3.1 मिलीमीटर नीली एलईडी LTL1CHTBK5 डेटाशीट - व्यास 3.1mm - वोल्टेज 3.8V - पावर 120mW - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च दक्षता, कम बिजली खपत वाले नीले प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) या पैनल पर थ्रू-होल माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो 3.1 मिलीमीटर व्यास पैकेज में आता है और इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) तकनीक का उपयोग करके नीला प्रकाश उत्पन्न करता है। इसके मुख्य लाभों में शामिल हैं: कम धारा आवश्यकता के कारण एकीकृत सर्किट के साथ संगतता; लचीली स्थापना विधियाँ। ये विशेषताएँ इसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरण और सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विभिन्न संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए अत्यंत उपयुक्त बनाती हैं।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

उपकरण की परिचालन सीमाएँ परिवेश के तापमान (T_A) 25°C की स्थिति में परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।

• पावर डिसिपेशन (P_D):120 mW - डिवाइस द्वारा सुरक्षित रूप से डिसिपेट की जा सकने वाली अधिकतम कुल शक्ति।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):100 mA - पल्स स्थितियों में अनुमत (ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई 0.1 मिलीसेकंड)।
• डीसी फॉरवर्ड करंट (I_F):30 mA - अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट।
• ऑपरेटिंग तापमान रेंज:-25°C से +80°C।
• भंडारण तापमान सीमा:-30°C से +100°C।
• पिन सोल्डरिंग तापमान:260°C, 5 सेकंड के लिए, माप बिंदु LED बॉडी से 1.6 मिमी की दूरी पर।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर T_A=25°C और मानक परीक्षण धारा (I_F) 20mA की स्थिति में मापे गए।

• ल्यूमिनस तीव्रता (I_V):310 mcd (न्यूनतम), 880 mcd (विशिष्ट)। यह मानव आँख के फोटोपिक प्रतिक्रिया (CIE वक्र) से मेल खाने वाले फिल्टर सेंसर द्वारा मापी गई अनुभूत चमक है। गारंटीकृत मान में ±15% की सहनशीलता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):30 डिग्री (विशिष्ट)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने अक्षीय (केंद्रीय) मान की आधी हो जाती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P):468 nm (विशिष्ट)। वह तरंगदैर्ध्य जहाँ वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):470 nm (विशिष्ट)। CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त, यह एकल तरंगदैर्ध्य LED के अनुभूत रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है।
• वर्णक्रमीय रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):25 nm (विशिष्ट)। उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की उसकी अधिकतम शक्ति के आधे स्तर पर चौड़ाई, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):3.5V (न्यूनतम), 3.8V (विशिष्ट), I_F=20mA की स्थिति में।
• रिवर्स करंट (I_R):100 µA (अधिकतम), रिवर्स वोल्टेज (V_R) 5V की स्थिति में।महत्वपूर्ण नोट:यह डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं है; यह परीक्षण स्थिति केवल विशेषता वर्णन के लिए है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

एप्लिकेशन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को प्रमुख ऑप्टिकल पैरामीटर्स के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है।

3.1 चमकदार तीव्रता ग्रेडिंग

इकाई: mcd @ 20mA। प्रत्येक बिन की ऊपरी और निचली सीमा में ±15% का सहनशीलता मार्जिन है।

• K बिन:310 - 400 mcd
• L बिन:400 - 520 mcd
• M बिन:520 - 680 mcd
• N ग्रेड:680 - 880 mcd
• P ग्रेड:880 - 1150 mcd
• Q ग्रेड:1150 - 1500 mcd

ग्रेड कोड प्रत्येक पैकेजिंग बैग पर पहचान के लिए अंकित किया गया है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग

इकाई: nm @ 20mA। प्रत्येक ग्रेड में ±1nm की सहनशीलता है।

• B08 ग्रेड:465.0 - 470.0 nm
• B09 ग्रेड:470.0 - 475.0 nm

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

Although the datasheet references specific graphs (Typical Electrical/Optical Characteristics curves on page 4), the following trends are typical for such devices:

• I-V Curve:फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) has a logarithmic relationship with Forward Current (I_F), with a characteristic "knee" voltage around 3V, after which the increase becomes more linear.
• Luminous Intensity vs. Current: I_VWithin the recommended operating range, luminous intensity is roughly proportional to I_F, but may saturate or degrade at extremely high currents.
• तापमान निर्भरता:चमक तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज में भी नकारात्मक तापमान गुणांक होता है (तापमान बढ़ने के साथ घटता है)।
• स्पेक्ट्रम वितरण:उत्सर्जन स्पेक्ट्रम एक घंटी के आकार का वक्र है जो शिखर तरंगदैर्ध्य (468 nm) पर केंद्रित है, जिसकी विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई 25 nm है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

डिवाइस 3.1 मिलीमीटर व्यास के बेलनाकार पारदर्शी लेंस में पैक किया गया है। प्रमुख आयाम विवरण में शामिल हैं:

• सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (कोष्ठक में इंच)।
• जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर है।
• फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूज़न 1.0 मिलीमीटर है।
• पिन पिच, पिन के पैकेज बॉडी से बाहर निकलने के बिंदु पर मापी जाती है।

ध्रुवीयता पहचान:लंबा पिन एनोड (धनात्मक) होता है और छोटा पिन कैथोड (ऋणात्मक) होता है। यह थ्रू-होल LED की मानक प्रथा है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 लीड फॉर्मिंग और हैंडलिंग

• LED लेंस बेस से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर पिन को मोड़ें।कभी नहींपैकेज बेस को फुलक्रम के रूप में उपयोग करें।
• पिन फॉर्मिंग कमरे के तापमान पर की जानी चाहिए, और在 soldering.
• यांत्रिक तनाव से बचने के लिए PCB असेंबली के दौरान न्यूनतम क्लैंपिंग बल का उपयोग करें।

6.2 सोल्डरिंग प्रक्रिया

• लेंस बेस से सोल्डर पॉइंट तक न्यूनतम 2 मिमी का अंतर बनाए रखें। लेंस को सोल्डर में डुबोने से बचें।
• वेल्डिंग के कारण LED के गर्म होने पर, पिन पर बाहरी तनाव लगाने से बचें।
• इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंगइस प्रकार के थ्रू-होल LED के लिए उपयुक्त नहीं है।

अनुशंसित सोल्डरिंग शर्तें:

• सोल्डरिंग आयरन:अधिकतम 300°C, अधिकतम 3 सेकंड (केवल एक बार)।
• वेव सोल्डरिंग:पहले अधिकतम 100°C तक, अधिकतम 60 सेकंड के लिए प्रीहीट करें, फिर वेव सोल्डरिंग अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड।

अत्यधिक तापमान या समय लेंस विरूपण या विनाशकारी विफलता का कारण बन सकता है।

6.3 सफाई और भंडारण

• सफाई:आवश्यकतानुसार आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें।
• भंडारण:30°C से अधिक नहीं तापमान और 70% से अधिक नहीं सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित करें। मूल पैकेजिंग से निकाले गए एलईडी को तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। दीर्घकालिक भंडारण के लिए, कृपया डिसिकेंट युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग करें।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

• पैकेजिंग बैग: प्रति बैग 1000, 500 या 250 टुकड़े।
• आंतरिक बॉक्स: प्रति बॉक्स 10 बैग (कुल 10,000 टुकड़े)।
• बाहरी कार्टन: प्रति कार्टन 8 आंतरिक बॉक्स (कुल 80,000 टुकड़े)।
• नोट: प्रत्येक शिपमेंट बैच में, केवल अंतिम पैकेज पूर्ण नहीं हो सकता है।

7.2 पार्ट नंबर

इस विशिष्टता दस्तावेज़ द्वारा कवर किए गए विशिष्ट पार्ट नंबर हैंLTL1CHTBK5। लेंस पारदर्शी है, प्रकाश स्रोत InGaN है, और उत्सर्जित प्रकाश का रंग नीला है।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव

8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

LED एक करंट-संचालित उपकरण है। एकाधिक LED को समानांतर में चलाते समय चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए,दृढ़तापूर्वक सुझाव दिया जाता हैप्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला (सर्किट मॉडल A) जोड़ें। LED को सीधे समानांतर में चलाने (सर्किट मॉडल B) की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि व्यक्तिगत LED के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) विशेषता में मामूली अंतर से करंट वितरण में महत्वपूर्ण भिन्नता आ सकती है, जिससे अनुभूत चमक प्रभावित होती है।

श्रृंखला रोकनेवाला मान (R_s) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R_s= (V_{सप्लाई}- V_F) / I_F, जहाँ V_Fविशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज है (उदाहरण के लिए 3.8V), I_Fआवश्यक ऑपरेटिंग करंट है (उदाहरण के लिए 20mA)।

8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

यह LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) क्षति के प्रति संवेदनशील है। निम्नलिखित सावधानियाँ बरतनी चाहिए:

• ऑपरेटरों को कंडक्टिव रिस्ट स्ट्रैप या एंटीस्टैटिक दस्ताने पहनने चाहिए।
• सभी उपकरण, कार्य स्टेशन और भंडारण रैक को उचित रूप से ग्राउंडेड होना चाहिए।
• प्लास्टिक लेंस पर संचालनात्मक घर्षण के कारण जमा हो सकने वाले स्थिर विद्युत आवेश को निष्प्रभावी करने के लिए आयन जनरेटर का उपयोग करें।

8.3 अनुप्रयोग दायरा और सावधानियां

यह LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (कार्यालय, संचार, घरेलू) के लिए उपयुक्त है। पूर्व परामर्श और विशिष्ट प्रमाणन के बिना, उन स्थितियों के लिए उपयुक्त नहीं है जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे विमानन, चिकित्सा जीवन समर्थन, महत्वपूर्ण सुरक्षा उपकरण)।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

पुरानी तकनीक वाले नीले एलईडी (जैसे सिलिकॉन कार्बाइड आधारित) की तुलना में, यह InGaN-आधारित एलईडी दी गई प्रकाश उत्पादन पर काफी अधिक दीप्त प्रभावकारिता और कम बिजली की खपत प्रदान करती है। 3.1 मिलीमीटर व्यास एक सामान्य उद्योग मानक है, जो प्रकाश उत्पादन और सर्किट बोर्ड स्थान के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। इसकी प्रमुख विभेदक विशेषताएं हैं: अपेक्षाकृत संकीर्ण देखने का कोण (30°) अधिक दिशात्मक प्रकाश प्रदान करता है, साथ ही सटीक दीप्त तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग प्रदान करता है, जो बहु-एलईडी अनुप्रयोगों में रंग और चमक मिलान को अधिक कड़ा करने में सक्षम बनाता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

पीक वेवलेंथ (λ_P)) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहाँ स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट अधिकतम होता है (468 nm).प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d)) रंग विज्ञान के आधार पर गणना की गई वह मान है (470 nm) जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए एकल-तरंगदैर्ध्य रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है। इस तरह के मोनोक्रोमैटिक एलईडी, जैसे कि यह नीला एलईडी, के लिए दोनों आमतौर पर करीब लेकिन पूरी तरह से समान नहीं होते हैं।

10.2 क्या मैं इस LED को बिना सीरीज़ रेसिस्टर के ड्राइव कर सकता हूँ?

No.एलईडी का करंट-वोल्टेज संबंध घातांकीय होता है। इसके फॉरवर्ड वोल्टेज से थोड़ा अधिक वोल्टेज में मामूली वृद्धि से करंट में तेज, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि हो सकती है। वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालन के लिए, स्थिर, सुरक्षित और पूर्वानुमेय संचालन के लिए एक सीरीज़ रेसिस्टर आवश्यक है।

10.3 प्रकाश तीव्रता में ±15% सहनशीलता क्यों होती है?

यह सहनशीलता अर्धचालक निर्माण और पैकेजिंग प्रक्रियाओं में सामान्य भिन्नता को ध्यान में रखती है। एलईडी को इस समग्र भिन्नता सीमा के भीतर सख्त समूहों (जैसे K, L, M ग्रेड) में वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग प्रणाली लागू की गई है, ताकि विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए चमक एकरूपता की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।

10.4 "I.C. compatible" का क्या अर्थ है?

इसका अर्थ है कि एलईडी की विद्युत विशेषताएं, विशेष रूप से इसकी कम फॉरवर्ड करंट आवश्यकता (उदाहरण के लिए 20mA), इसे कई मानक एकीकृत सर्किट (I.C.) और माइक्रोकंट्रोलर के आउटपुट पिन द्वारा सीधे चलाने के लिए उपयुक्त बनाती हैं, जो आमतौर पर इस सीमा के भीतर करंट प्रदान या अवशोषित कर सकते हैं।

11. डिज़ाइन केस स्टडी उदाहरण

परिदृश्य:एक स्टेटस इंडिकेशन पैनल डिज़ाइन करें जिसमें 10 समान रूप से चमकीले नीले संकेतक लैंप की आवश्यकता हो।

1. बिनिंग चयन:दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए समान चमकदार तीव्रता बिन (जैसे सभी 'एम' बिन से) और समान प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन (जैसे सभी बी09 बिन) से एलईडी निर्दिष्ट करें।
2. सर्किट डिजाइन:5V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करें। श्रृंखला प्रतिरोध की गणना करें: R_s= (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 Ω। मानक 62 Ω या 68 Ω रेसिस्टर उपयुक्त हैं। इस रेसिस्टर कोप्रत्येकएलईडी के साथ श्रृंखला में जोड़ें, और फिर इन 10 एलईडी को 5V बिजली रेल से समानांतर में कनेक्ट करें।
3. लेआउट और असेंबली:放置LED时，在弯曲前至少保留3毫米的引脚长度以缓解应力。确保根据波峰焊指南进行焊接，保持烙铁或波峰接触点距离透镜>2毫米。
4. ESD राहत:सुनिश्चित करें कि असेंबली लाइन में ESD सुरक्षा है। उपयोग से पहले LED को उसके मूल पैकेजिंग में संग्रहीत और हैंडल किया जाना चाहिए।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं और वहां पुनर्संयोजित होते हैं। पुनर्संयोजन की प्रक्रिया में मुक्त ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है। नीले प्रकाश उत्सर्जन के लिए, इंडियम और गैलियम का एक विशिष्ट अनुपात उपयोग किया जाता है। एक पारदर्शी एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप की सुरक्षा के लिए, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने (30° व्यू एंगल) और पैकेज से निकाले गए प्रकाश की मात्रा बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है।

13. Industry Trends and Development

हालांकि यह एक मानक थ्रू-होल घटक है, लेकिन अंतर्निहित InGaN प्रौद्योगिकी लगातार विकसित हो रही है। व्यापक LED उद्योग के रुझानों में शामिल हैं:

• दक्षता वृद्धि:एपिटैक्सियल विकास और चिप डिजाइन में निरंतर सुधार ने उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक प्रकाश उत्पादन) प्रदान की है।
• रंग एकरूपता:निर्माण नियंत्रण और बिनिंग एल्गोरिदम में प्रगति ने मुख्य तरंगदैर्ध्य और तीव्रता के लिए छोटे सहनशीलता मार्जिन प्रदान किए हैं, जो पूर्ण-रंग डिस्प्ले जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• पैकेजिंग:हालांकि थ्रू-होल कुछ अनुप्रयोगों में लोकप्रिय बनी हुई है, सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग अपने छोटे फुटप्रिंट और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता के कारण नए डिजाइनों पर हावी है। फिर भी, इस तरह के थ्रू-होल एलईडी उन अनुप्रयोगों में प्रासंगिक बने हुए हैं जहां उच्च यांत्रिक शक्ति, आसान मैनुअल प्रोटोटाइपिंग, या रेडियल पैकेज की विशिष्ट प्रकाशिकी की आवश्यकता होती है।
• विश्वसनीयता:सामग्रियों (जैसे एपॉक्सी, लीड फ्रेम) और पैकेजिंग तकनीकों में सुधार ने विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में एलईडी के परिचालन जीवनकाल और स्थिरता को लगातार बढ़ाया है।