ग्रीन थ्रू-होल एलईडी लैंप 525nm - 3.0mm डाया. - 2.4-3.3V - 64mW - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक हरे रंग के थ्रू-होल एलईडी लैंप के विनिर्देशों का विवरण देता है, जिसे एक समकोण काले प्लास्टिक होल्डर (सीबीआई - सर्किट बोर्ड इंडिकेटर) में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उत्पाद एक ठोस-अवस्था प्रकाश स्रोत है जो कम बिजली की खपत और उच्च दक्षता प्रदान करता है। यह RoHS निर्देशों के अनुपालन में एक लीड-मुक्त उत्पाद है। उत्सर्जित रंग हरा है जिसकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य 525nm है, जो InGaN तकनीक का उपयोग करता है। स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिवाइस को टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है।

1.1 मुख्य लाभ

• सर्किट बोर्ड असेंबली में आसानी के लिए डिज़ाइन किया गया।
• लंबे परिचालन जीवन के साथ ठोस-अवस्था विश्वसनीयता।
• कम बिजली खपत और उच्च चमकदार दक्षता।
• पर्यावरण के अनुकूल, सीसा मुक्त, और RoHS अनुपालन निर्माण।
• बहुमुखी माउंटिंग के लिए स्टैकेबल, राइट-एंगल होल्डर प्रारूप में उपलब्ध।
• उच्च मात्रा वाले उत्पादन की कुशलता के लिए टेप और रील में आपूर्ति।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह LED कई उद्योगों में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं:

• कंप्यूटर परिधीय उपकरण और स्थिति संकेतक।
• संचार उपकरण।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स।
• औद्योगिक नियंत्रण पैनल और मशीनरी।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 Absolute Maximum Ratings

निम्नलिखित रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। सभी मान 25°C के परिवेश तापमान (TA) पर निर्दिष्ट हैं।

• Power Dissipation (Pd): 64 mW - एलईडी द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।
• Peak Forward Current (IFP): 60 mA - केवल स्पंदित स्थितियों में अनुमेय (कार्य चक्र ≤ 1/10, स्पंद चौड़ाई ≤ 10μs)।
• DC Forward Current (IF): 20 mA - विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा।
• Operating Temperature Range: -30°C to +85°C - सामान्य डिवाइस कार्यप्रणाली के लिए परिवेश तापमान सीमा।
• Storage Temperature Range: -40°C to +100°C - संचालन में न होने पर डिवाइस के लिए सुरक्षित तापमान सीमा।
• लेड सोल्डरिंग तापमान: LED बॉडी से 2.0mm दूर मापे जाने पर अधिकतम 5 सेकंड के लिए 260°C। यह वेव या हैंड सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों (TA=25°C, IF=10mA जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो) के तहत LED के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (Iv): 180 से 880 mcd. यह विस्तृत सीमा एक बिनिंग सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित की जाती है (धारा 4 देखें)। माप CIE photopic eye-response curve का अनुमान लगाने वाले सेंसर/फ़िल्टर का उपयोग करता है।
• देखने का कोण (2θ1/2): 100 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने अक्षीय (ऑन-एक्सिस) मान की आधी हो जाती है, जो एक विसरित लेंस के लिए विशिष्ट अपेक्षाकृत चौड़े देखने के पैटर्न को दर्शाता है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): 530 nm (typical). वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 525 से 535 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो LED के रंग को परिभाषित करता है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 25 nm (typical). अधिकतम तीव्रता के आधे पर मापी गई स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 10mA पर 2.4 से 3.3 V. करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करते समय इस रेंज पर विचार किया जाना चाहिए।
• रिवर्स करंट (IR): VR=5V पर अधिकतम 10 μA. महत्वपूर्ण: यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण स्थिति केवल विशेषताओं के लिए है।

3. Binning System Specification

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डिज़ाइनरों को परिभाषित सीमा के भीतर प्रदर्शन की गारंटी के लिए ऑर्डर करते समय बिन कोड निर्दिष्ट करने चाहिए।

3.1 Luminous Intensity Binning

Binning 10mA के फॉरवर्ड करंट पर किया जाता है। प्रत्येक बिन सीमा के लिए सहनशीलता ±15% है।

• Bin HJ: 180 mcd (Min) से 310 mcd (Max)
• Bin KL: 310 mcd (Min) से 520 mcd (Max)
• Bin MN: 520 mcd (न्यूनतम) से 880 mcd (अधिकतम)

3.2 Dominant Wavelength Binning

बिनिंग 10mA के फॉरवर्ड करंट पर की जाती है। प्रत्येक बिन सीमा के लिए सहनशीलता ±1nm है।

• Bin G09: 516.0 nm (Min) से 520.0 nm (Max)
• Bin G10: 520.0 nm (Min) से 527.0 nm (Max)
• Bin G11: 527.0 nm (Min) से 535.0 nm (Max)

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है, निम्नलिखित व्याख्याएं मानक LED व्यवहार और प्रदान किए गए पैरामीटर्स पर आधारित हैं:

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (आई-वी कर्व)

Forward voltage (VF) की निर्दिष्ट सीमा 10mA पर 2.4V से 3.3V तक है। I-V विशेषता घातीय है। LED को उसकी रेटेड धारा से अधिक पर चलाने से फॉरवर्ड वोल्टेज और पावर डिसिपेशन में उल्लेखनीय वृद्धि होगी, जो संभवतः अधिकतम रेटिंग्स से अधिक हो सकती है। स्थिर प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए, एक स्थिर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।

4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

अनुशंसित संचालन सीमा के भीतर, ल्यूमिनस इंटेंसिटी फॉरवर्ड करंट के लगभग आनुपातिक होती है। हालांकि, बहुत अधिक करंट पर बढ़े हुए थर्मल प्रभावों के कारण दक्षता कम हो सकती है। निर्दिष्ट Iv मान 10mA पर हैं; अधिकतम DC करंट 20mA पर चलाने से उच्च तीव्रता प्राप्त होगी, लेकिन यह सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन के साथ किया जाना चाहिए।

4.3 Temperature Dependence

एलईडी की चमकदार तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। हालांकि डेटाशीट ऑपरेटिंग तापमान सीमा (-30°C से +85°C) प्रदान करती है, ऊपरी सीमा पर वास्तविक प्रकाश उत्पादन 25°C की तुलना में कम होगा। व्यापक तापमान सीमा पर स्थिर चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, पीसीबी पर थर्मल डिज़ाइन और ड्राइव सर्किट में संभावित चमक क्षतिपूर्ति पर विचार किया जाना चाहिए।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 Outline Dimensions and Assembly

LED को एक विशिष्ट समकोण काले प्लास्टिक होल्डर के साथ जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रमुख यांत्रिक नोट्स में शामिल हैं:

• सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है।
• होल्डर सामग्री काली प्लास्टिक है।
• LED लैंप में स्वयं एक हरा डिफ्यूज़्ड लेंस होता है।
• असेंबली के लिए, लीड्स को LED लेंस के आधार से कम से कम 3mm दूर एक बिंदु पर मोड़ा जाना चाहिए। लीड फ्रेम के आधार को मोड़ते समय फुलक्रम के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जाना चाहिए।

5.2 पैकेजिंग विशिष्टता

डिवाइस एक उद्योग-मानक टेप और रील प्रारूप में आपूर्ति की जाती है।

• कैरियर टेप: काले प्रवाहकीय पॉलिस्टाइरीन मिश्र धातु से निर्मित, मोटाई 0.50 ±0.06 मिमी।
• रील क्षमता: 13-इंच रील प्रति 400 टुकड़े।
• कार्टन पैकेजिंग:
  • 1 रील को एक नमी रोधी बैग (MBB) में एक सोखने वाला पदार्थ और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ पैक किया जाता है।
  • 2 एमबीबी (कुल 800 पीसी) एक इनर कार्टन में पैक किए जाते हैं।
  • 10 इनर कार्टन (कुल 8,000 पीसी) एक आउटर कार्टन में पैक किए जाते हैं।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Storage and Handling

• सीलबंद पैकेज: नमी-रोधी बैग खोलने के एक वर्ष के भीतर उपयोग करें और ≤30°C और ≤70% RH पर संग्रहित करें।
• खुला पैकेज: ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित करें। घटकों को खुले होने के 168 घंटे (1 सप्ताह) के भीतर IR-रीफ्लो किया जाना चाहिए। 168 घंटे से अधिक संग्रहण के लिए, रीफ्लो के दौरान नमी-प्रेरित क्षति ("पॉपकॉर्निंग") को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले कम से कम 48 घंटे तक 60°C पर बेक करें।

6.2 Soldering Process

लेंस/होल्डर के आधार और सोल्डर पॉइंट के बीच कम से कम 2mm का अंतर बनाए रखना चाहिए।

• Soldering Iron: अधिकतम तापमान 350°C, प्रति जोड़ अधिकतम समय 3 सेकंड। केवल एक बार लगाएं।
• वेव सोल्डरिंग: अधिकतम प्री-हीट तापमान 100 सेकंड तक के लिए 120°C। अधिकतम सोल्डर वेव तापमान अधिकतम 5 सेकंड के लिए 260°C।
• सफाई: आवश्यकता होने पर आइसोप्रोपाइल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। तीव्र रसायनों से बचें।

6.3 अनुप्रयोग सावधानियाँ

• यह एलईडी इंडोर/आउटडोर साइनेज और सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है।
• सोल्डरिंग के दौरान, जब एलईडी गर्म हो, तो लीड्स पर बाहरी दबाव डालने से बचें।
• घटक पर यांत्रिक दबाव से बचने के लिए पीसीबी असेंबली के दौरान न्यूनतम क्लिंच बल का उपयोग करें।
• अत्यधिक सोल्डरिंग तापमान या समय LED लेंस को विकृत कर सकता है और आंतरिक डाई को क्षति पहुंचा सकता है।

7. डिज़ाइन विचार & Application Notes

7.1 सर्किट डिज़ाइन

हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर सर्किट का उपयोग करें। रेसिस्टर वैल्यू की गणना इस फॉर्मूले का उपयोग करके करें: R = (Vsupply - VF) / IF, जहां VF को डेटाशीट से अधिकतम मान (3.3V) के रूप में लिया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कम-VF LED के साथ भी करंट सीमा से अधिक न हो। 5V सप्लाई और 10mA लक्ष्य करंट के लिए, रेसिस्टर लगभग (5V - 3.3V) / 0.01A = 170 Ω होगा। एक मानक 180 Ω रेसिस्टर एक सुरक्षित विकल्प होगा।

7.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि बिजली का अपव्यय कम है (अधिकतम 64mW), एलईडी जंक्शन से पर्याप्त ऊष्मा अपव्यय सुनिश्चित करने से जीवनकाल बढ़ता है और चमक स्थिरता बनी रहती है। समकोण प्लास्टिक होल्डर कुछ अलगाव प्रदान करता है, लेकिन पीसीबी लेआउट में एलईडी को अन्य महत्वपूर्ण ऊष्मा स्रोतों के पास रखने से बचना चाहिए। अधिकतम डीसी करंट (20mA) पर चलने वाले अनुप्रयोगों के लिए, ऊष्मीय विचार अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

7.3 ऑप्टिकल इंटीग्रेशन

100-डिग्री का दृश्य कोण और फैलाने वाला लेंस एक विस्तृत, मुलायम प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करता है जो उन स्थिति संकेतकों के लिए उपयुक्त है जिन्हें विभिन्न कोणों से दिखाई देने की आवश्यकता होती है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी आवश्यक होगी। हरा रंग (525-535nm) मानव आँख के लिए उच्च संवेदनशीलता वाले क्षेत्र में है, जो इसे ध्यान आकर्षित करने वाले संकेतकों के लिए अत्यधिक प्रभावी बनाता है।

8. Technical Comparison & Differentiation

यह थ्रू-होल LED एक समर्पित राइट-एंगल होल्डर (CBI) के साथ अपने एकीकरण के माध्यम से स्वयं को अलग करता है, जो एक पूर्ण, असेंबल करने में आसान इंडिकेटर समाधान प्रदान करता है। सरफेस-माउंट LEDs की तुलना में, इस तरह के थ्रू-होल वर्जन अक्सर कंपन या मैनुअल हैंडलिंग के अधीन एप्लिकेशन्स के लिए बेहतर यांत्रिक शक्ति प्रदान करते हैं। तीव्रता और तरंगदैर्ध्य दोनों के लिए विशिष्ट बिनिंग संरचना मल्टी-इंडिकेटर पैनल्स में सटीक रंग और चमक मिलान की अनुमति देती है, जो अनबिन्ड या व्यापक रूप से बिन्ड किए गए कमोडिटी LEDs पर एक प्रमुख लाभ है। व्यापक नमी संवेदनशीलता और सोल्डरिंग दिशानिर्देश भी एक मजबूत, विश्वसनीय विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किए गए उत्पाद को इंगित करते हैं।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

9.1 Peak Wavelength और Dominant Wavelength में क्या अंतर है?

पीक वेवलेंथ (λP) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) मानवीय रंग धारणा (CIE चार्ट) पर आधारित एक परिकलित मान है जो उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जिसे हम प्रकाश के रूप में देखते हैं। हरे LED के लिए, वे अक्सर करीब होते हैं, लेकिन रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।

9.2 क्या मैं इस LED को लगातार 20mA पर चला सकता हूँ?

हाँ, 20mA अधिकतम अनुशंसित DC फॉरवर्ड करंट है। हालाँकि, इस अधिकतम पर संचालन करने से अधिक गर्मी उत्पन्न होगी और 10mA जैसी कम करंट पर संचालन की तुलना में एलईडी के जीवनकाल को कम कर सकता है। सुनिश्चित करें कि परिवेश का तापमान स्पेक के भीतर है और यदि कई एलईडी का उपयोग किया जाता है तो थर्मल डिज़ाइन पर विचार करें।

9.3 ल्यूमिनस इंटेंसिटी रेंज इतनी चौड़ी (180-880 mcd) क्यों है?

यह सम्पूर्ण उत्पादन में संभावित कुल सीमा है। बिनिंग सिस्टम (HJ, KL, MN) इस सीमा को छोटे, अधिक सुसंगत समूहों में विभाजित करता है। अपने एप्लिकेशन के लिए एक पूर्वानुमेय चमक सीमा के भीतर एलईडी प्राप्त करने के लिए, आपको ऑर्डर करते समय अपना आवश्यक बिन कोड निर्दिष्ट करना होगा।

9.4 क्या यदि बैग 168 घंटे से अधिक समय तक खुला रहता है तो हमेशा baking की आवश्यकता होती है?

हाँ, अवशोषित नमी को निकालने के लिए 60°C पर 48 घंटे तक बेकिंग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। इस चरण को छोड़ने से उच्च-तापमान सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान वाष्प दबाव के निर्माण का जोखिम रहता है, जो आंतरिक विस्तार या दरार ("पॉपकॉर्निंग") का कारण बन सकता है, जिससे तत्काल या प्रसुप्त विफलता हो सकती है।

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

परिदृश्य: एक औद्योगिक नियंत्रक के लिए बहु-स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।

एक डिजाइनर को एक ऊर्ध्वाधर पैनल पर हरे रंग के "System Normal" संकेतकों की आवश्यकता है। वे आसान PCB माउंटिंग और स्पष्ट साइड-व्यू के लिए राइट-एंगल होल्डर वाले इस LED का चयन करते हैं। एक समान रूप सुनिश्चित करने के लिए, वे अपने खरीद आदेश में तीव्रता (310-520 mcd) के लिए Bin KL और तरंगदैर्ध्य (520-527 nm) के लिए Bin G10 निर्दिष्ट करते हैं। PCB पर, वे LEDs को केंद्र-से-केंद्र अंतराल के साथ रखते हैं जो होल्डर के फुटप्रिंट से मेल खाता है। ड्राइव सर्किट प्रत्येक LED के लिए 5V रेल और 180Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करता है, जिससे करंट ~10mA निर्धारित होता है। असेंबली के दौरान, उत्पादन टीम 168-घंटे के फ्लोर लाइफ नियम का पालन करती है, बोर्ड को वेव सोल्डरिंग से पहले किसी भी एक्सपोज्ड रील को बेक करती है। परिणाम एक पैनल है जिसमें सुसंगत, चमकीले हरे संकेतक हैं जो ऑपरेटर की स्थिति से स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।

11. संचालन सिद्धांत

यह एक सेमीकंडक्टर लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है। जब इसके अभिलाक्षणिक फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर सामग्री के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, लगभग 525-535 nm पर हरा रंग। फैलाव एपॉक्सी लेंस सेमीकंडक्टर डाई को समाहित करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और प्रकाश उत्पादन को एक विस्तृत व्यूइंग एंगल में आकार देता है।

12. Technology Trends

हालांकि मजबूती और कुछ विधान प्रकारों के लिए थ्रू-होल एलईडी महत्वपूर्ण बनी हुई हैं, व्यापक उद्योग रुझान उनके छोटे आकार, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस के लिए उपयुक्तता, और पीसीबी तक बेहतर तापीय पथ के कारण सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी की ओर है। हालांकि, इस तरह के थ्रू-होल संस्करण उन अनुप्रयोगों की सेवा करना जारी रखते हैं जिन्हें उच्च यांत्रिक बंधन शक्ति, आसान मैनुअल प्रोटोटाइपिंग, या विशिष्ट प्रकाशीय स्वरूपों (जैसे समकोण दृश्य) की आवश्यकता होती है। फॉस्फर-परिवर्तित और प्रत्यक्ष-रंग अर्धचालक सामग्रियों में प्रगति सभी एलईडी प्रकारों, जिनमें थ्रू-होल पैकेज शामिल हैं, की दक्षता, रंग प्रतिपादन और अधिकतम चमक में सुधार करना जारी रखती है। इस डेटाशीट में देखे गए सटीक बिनिंग और नमी संवेदनशीलता प्रबंधन पर जोर, उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों में उच्च विश्वसनीयता और स्थिरता की दिशा में उद्योग के प्रयास को दर्शाता है।