T-1 3mm लाल एलईडी LTL42EKEKNN डेटाशीट - 5mm बॉडी - 2.4V - 75mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक लोकप्रिय T-1 (3mm) व्यास के थ्रू-होल पैकेज में उच्च-दक्षता, कम बिजली खपत वाली लाल एलईडी लैंप के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण प्रकाश स्रोत के रूप में AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो एक वाटर-क्लियर लेंस में एनकैप्सुलेटेड है। यह मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) या पैनलों पर बहुमुखी माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसकी कम करंट आवश्यकताओं के कारण एकीकृत सर्किट (आईसी) ड्राइव स्तरों के साथ संगत है। प्राथमिक अनुप्रयोगों में स्टेटस इंडिकेटर, बैकलाइटिंग और सामान्य उद्देश्य प्रकाश व्यवस्था शामिल है, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, कार्यालय उपकरण और संचार उपकरणों में विश्वसनीय, चमकदार लाल संकेत की आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किए जाते हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और विनाशकारी विफलता को रोकने के लिए उपकरण को सख्त पर्यावरणीय और विद्युत सीमाओं के भीतर संचालन के लिए रेट किया गया है। 25°C के परिवेश के तापमान (T) पर अधिकतम शक्ति अपव्यय 75 mW है। डीसी फॉरवर्ड करंट लगातार 30 mA से अधिक नहीं होना चाहिए। पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, विशिष्ट शर्तों के तहत 90 mA का पीक फॉरवर्ड करंट अनुमेय है: 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1 ms की पल्स चौड़ाई। उपकरण 5 V तक के रिवर्स वोल्टेज को सहन कर सकता है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C तक निर्दिष्ट है। सोल्डरिंग के लिए, लीड्स को अधिकतम 5 सेकंड के लिए 260°C के तापमान पर रखा जा सकता है, बशर्ते कि सोल्डरिंग पॉइंट एलईडी बॉडी से कम से कम 1.6mm (0.063") दूर हो। 50°C से ऊपर के परिवेश के तापमान के लिए डीसी फॉरवर्ड करंट पर 0.4 mA/°C का एक महत्वपूर्ण डीरेटिंग फैक्टर लागू होता है, जिसका अर्थ है कि अनुमेय निरंतर करंट तापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है।_A2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर T=25°C और 20 mA के ऑपरेटिंग करंट (I) पर मापे जाते हैं। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I) का विशिष्ट मान 880 मिलिकैंडेला (mcd) है, जिसका न्यूनतम 310 mcd है, जो संभावित बिनिंग को इंगित करता है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2), जिसे वह पूर्ण कोण परिभाषित किया जाता है जिस पर तीव्रता अपने अक्षीय मान से आधी हो जाती है, 22 डिग्री है, जो एक संकीर्ण बीम वाले मानक T-1 एलईडी की विशेषता है। पीक एमिशन वेवलेंथ (λ) 632 nm है, जबकि डॉमिनेंट वेवलेंथ (λ), जो अनुभव किए जाने वाले रंग को परिभाषित करती है, 624 nm है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 20 nm है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V) आमतौर पर 2.4V मापता है, जिसका 20mA पर अधिकतम 2.4V है। रिवर्स करंट (I) 5V रिवर्स बायस पर अधिकतम 100 μA है, और जंक्शन कैपेसिटेंस (C) शून्य बायस और 1 MHz पर मापा गया 40 pF है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण_Aउत्पाद को दो मुख्य पैरामीटरों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: ल्यूमिनस इंटेंसिटी और डॉमिनेंट वेवलेंथ। यह बिनिंग उत्पादन लॉट के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करती है और डिजाइनरों को विशिष्ट चमक या रंग आवश्यकताओं से मेल खाने वाले भागों का चयन करने की अनुमति देती है।_F3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग_Vल्यूमिनस इंटेंसिटी को प्रत्येक सीमा पर 15% सहनशीलता वाले बिन में वर्गीकृत किया गया है। इस उत्पाद के लिए संदर्भित बिन KL (310-520 mcd) और MN (520-880 mcd) हैं। PQ (880-1500 mcd) और RS (1500-2500 mcd) जैसे उच्च बिन संदर्भ के लिए सूचीबद्ध हैं, जो प्रौद्योगिकी प्लेटफॉर्म की क्षमता को इंगित करते हैं, हालांकि वे इस विशिष्ट पार्ट नंबर के लिए उपलब्ध नहीं हो सकते हैं। ट्रेसबिलिटी के लिए बिन कोड प्रत्येक पैकिंग बैग पर अंकित होता है।_{3.2 डॉमिनेंट वेवलेंथ बिनिंग}डॉमिनेंट वेवलेंथ, जो लाल रंग के सटीक शेड को निर्धारित करती है, को लगभग 4nm के चरणों में बिन किया गया है, जिसमें प्रति बिन ±1nm सहनशीलता है। सूचीबद्ध बिन H27 (613.5-617.0 nm), H28 (617.0-621.0 nm), H29 (621.0-625.0 nm), H30 (625.0-629.0 nm), और H31 (629.0-633.0 nm) हैं। 624 nm का विशिष्ट मान H29 बिन के भीतर आता है।_P4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण_dडेटाशीट विशिष्ट विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है जो गैर-मानक स्थितियों में उपकरण व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं। इनमें आमतौर पर फॉरवर्ड करंट (I) और फॉरवर्ड वोल्टेज (V) के बीच संबंध शामिल होता है, जो डायोड के घातीय I-V विशेषता को दर्शाता है। एक अन्य महत्वपूर्ण वक्र सापेक्ष ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम परिवेश तापमान को दर्शाता है, जो एलईडी में आम प्रकाश उत्पादन के नकारात्मक तापमान गुणांक को दर्शाता है—तापमान बढ़ने पर आउटपुट कम हो जाता है। एक तीसरा मानक वक्र सापेक्ष ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट को दर्शाता है, जो दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन करंट के साथ कैसे बढ़ता है लेकिन बहुत अधिक करंट पर संतृप्त या कम हो सकता है। स्पेक्ट्रल वितरण वक्र विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दिखाएगा, जो 632 nm पीक के आसपास केंद्रित है और बताई गई 20 nm हाफ-विड्थ के साथ है।_F5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी_Rउपकरण मानक T-1 (3mm) गोल एलईडी पैकेज आयामों के अनुरूप है। प्रमुख यांत्रिक नोट्स में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (कोष्ठक में इंच), जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm (0.010") है। फ्लैंज के नीचे रेजिन अधिकतम 1.0mm (0.04") तक बाहर निकल सकता है। लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड्स पैकेज बॉडी से निकलती हैं, जो पीसीबी लेआउट के लिए महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

क्षति को रोकने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है। लीड्स को एलईडी लेंस के आधार से कम से कम 3mm दूर एक बिंदु पर बनाया जाना चाहिए, लीड फ्रेम आधार को फुलक्रम के रूप में उपयोग किए बिना। बनाने का कार्य कमरे के तापमान पर और सोल्डरिंग से पहले किया जाना चाहिए। पीसीबी असेंबली के दौरान, न्यूनतम क्लिंच बल का उपयोग किया जाना चाहिए। सोल्डरिंग के लिए, लेंस बेस से सोल्डर पॉइंट तक कम से कम 2mm का न्यूनतम क्लीयरेंस बनाए रखा जाना चाहिए। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोया नहीं जाना चाहिए। अनुशंसित शर्तें हैं: सोल्डरिंग आयरन के लिए, अधिकतम तापमान 300°C 3 सेकंड से अधिक नहीं (केवल एक बार); वेव सोल्डरिंग के लिए, पहले अधिकतम 100°C तक 60 सेकंड तक प्री-हीट करें, इसके बाद अधिकतम 260°C पर 10 सेकंड तक सोल्डर वेव लगाएं। इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो को स्पष्ट रूप से इस थ्रू-होल प्रकार के उत्पाद के लिए अनुपयुक्त बताया गया है। अत्यधिक तापमान या समय लेंस को विकृत कर सकता है या विफलता का कारण बन सकता है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकेजिंग इस प्रकार है: एलईडी को बैग में पैक किया जाता है जिसमें 1000, 500, या 250 टुकड़े होते हैं। इनमें से दस बैग एक आंतरिक कार्टन में रखे जाते हैं, कुल 10,000 टुकड़े। आठ आंतरिक कार्टन एक बाहरी शिपिंग कार्टन में पैक किए जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रति बाहरी कार्टन कुल 80,000 टुकड़े होते हैं। यह नोट किया गया है कि एक शिपिंग लॉट के भीतर, केवल अंतिम पैक में गैर-पूर्ण मात्रा हो सकती है। विशिष्ट पार्ट नंबर LTL42EKEKNN है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 ड्राइव सर्किट डिजाइन

एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। जब कई एलईडी समानांतर में जुड़े होते हैं तो एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक व्यक्तिगत एलईडी के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है (सर्किट मॉडल ए)। एक साझा वोल्टेज स्रोत से एक साझा रेसिस्टर के साथ सीधे समानांतर में कई एलईडी ड्राइव करना (सर्किट मॉडल बी) हतोत्साहित किया जाता है, क्योंकि व्यक्तिगत एलईडी के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (V) विशेषता में मामूली भिन्नता करंट में महत्वपूर्ण अंतर पैदा करेगी और परिणामस्वरूप, चमक में अंतर आएगा।

8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) सुरक्षा_Fउपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग वातावरण में निवारक उपाय लागू किए जाने चाहिए: ऑपरेटरों को ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करना चाहिए; सभी उपकरण, मशीनरी और कार्य सतहों को ठीक से ग्राउंड किया जाना चाहिए; भंडारण रैक प्रवाहकीय और ग्राउंडेड होने चाहिए। हैंडलिंग के दौरान घर्षण के कारण प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए एक आयन ब्लोअर की सिफारिश की जाती है।_F8.3 भंडारण और सफाई

भंडारण के लिए, परिवेश 30°C या 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए। अपने मूल पैकेजिंग से निकाले गए एलईडी का उपयोग तीन महीने के भीतर किया जाना चाहिए। मूल पैक के बाहर लंबी अवधि के भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर में या नाइट्रोजन-डिसिकेटर में रखा जाना चाहिए। यदि सफाई आवश्यक है, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट का उपयोग करना चाहिए।

9. सावधानियाँ और अनुप्रयोग सीमाएँ

यह एलईडी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए है। असाधारण विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है—जैसे कि विमानन, परिवहन, चिकित्सा प्रणालियों, या सुरक्षा उपकरणों में—उपयोग से पहले विशिष्ट परामर्श और अनुमोदन की आवश्यकता होती है। यह वाणिज्यिक/औद्योगिक, गंभीर ऑटोमोटिव या चिकित्सा ग्रेड अनुप्रयोगों के लिए घटक के वर्गीकरण को उजागर करता है।

10. तकनीकी तुलना और स्थिति

यह AlInGaP-आधारित लाल एलईडी GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) जैसी पुरानी तकनीकों पर मुख्य रूप से उच्च ल्यूमिनस दक्षता और उच्च तापमान पर बेहतर प्रदर्शन के मामले में लाभ प्रदान करती है। 22-डिग्री व्यूइंग एंगल एक गैर-डिफ्यूज्ड T-1 पैकेज के लिए मानक है, जो पैनल इंडिकेटर के लिए उपयुक्त एक निर्देशित बीम प्रदान करता है। ~2.4V का फॉरवर्ड वोल्टेज सामान्य 3.3V और 5V लॉजिक आपूर्ति के साथ संगत है, जिसके संचालन के लिए केवल एक साधारण श्रृंखला रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। इस आकार के उपकरण के लिए इसकी 75mW शक्ति अपव्यय रेटिंग विशिष्ट है।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 5V आपूर्ति से चला सकता हूँ?

उत्तर: नहीं। आपको एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति के साथ, 2.4V का एक विशिष्ट V, और 20mA का वांछित I, रेसिस्टर मान होगा R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। एक मानक 130 या 150 ओम रेसिस्टर उपयुक्त होगा।

प्रश्न: न्यूनतम ल्यूमिनस इंटेंसिटी क्यों निर्दिष्ट की गई है?_Fउत्तर: निर्माण भिन्नताओं के कारण, ल्यूमिनस इंटेंसिटी को बिन किया जाता है। न्यूनतम (310 mcd) और विशिष्ट (880 mcd) मान सीमा को इंगित करते हैं। डिजाइनरों को सबसे खराब स्थिति की चमक गणना के लिए न्यूनतम मान का उपयोग करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि इंडिकेटर सभी स्थितियों में पर्याप्त रूप से दिखाई दे।

प्रश्न: 0.4 mA/°C के डीरेटिंग फैक्टर का क्या अर्थ है?

उत्तर: परिवेश के तापमान के 50°C से ऊपर प्रत्येक डिग्री सेल्सियस बढ़ने के लिए, अधिकतम अनुमेय निरंतर डीसी फॉरवर्ड करंट 0.4 mA कम हो जाता है। 75°C पर, डीरेटिंग (75-50)*0.4 = 10 mA है, इसलिए अधिकतम अनुमत I 30 mA - 10 mA = 20 mA होगा।

12. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: 10 समान रूप से चमकदार लाल एलईडी के साथ एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना।

सिस्टम 5V रेल का उपयोग करता है। डेटाशीट के आधार पर: 1) स्थिरता के लिए एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे, MN) से एलईडी का चयन करें। 2) प्रत्येक एलईडी के लिए श्रृंखला रेसिस्टर की गणना करें: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω। 1/8W या 1/4W रेसिस्टर का उपयोग करें। 3) पीसीबी लेआउट पर, सुनिश्चित करें कि एलईडी लीड्स के लिए छेद "लीड स्पेसिंग... जहां लीड्स पैकेज से निकलती हैं" आयाम के अनुसार दूरी पर हों। 4) सोल्डर पैड को एलईडी बॉडी आउटलाइन से कम से कम 2mm दूर रखें। 5) असेंबली के दौरान, कर्मियों को ईएसडी सावधानियों के साथ एलईडी हैंडल करने, लीड्स को बॉडी से >3mm पर बनाने (यदि आवश्यक हो), और निर्दिष्ट वेव सोल्डरिंग प्रोफाइल का पालन करने का निर्देश दें।

13. संचालन सिद्धांत परिचय

प्रकाश इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस नामक प्रक्रिया के माध्यम से उत्सर्जित होता है। जब डायोड के जंक्शन क्षमता (इस AlInGaP सामग्री के लिए लगभग 2.4V) से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार अर्धचालक से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार अर्धचालक से होल p-n जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP अर्धचालक मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य (रंग) से मेल खाती है—इस मामले में, लगभग 624-632 nm पर लाल। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है।

14. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

हालांकि इस T-1 पैकेज जैसे थ्रू-होल एलईडी प्रोटोटाइपिंग, मैनुअल असेंबली और मजबूत यांत्रिक माउंटिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते रहते हैं, उद्योग का रुझान स्वचालित उच्च-मात्रा उत्पादन के लिए सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज (जैसे, 0603, 0805, 1206, और PLCC प्रकार) की ओर मजबूती से स्थानांतरित हो गया है। AlInGaP प्रौद्योगिकी लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए एक परिपक्व और कुशल समाधान का प्रतिनिधित्व करती है, जो पुराने GaAsP से बेहतर प्रदर्शन प्रदान करती है। वर्तमान विकास दक्षता बढ़ाने (प्रति वाट लुमेन), उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार करने और उच्च प्रकाश उत्पादन के साथ कभी छोटे एसएमडी पैकेज को सक्षम करने पर केंद्रित है। यह उपकरण एक सुस्थापित, विश्वसनीय उत्पाद श्रेणी के भीतर स्थित है।

Q: Can I drive this LED directly from a 5V supply?

A: No. You must use a series current-limiting resistor. For example, with a 5V supply, a typical V_Fof 2.4V, and a desired I_Fof 20mA, the resistor value would be R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohms. A standard 130 or 150 Ohm resistor would be suitable.

Q: Why is there a minimum luminous intensity specified?

A: Due to manufacturing variations, luminous intensity is binned. The minimum (310 mcd) and typical (880 mcd) values indicate the range. Designers should use the minimum value for worst-case brightness calculations to ensure the indicator is sufficiently visible under all conditions.

Q: What does the derating factor of 0.4 mA/°C mean?

A: For every degree Celsius the ambient temperature rises above 50°C, the maximum allowable continuous DC forward current decreases by 0.4 mA. At 75°C, the derating is (75-50)*0.4 = 10 mA, so the maximum allowed I_Fwould be 30 mA - 10 mA = 20 mA.

. Practical Design and Usage Case

Scenario: Designing a status indicator panel with 10 uniformly bright red LEDs.The system uses a 5V rail. Based on the datasheet: 1) Select LEDs from the same luminous intensity bin (e.g., MN) for consistency. 2) Calculate the series resistor for each LED: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. Use a 1/8W or 1/4W resistor. 3) On the PCB layout, ensure the holes for the LED leads are spaced according to the \"lead spacing... where leads emerge from package\" dimension. 4) Place the solder pads at least 2mm away from the LED body outline. 5) During assembly, instruct personnel to handle LEDs with ESD precautions, form leads (if needed) at >3mm from the body, and follow the specified wave soldering profile.

. Operating Principle Introduction

Light is emitted through a process called electroluminescence. When a forward voltage exceeding the diode's junction potential (around 2.4V for this AlInGaP material) is applied, electrons from the n-type semiconductor and holes from the p-type semiconductor are injected across the p-n junction. These charge carriers recombine in the active region, releasing energy in the form of photons (light). The specific composition of the AlInGaP semiconductor alloy determines the bandgap energy, which directly corresponds to the wavelength (color) of the emitted light—in this case, red at approximately 624-632 nm. The water-clear epoxy lens shapes the light output beam.

. Technology Trends and Context

While through-hole LEDs like this T-1 package remain widely used for prototyping, manual assembly, and applications requiring robust mechanical mounting, the industry trend has strongly shifted towards surface-mount device (SMD) packages (e.g., 0603, 0805, 1206, and PLCC types) for automated high-volume production. AlInGaP technology represents a mature and efficient solution for red, orange, and yellow LEDs, offering superior performance to older GaAsP. Current development focuses on increasing efficiency (lumens per watt), improving high-temperature performance, and enabling ever-smaller SMD packages with higher light output. This device sits within a well-established, reliable product category.