SMD5050 व्हाइट एलईडी डेटाशीट - आयाम 5.0x5.0x1.6mm - वोल्टेज 3.2V - पावर 0.306W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

SMD5050 श्रृंखला एक उच्च-चमक, सरफेस-माउंट एलईडी है जो सामान्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है। यह श्रृंखला विभिन्न सहसंबद्ध रंग तापमान (CCT) में सफेद प्रकाश प्रदान करती है, जिसमें वार्म व्हाइट, न्यूट्रल व्हाइट और कूल व्हाइट शामिल हैं, तथा विभिन्न कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) मानों के विकल्प उपलब्ध हैं। पैकेज का कॉम्पैक्ट 5.0mm x 5.0mm फुटप्रिंट इसे स्थान-सीमित डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें एकसमान और कुशल प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

इस श्रृंखला का मुख्य लाभ इसकी प्रकाशमान फ्लक्स और वर्णिकता के लिए मानकीकृत बिनिंग प्रणाली में निहित है, जो उत्पादन रन में रंग की एकरूपता सुनिश्चित करती है। यह मानक SMT असेंबली प्रक्रियाओं के तहत विश्वसनीयता के लिए इंजीनियर किया गया है और एलईडी स्ट्रिप्स, बैकलाइटिंग मॉड्यूल, सजावटी प्रकाश व्यवस्था और वास्तुशिल्प एक्सेंट लाइटिंग जैसे अनुप्रयोगों को लक्षित करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

निम्नलिखित पैरामीटर उन सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे एलईडी को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत संचालन की गारंटी नहीं है।

• फॉरवर्ड करंट (IF):90 mA (अधिकतम निरंतर धारा)
• फॉरवर्ड पल्स करंट (IFP):120 mA (पल्स चौड़ाई ≤10ms, ड्यूटी साइकिल ≤1/10)
• पावर डिसिपेशन (PD):306 mW
• ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +80°C
• स्टोरेज तापमान (Tstg):-40°C से +80°C
• जंक्शन तापमान (Tj):125°C
• सोल्डरिंग तापमान (Tsld):200°C या 230°C पर रीफ्लो सोल्डरिंग, अधिकतम 10 सेकंड के लिए।

2.2 विद्युत और प्रकाशिकी विशेषताएँ

ये पैरामीटर T_s=25°C के मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैं और विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):3.2V (विशिष्ट), 3.4V (अधिकतम) I_F=60mA पर।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5V
• रिवर्स करंट (I_R):10 µA (अधिकतम)
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2):120° (विशिष्ट)

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

3.1 सहसंबद्ध रंग तापमान (CCT) बिनिंग

एलईडी को उनके लक्षित CCT के आधार पर विशिष्ट वर्णिकता क्षेत्रों (बिन) में वर्गीकृत किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि जब कई एलईडी एक साथ उपयोग की जाती हैं तो रंग की एकरूपता बनी रहे। मानक ऑर्डरिंग बिन हैं:

• 2700K: बिन 8A, 8B, 8C, 8D
• 3000K: बिन 7A, 7B, 7C, 7D
• 3500K: बिन 6A, 6B, 6C, 6D
• 4000K: बिन 5A, 5B, 5C, 5D
• 4500K: बिन 4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U
• 5000K: बिन 3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U
• 5700K: बिन 2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U
• 6500K: बिन 1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U
• 8000K: बिन 0A, 0B, 0C, 0D, 0R, 0S, 0T, 0U

नोट: 5050N श्रृंखला उत्पादों के लिए प्रकाशमान फ्लक्स एक न्यूनतम मान के साथ निर्दिष्ट किया गया है; वास्तविक शिप किया गया फ्लक्स अधिक हो सकता है जबकि ऑर्डर किए गए CCT बिन का पालन किया जाता है।

3.2 प्रकाशमान फ्लक्स बिनिंग

फ्लक्स को कोड (जैसे, 1E, 1F, 1G) द्वारा वर्गीकृत किया जाता है जो 60mA पर न्यूनतम और विशिष्ट आउटपुट रेंज का प्रतिनिधित्व करते हैं। बिन CCT और CRI के अनुसार भिन्न होते हैं।

• 70 CRI व्हाइट (वार्म, न्यूट्रल, कूल):कोड 1E (18-20 lm न्यूनतम) से 1H (कूल व्हाइट के लिए 24-26 lm न्यूनतम) तक होते हैं।
• 85 CRI व्हाइट:कोड 1D (16-18 lm न्यूनतम) से 1F (20-22 lm न्यूनतम) तक होते हैं।
• 93 CRI वार्म व्हाइट:कोड 1C (14-16 lm न्यूनतम) और 1D (16-18 lm न्यूनतम)।

सहनशीलता: प्रकाशमान फ्लक्स (±7%), फॉरवर्ड वोल्टेज (±0.08V), CRI (±2), वर्णिकता निर्देशांक (±0.005)।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)

I-V विशेषता एक डायोड की विशिष्ट है। फॉरवर्ड वोल्टेज धारा के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। अनुशंसित 60mA पर संचालन करने से इष्टतम दक्षता और दीर्घायु सुनिश्चित होती है, जो अधिकतम रेटिंग के भीतर अच्छी तरह से रहता है।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम सापेक्ष प्रकाशमान फ्लक्स

सामान्य संचालन सीमा में प्रकाश आउटपुट धारा के साथ लगभग रैखिक होता है। अनुशंसित धारा से अधिक पर एलईडी चलाने से प्रकाश आउटपुट में घटती वापसी होती है जबकि गर्मी में काफी वृद्धि होती है और लुमेन मूल्यह्रास तेज हो जाता है।

4.3 स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन और जंक्शन तापमान प्रभाव

सापेक्ष स्पेक्ट्रल ऊर्जा वितरण वक्र विभिन्न CCT रेंज (2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K) के लिए उत्सर्जन चोटियों को दर्शाते हैं। स्पेक्ट्रम जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो जाता है, जिससे वर्णिकता निर्देशांक और CCT में मापने योग्य परिवर्तन हो सकता है। स्थिर रंग आउटपुट बनाए रखने के लिए उचित तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

SMD5050 पैकेज के नाममात्र आयाम 5.0mm (L) x 5.0mm (W) x 1.6mm (H) हैं। विस्तृत यांत्रिक चित्र सहनशीलता निर्दिष्ट करते हैं: .X आयाम: ±0.10mm, .XX आयाम: ±0.05mm।

5.2 पैड लेआउट और स्टेंसिल डिजाइन

डेटाशीट विश्वसनीय सोल्डर जोड़ गठन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) और सोल्डर स्टेंसिल डिजाइन प्रदान करती है। उचित संरेखण, तापीय राहत और यांत्रिक स्थिरता के लिए इन लेआउट्स का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 नमी संवेदनशीलता और बेकिंग

SMD5050 एलईडी नमी-संवेदनशील है (IPC/JEDEC J-STD-020C के अनुसार MSL वर्गीकरण)।

• भंडारण:खुले हुए बैग को <30°C/<85% RH पर स्टोर करें। खोलने के बाद, <30°C/<60% RH पर एक सूखी कैबिनेट या डिसिकेंट के साथ सील कंटेनर में स्टोर करें।
• फ्लोर लाइफ:बैग खोलने के 12 घंटे के भीतर उपयोग करें।
• बेकिंग आवश्यक यदि:बैग खोला गया है, फ्लोर लाइफ समाप्त हो गई है, या आर्द्रता संकेतक कार्ड एक्सपोजर दिखाता है। बोर्डों पर पहले से सोल्डर किए गए एलईडी को बेक न करें।
• बेकिंग प्रक्रिया:मूल रील पर 60°C पर 24 घंटे के लिए बेक करें। बेकिंग के 1 घंटे के भीतर रीफ्लो करें या सूखे भंडारण (<20% RH) में वापस रखें। 60°C से अधिक न करें।

6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करें। पीक तापमान 230°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 200°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए ताकि पैकेज क्षति या आंतरिक सामग्रियों के क्षय को रोका जा सके।

7. इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

एलईडी अर्धचालक उपकरण हैं जो ESD क्षति के प्रति संवेदनशील हैं, विशेष रूप से सफेद, हरे, नीले और बैंगनी प्रकार।

• ESD उत्पन्न होना:घर्षण, प्रेरण या चालन के माध्यम से हो सकता है।
• संभावित क्षति:अव्यक्त क्षति (बढ़ी हुई लीकेज करंट, कम चमक/रंग परिवर्तन, छोटी आयु) या विनाशकारी विफलता (पूर्ण गैर-संचालन)।
• सावधानियाँ:मानक ESD नियंत्रण उपाय लागू करें: ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ, प्रवाहकीय फ्लोर मैट, आयनाइज़र और ESD-सुरक्षित पैकेजिंग और हैंडलिंग सामग्री का उपयोग करें।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• एलईडी स्ट्रिप्स और टेप लाइट्स:उच्च घनत्व और अच्छा व्यूइंग एंगल समान रैखिक प्रकाश व्यवस्था को सक्षम बनाता है।
• बैकलाइटिंग:साइनेज, डिस्प्ले और पैनल के लिए जिन्हें एकसमान सफेद प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• सजावटी और वास्तुशिल्प प्रकाश व्यवस्था:एक्सेंट लाइटिंग, कोव्स और कॉन्टूर लाइटिंग।
• सामान्य उद्देश्य संकेतक/प्रकाश व्यवस्था:जहाँ एक चमकदार, कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट स्रोत की आवश्यकता होती है।

8.2 डिजाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:हमेशा एक स्थिर धारा ड्राइवर या उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से कनेक्ट न करें।
• तापीय प्रबंधन:गर्मी को दूर करने के लिए पर्याप्त तापीय राहत और कॉपर क्षेत्र के साथ PCB डिजाइन करें। उच्च जंक्शन तापमान प्रकाश आउटपुट को कम करते हैं, रंग को बदलते हैं और आयु को कम करते हैं।
• प्रकाशिकी डिजाइन:120° व्यूइंग एंगल व्यापक प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है। यदि बीम शेपिंग की आवश्यकता है तो द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, डिफ्यूज़र) पर विचार करें।
• रंग एकरूपता के लिए बिनिंग:बहु-एलईडी अनुप्रयोगों के लिए, दृश्यमान रंग या चमक बेमेल से बचने के लिए आपूर्तिकर्ता से सख्त CCT और फ्लक्स बिन निर्दिष्ट करें।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को उसकी अधिकतम धारा 90mA पर अधिक चमक के लिए चला सकता हूँ?

उत्तर: निरंतर संचालन के लिए इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट 60mA है। 90mA पर संचालन करने से काफी अधिक गर्मी उत्पन्न होगी, संभवतः अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक हो जाएगी, जिससे तेजी से लुमेन मूल्यह्रास और कम विश्वसनीयता होगी। हमेशा अनुशंसित स्थितियों के लिए डिजाइन करें।

प्रश्न: यदि मैं बैग 12 घंटे से अधिक समय तक खुला रहने के बाद एलईडी को बेक नहीं करता हूँ तो क्या होगा?

उत्तर: प्लास्टिक पैकेज में अवशोषित नमी रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान तेजी से फैल सकती है, जिससे आंतरिक विच्छेदन, वायर बॉन्ड क्षति या पैकेज क्रैकिंग (\"पॉपकॉर्निंग\") हो सकती है। इसके परिणामस्वरूप अक्सर तत्काल विफलता या अव्यक्त दोष होते हैं जो क्षेत्र में समय से पहले विफलता का कारण बनते हैं।

प्रश्न: सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल कितनी महत्वपूर्ण है?

उत्तर: बहुत महत्वपूर्ण। 230°C या तापमान-पर-समय सीमा से अधिक होने पर सिलिकॉन लेंस, फॉस्फर, डाई अटैच या वायर बॉन्ड को नुकसान पहुंच सकता है। हमेशा अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें।

प्रश्न: प्रकाशमान फ्लक्स में ±7% सहनशीलता है। यह मेरे डिजाइन को कैसे प्रभावित करता है?

उत्तर: यह भिन्नता एलईडी निर्माण में सामान्य है। एकसमान चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक ही उत्पादन बैच के एलईडी का उपयोग करने और एक संकीर्ण फ्लक्स बिन निर्दिष्ट करने की सलाह दी जाती है। ड्राइवर सर्किट को विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज को समायोजित करने के लिए भी डिजाइन किया जाना चाहिए।

10. संचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी रुझान

10.1 मूल संचालन सिद्धांत

एक सफेद SMD एलईडी आमतौर पर एक नीले इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक चिप का उपयोग करती है। इस चिप द्वारा उत्सर्जित नीले प्रकाश का एक हिस्सा चिप को कोट करने वाली फॉस्फर परत द्वारा लंबी तरंग दैर्ध्य (पीला, लाल) में परिवर्तित हो जाता है। शेष नीले प्रकाश और फॉस्फर-परिवर्तित प्रकाश के संयोजन से सफेद प्रकाश की धारणा होती है। फॉस्फर का सटीक मिश्रण सहसंबद्ध रंग तापमान (CCT) और कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) निर्धारित करता है।

10.2 उद्योग रुझान

5050 जैसे मिड-पावर SMD एलईडी में सामान्य रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन (R9 मानों के साथ उच्च CRI) और बेहतर रंग एकरूपता (सख्त बिनिंग) की ओर है। उच्च ड्राइव धाराओं और ऑपरेटिंग तापमान के तहत विश्वसनीयता और दीर्घायु बढ़ाने पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है। इसके अलावा, फॉस्फर प्रौद्योगिकी लगातार आगे बढ़ रही है, जिससे डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए अधिक संतृप्त रंग और व्यापक गैमट, साथ ही मानव-केंद्रित प्रकाश व्यवस्था के लिए अधिक स्पेक्ट्रली ट्यून करने योग्य सफेद प्रकाश सक्षम हो रहा है।