SMD5050N पीला एलईडी डेटाशीट - 5.0x5.0x1.6mm - 2.2V - 0.234W - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

SMD5050N श्रृंखला एक उच्च-चमक, सरफेस-माउंट एलईडी है जो विश्वसनीय पीली रोशनी की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है। अपने 5.0mm x 5.0mm फुटप्रिंट की विशेषता वाला यह एलईडी 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल प्रदान करता है और विभिन्न प्रकार के प्रकाश, साइनेज और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसका प्राथमिक लाभ इसके सुसंगत प्रदर्शन और मानकीकृत बिनिंग सिस्टम में निहित है, जो उत्पादन बैचों में रंग और ल्यूमिनस फ्लक्स की एकरूपता सुनिश्चित करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

निम्नलिखित पैरामीटर LED की परिचालन सीमाएं परिभाषित करते हैं। इन मूल्यों को पार करने से स्थायी क्षति हो सकती है।

• Forward Current (IF): 90 mA (निरंतर)
• फॉरवर्ड पल्स करंट (IFP): 120 mA (पल्स चौड़ाई ≤10ms, ड्यूटी साइकिल ≤1/10)
• पावर डिसिपेशन (PD): 234 mW
• Operating Temperature (Topr): -40°C to +80°C
• भंडारण तापमान (Tstg): -40°C to +80°C
• जंक्शन तापमान (Tj): 125°C
• Soldering Temperature (Tsld): Reflow soldering at 200°C or 230°C for 10 seconds maximum.

2.2 Typical Electrical & Optical Characteristics

T=25°C और I=60mA के मानक परीक्षण स्थिति पर मापा गया।_s=25°C और I_F=60mA.

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): सामान्य 2.2V, अधिकतम 2.6V (±0.08V सहनशीलता)
• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5V
• डॉमिनेंट वेवलेंथ (λ_d): 590 nm (typical)
• रिवर्स करंट (I_R): अधिकतम 10 µA
• देखने का कोण (2θ_1/2): 120 डिग्री

3. Binning System Explanation

To ensure consistency, LEDs are sorted (binned) based on key performance parameters.

3.1 Luminous Flux Binning

I पर बिन किया गया_F=60mA. ल्यूमिनस फ्लक्स मापन में ±7% की सहनशीलता है।

• कोड A6: 2.5 lm (Min), 3 lm (Typ)
• Code A7: 3 lm (Min), 3.5 lm (Typ)
• Code A8: 3.5 एलएम (न्यूनतम), 4 एलएम (सामान्य)
• कोड A9: 4 एलएम (न्यूनतम), 4.5 एलएम (सामान्य)
• कोड B1: 4.5 lm (न्यूनतम), 5 lm (सामान्य)

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

पीले प्रकाश के उत्सर्जित होने वाले विशिष्ट रंग को परिभाषित करता है।

• Code Y1: 585 nm to 588 nm
• कोड Y2: 588 nm से 591 nm
• कोड Y3591 nm से 594 nm

4. Performance Curve Analysis

ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 Forward Voltage vs. Forward Current (IV Curve)

यह वक्र लगाए गए फॉरवर्ड वोल्टेज और परिणामी करंट के बीच संबंध दर्शाता है। थर्मल रनअवे को रोकने के लिए उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए यह आवश्यक है।

4.2 Forward Current vs. Relative Luminous Flux

यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव करंट के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बदलता है। अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर यह आमतौर पर एक लगभग रैखिक संबंध दिखाता है, लेकिन अत्यधिक उच्च धाराओं पर बढ़ती गर्मी के कारण दक्षता कम हो सकती है।

4.3 Junction Temperature vs. Relative Spectral Power

यह वक्र जंक्शन तापमान के एलईडी के स्पेक्ट्रल आउटपुट पर प्रभाव को प्रदर्शित करता है। पीले एलईडी के लिए, तापमान में वृद्धि प्रमुख तरंगदैर्ध्य में मामूली बदलाव और समग्र प्रकाश उत्पादन में कमी का कारण बन सकती है।

4.4 Spectral Power Distribution

यह प्लॉट दृश्यमान स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाता है, जो लगभग 590nm पर चरम के साथ पीले एलईडी की एकवर्णी प्रकृति की पुष्टि करता है।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 Physical Dimensions

SMD5050N पैकेज की लंबाई 5.0mm, चौड़ाई 5.0mm और ऊंचाई 1.6mm है। आयामी सहनशीलता .X आयामों के लिए ±0.10mm और .XX आयामों के लिए ±0.05mm के रूप में निर्दिष्ट है।

5.2 Recommended Pad & Stencil Design

विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए, एक विशिष्ट लैंड पैटर्न और स्टेंसिल एपर्चर डिज़ाइन की सिफारिश की जाती है। प्रदान किए गए चित्र उचित सोल्डर जोड़ निर्माण, अच्छा तापीय अपव्यय और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। डिज़ाइन में आमतौर पर छह पैड होते हैं (एक सामान्य 3-चिप कॉन्फ़िगरेशन में प्रत्येक आंतरिक LED चिप के लिए दो)।

5.3 पोलैरिटी पहचान

एलईडी पैकेज में एक पोलैरिटी चिह्न शामिल होता है, आमतौर पर कैथोड पिन के पास एक खांचा या बिंदु। सर्किट संचालन के लिए सही अभिविन्यास महत्वपूर्ण है।

6. Soldering & असेंबली Guidelines

6.1 Moisture Sensitivity & Baking

SMD5050N LED को नमी-संवेदनशील (MSL) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यदि मूल सीलबंद नमी अवरोध बैग खोला जाता है और घटक निर्दिष्ट सीमा से अधिक परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आते हैं, तो "पॉपकॉर्न" क्षति को रोकने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले उन्हें बेक किया जाना चाहिए।

• भंडारण स्थिति (अनओपन्ड): Temperature <30°C, Relative Humidity <85%.
• भंडारण स्थिति (ओपन्ड): Use within 12 hours or store in a dry cabinet (<20% RH or with nitrogen).
• बेकिंग आवश्यकता: Required if the humidity indicator card shows exposure or if exposed to air for >12 hours.
• Baking Method: 60°C for 24 hours on the original reel. Do not exceed 60°C. Use within 1 hour after baking or return to dry storage.

6.2 Reflow Soldering Profile

LED एक मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रीफ्लो प्रक्रिया को सहन कर सकता है। अधिकतम शिखर तापमान 230°C या 200°C है, जिसमें लिक्विडस से ऊपर का समय 10 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। प्रयुक्त सोल्डर पेस्ट के लिए विशिष्ट प्रोफाइल से परामर्श लें।

7. Electrostatic Discharge (ESD) Protection

LED अर्धचालक उपकरण हैं जो इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील होते हैं।

7.1 ईएसडी क्षति तंत्र

ईएसडी अव्यक्त या विनाशकारी विफलता का कारण बन सकता है। अव्यक्त क्षति रिसाव धारा को बढ़ा सकती है और जीवनकाल को कम कर सकती है, जबकि विनाशकारी विफलता तत्काल गैर-संचालन (मृत एलईडी) का परिणाम देती है।

7.2 ESD Control Measures

• Use grounded anti-static workstations and floors.
• Personnel must wear grounded wrist straps, anti-static smocks, and gloves.
• कार्य क्षेत्र में स्थैतिक आवेशों को बेअसर करने के लिए आयनकारकों का उपयोग करें।
• सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण (जैसे, सोल्डरिंग आयरन) ठीक से ग्राउंडेड हैं।
• हैंडलिंग और पैकेजिंग के लिए चालक या अपव्ययी सामग्री का उपयोग करें।

8. Application & Circuit Design Suggestions

8.1 Driving Methodology

इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए, LED को एक स्थिर करंट स्रोत से चलाएं। यह स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करता है और LED को करंट स्पाइक्स और थर्मल विविधताओं से बचाता है। यदि स्थिर वोल्टेज स्रोत का उपयोग कर रहे हैं, तो प्रत्येक LED स्ट्रिंग के लिए एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है।

8.2 अनुशंसित सर्किट कॉन्फ़िगरेशन

कॉन्फ़िगरेशन A (व्यक्तिगत रेसिस्टर्स के साथ): प्रत्येक LED या समानांतर स्ट्रिंग का अपना श्रृंखला रेसिस्टर होता है। यह व्यक्तिगत करंट विनियमन प्रदान करता है और LED के बीच V_F विविधताओं के प्रति अधिक सहनशील है।
कॉन्फ़िगरेशन B (एकल रेसिस्टर के साथ श्रृंखला स्ट्रिंग): एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होते हैं। यह अधिक कुशल है लेकिन एक उच्च वोल्टेज आपूर्ति की आवश्यकता होती है और स्ट्रिंग में सभी एलईडी के Vf मान बहुत निकट से मेल खाने चाहिए।_F.

8.3 असेंबली सावधानियाँ

• एलईडी को हमेशा ईएसडी सुरक्षा के साथ हैंडल करें।
• तेल और नमक से दूषित होने से बचने के लिए नंगे हाथों से सिलिकॉन लेंस को छूने से बचें, जिससे प्रकाश उत्पादन कम हो सकता है।
• नरम सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट या वायर बॉन्ड को यांत्रिक क्षति से बचने के लिए वैक्यूम पिक-अप टूल या नरम-नोक वाले ट्वीज़र्स का उपयोग करें।
• सिस्टम परीक्षण के दौरान, वोल्टेज ट्रांसिएंट्स से बचने के लिए इनपुट पावर लगाने से पहले ड्राइवर को एलईडी लोड से कनेक्ट करें।

9. Model Numbering Rule

पार्ट नंबर एक संरचित प्रारूप का अनुसरण करता है: T [आकार कोड] [चिप संख्या] [लेंस कोड] - [फ्लक्स कोड][तरंगदैर्ध्य कोड].
उदाहरण: T5A003YA को इस प्रकार डिकोड किया जाता है:
- T: निर्माता उपसर्ग।
- 5A: 5050N पैकेज के लिए आकार कोड।
- 0: आंतरिक कोड।
- 3: पैकेज के अंदर तीन एलईडी चिप्स।
- YA: पीला रंग, विशिष्ट फ्लक्स और तरंगदैर्ध्य बिन (A फ्लक्स के लिए, Y तरंगदैर्ध्य के लिए)।
अन्य कोड लेंस प्रकार (00=कोई नहीं, 01=लेंस के साथ) और विभिन्न रंग विकल्पों (R=लाल, G=हरा, B=नीला, आदि) को परिभाषित करते हैं।

10. Typical Application Scenarios

SMD5050N पीला एलईडी निम्नलिखित के लिए उपयुक्त है:
- Architectural & Decorative Lighting: गर्म, एक्सेंट लाइटिंग बनाना।
- Signage & Channel Letters: एकसमान बैकलाइटिंग या प्रकाश व्यवस्था प्रदान करना।
- ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग: डैशबोर्ड और कॉर्टेसी लाइट्स।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: उपकरणों के लिए स्थिति संकेतक और बैकलाइटिंग।
- फुल-कलर आरजीबी मॉड्यूलट्यून करने योग्य सफेद या रंग-मिश्रण प्रणालियों में पीले घटक के रूप में (जब उपयुक्त फॉस्फर-परिवर्तित या अन्य रंगीन एलईडी के साथ प्रयोग किया जाता है)।

11. Technical Comparison & Considerations

3528 जैसे छोटे पैकेजों की तुलना में, 5050 अपने बड़े आकार और कई चिप्स को समाहित करने की क्षमता के कारण उच्च कुल प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है। इसका 120-डिग्री व्यूइंग एंगल कुछ फोकस्ड-लेंस एलईडी की तुलना में अधिक चौड़ा है, जो इसे स्पॉट लाइटिंग के बजाय क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श बनाता है। डिजाइनरों को थर्मल प्रबंधन पर विचार करना चाहिए, क्योंकि पावर डिसिपेशन (234mW तक) को अधिकतम जीवनकाल के लिए पर्याप्त पीसीबी कॉपर क्षेत्र या हीटसिंकिंग की आवश्यकता होती है, खासकर जब उच्च धाराओं या उच्च परिवेश के तापमान में संचालित किया जाता है।

12. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्र: ल्यूमिनस फ्लक्स कोड (A6, A7, आदि) में क्या अंतर है?
उ: ये कोड विभिन्न चमक ग्रेड का प्रतिनिधित्व करते हैं। एक उच्च कोड (जैसे, B1) एक उच्च न्यूनतम और विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट को दर्शाता है। अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक चमक के आधार पर बिन का चयन करें।

Q: क्या सोल्डरिंग से पहले हमेशा बेकिंग आवश्यक है?
A: नहीं। बेकिंग केवल तब आवश्यक है जब नमी-संवेदनशील घटकों को बैग के humidity indicator card पर निर्दिष्ट सीमा से अधिक आर्द्र वातावरण में उजागर किया गया हो या शुष्क वातावरण के बाहर लंबे समय तक भंडारण के बाद।

Q: क्या मैं इस LED को 90mA पर लगातार चला सकता हूँ?
A: जबकि 90mA पूर्ण अधिकतम रेटिंग है, इस स्तर पर निरंतर संचालन से काफी ऊष्मा उत्पन्न होगी और संभवतः जीवनकाल कम हो जाएगा। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, उचित तापीय प्रबंधन के साथ, एलईडी को 60mA की विशिष्ट परीक्षण धारा पर या उससे नीचे चलाने की सलाह दी जाती है।

Q: एक अवरोधक के साथ निरंतर वोल्टेज स्रोत की तुलना में निरंतर धारा ड्राइवर की सिफारिश क्यों की जाती है?
A: एक निरंतर धारा ड्राइवर एलईडी के बीच और तापमान पर अग्र वोल्टेज (V_F) भिन्नता की क्षतिपूर्ति करता है, जिससे सुसंगत प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित होता है और तापीय भगदड़ को रोका जाता है। यह बेहतर स्थिरता और दक्षता प्रदान करता है, विशेष रूप से श्रृंखला स्ट्रिंग्स के लिए।

13. डिज़ाइन-इन केस स्टडी

परिदृश्य: एक सूचनात्मक डिस्प्ले पैनल के लिए बैकलाइट यूनिट डिज़ाइन करना।
1. आवश्यकता: 200mm x 100mm क्षेत्र पर एकसमान पीला प्रकाश, लक्ष्य प्रदीप्ति 150 लक्स।
2. LED Selection: चमक और व्यापक दृश्य कोण के लिए एसएमडी5050एन (कोड बी1, 5 एलएम टाइपिकल) चुना गया है।
3. ऑप्टिकल डिज़ाइनएलईडी को एक ग्रिड पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है, जिसके ऊपर एक डिफ्यूज़र शीट लगाई जाती है ताकि व्यक्तिगत बिंदुओं को एक समान क्षेत्र में मिलाया जा सके। अंतराल की गणना एलईडी के व्यूइंग एंगल और लक्ष्य एकरूपता के आधार पर की जाती है।
4. Electrical Designएलईडी को 4 एलईडी के श्रृंखला में समानांतर स्ट्रिंग्स में समूहीकृत किया जाता है। प्रति स्ट्रिंग 60mA प्रदान करने के लिए एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का चयन किया जाता है। ड्राइवर आउटपुट वोल्टेज V के योग से अधिक होना चाहिए।_F 4 एलईडी (लगभग 8.8V-10.4V) प्लस हेडरूम।
5. थर्मल डिज़ाइन: पीसीबी को एलईडी थर्मल पैड से जुड़े बड़े कॉपर पोर्स के साथ डिज़ाइन किया गया है। थर्मल वाया गर्मी को निचली तरफ के कॉपर लेयर में स्थानांतरित करते हैं। गणना से पुष्टि होती है कि 40°C के परिवेशी वातावरण में जंक्शन तापमान 80°C से नीचे रहता है।
6. असेंबली: एलईडी को पिक-एंड-प्लेस मशीन का उपयोग करके रखा जाता है। असेंबल की गई बोर्ड को नियंत्रित रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया से गुजरने से पहले MSL दिशानिर्देशों के अनुसार बेक किया जाता है। पूरे प्रक्रिया में ESD सावधानियां बरती जाती हैं।

14. कार्य सिद्धांत

प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) अर्धचालक उपकरण हैं जो विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन सक्रिय परत में p-प्रकार क्षेत्र से होल के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। प्रकाश का रंग प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होता है। SMD5050N जैसे एकवर्णी पीले एलईडी के लिए, अर्धचालक सामग्री (आमतौर पर AlInGaP आधारित) को लगभग 590 नैनोमीटर की तरंगदैर्ध्य के अनुरूप बैंडगैप रखने के लिए अभियांत्रिक किया जाता है।

15. Technology Trends

एलईडी उद्योग उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन और अधिक विश्वसनीयता की ओर विकसित हो रहा है। पीले जैसे मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए, रुझानों में शामिल हैं:
- संकीर्ण तरंगदैर्ध्य बिनिंग: अधिक सटीक रंग अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य पर सख्त नियंत्रण।
- उच्च तापमान संचालन: उच्च जंक्शन तापमान पर प्रदर्शन बनाए रखने वाली सामग्रियों और पैकेजिंग का विकास।
- उच्च आउटपुट के साथ लघुरूपण: छोटे पैकेज आकार जो पुराने बड़े पैकेजों के बराबर प्रकाश आउटपुट प्रदान करते हैं।
- एकीकृत समाधान: एलईडी जिनमें अंतर्निहित करंट रेगुलेशन, सुरक्षा सर्किट (ईएसडी, ओवर-टेम्परेचर), या स्मार्ट लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए माइक्रोकंट्रोलर भी होते हैं।
- उन्नत फॉस्फोरसफेद और ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एलईडी के लिए, लेकिन कुछ रंगीन एलईडी की स्थिरता और गुणवत्ता को भी प्रभावित करता है।