T-1 3/4 व्हाइट LED लाइट स्पेसिफिकेशन शीट - 5mm व्यास - 3.3V टाइपिकल - 120mW पावर - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-दक्षता, थ्रू-होल माउंटेड सफेद एलईडी लैंप की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण विश्वसनीय प्रदर्शन और आसान असेंबली की आवश्यकता वाले सामान्य संकेतक और प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह लोकप्रिय T-1 3/4 पैकेज व्यास का उपयोग करता है, जो इसे मानक PCB लेआउट और पैनल माउंटिंग के साथ संगत बनाता है।

इसकी मूल तकनीक नीलमणि सब्सट्रेट पर जमा किए गए InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, जो सफेद प्रकाश उत्पन्न कर सकती है। यह उत्पाद RoHS निर्देश का अनुपालन करता है, जिसका अर्थ है कि इसके निर्माण प्रक्रिया में सीसा (Pb) और अन्य प्रतिबंधित हानिकारक पदार्थों का उपयोग नहीं किया गया है। इसके प्रमुख लाभों में कम बिजली की खपत, उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता, और इसकी कम धारा आवश्यकता के कारण एकीकृत सर्किट के साथ अच्छी संगतता शामिल है।

1.1 लक्षित अनुप्रयोग

यह LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं: कार्यालय स्वचालन उपकरणों में स्थिति संकेतक, स्विच और पैनल की बैकलाइटिंग, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य प्रकाश व्यवस्था, और संचार उपकरणों में सिग्नल संकेतक। यह उन अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जहाँ मानक विश्वसनीयता आवश्यकताएँ पर्याप्त हैं।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

एलईडी का प्रदर्शन विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों (Ta=25°C) में चित्रित किया गया है। सही सर्किट डिजाइन और अंतिम अनुप्रयोग में अपेक्षित प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे आगे संचालन की कोई गारंटी नहीं है, विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए ऐसे संचालन से बचना चाहिए।

• Power Dissipation (Pd):अधिकतम 120 mW। यह वह कुल शक्ति है जिसे पैकेज सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है।
• शिखर अग्र धारा (I_FP):अधिकतम 100 mA। यह धारा केवल 1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई की पल्स स्थिति में अनुमत है, ताकि अत्यधिक गर्म होने से बचा जा सके।
• निरंतर अग्र धारा (I_F):अधिकतम 30 mA DC। यह निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है।
• कार्य तापमान सीमा (T_opr):-30°C से +80°C। यह डिवाइस परिवेश के तापमान की इस सीमा के भीतर सामान्य रूप से कार्य कर सकता है।
• भंडारण तापमान सीमा (T_stg):-40°C से +100°C।
• पिन सोल्डरिंग तापमान:अधिकतम 260°C, अधिकतम 5 सेकंड, मापन बिंदु LED बॉडी से 1.6mm (0.063 इंच) की दूरी पर।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये मानक परीक्षण स्थितियों I_F= 20mA और T_a=25°C पर मापे गए विशिष्ट और गारंटीकृत प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• प्रकाश तीव्रता (I_v):2500 mcd (न्यूनतम), 5200 mcd (विशिष्ट), 9300 mcd (अधिकतम)। CIE 127 मानक के अनुसार यांत्रिक अक्ष पर तीव्रता मापी गई है। तीव्रता में ±15% सहनशीलता की गारंटी है।
• देखने का कोण (2θ_1/2):50 डिग्री (टाइपिकल)। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश की तीव्रता अपने अक्षीय मान की आधी हो जाती है।
• क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):x=0.29 (टाइपिकल), y=0.28 (टाइपिकल)। ये निर्देशांक CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर व्हाइट पॉइंट को परिभाषित करते हैं।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F=20mA पर, 2.7V (न्यूनतम), 3.3V (विशिष्ट), 3.7V (अधिकतम)। यह पैरामीटर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के चयन के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (I_R):रिवर्स वोल्टेज (V_R) 5V पर, अधिकतम 50 µA। यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

LED को प्रमुख प्रकाशिक मापदंडों के आधार पर छाँटा (बिन) जाता है, ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। बिन कोड प्रत्येक पैकेजिंग बैग पर अंकित होता है।

3.1 ल्यूमिनस तीव्रता (I_v) ग्रेडिंग

LED को 20mA पर मापी गई उनकी चमक तीव्रता के आधार पर विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है। ग्रेड में शामिल हैं: T (2500-3200 mcd), U (3200-4200 mcd), V (4200-5500 mcd), W (5500-7200 mcd), और X (7200-9300 mcd)।

3.2 रंग टोन (क्रोमैटिसिटी) ग्रेडिंग

LED को उनके क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के आधार पर भी बिन किया जाता है ताकि सफेद प्रकाश के रंग में भिन्नता को नियंत्रित किया जा सके। डेटाशीट में B1, B2, C1, C2, D1 और D2 बिन निर्देशांक वाली ह्यू स्पेसिफिकेशन तालिका प्रदान की गई है। क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के मापन की स्वीकार्य सहिष्णुता ±0.01 है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार को दर्शाने के लिए कई विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल हैं। ये उन्नत डिज़ाइन विचारों के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (I-V कर्व)

यह वक्र LED के सिरों पर वोल्टेज और उससे प्रवाहित होने वाली धारा के बीच के अरेखीय संबंध को दर्शाता है। यह टर्न-ऑन वोल्टेज और V_Fकैसे I_F.

बढ़ाएँ।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी

यह ग्राफ ड्राइव करंट पर प्रकाश उत्पादन की निर्भरता को दर्शाता है। आमतौर पर, करंट बढ़ने के साथ प्रकाश तीव्रता बढ़ती है, लेकिन अत्यधिक उच्च करंट पर, दक्षता में कमी और गर्मी के कारण यह संतृप्त हो सकती है या कम हो सकती है।

4.3 परिवेश तापमान vs. सापेक्ष प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता

यह वक्र थर्मल प्रदर्शन को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। यह दर्शाता है कि परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है, जो एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत की विशेषता है।

4.4 दिशात्मक पैटर्न

डायरेक्टिविटी पैटर्न (या रेडिएशन पैटर्न) LED के चारों ओर प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण का एक दृश्य प्रतिनिधित्व करता है, जो 50-डिग्री व्यूइंग एंगल स्पेसिफिकेशन से संबंधित है।

4.5 स्पेक्ट्रम और क्रोमैटिसिटी बनाम करंट

स्पेक्ट्रम वितरण वक्र विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित सापेक्ष शक्ति को दर्शाता है, जो सफेद प्रकाश के रंग की गुणवत्ता को परिभाषित करता है। फॉरवर्ड करंट और क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के बीच संबंध गैर-परीक्षण स्थितियों में एलईडी को चलाते समय होने वाले किसी भी रंग परिवर्तन को इंगित करता है।

5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

• यह उपकरण मानक रेडियल लीड पैकेज में आता है, जिसमें लेंस का व्यास T-1 3/4 (लगभग 5 मिमी) है।आयाम:
• सभी प्रमुख आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है।पिन पिच:
• पिन पैकेज बॉडी से बाहर निकलने के स्थान पर मापी जाती है, यह PCB पैड डिज़ाइन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।ध्रुवीयता पहचान:
• आमतौर पर, लंबा पिन एनोड (सकारात्मक) को दर्शाता है, लेंस फ्लैंज पर एक समतल सतह भी कैथोड साइड का संकेत दे सकती है। विशिष्ट चिह्नों को पैकेज ड्राइंग से सत्यापित किया जाना चाहिए।रेजिन प्रोट्रूज़न:

फ्लैंज के नीचे अधिकतम 1.0 मिमी राल का उभार हो सकता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

क्षति को रोकने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सही संचालन महत्वपूर्ण है।

6.1 पिन फॉर्मिंग

पिन बेंडिंग LED लेंस के आधार से कम से कम 3mm की दूरी पर की जानी चाहिए। लीड फ्रेम के आधार को पिवट पॉइंट के रूप में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। फॉर्मिंग कमरे के तापमान पर, सोल्डरिंग प्रक्रिया से पहले की जानी चाहिए।

6.2 सोल्डरिंग प्रक्रिया

• लेंस के आधार और सोल्डर जॉइंट के बीच कम से कम 2mm का न्यूनतम अंतर बनाए रखा जाना चाहिए। लेंस को सोल्डर में डुबोने से बचना चाहिए। जब LED गर्म हो, तो पिन पर बाहरी तनाव नहीं लगाया जाना चाहिए।हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):
• अधिकतम तापमान 350°C, अधिकतम 3 सेकंड (केवल एक बार)।वेव सोल्डरिंग:
• प्रीहीटिंग अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड। वेव सोल्डरिंग तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, अधिकतम 5 सेकंड।इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग:

स्पष्ट रूप से बताएं कि यह प्रक्रिया इस प्रकार के थ्रू-होल LED लैंप के लिए उपयुक्त नहीं है।

6.3 भंडारण और सफाई

भंडारण वातावरण 30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए। मूल पैकेजिंग से निकाले गए LED को तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। लंबे समय तक भंडारण के लिए, ड्रायर युक्त सील कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। यदि आवश्यक हो, तो सफाई के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल या इसी तरह के अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट का उपयोग किया जा सकता है।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

• मानक पैकेजिंग कॉन्फ़िगरेशन निम्नानुसार है:
• प्रति एंटी-स्टैटिक पैकेजिंग बैग 500 टुकड़े।
• प्रत्येक आंतरिक बॉक्स में 10 पैकेजिंग बैग (कुल 5,000 टुकड़े) होते हैं।

प्रत्येक मुख्य बाहरी कार्टन में 8 आंतरिक बॉक्स (कुल 40,000 टुकड़े) होते हैं।

पार्ट नंबर LTW-2L3DV5S एक विशिष्ट कोडिंग नियम का पालन करता है, जिसमें तत्व लेंस प्रकार (वाटर क्लियर), रंग (व्हाइट), पैकेजिंग (T-1 3/4) और प्रदर्शन ग्रेडिंग (V5 तीव्रता/टोन से संबंधित) का संकेत दे सकते हैं।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन सिफारिशें

8.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन_FLED एक करंट-चालित डिवाइस है। समान चमक सुनिश्चित करने और करंट असंतुलन को रोकने के लिए, विशेष रूप से कई LED को समानांतर में जोड़ने पर, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक समर्पित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर जोड़ने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। स्वतंत्र रेसिस्टर के बिना समानांतर में LED चलाना (जैसा कि अनुशंसित नहीं सर्किट में दिखाया गया है), प्रत्येक डिवाइस के फॉरवर्ड वोल्टेज (V

) के प्राकृतिक अंतर के कारण महत्वपूर्ण चमक अंतर होता है।

8.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि थ्रू-होल डिज़ाइन पिन के माध्यम से गर्मी अपव्यय में सहायता करता है, फिर भी 120mW की अधिकतम बिजली खपत और प्रकाश उत्पादन के नकारात्मक तापमान गुणांक पर विचार करने की आवश्यकता है। उच्च परिवेश तापमान या उच्च ड्राइव करंट पर काम करने से प्रकाश उत्पादन कम हो जाएगा और दीर्घकालिक विश्वसनीयता प्रभावित हो सकती है। अनुप्रयोग डिज़ाइन में पर्याप्त रिक्ति और संभावित वेंटिलेशन पर विचार किया जाना चाहिए।

8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन

50 डिग्री का देखने का कोण काफी चौड़ी बीम प्रदान करता है। फोकस या विसरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, लाइट गाइड प्लेट) का उपयोग किया जा सकता है। Water Clear लेंस ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।

9. Technical Comparison and Considerations

पुरानी तकनीकों जैसे कि गरमागरम बल्बों की तुलना में, इस LED में काफी अधिक दक्षता, लंबा जीवनकाल और कम ऊष्मा उत्पादन है। LED डोमेन के भीतर, यह थ्रू-होल डिवाइस हैंड या वेव सोल्डरिंग असेंबली के लिए सादगी और मजबूती प्रदान करता है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग की आवश्यकता वाले और निम्न-प्रोफाइल सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी के विपरीत है। T-1 3/4 आकार एक डी फैक्टो मानक है, जो संगत सॉकेट्स, होल्डर्स और पैनल कटआउट की व्यापक उपलब्धता सुनिश्चित करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 मुझे कितने ओम का रेसिस्टर इस्तेमाल करना चाहिए?_{रेसिस्टेंस वैल्यू (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (V}पावर सप्लाई_F- V_F) / I_F। अनुमान लगाते समय विशिष्ट V_F(3.3V) का उपयोग करें, लेकिन अधिकतम V_F(3.7V) पर विचार करना आवश्यक है, ताकि बिजली आपूर्ति वोल्टेज सहनशीलता सीमा के भीतर धारा आवश्यक न्यूनतम तीव्रता से कम न हो। 5V बिजली आपूर्ति और लक्ष्य I के लिए²R.

20mA के लिए: R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 ओम। मानक 82 या 100 ओम रेसिस्टर उपयुक्त है, इसकी रेटेड पावर P = I

² * R.

10.2 क्या मैं इसे सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?

LED को सीधे माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से ड्राइव करने की सलाह नहीं दी जाती है। अधिकांश GPIO पिनों की करंट सोर्स/सिंक क्षमता सीमित होती है (आमतौर पर पूर्ण अधिकतम 20-25mA, और निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित मान इससे भी कम)। पिन को इसकी सीमा तक उपयोग करने से माइक्रोकंट्रोलर पर दबाव पड़ता है। बेहतर तरीका यह है कि GPIO का उपयोग एक ट्रांजिस्टर (BJT या MOSFET) को नियंत्रित करने के लिए करें, और फिर उस ट्रांजिस्टर को अपने स्वयं के करंट-सीमित रेसिस्टर के माध्यम से LED को ड्राइव करने दें।

10.3 तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन क्यों कम हो जाता है?

यह अर्धचालक LED की मूलभूत विशेषता है। तापमान बढ़ने के साथ, अर्धचालक के भीतर गैर-विकिरण पुनर्संयोजन प्रक्रिया अधिक प्रभावी हो जाती है, जिससे आंतरिक क्वांटम दक्षता (प्रति इलेक्ट्रॉन उत्पन्न फोटॉनों की संख्या) कम हो जाती है। इसके परिणामस्वरूप समान ड्राइव करंट पर प्रकाश उत्पादन में कमी आती है।11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:एक मेन्स-संचालित (120V AC) संकेतक प्रकाश डिज़ाइन करें जो ब्रिज रेक्टिफायर और कैपेसिटर का उपयोग करके बुनियादी डीसी रूपांतरण (लगभग 150V DC उत्पन्न करना) वाले घरेलू उपकरणों के लिए है।

डिज़ाइन चुनौती:उच्च वोल्टेज और विद्युत पृथक्करण तथा धारा सीमित करने की आवश्यकता।²समाधान:²एक प्रतिरोधक को श्रृंखला में जोड़ना होगा। प्रतिरोध मान बहुत अधिक होगा: R ≈ (150V - 3.3V) / 0.020A ≈ 7335 ओम (7.3 kΩ)। प्रतिरोधक पर शक्ति क्षय P = I

² * R = (0.02)² * 7335 ≈ 2.93W, एक बड़े, उच्च-शक्ति वाले रेसिस्टर की आवश्यकता होती है, जो अक्षम है। एक बेहतर समाधान कैपेसिटिव ड्रॉप सर्किट या उच्च-वोल्टेज इनपुट के लिए डिज़ाइन किए गए कुशल LED ड्राइवर IC का उपयोग करना है, जो दक्षता और सुरक्षा में सुधार कर सकता है। यह मामला इस बात पर जोर देता है कि हालांकि LED स्वयं सरल है, ड्राइवर सर्किट को अनुप्रयोग वातावरण के अनुसार सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

यह सफेद LED InGaN सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है, जो स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र में प्रकाश उत्सर्जित करती है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, चिप पर लगी फॉस्फर कोटिंग (आमतौर पर YAG:Ce - सेरियम-डोप्ड यट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट) का उपयोग कुछ नीले प्रकाश को लंबी तरंगदैर्ध्य (पीला, लाल प्रकाश) में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। मानव आँख शेष नीले प्रकाश और डाउन-कन्वर्टेड पीले/लाल प्रकाश के मिश्रण को सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव करती है। इस विधि को फॉस्फर-कन्वर्टेड व्हाइट लाइट कहा जाता है। फॉस्फर का विशिष्ट मिश्रण सफेद प्रकाश के संबंधित रंग तापमान (CCT) और रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) को निर्धारित करता है, जो डेटाशीट में निर्दिष्ट क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से संबंधित होते हैं।

13. उद्योग रुझान और पृष्ठभूमि