T-1 3/4 Bicolor LED डेटाशीट - आयाम 5.0mm Dia. - वोल्टेज 2.0-2.6V - पावर 75-120mW - रेड/ग्रीन - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक मानक टी-1 3/4 (5 मिमी) डिफ्यूज़्ड पैकेज में रखे गए द्विरंगी, थ्रू-होल एलईडी घटक के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण एक ही पैकेज के भीतर दो अलग-अलग अर्धचालक चिप्स को एकीकृत करता है: एक एलिनगैप (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) तकनीक का उपयोग करके लाल स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित करने वाली, और दूसरी गैप (गैलियम फॉस्फाइड) तकनीक का उपयोग करके हरे स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित करने वाली। यह डिज़ाइन एक ही घटक से दो रंगों के उत्पादन की अनुमति देता है, जो स्थिति संकेतकों, द्वि-अवस्था संकेतों और सरल बहु-रंगीन डिस्प्ले के लिए उपयोगी है। सफेद डिफ्यूज़्ड लेंस एक विस्तृत देखने का कोण और नरम, समान रूप से फैला हुआ प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है। यह उत्पाद उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण और उपकरणों में सामान्य-उद्देश्य संकेतक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है।

1.1 मुख्य लाभ

• द्वैत रंग स्रोत: दो अलग-अलग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में लाल और हरे चिप्स का एक पैकेज में एकीकरण बोर्ड स्थान बचाता है और असेंबली को सरल बनाता है।
• मिलान आउटपुट: चिप्स का चयन और मिलान एक समान प्रकाश उत्पादन विशेषताएं प्रदान करने के लिए किया जाता है, जिससे अनुप्रयोग में एक समान रूप सुनिश्चित होता है।
• सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता: एलईडी में फिलामेंट या चलने वाले भाग नहीं होने के कारण, इनका परिचालन जीवन लंबा होता है, जो आमतौर पर 50,000 घंटे से अधिक होता है।
• कम बिजली खपत: यह मानक कम धाराओं (जैसे, 20mA) पर संचालित होता है, जिससे यह ऊर्जा-कुशल होता है और बैटरी-चालित उपकरणों के लिए उपयुक्त होता है।
• पर्यावरण अनुपालन: उत्पाद Pb-Free के रूप में निर्मित है और RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश का अनुपालन करता है।

2. In-Depth Technical Parameter Analysis

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनसे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है और विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए इससे बचना चाहिए।

• Power Dissipation (P_d): 75 mW लाल चिप के लिए, 120 mW हरी चिप के लिए। यह अधिकतम शक्ति है जिसे एलईडी चिप परिवेश के तापमान (T_A) 25°C का। इससे अधिक होने पर अत्यधिक गर्मी और तेजी से क्षति हो सकती है।
• Continuous Forward Current (I_F): दोनों रंगों के लिए 30 mA. यह अधिकतम DC धारा है जो लगातार लागू की जा सकती है।
• पीक फॉरवर्ड करंट: दोनों रंगों के लिए 90 mA, केवल पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। इससे संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश संभव होते हैं।
• डिरेटिंग फैक्टर: दोनों रंगों के लिए 0.4 mA/°C। 50°C से अधिक के परिवेश तापमान के लिए, अधिक गर्म होने से बचने के लिए अधिकतम अनुमेय निरंतर धारा को इस कारक द्वारा रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए।
• Reverse Voltage (V_R): 5 V. इससे अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Operating & Storage Temperature: -55°C से +100°C. डिवाइस को इस पूरी सीमा के भीतर संग्रहीत और संचालित किया जा सकता है।
• लीड सोल्डरिंग तापमान: 260°C पर 5 सेकंड, LED बॉडी से 2.0mm दूर मापा गया। यह हाथ या वेव सोल्डरिंग के लिए प्रक्रिया विंडो को परिभाषित करता है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये T_A=25°C और I_F=20mA पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं, जो सामान्य संचालन स्थितियों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• Luminous Intensity (I_v): प्रत्यक्ष चमक का एक प्रमुख माप।
  • Red (AllnGaP): सामान्य 180 mcd, न्यूनतम 110 mcd से लेकर अधिकतम 310 mcd तक।
  • ग्रीन (GaP): सामान्य 50 mcd, न्यूनतम 30 mcd से लेकर अधिकतम 85 mcd तक।
  • गारंटी में इन मूल्यों पर ±15% सहनशीलता शामिल है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): Approximately 30 degrees for both colors. This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its on-axis value. The diffused lens creates this wide viewing characteristic.
• Forward Voltage (V_F): LED संचालित होने पर इसके सिरों पर वोल्टेज पात।
  • लाल: सामान्यतः 2.4V (सीमा 2.0V - 2.4V)।
  • हरा: विशिष्ट 2.6V (सीमा 2.1V - 2.6V).
  • V में अंतर_F AllnGaP और GaP सामग्रियों की भिन्न बैंडगैप ऊर्जाओं के कारण है.
• तरंगदैर्ध्य:
  • Peak Emission Wavelength (λ_p): The wavelength at which the spectral output is strongest. Red: ~650 nm. Green: ~565 nm.
  • Dominant Wavelength (λ_d): The single wavelength perceived by the human eye that defines the color. Red: 634-644 nm. Green: 563-580 nm.
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): उत्सर्जित प्रकाश की बैंडविड्थ। लाल: ~20 nm. हरा: ~30 nm। एक संकीर्ण हाफ-विड्थ अधिक वर्णक्रमीय रूप से शुद्ध रंग को दर्शाती है।
• रिवर्स करंट (I_R): < 100 μA at V_R=5V. यह एलईडी के रिवर्स-बायस्ड होने पर होने वाली छोटी लीकेज करंट है।
• कैपेसिटेंस (C): शून्य बायस पर मापा गया। लाल: ~80 pF. हरा: ~35 pF. यह पैरामीटर उच्च-आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों में प्रासंगिक हो सकता है।

3. Binning System Explanation

अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में प्राकृतिक विविधताओं को प्रबंधित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह भाग लाल चिप और हरी चिप के लिए क्रमशः चमकदार तीव्रता बिन का प्रतिनिधित्व करने वाले दो-अक्षर बिन कोड (X-X) का उपयोग करता है।

3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग

Red Chip (AllnGaP) Bins:
F: 110 - 140 mcd
G: 140 - 180 mcd
H: 180 - 240 mcd
J: 240 - 310 mcd

Green Chip (GaP) Bins:
A: 30 - 38 mcd
B: 38 - 50 mcd
C: 50 - 65 mcd
D: 65 - 85 mcd

Example: \"H-B\" का एक बिन कोड H बिन (180-240 mcd) से एक लाल चिप और B बिन (38-50 mcd) से एक हरी चिप के जोड़े को दर्शाता है। डिजाइनर असेंबली में कई यूनिटों में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए बिन निर्दिष्ट कर सकते हैं। प्रत्येक बिन सीमा पर ±15% की सहनशीलता लागू होती है।

4. Performance Curve Analysis

While specific graphs are referenced in the datasheet (Fig.1, Fig.6), their general implications are analyzed here based on standard LED physics.

4.1 Luminous Intensity vs. Forward Current (I-V Curve)

The light output (I_v) is approximately proportional to the forward current (I_F) over a significant range. Operating above the recommended 20mA will increase brightness but also generate more heat, potentially reducing lifespan and shifting color. Operating below 20mA will dim the output. The relationship is linear only within certain bounds; at very high currents, efficiency drops (efficacy decrease).

4.2 Temperature Dependence

LED का प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है।

• Forward Voltage (V_F): जंक्शन तापमान बढ़ने पर घटती है। इसमें एक मामूली नकारात्मक तापमान गुणांक होता है।
• Luminous Intensity (I_v): जंक्शन तापमान बढ़ने पर घटती है। उच्च परिवेशी तापमान या अत्यधिक ड्राइव करंट के कारण स्व-तापन से प्रकाश उत्पादन कम हो जाएगा। इस तापीय प्रभाव को प्रबंधित करने के लिए डीरेटिंग फैक्टर (50°C से ऊपर 0.4 mA/°C) लागू किया जाता है।
• तरंगदैर्ध्य: तापमान बढ़ने के साथ, चरम और प्रमुख तरंगदैर्ध्य आमतौर पर थोड़ा स्थानांतरित होते हैं (आमतौर पर लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर)।

4.3 Spectral Distribution

संदर्भित स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ (चित्र.1) प्रत्येक चिप के लिए तरंग दैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष विकिरण शक्ति दर्शाएगा। रेड AllnGaP चिप आमतौर पर 650 nm के आसपास केंद्रित एक संकीर्ण, अधिक सममित शिखर प्रदर्शित करती है। ग्रीन GaP चिप का 565 nm के आसपास एक व्यापक शिखर होता है। प्रमुख तरंग दैर्ध्य की गणना इस स्पेक्ट्रम से CIE कलोरिमेट्रिक मानकों का उपयोग करके की जाती है ताकि अनुभूत रंग को परिभाषित किया जा सके।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 Package Dimensions

The device uses a standard T-1 3/4 radial leaded package with a white diffused epoxy lens. Key dimensional notes include:

• All dimensions are in millimeters (inches provided in parenthesis).
• जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ±0.25 मिमी (±0.010\") की एक मानक सहनशीलता लागू होती है।
• फ्लैंज के नीचे राल अधिकतम 1.0 मिमी तक बाहर निकल सकता है।
• लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड्स पैकेज बॉडी से बाहर निकलती हैं, जो पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 Polarity Identification & Lead Forming

आमतौर पर, लंबी लीड एनोड (धनात्मक सिरा) को दर्शाती है। दो एनोड और एक कॉमन कैथोड (या आंतरिक सर्किट के आधार पर इसके विपरीत) वाले बाइकलर एलईडी के लिए, डेटाशीट का आंतरिक स्कीमैटिक पिनआउट को परिभाषित करेगा। लीड फॉर्मिंग के दौरान, सील पर तनाव से बचने के लिए लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर मोड़ बनाया जाना चाहिए। फॉर्मिंग कमरे के तापमान पर और सोल्डरिंग प्रक्रिया से पहले की जानी चाहिए।

5.3 Cross-Section & Materials

घटक निम्नलिखित से निर्मित है:

1. लीड फ्रेम: तांबे और चांदी की प्लेटिंग वाला लोहा मिश्र धातु, बेहतर सोल्डर क्षमता के लिए सोल्डर डिप के साथ समाप्त।
2. डाई बॉन्ड: सिल्वर-फिल्ड एपॉक्सी पेस्ट अर्धचालक चिप्स को लीड फ्रेम से जोड़ता है।
3. एलईडी चिप्स: अलग अलनगैप (लाल) और गैप (हरा) डाइस।
4. बॉन्डिंग वायर: सोने के तार चिप्स के शीर्ष को संबंधित लीड फ्रेम पोस्ट से जोड़ते हैं।
5. एनकैप्सुलेशन: हार्डनर के साथ एपॉक्सी रेजिन विसरित लेंस बनाता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।
6. उत्पाद वजन: लगभग 0.36 ग्राम.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 सोल्डरिंग प्रक्रिया पैरामीटर

हैंड सोल्डरिंग (आयरन):

• तापमान: 350°C - 400°C अधिकतम।
• समय: प्रति लीड अधिकतम 3.0 सेकंड।
• दूरी: लेंस के आधार से सोल्डर पॉइंट तक कम से कम 2.0mm का क्लीयरेंस बनाए रखें।

Wave Soldering:

• Pre-heat Temperature: < 100°C maximum.
• Pre-heat Time: < 60 seconds maximum.
• Solder Wave Temperature: < 260°C maximum.
• Contact Time: < 5 seconds maximum.

Critical Warning: अत्यधिक तापमान या समय एपॉक्सी लेंस को पिघला सकता है, आंतरिक परतों को अलग कर सकता है, या सेमीकंडक्टर जंक्शन को नष्ट कर सकता है। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोएं नहीं।

6.2 Storage & Handling

• Storage Conditions: 30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होनी चाहिए।
• शेल्फ लाइफ: मूल नमी-रोधी बैग से निकालने के बाद, घटकों को तीन महीने के भीतर उपयोग कर लेना चाहिए।
• दीर्घकालिक भंडारण: मूल पैकेजिंग से बाहर लंबे समय तक रखने के लिए, इसे एक सीलबंद कंटेनर में सोखने वाले पदार्थ के साथ या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहित करें।
• सफाई: केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। आक्रामक या अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें जो पैकेज पर दबाव डाल सकती है।

7. Packaging & Ordering Information

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

घटकों को इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज क्षति से बचाने के लिए एंटी-स्टैटिक बैग में पैक किया गया है।

• बेसिक यूनिट: 500 टुकड़े या 250 टुकड़े प्रति पैकिंग बैग।
• इनर कार्टन: इसमें 16 पैकिंग बैग हैं, कुल 8,000 टुकड़े।
• बाहरी कार्टन (शिपिंग बॉक्स): इसमें 8 आंतरिक कार्टन हैं, कुल 64,000 टुकड़े।
• किसी भी शिपिंग लॉट में, केवल अंतिम पैक में ही पूर्ण मात्रा नहीं हो सकती है।

7.2 Part Number Interpretation

पार्ट नंबर LTL30EKDFGJ एक आंतरिक कोडिंग प्रणाली का अनुसरण करता है। हालांकि पूरी तर्क प्रणाली यहाँ प्रकट नहीं की गई है, यह आम तौर पर पैकेज प्रकार (T-1 3/4), रंग (Bicolor), लेंस शैली (Diffused), और विशिष्ट तीव्रता बिन कोड (जैसे संदर्भ से निहित, लाल के लिए "J") जैसे गुणों को कोडित करता है। "FGJ" प्रत्यय संभवतः प्रदर्शन बिनिंग से संबंधित है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह द्विरंगी LED उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें एक ही बिंदु से दोहरी स्थिति संकेत की आवश्यकता होती है:

• स्थिति संकेतक: पावर ऑन (ग्रीन) / स्टैंडबाय (रेड) या सामान्य (ग्रीन) / खराबी (रेड).
• द्वि-अवस्था अलार्म: Warning (Flashing Red) / Clear (Green).
• Simple Displays: Basic panel lights, backlighting for switches or legends where two colors are needed.
• Consumer Electronics: राउटर, मॉडेम या ऑडियो उपकरणों पर चार्जिंग स्थिति, कनेक्टिविटी संकेतक।
• Industrial Controls: मशीन स्थिति संकेतक, गो/नो-गो संकेत।

8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार

करंट ड्राइव आवश्यक है: LEDs are current-driven devices. The forward voltage (V_F) has a tolerance and varies with temperature. Connecting LEDs directly to a voltage source or in parallel without individual current limiting is not recommended, as small differences in V_F वर्तमान साझाकरण और चमक में महत्वपूर्ण असंतुलन पैदा करेगा।

Recommended Circuit (Model A): प्रत्येक एलईडी चिप (या द्विरंगी एलईडी के प्रत्येक रंग चैनल) के लिए एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। रेसिस्टर मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (V_supply - V_F) / I_Fउदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति के साथ, एक ग्रीन एलईडी (V_F ~2.6V) 20mA पर: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω। यह स्थिर और मेल खाती चमक सुनिश्चित करता है।

ऊष्मा प्रबंधन: हालांकि शक्ति क्षय कम है, उच्च परिवेश तापमान या बंद स्थानों में उपयोग करने पर पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें। 50°C से ऊपर वर्तमान डीरेटिंग दिशानिर्देशों का पालन करें।

9. Technical Comparison & Differentiation

दो अलग-अलग सिंगल-कलर एलईडी का उपयोग करने की तुलना में, यह एकीकृत बाइकलर समाधान स्पष्ट लाभ प्रदान करता है:

• Space Efficiency: एक घटक फुटप्रिंट बनाम दो।
• असेंबली सरलता: एक प्लेसमेंट और सोल्डरिंग ऑपरेशन बनाम दो, जिससे लागत और संभावित दोष कम होते हैं।
• ऑप्टिकल अलाइनमेंट: यह लाल और हरे स्रोतों को सह-स्थित सुनिश्चित करता है, जिससे एक सुसंगत दृश्य बिंदु प्रदान होता है।

त्रि-रंग (आरजीबी) एलईडी की तुलना में, यह उपकरण सरल है, समर्पित चिप्स के कारण प्रति रंग अक्सर अधिक प्रकाश उत्पादन करता है, और कम नियंत्रण लाइनों की आवश्यकता होती है (सामान्य-कैथोड आरजीबी के लिए 3 के मुकाबले 2 एनोड), जिससे यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ रंग मिश्रण की जटिलता के बिना केवल दो अलग-अलग स्थितियों की आवश्यकता होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

Q1: क्या मैं इस LED को सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A: यह पिन की करंट सोर्सिंग/सिंकिंग क्षमता पर निर्भर करता है। अधिकांश MCU पिन 20-25mA तक करंट सोर्स/सिंक कर सकते हैं, जो LED की सामान्य करंट से मेल खाता है। हालाँकि, आपको करंट को सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रेसिस्टर अवश्य शामिल करना चाहिए। कभी भी LED को सीधे MCU पिन और पावर या ग्राउंड के बीच न जोड़ें।

Q2: लाल और हरे LED के लिए सामान्य फॉरवर्ड वोल्टेज अलग-अलग क्यों होते हैं?
A: फॉरवर्ड वोल्टेज सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। गैलियम फॉस्फाइड (GaP, ग्रीन) की बैंडगैप एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AllnGaP, रेड) से बड़ी होती है, जिसके कारण करंट चालू करने और संचालित करने के लिए थोड़ा अधिक वोल्टेज आवश्यक होता है।

Q3: बिन कोड का क्या अर्थ है, और क्या मुझे इसे निर्दिष्ट करने की आवश्यकता है?
A: बिन कोड (जैसे, H-B) रेड और ग्रीन चिप्स के लिए ल्यूमिनस इंटेंसिटी की गारंटीकृत रेंज को दर्शाता है। ऐसे अनुप्रयोगों में जहां कई यूनिट्स में एकसमान चमक महत्वपूर्ण है (जैसे, समान संकेतकों का एक पैनल), एक टाइट बिन निर्दिष्ट करना महत्वपूर्ण है। गैर-महत्वपूर्ण एकल संकेतकों के लिए, एक व्यापक बिन रेंज स्वीकार्य है।

Q4: मैं प्रत्येक रंग के लिए एनोड और कैथोड की पहचान कैसे करूं?
A: विशिष्ट पिनआउट (कॉमन एनोड या कॉमन कैथोड) आंतरिक सर्किट डायग्राम द्वारा परिभाषित होता है, जिसे पूर्ण डेटाशीट से देखा जाना चाहिए। आमतौर पर, 3-पिन बाइकलर LED के लिए, मध्य पिन कॉमन टर्मिनल होता है, और दो बाहरी पिन अलग-अलग रंगों के लिए होते हैं।

11. Practical Design & Usage Examples

11.1 Dual-Status Power Indicator

परिदृश्य: एक उपकरण को "मुख्य विद्युत आपूर्ति उपलब्ध" (हरा) और "बैटरी चार्ज हो रही है" (लाल) दिखाने के लिए एक संकेतक की आवश्यकता है।
कार्यान्वयन: द्विरंग एलईडी का उपयोग करें। हरे एनोड को एक रोकनेवाला के माध्यम से एक विनियमित 5V लाइन से कनेक्ट करें जो मुख्य बिजली चालू होने पर सक्रिय रहती है। लाल एनोड को एक रोकनेवाला के माध्यम से चार्जिंग सर्किट से आने वाले एक नियंत्रण सिग्नल से कनेक्ट करें जो चार्जिंग के दौरान हाई हो जाता है। एक सामान्य कैथोड का उपयोग करें जो ग्राउंड से जुड़ा हो। यदि नियंत्रण सिग्नल कमजोर हैं तो एनोड को चलाने के लिए एक साधारण ट्रांजिस्टर या लॉजिक गेट का उपयोग किया जा सकता है।

11.2 सरल द्वि-अवस्था अलर्ट प्रणाली

परिदृश्य: एक सेंसर मॉड्यूल को एक दृश्य अलर्ट की आवश्यकता है: \"सामान्य\" स्थिति के लिए स्थिर हरा।