अधिक हो सकता है। हालांकि, लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों या मौजूदा उत्पादों के सीधे प्रतिस्थापन के लिए, यह अभी भी एक व्यवहार्य विकल्प है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

10.1 What is the difference between different color temperature bins (e.g., 27M5 and 30M5)?

संख्या (27, 30) नाममात्र सहसंबद्ध रंग तापमान को 100 से विभाजित करने को संदर्भित करती है (उदाहरण के लिए, 2700K, 3000K)। अक्षर/संख्या संयोजन (M5, M7) CIE चार्ट पर क्रोमैटिसिटी दीर्घवृत्त के आकार को संदर्भित करता है, M7, M5 की तुलना में अधिक रंग परिवर्तन की अनुमति देता है। अधिक सख्त ग्रेड (M5) बेहतर रंग एकरूपता सुनिश्चित कर सकता है।

10.2 Can I drive this LED continuously at 30mA?

हालांकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 30mA है, लेकिन विशिष्ट परीक्षण स्थितियाँ और अधिकांश प्रदर्शन डेटा 20mA पर निर्दिष्ट किए गए हैं। 30mA पर संचालन से अधिक प्रकाश उत्पन्न होता है, लेकिन इससे काफी अधिक ऊष्मा भी उत्पन्न होती है, जिससे जीवनकाल कम हो सकता है और क्रोमैटिसिटी शिफ्ट हो सकता है। विश्वसनीयता और दक्षता के लिए, कम संचालन धारा (जैसे 15-20mA) के लिए डिज़ाइन करने की सिफारिश की जाती है।

10.3 बेकिंग की आवश्यकता क्यों है? मैं कैसे निर्धारित करूं कि मेरे LED को बेकिंग की आवश्यकता है या नहीं?

प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन हवा से नमी अवशोषित कर लेता है। रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान, यह नमी तेजी से भाप में बदल जाती है, जिससे डिलैमिनेशन या क्रैकिंग हो सकती है। मॉइस्चर बैरियर बैग खोलने के बाद, बैग के अंदर के ह्यूमिडिटी इंडिकेटर कार्ड की तुरंत जांच करनी चाहिए। यदि कार्ड निर्दिष्ट सीमा (जैसे 10% या 30%, संवेदनशीलता स्तर पर निर्भर करता है) से अधिक नमी का स्तर दर्शाता है, या यदि बैग नम वातावरण में लंबे समय तक खुला रहा है, तो बेकिंग की आवश्यकता होती है।

10.4 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग कोड (उदाहरण के लिए B7) की व्याख्या कैसे करें?

ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग कोड (A9, B1, B2... B9) एक न्यूनतम ल्यूमिनस फ्लक्स मान सीमा को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, 70 CRI न्यूट्रल व्हाइट LED के लिए, B7 बिन 20mA पर न्यूनतम 7.5 लुमेन की गारंटी देता है, जिसका विशिष्ट मान 8.0 लुमेन तक पहुंच सकता है। वास्तव में शिप किए गए पार्ट्स इस बिन के न्यूनतम मान पर या उससे ऊपर होंगे।

11. वास्तविक डिज़ाइन केस स्टडी

11.1 एक कॉन्स्टेंट करंट LED ऐरे डिज़ाइन करना

एक लाइट पैनल डिज़ाइन करने पर विचार करें जो 20 SMD3528 LEDs का उपयोग करता है, जो सीरीज़-पैरेलल कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित हैं। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, समान CCT और लुमेन आउटपुट बिन के LEDs का उपयोग किया जाना चाहिए। यदि चयनित बिन का 20mA पर टाइपिकल V_Fयह 3.2V है, और एक 24V DC पावर सप्लाई उपलब्ध है, आप 10 एलईडी को श्रृंखला में जोड़ सकते हैं (10 * 3.2V = 32V, जो 24V से अधिक है)। एक बेहतर कॉन्फ़िगरेशन 5 समानांतर शाखाएं हो सकती हैं, प्रत्येक में 4 एलईडी श्रृंखला में जुड़ी हों। प्रत्येक शाखा का वोल्टेज ड्रॉप लगभग 12.8V (4 * 3.2V) होगा। प्रत्येक शाखा के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना R = (V_{पावर सप्लाई}- V_串) / I_F= (24V - 12.8V) / 0.020A = 560 Ω। प्रत्येक प्रतिरोधक द्वारा व्यय शक्ति P = I²R = (0.02)²* 560 = 0.224W, इसलिए 0.25W या 0.5W प्रतिरोधक के उपयोग की सिफारिश की जाती है। यह डिज़ाइन अतिरेक प्रदान करता है (यदि एक LED ओपन-सर्किट विफल हो जाता है, तो केवल उसकी श्रृंखला बुझ जाती है) और LED के बीच वोल्टेज सहनशीलता के प्रबंधन में सहायता करता है।

12. सिद्धांत परिचय

सफेद प्रकाश SMD LED का कार्य सिद्धांत अर्धचालक सामग्री के विद्युत-उत्सर्जन और फॉस्फर रूपांतरण के संयोजन पर आधारित है। एक चिप, जो आमतौर पर इंडियम गैलियम नाइट्राइड से बनी होती है, फॉरवर्ड बायस पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। इस नीले प्रकाश का एक हिस्सा चिप पर या उसके आसपास लगी फॉस्फर सामग्री की परत द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के फोटॉन को अवशोषित करता है और पीले स्पेक्ट्रमी क्षेत्र में एक व्यापक स्पेक्ट्रम वाला प्रकाश पुनः उत्सर्जित करता है। शेष बचा नीला प्रकाश और रूपांतरित पीला प्रकाश मिलकर मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव किया जाता है। नीले और पीले प्रकाश का सटीक अनुपात फॉस्फर की संरचना और मोटाई द्वारा नियंत्रित होता है, जो उत्सर्जित सफेद प्रकाश के संबंधित रंग तापमान को निर्धारित करता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

LED प्रौद्योगिकी की समग्र प्रवृत्ति उच्च दीप्त प्रभावकारिता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन, उच्च विश्वसनीयता और कम लागत की ओर है। इस आकार श्रेणी के पैकेजिंग के लिए, उद्योग मूल रूप से 2835 पैकेज आकार की ओर स्थानांतरित हो गया है, जो आमतौर पर समान आकार के फॉर्म फैक्टर में बेहतर थर्मल प्रदर्शन और उच्च प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है। साथ ही, उद्योग उच्च रंग प्रतिपादन सूचकांक मान, विशेष रूप से R9 (संतृप्त लाल), प्राप्त करने और कोण और तापमान पर अधिक सुसंगत रंग प्राप्त करने के लिए फॉस्फर प्रणालियों में सुधार को लगातार आगे बढ़ा रहा है। इसके अतिरिक्त, समायोज्य सफेद प्रकाश (समायोज्य CCT) को सक्षम करने के लिए LED को स्मार्ट ड्राइवरों और नियंत्रण के साथ एकीकृत करना एक बढ़ती हुई अनुप्रयोग प्रवृत्ति है, हालांकि इसके लिए आमतौर पर मल्टी-चिप पैकेजिंग की आवश्यकता होती है।