513S YGD/S530-E2 LED Lamp Datasheet - Super Yellow - 140° Viewing Angle - 2.4V Forward Voltage - 60mW Power Dissipation - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

513S YGD/S530-E2 एक उच्च-चमक वाला एलईडी लैंप है जो सामान्य-उद्देश्य संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सुपर येलो प्रकाश उत्पादन के लिए एक AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। डिवाइस में एक हरा डिफ्यूज़्ड रेजिन लेंस है जो देखने के कोण को व्यापक बनाने और प्रकाश की उपस्थिति को नरम करने में मदद करता है। यह एलईडी अपनी विश्वसनीयता, मजबूती, और RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त मानकों सहित प्रमुख पर्यावरणीय नियमों के अनुपालन की विशेषता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस एलईडी श्रृंखला के प्राथमिक लाभों में विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप विभिन्न देखने के कोणों का विकल्प और स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए टेप और रील पर उपलब्धता शामिल है। इसका डिज़ाइन उच्च चमक आउटपुट को प्राथमिकता देता है। लक्षित अनुप्रयोग मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में हैं, जिसमें टेलीविज़न सेट, कंप्यूटर मॉनिटर, टेलीफोन और अन्य कंप्यूटिंग उपकरणों में स्थिति संकेतक या बैकलाइटिंग तत्वों के रूप में उपयोग शामिल है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

यह खंड एलईडी की निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताओं में परिभाषित प्रमुख तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings उन सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।

• Continuous Forward Current (IF): 25 mA. इस धारा से अधिक होने पर अर्धचालक जंक्शन के अत्यधिक गर्म होने के कारण विनाशकारी विफलता हो सकती है।
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model: 2000 V. यह रेटिंग ESD संवेदनशीलता के मध्यम स्तर को दर्शाती है। असेंबली के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
• Reverse Voltage (VR): 5 V. इससे अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने पर LED का P-N जंक्शन टूट सकता है।
• Power Dissipation (Pd): 60 mW. यह निर्दिष्ट शर्तों के तहत पैकेज द्वारा व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है, जो अग्र धारा और वोल्टेज से संबंधित है।
• Operating & Storage Temperature: -40°C से +85°C (संचालन), -40°C से +100°C (भंडारण)। यह उपकरण पर्यावरणीय परिस्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है।
• सोल्डरिंग तापमान: 260°C for 5 seconds. This defines the peak temperature tolerance for wave or reflow soldering processes.

2.2 Electro-Optical Characteristics

These parameters are measured under typical test conditions (Ta=25°C, IF=20mA unless noted) and define the device's performance.

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv): विशिष्ट मान 12.5 mcd है, जिसका न्यूनतम 6.3 mcd है। कोई निर्दिष्ट अधिकतम नहीं है, जो तीव्रता के लिए बिनिंग को दर्शाता है। मापन अनिश्चितता ±10% है।
• व्यूइंग एंगल (2θ1/2): 140 degrees (typical). यह विस्तृत व्यूइंग एंगल डिफ्यूज़्ड लेंस के कारण है, जो LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ कई कोणों से दृश्यता महत्वपूर्ण है।
• Peak Wavelength (λp): 575 nm (typical). यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति अधिकतम होती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 573 nm (typical). यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो "सुपर येलो" रंग को परिभाषित करती है। मापन अनिश्चितता ±1.0 nm है।
• अग्र वोल्टेज (VF): Typical 2.0 V, Maximum 2.4 V at 20mA. This low forward voltage is characteristic of AlGaInP technology. Measurement uncertainty is ±0.1V.
• Reverse Current (IR): Maximum 10 µA at VR=5V. A low reverse leakage current is desirable.

3. Binning System Explanation

डेटाशीट में मुख्य पैरामीटर्स के लिए एक बिनिंग सिस्टम का उल्लेख है, हालांकि अंश में विशिष्ट बिन कोड टेबल प्रदान नहीं की गई हैं। लेबल स्पष्टीकरण में ल्यूमिनस इंटेंसिटी (CAT), डॉमिनेंट वेवलेंथ (HUE), और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के लिए रैंक्स का उल्लेख है। इसका तात्पर्य है कि उत्पादन इकाइयों को मापे गए प्रदर्शन के आधार पर विभिन्न श्रेणियों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है ताकि एक विशिष्ट ऑर्डर के भीतर स्थिरता सुनिश्चित की जा सके। डिजाइनरों को निर्माता से विस्तृत बिनिंग विशिष्टताओं के लिए परामर्श करना चाहिए जब कई एलईडी में सख्त रंग या तीव्रता मिलान की आवश्यकता हो।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में कई विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल हैं जो गैर-मानक स्थितियों में डिवाइस व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.1 Relative Intensity vs. Wavelength

यह वक्र वर्णक्रमीय शक्ति वितरण दर्शाता है। एक Super Yellow AlGaInP LED के लिए, सफेद एलईडी की तुलना में स्पेक्ट्रम अपेक्षाकृत संकीर्ण होता है, जो लगभग 573-575 nm पर केंद्रित होता है। स्पेक्ट्रम विकिरण बैंडविड्थ (Δλ) आमतौर पर 20 nm होता है।

4.2 Directivity Pattern

यह ध्रुवीय आरेख 140-डिग्री के दृश्य कोण को दर्शाता है, जो दिखाता है कि केंद्र (0°) से प्रकाश की तीव्रता कैसे कम होती है। विसरित लेंस एक चिकना, चौड़ा उत्सर्जन पैटर्न बनाता है।

4.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

यह ग्राफ सर्किट डिज़ाइन के लिए आवश्यक है। यह करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। LED अपने टर्न-ऑन वोल्टेज (~1.8-2.0V for AlGaInP) के आसपास महत्वपूर्ण रूप से चालन शुरू करता है। स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए ड्राइवरों को स्थिर वोल्टेज नहीं, बल्कि स्थिर करंट का उपयोग करना चाहिए।

4.4 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन (तीव्रता) अग्र धारा के साथ बढ़ता है, लेकिन पूरी सीमा में रैखिक रूप से नहीं। अत्यधिक उच्च धाराओं पर बढ़ती गर्मी के कारण दक्षता कम हो सकती है।

4.5 Temperature Dependence Curves

सापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: LED प्रकाश उत्पादन आमतौर पर परिवेश तापमान बढ़ने के साथ घटता है। यह वक्र उस अवमूल्यन को मात्रात्मक रूप दर्शाता है, जो गर्म वातावरण में विश्वसनीय प्रणालियों के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
अग्र धारा बनाम परिवेश तापमान: यह दर्शा सकता है कि I-V विशेषता तापमान के साथ कैसे बदलती है। एलईडी के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटती है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimension Drawing

एलईडी एक मानक 3mm गोल (T-1) रेडियल लीडेड पैकेज में है। ड्राइंग से मुख्य आयामों में लीड स्पेसिंग, बॉडी व्यास और समग्र ऊंचाई शामिल हैं। महत्वपूर्ण नोट्स निर्दिष्ट करते हैं कि सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, फ्लैंज ऊंचाई 1.5mm से कम होनी चाहिए, और सामान्य सहनशीलता जब तक अन्यथा न कहा गया हो ±0.25mm है। उचित पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन के लिए डिजाइनरों को इन आयामों का पालन करना चाहिए।

5.2 Polarity Identification

रेडियल लीडेड एलईडी के लिए, कैथोड को आमतौर पर लेंस रिम पर एक सपाट स्थान, एक छोटी लीड, या अन्य चिह्न द्वारा पहचाना जाता है। विशिष्ट पहचान विधि को आयामी ड्राइंग के साथ क्रॉस-रेफरेंस किया जाना चाहिए। संचालन के लिए सही पोलैरिटी आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

क्षति को रोकने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।

6.1 लीड फॉर्मिंग

• एपॉक्सी बल्ब बेस से कम से कम 3mm दूर एक बिंदु पर लीड को मोड़ें।
• सोल्डरिंग से पहले फॉर्मिंग करें।
• पैकेज पर तनाव न डालें; तनाव एपॉक्सी को दरार कर सकता है या आंतरिक बॉन्ड को नुकसान पहुंचा सकता है।
• लीड्स को कमरे के तापमान पर काटें।
• एलईडी लीड्स के साथ पीसीबी छिद्रों का पूर्ण संरेखण सुनिश्चित करें ताकि माउंटिंग तनाव से बचा जा सके।

6.2 Storage Conditions

• प्राप्ति के बाद ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता पर भंडारित करें।
• इन स्थितियों में शेल्फ लाइफ 3 महीने है। लंबे समय तक भंडारण (1 वर्ष तक) के लिए, नाइट्रोजन और डेसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर का उपयोग करें।
• संक्षेपण को रोकने के लिए आर्द्र वातावरण में तापमान में तेजी से परिवर्तन से बचें।

6.3 सोल्डरिंग प्रक्रिया

सामान्य नियम: सोल्डर जोड़ से एपॉक्सी बल्ब तक न्यूनतम 3mm की दूरी बनाए रखें।
हाथ से सोल्डरिंग: आयरन टिप का तापमान अधिकतम 300°C (30W अधिकतम आयरन के लिए), सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड।
वेव/डिप सोल्डरिंग: अधिकतम 100°C पर 60 सेकंड तक प्रीहीट करें। अधिकतम 260°C पर सोल्डर बाथ का तापमान अधिकतम 5 सेकंड तक रखें।
प्रोफाइल: एक अनुशंसित सोल्डरिंग प्रोफाइल ग्राफ प्रदान किया गया है, जो नियंत्रित रैंप-अप, एक निर्धारित पीक तापमान/समय और नियंत्रित कूल-डाउन पर जोर देता है। तेजी से कूल-डाउन प्रक्रिया की अनुशंसा नहीं की जाती है।
महत्वपूर्ण: उच्च तापमान के दौरान लीड्स पर तनाव से बचें। एक से अधिक बार सोल्डर (डिप/हैंड) न करें। सोल्डरिंग के बाद कमरे के तापमान तक ठंडा होने तक एलईडी को झटके/कंपन से बचाएं।

6.4 सफाई

• यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान पर ≤1 मिनट के लिए आइसोप्रोपाइल अल्कोहल से साफ करें।
• नियमित रूप से अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो किसी भी क्षति से बचने के लिए प्रक्रिया (शक्ति, अवधि) को पूर्व-योग्य बनाएं।

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Packing Specification

The LEDs are packed in moisture-resistant, anti-static materials. The packing hierarchy is:
1. Anti-static bag: इसमें 200 से 500 टुकड़े होते हैं।
2. आंतरिक बॉक्स: इसमें 6 बैग हैं।
3. बाहरी कार्टन: इसमें 10 बॉक्स हैं।
इसलिए, एक पूर्ण कार्टन में न्यूनतम 200 pcs/bag * 6 bags/box * 10 boxes/carton = 12,000 टुकड़े होते हैं।

7.2 लेबल स्पष्टीकरण

पैकेजिंग पर लेबल में शामिल हैं:
- CPN: Customer's Production Number
- P/N: Manufacturer's Part Number (e.g., 513S YGD/S530-E2)
- QTY: Quantity in the package
- CAT, HUE, REF: Luminous Intensity, Dominant Wavelength aur Forward Voltage ke liye binning codes hain.
- LOT No: Traceable manufacturing lot number.

8. Application Suggestions

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• Status Indicators: टीवी, मॉनिटर, टेलीफोन और कंप्यूटर में पावर चालू/बंद, मोड चयन, या दोष संकेतन।
• बैकलाइटिंग: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में छोटे लेजेंड, प्रतीकों या पैनलों को प्रकाशित करना।
• सामान्य उद्देश्य संकेतन: कोई भी अनुप्रयोग जिसमें अत्यधिक दृश्यमान, विश्वसनीय पीला संकेतक प्रकाश की आवश्यकता हो।

8.2 डिज़ाइन विचार

• Current Limiting: हमेशा फॉरवर्ड करंट को सुरक्षित मूल्य तक सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें (उदाहरण के लिए, सामान्य संचालन के लिए 20mA, 25mA पूर्ण अधिकतम से नीचे)।
• हीट मैनेजमेंट: हालांकि यह एक कम-शक्ति वाला उपकरण है, डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिजाइन के दौरान हीट मैनेजमेंट पर विचार किया जाना चाहिए। उच्च परिवेश के तापमान पर करंट को उचित रूप से डी-रेट किया जाना चाहिए। "Relative Intensity vs. Ambient Temp" वक्र का संदर्भ लें।
• ESD सुरक्षा: PCB पर या हैंडलिंग के दौरान ESD सुरक्षा लागू करें, क्योंकि डिवाइस की रेटिंग 2000V HBM है।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 140° फैला हुआ दृश्य कोण व्यापक दृश्यता प्रदान करता है लेकिन अक्षीय तीव्रता कम होती है। निर्देशित प्रकाश के लिए, एक द्वितीयक प्रकाशिकी की आवश्यकता हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुरानी तकनीक वाले पीले एलईडी (जैसे, GaAsP आधारित) की तुलना में, यह AlGaInP-आधारित एलईडी काफी अधिक चमक और दक्षता प्रदान करती है। "सुपर येलो" पदनाम अक्सर एक अधिक संतृप्त, शुद्ध पीले रंग का संकेत देता है। फैले हुए लेंस के कारण 140-डिग्री का चौड़ा दृश्य कोण इसे स्पष्ट लेंस वाले एलईडी से अलग करता है जिनकी किरण पुंज संकरी होती है। RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त मानकों के अनुपालन के कारण यह सख्त पर्यावरणीय आवश्यकताओं वाले आधुनिक वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त है।

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

10.1 5V आपूर्ति के साथ मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए?

Ohm's Law का उपयोग करते हुए: R = (V_supply - Vf_led) / I_led. 20mA पर 2.0V के एक सामान्य Vf के लिए: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohms. न्यूनतम सुरक्षित प्रतिरोधक मान की गणना करने के लिए अधिकतम Vf (2.4V) का उपयोग करें: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. एक मानक 150Ω प्रतिरोधक एक अच्छा विकल्प है, जो सामान्य Vf पर ~20mA और अधिकतम Vf पर थोड़ा कम प्रदान करता है, जो सुरक्षित है।

10.2 क्या मैं इस LED को इसकी अधिकतम निरंतर धारा 25mA पर चला सकता हूं?

हालांकि आप इसे 25mA पर संचालित कर सकते हैं, यह पूर्ण सीमा पर है। बेहतर दीर्घायु और विश्वसनीयता के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेश के तापमान पर, सामान्य परीक्षण धारा 20mA या उससे कम पर संचालित करने की दृढ़ता से सलाह दी जाती है। हमेशा थर्मल डिरेटिंग पर विचार करें।

10.3 भंडारण आर्द्रता की स्थिति महत्वपूर्ण क्यों है?

इस LED जैसे प्लास्टिक पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैल सकती है, जिससे आंतरिक विस्तार या "पॉपकॉर्निंग" होती है जो पैकेज को दरार देती है और डिवाइस को नष्ट कर देती है। भंडारण की स्थितियाँ और शेल्फ लाइफ सीमाएँ अत्यधिक नमी अवशोषण को रोकने के लिए डिज़ाइन की गई हैं।

11. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण

परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
पैनल में 4 एलईडी हैं जो पावर, इंटरनेट, वाई-फाई और ईथरनेट गतिविधि को दर्शाती हैं। डिजाइनर उच्च चमक और चौड़े दृश्य कोण के लिए 513S YGD/S530-E2 चुनता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि कमरे के दूसरी ओर से भी स्थिति दिखाई दे। एक पीसीबी को 2.54 मिमी (0.1") अंतराल वाले छेदों के साथ डिजाइन किया गया है जो एलईडी के लीड अंतराल से मेल खाता है। 3.3V बोर्ड आपूर्ति रेल पर प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में 180Ω का करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाया गया है, जिससे लगभग (3.3V - 2.0V)/180Ω ≈ 7.2mA का फॉरवर्ड करंट प्राप्त होता है, जो संकेत देने के लिए पर्याप्त है साथ ही एलईडी के जीवन को अधिकतम करता है और बिजली की खपत को कम करता है। असेंबली निर्देश 260°C पर 5 सेकंड के प्रोफाइल के अनुसार वेव सोल्डरिंग निर्दिष्ट करते हैं।

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एक सब्सट्रेट पर उगाए गए AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक पदार्थ पर आधारित है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल P-N जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से संबंधित होती है—इस मामले में, पीला (~573-575 nm)। हरे रंग का डिफ्यूज्ड एपॉक्सी रेजिन लेंस दो उद्देश्य पूरे करता है: 1) यह नाजुक अर्धचालक चिप और वायर बॉन्ड को एनकैप्सुलेट और सुरक्षित करता है, और 2) रेजिन के भीतर मौजूद विसरित कण प्रकाश को बिखेरते हैं, जिससे उत्सर्जन कोण चिप के मूल पैटर्न से निर्दिष्ट 140 डिग्री तक विस्तृत हो जाता है।

13. Industry Trends and Developments

हालांकि यह एक परिपक्व थ्रू-होल एलईडी उत्पाद है, व्यापक एलईडी उद्योग के रुझान अभी भी इसके संदर्भ को प्रभावित करते हैं। उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) और उत्पादन बैचों में बेहतर रंग स्थिरता की दिशा में निरंतर प्रयास जारी है। इस डेटाशीट में उल्लिखित पर्यावरण अनुपालन मानकों (RoHS, REACH, Halogen-Free) आधारभूत आवश्यकताएं बन गए हैं। ऐसे संकेतक एलईडी का बाजार पुराने और लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों में स्थिर बना हुआ है, हालांकि सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी अपने छोटे आकार और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता के कारण नए डिजाइनों में तेजी से प्रभावी हो रहे हैं। उचित थर्मल प्रबंधन, करंट ड्राइविंग और ईएसडी सुरक्षा के सिद्धांत सभी एलईडी प्रौद्योगिकियों में सार्वभौमिक रूप से महत्वपूर्ण बने हुए हैं।