T3B श्रृंखला 3014 पैकेज ड्यूल चिप 0.25W व्हाइट एलईडी डेटाशीट - आयाम 3.0x1.4x0.8mm - वोल्टेज 6.3V - पावर 0.25W - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

T3B श्रृंखला 3014 पैकेज आकार का उपयोग करने वाले एसएमडी एलईडी उत्पाद परिवार से संबंधित है। इस श्रृंखला की मुख्य विशेषता एक ही पैकेज के भीतर दो श्रृंखला-जुड़े एलईडी चिप्स का एकीकरण है। यह विन्यास उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें विशिष्ट सिंगल-चिप एलईडी की तुलना में उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज की आवश्यकता होती है, साथ ही एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर बनाए रखता है। इसके मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में बैकलाइट मॉड्यूल, संकेतक लैंप और सामान्य प्रकाश व्यवस्था शामिल है जहां स्थान सीमित है और विशिष्ट वोल्टेज संगतता की आवश्यकता होती है।

दो चिप श्रृंखला विन्यास का मुख्य लाभ फॉरवर्ड वोल्टेज में वृद्धि है। 40mA करंट पर, इसका नाममात्र ऑपरेटिंग वोल्टेज 6.3V है, जो 6-7V वोल्टेज रेंज प्रदान करने वाले सिस्टम के लिए ड्राइवर सर्किट डिजाइन को सरल बनाता है, संभवतः अतिरिक्त बक कनवर्टर सर्किट की आवश्यकता के बिना। 3014 पैकेज का आकार 3.0mm x 1.4mm x 0.8mm है, जो प्रकाश उत्पादन और बोर्ड स्पेस उपयोग के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।

2. तकनीकी मापदंड एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

उपकरण की संचालन सीमाएं तब परिभाषित की गई हैं जब सोल्डर जॉइंट का तापमान 25°C पर बनाए रखा जाता है। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• Forward Current:60 mA (निरंतर)
• फॉरवर्ड पल्स करंट:80 mA (पल्स चौड़ाई ≤ 10ms, ड्यूटी साइकिल ≤ 1/10)
• पावर खपत:408 mW
• कार्य तापमान:-40°C से +80°C
• भंडारण तापमान:-40°C से +100°C
• जंक्शन तापमान:125°C
• वेल्डिंग तापमान:रिफ्लो वेल्डिंग तापमान 230°C या 260°C, अधिकतम 10 सेकंड।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ (सामान्य मान, Ts=25°C, IF=40mA)

ये पैरामीटर सामान्य कार्य स्थितियों के तहत अपेक्षित प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• फॉरवर्ड वोल्टेज:6.3 V (typical), 6.8 V (maximum). दो चिप्स का श्रृंखला कनेक्शन इस उच्च Vf मान का कारण है।
• रिवर्स वोल्टेज:5 V
• रिवर्स करंट:10 µA (अधिकतम)
• व्यू एंगल:120°। 3014 पैकेज के लिए जिसमें सेकेंडरी लेंस नहीं है, यह चौड़ा बीम एंगल विशिष्ट है।

3. बिनिंग प्रणाली विवरण

उत्पादों को कुछ प्रमुख मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, ताकि एकरूपता सुनिश्चित की जा सके और डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। इन ग्रेडों का चयन करने के लिए ऑर्डर कोड एक विशिष्ट संरचना का पालन करता है।

3.1 मॉडल नामकरण नियम

नामकरण नियम है: T [पैकेजिंग कोड] [चिप संख्या कोड] [लेंस कोड] [आंतरिक कोड] - [लुमेन आउटपुट कोड] [रंग तापमान कोड]। उदाहरण के लिए, T3B002LWA को डिकोड किया जाता है: T श्रृंखला, 3014 पैकेजिंग, ड्यूल चिप, लेंस रहित, आंतरिक कोड 2, विशिष्ट लुमेन आउटपुट ग्रेड, कूल व्हाइट।

3.2 संबंधित रंग तापमान श्रेणीकरण

श्वेत एलईडी को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी चार्ट पर दीर्घवृत्त द्वारा परिभाषित विशिष्ट क्रोमैटिसिटी क्षेत्रों में ग्रेड किया जाता है। मानक ऑर्डर ग्रेडिंग में शामिल हैं:

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

प्रत्यय "M5" और "M7" मैकएडम एलिप्स स्टेप्स को संदर्भित करते हैं, जो रंग स्थिरता के लिए सहनशीलता सीमा दर्शाते हैं। स्टेप संख्या जितनी छोटी होगी, रंग नियंत्रण उतना ही सख्त होगा।

3.3 लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग

ल्यूमेनस फ्लक्स 40mA पर न्यूनतम मान के रूप में निर्दिष्ट है। विशिष्ट और अधिकतम मान अधिक हो सकते हैं। बिनिंग कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स के साथ संयोजन में की जाती है।

• गर्म सफेद प्रकाश, रंग प्रतिपादन सूचकांक 70:न्यूनतम 28 लुमेन
• तटस्थ सफेद प्रकाश, रंग प्रतिपादन सूचकांक 70:न्यूनतम 30 लुमेन
• कूल व्हाइट लाइट, कलर रेंडरिंग इंडेक्स 70:न्यूनतम 32 लुमेन
• वार्म व्हाइट लाइट, कलर रेंडरिंग इंडेक्स 80+:न्यूनतम 26 लुमेन
• तटस्थ सफेद प्रकाश, रंग प्रतिपादन सूचकांक 80+:न्यूनतम 28 लुमेन
• ठंडा सफेद प्रकाश, रंग प्रतिपादन सूचकांक 80+:न्यूनतम 30 लुमेन

3.4 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

मानक वोल्टेज बिन 6.0V से 6.5V तक है। विशिष्ट मान 6.3V है। यह बिनिंग उपयुक्त वोल्टेज मार्जिन के साथ कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर डिजाइन करने में सहायता करती है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध वक्र

ड्यूल-चिप LED का I-V वक्र दर्शाता है कि इसका टर्न-ऑन वोल्टेज एकल-चिप LED की तुलना में लगभग दोगुना है। वक्र का प्रारंभिक भाग घातांकीय संबंध दिखाता है, और टर्न-ऑन बिंदु के बाद यह अधिक रैखिक हो जाता है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइवर आवश्यक वोल्टेज प्रदान कर सके, खासकर कम तापमान पर जहां Vf बढ़ जाता है।

4.2 सापेक्ष ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट संबंध

प्रकाश उत्पादन करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन यह संबंध रैखिक नहीं है। दक्षता आमतौर पर एक विशिष्ट करंट पर चरम पर पहुंचती है, और फिर बढ़ते तापीय प्रभावों और कम होती दक्षता के कारण गिर जाती है। अनुशंसित 40mA पर संचालन से इष्टतम दक्षता और जीवनकाल सुनिश्चित होता है।

4.3 स्पेक्ट्रल पावर वितरण

सफेद प्रकाश ब्लू LED चिप द्वारा उत्साहित फॉस्फर परत से उत्पन्न होता है। स्पेक्ट्रल वक्र चिप से एक स्पष्ट नीली चोटी और फॉस्फर से एक व्यापक पीली/लाल उत्सर्जन दिखाता है। फॉस्फर उत्सर्जन का अनुपात और चौड़ाई कलर तापमान और कलर रेंडरिंग इंडेक्स निर्धारित करती है। ठंडे सफेद LED में नीली चोटी अधिक प्रमुख होती है, जबकि गर्म सफेद LED में लंबी तरंगदैर्ध्य वाला फॉस्फर उत्सर्जन अधिक मजबूत होता है।

4.4 सापेक्ष प्रकाश प्रवाह और जंक्शन तापमान संबंध

LED का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। यह विशेषता थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए, यथासंभव कम जंक्शन तापमान बनाए रखने हेतु प्रभावी हीट सिंक उपायों की आवश्यकता होती है।

4.5 स्थानिक विकिरण पैटर्न

120 डिग्री व्यू एंगल का अर्थ है वह कोणीय चौड़ाई जिस पर प्रकाश की तीव्रता शिखर तीव्रता की आधी होती है। 3014 पैकेज का विकिरण पैटर्न आमतौर पर लैम्बर्टियन या लैम्बर्टियन के करीब होता है, जो समान, बड़े क्षेत्र की रोशनी प्रदान करता है और पैनल प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।

5. मशीनरी और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

3014 पैकेज का आयाम 3.0mm ± 0.1mm x 1.4mm ± 0.1mm x 0.8mm ± 0.1mm है। लेंस आमतौर पर सिलिकॉन रबर से बना होता है।

5.2 पैड लेआउट और स्टेंसिल डिज़ाइन

अनुशंसित पैड लेआउट में दो एनोड पैड और दो कैथोड पैड शामिल हैं। उचित रिफ्लो सोल्डरिंग, यांत्रिक स्थिरता और तापीय चालन के लिए पैड डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। प्रदान की गई स्टेंसिल पैटर्न विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने के लिए सोल्डर पेस्ट की सही मात्रा जमा करने को सुनिश्चित करती है। पैड आयाम सहनशीलता है: एक दशमलव स्थान ±0.1mm, दो दशमलव स्थान ±0.05mm।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

LED के कैथोड पक्ष को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, जैसे सब्सट्रेट पर हरे रंग की टिंट या पैकेज पर नॉच/चैम्फर। रिवर्स बायस क्षति को रोकने के लिए असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी पर ध्यान देना आवश्यक है।

6. वेल्डिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह घटक लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त है। दो तापमान प्रोफाइल स्वीकार्य हैं: शिखर तापमान 230°C या 260°C, शिखर तापमान पर, लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। तापीय प्रतिबल को न्यूनतम करने के लिए मानक तापन, सोखना, रिफ्लो और शीतलन वक्र का पालन किया जाना चाहिए।

6.2 नमी संवेदनशीलता और बेकिंग

3014 पैकेज नमी के प्रति संवेदनशील है। यदि मूल वैक्यूम सील बैग खोला जाता है और LED पर्यावरणीय नमी के संपर्क में आता है, तो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव से होने वाली क्षति को रोकने के लिए रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग आवश्यक है।

• बेकिंग शर्तें:60°C, 24 घंटे।
• बेकिंग के बाद की प्रक्रिया:एलईडी को 1 घंटे के भीतर सोल्डर किया जाना चाहिए, या एक शुष्क कैबिनेट में संग्रहीत किया जाना चाहिए।
• बेकिंग तापमान 60°C से अधिक नहीं होना चाहिए।

6.3 भंडारण की शर्तें

• अनओपन्ड पैकेजिंग:温度5-30°C，湿度<85%。
• खोलने के बाद:温度5-30°C，湿度<60%。长期储存，请使用带干燥剂的密封容器或氮气柜。
• कार्यशाला जीवन:कारखाने की कार्यशाला स्थितियों में नमी-रोधी बैग खोलने के बाद 12 घंटों के भीतर घटक का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• LCD बैकलाइट:टीवी, मॉनिटर और साइनेज के लिए, इसका उच्च Vf ड्राइवर आउटपुट से मेल खा सकता है।
• सामान्य सजावटी प्रकाश व्यवस्था:लाइट स्ट्रिप्स, मॉड्यूल और एक्सेंट लाइटिंग।
• संकेतक:उन विद्युत उपकरणों और औद्योगिक उपकरणों के लिए जिन्हें उज्ज्वल, विश्वसनीय स्थिति संकेतन की आवश्यकता होती है।

7.2 ड्राइवर डिज़ाइन

आवश्यक मान के रेटेड करंट वाले कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें, जिसका वोल्टेज अनुकूलन रेंज एलईडी स्ट्रिंग के अधिकतम Vf को शामिल करे, जिसमें टॉलरेंस और तापमान प्रभाव शामिल हैं। कई एलईडी के लिए, ड्राइवर क्षमता और आवश्यक रिडंडेंसी के आधार पर, सीरीज, पैरेलल या सीरीज-पैरेलल कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करें।

7.3 थर्मल मैनेजमेंट

हालांकि पावर केवल 0.25W है, लेकिन कम जंक्शन तापमान बनाए रखने के लिए PCB पर प्रभावी थर्मल मैनेजमेंट महत्वपूर्ण है। गर्मी को दूर करने के लिए ऐसे PCB का उपयोग करें जिसमें एलईडी थर्मल पैड के नीचे कॉपर फ़ॉयल या आंतरिक ग्राउंड लेयर से जुड़े थर्मल वाया हों। यह प्रकाश आउटपुट स्थिरता और ऑपरेटिंग लाइफ को अधिकतम कर सकता है।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक 3014 सिंगल-चिप LED की तुलना में, T3B ड्यूल-चिप श्रृंखला एक महत्वपूर्ण विभेदी लाभ प्रदान करती है: उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज। सिस्टम आर्किटेक्चर के आधार पर, यह एक लाभ या आवश्यकता हो सकती है।

• लाभ:6V/12V पावर रेल वाली सिस्टम डिज़ाइन को सरल बनाता है, बक कन्वर्टर्स को कम या समाप्त करता है। दिए गए ड्राइवर वोल्टेज पर लंबी श्रृंखलाबद्ध लाइट स्ट्रिंग्स की अनुमति देता है।
• विचार:उच्च वोल्टेज क्षमता वाले ड्राइवर की आवश्यकता है। समान धारा पर Vf अधिक होने के कारण, प्रत्येक पैकेज में शक्ति अपव्यय थोड़ा अधिक होता है, इसलिए थर्मल डिज़ाइन पर ध्यान देने की आवश्यकता है।
• समान शक्ति वाले 5730 या 5050 पैकेजों की तुलना में, 3014 पैकेज का फुटप्रिंट छोटा होता है, लेकिन इसकी थर्मल और ऑप्टिकल विशेषताएं भिन्न हो सकती हैं।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 60mA पर लगातार काम करने दे सकता हूँ?
उत्तर: हालांकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 60mA है, लेकिन अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट 40mA है। 60mA पर काम करने से जंक्शन तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि होगी, दक्षता कम होगी और एलईडी के जीवनकाल में कमी आ सकती है। यह कार्रवाई केवल तब विचार करनी चाहिए जब विश्वसनीय थर्मल प्रबंधन लागू किया गया हो और कम हुए जीवनकाल को स्वीकार्य माना जाता हो।

प्रश्न: 27M5 और 30M5 कलर टेम्परेचर ग्रेड में क्या अंतर है?
उत्तर: 27M5 का लक्ष्य रंग तापमान लगभग 2725K का गर्म सफेद प्रकाश है, जबकि 30M5 लगभग 3045K है, जो अभी भी गर्म है लेकिन नारंगी/लाल रंगत थोड़ी कम है। "M5" इंगित करता है कि दोनों को 5-स्टेप मैकएडम दीर्घवृत्त के अनुसार वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक बिन के भीतर रंग स्थिरता बहुत अच्छी है।

प्रश्न: बेकिंग (सुखाना) की आवश्यकता क्यों है? यदि इसे छोड़ दिया जाए तो क्या होगा?
उत्तर: प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन नमी अवशोषित कर लेता है। उच्च-तापमान रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से भाप में बदल जाती है, जिससे आंतरिक दबाव पैदा होता है। इससे एनकैप्सुलेशन डिलैमिनेशन, चिप क्रैकिंग या बॉन्ड वायर टूटना हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप तत्काल या संभावित विफलता हो सकती है।

प्रश्न: लुमेन आउटपुट के "न्यूनतम" मूल्य को कैसे समझें?
उत्तर: जब आप एक विशिष्ट ल्यूमेन रेंज ऑर्डर करते हैं, तो यह गारंटी दी जाती है कि परीक्षण स्थितियों में सभी एलईडी उस मूल्य को प्राप्त या पार करेंगे। शिप किए गए वास्तविक घटकों में अधिक आउटपुट हो सकता है, लेकिन वे हमेशा निर्दिष्ट कलर टेम्परेचर क्रोमैटिसिटी दीर्घवृत्त के भीतर रहेंगे।

10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग के उदाहरण

केस स्टडी: अलमारी प्रकाश व्यवस्था के लिए डिज़ाइन किया गया 12V एलईडी मॉड्यूल
डिज़ाइनर को एक पतला, चमकीला मॉड्यूल बनाने की आवश्यकता है जो सीधे 12V DC एडाप्टर द्वारा संचालित हो। मानक 3V LED का उपयोग करने पर 4 को श्रृंखला में जोड़ने की आवश्यकता होती है, जिससे निरंतर धारा ड्राइवर के लिए वोल्टेज हेडरूम बहुत कम रह जाता है, विशेष रूप से कम तापमान पर। T3B ड्यू-चिप LED का उपयोग करना, जिसका Vf लगभग 6.3V है, दो LED को श्रृंखला में जोड़ने की अनुमति देता है। इस 2S विन्यास का नाममात्र Vf 12.6V है, जो 12V बिजली आपूर्ति के साथ अच्छी तरह मेल खाता है, जब एक साधारण रैखिक या स्विच-मोड निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग किया जाता है और वोल्टेज ड्रॉप कम होता है। यह सर्किट को सरल बनाता है, घटकों की संख्या कम करता है, और 4 छोटे LED की श्रृंखला की तुलना में यांत्रिक सीमाओं के लिए बेहतर अनुकूलन करता है।

11. कार्य सिद्धांत

LED एक अर्धचालक डायोड है। जब इसके बैंडगैप ऊर्जा से अधिक का अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजन करते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। सफेद प्रकाश LED में, नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाली InGaN चिप को सेरियम-डोप्ड YAG फॉस्फर से लेपित किया जाता है। नीली रोशनी का एक हिस्सा फॉस्फर द्वारा अवशोषित हो जाता है और पीली रोशनी के रूप में पुनः उत्सर्जित होता है। शेष नीली रोशनी और परिवर्तित पीली रोशनी का मिश्रण मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। संबंधित रंग तापमान फॉस्फर संरचना और सांद्रता को समायोजित करके नियंत्रित किया जाता है। ड्यू-चिप डिज़ाइन केवल दो ऐसी अर्धचालक संरचनाओं को विद्युत रूप से श्रृंखला में एक पैकेज के भीतर रखता है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान

SMD LED का समग्र रुझान उच्च दक्षता, उच्च रंग प्रतिपादन सूचकांक, बेहतर रंग स्थिरता और उच्च विश्वसनीयता की ओर है। साथ ही, प्रकाश उत्पादन को बनाए रखते या बढ़ाते हुए लघुकरण को भी बढ़ावा दिया जा रहा है। 3014 या 2835 जैसे मानक पैकेजों में ड्यूअल-चिप या मल्टी-चिप डिज़ाइन का उपयोग, बाहरी यांत्रिक आयामों को बदले बिना विशिष्ट अनुप्रयोग विद्युत विशेषताएँ प्रदान करने का एक तरीका है, जो डिज़ाइनरों को अधिक लचीलापन प्रदान करता है। इसके अलावा, फॉस्फर प्रौद्योगिकी और चिप डिज़ाइन में प्रगति सभी रंग तापमान सीमाओं में प्रकाश दक्षता और रंग गुणवत्ता की सीमाओं को आगे बढ़ाना जारी रखती है।