3.1mm एम्बर स्कैटर्ड लाइट AlInGaP थ्रू-होल एलईडी लैंप - ल्यूमिनस इंटेंसिटी 140-240mcd @20mA - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.4V - हिंदी तकनीकी विशिष्टता पत्रक

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन वाले डिप-थ्रू-होल एलईडी लैंप के तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण सामान्य संकेतक प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है, जो प्रदर्शन, विश्वसनीयता और उपयोग में आसानी के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। इसका मुख्य कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला प्रकाश संकेत प्रदान करना है।

इस घटक का मुख्य लाभ इसकी कम बिजली खपत के सापेक्ष उच्च प्रकाश तीव्रता आउटपुट है, जो इसे ऊर्जा-कुशल विकल्प बनाता है। इसका पैकेजिंग मानक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) इंस्टॉलेशन प्रक्रिया के साथ संगत है, और इसे कम करंट सर्किट द्वारा संचालित होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, आमतौर पर सीधे एकीकृत सर्किट (IC) के साथ इंटरफेस किया जा सकता है, जटिल ड्राइवर स्टेज की आवश्यकता के बिना। स्कैटरिंग लेंस एक विस्तृत, समान देखने का कोण प्रदान करता है, जो विभिन्न स्थानों से दृश्यता को बढ़ाता है।

लक्षित बाजार विश्वसनीय स्थिति संकेतन की आवश्यकता वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के व्यापक क्षेत्रों को शामिल करता है। इसमें शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं, उपकरणों, संचार उपकरणों और कार्यालय उपकरणों में पावर संकेतक, मोड चयनकर्ता और संचालन स्थिति रोशनी।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन सीमाओं को प्राप्त करने या उससे अधिक होने की स्थिति में कार्य करने की गारंटी नहीं दी जा सकती है और विश्वसनीय डिजाइन में इनसे बचा जाना चाहिए।

• पावर डिसिपेशन (Pd):75 mW। यह परिवेश के तापमान (T_A) 25°C पर डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है। इस मान से अधिक होने पर थर्मल रनवे और विफलता हो सकती है।
• डीसी फॉरवर्ड करंट (I_F):30 mA। एलईडी के माध्यम से अधिकतम निरंतर धारा।
• पीक फॉरवर्ड करंट:60 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह फ्लैशिंग एप्लिकेशन जैसे परिदृश्यों में संक्षिप्त उच्च चमक प्राप्त करने की अनुमति देता है।
• Derating:जब परिवेश का तापमान 50°C से अधिक हो जाता है, तो प्रत्येक 1°C वृद्धि पर, डीसी फॉरवर्ड करंट को रैखिक रूप से 0.4 mA कम करना होगा। उच्च तापमान वाले वातावरण में सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V. इस मान से अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से एलईडी जंक्शन में तत्काल विनाशकारी विफलता हो सकती है।
• कार्य और भंडारण तापमान:-40°C से +100°C। यह उपकरण औद्योगिक-ग्रेड तापमान सीमा के लिए उपयुक्त है।
• पिन सोल्डरिंग तापमान:260°C, 5 सेकंड के लिए, मापन बिंदु LED बॉडी से 1.6mm की दूरी पर। यह हैंड या वेव सोल्डरिंग की प्रक्रिया विंडो को परिभाषित करता है।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों T_A=25°C और I_F=20mA पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड।

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_V):140-240 mcd (मिलिकैंडेला)। यह पैरामीटर एलईडी की अनुभूत चमक निर्दिष्ट करता है, जिसे फिल्टर से मेल खाने वाले सेंसर द्वारा मानव आंख के फोटोपिक प्रतिक्रिया (CIE वक्र) के अनुसार मापा जाता है। विस्तृत श्रेणी एक बिनिंग प्रणाली के उपयोग को दर्शाती है (धारा 3 देखें)।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2):75 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश की तीव्रता अपने शिखर (अक्षीय) मान की आधी हो जाती है। 75° का कोण इंगित करता है कि बीम पैटर्न काफी चौड़ा, बिखरा हुआ है, जो बड़े क्षेत्र संकेतन के लिए उपयुक्त है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_P):591 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट सबसे अधिक होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):590 nm। यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त एक क्रोमैटिसिटी माप है, जो LED (एम्बर) की अनुभूत रंग को सबसे अच्छी तरह वर्णित करने वाली एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है। यह रंग विनिर्देश का अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):15 nm। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है। संकीर्ण चौड़ाई प्रकाश स्रोत की बेहतर मोनोक्रोमैटिसिटी को इंगित करती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):2.4V (typical, maximum). LED का वोल्टेज ड्रॉप 20mA पर कार्य करते समय। यह श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर, अधिकतम 100 µA। स्विच ऑफ स्थिति में जंक्शन के लीकेज करंट को मापता है।
• कैपेसिटेंस (C):0V bias aur 1MHz par, typical value 40 pF. Yeh extremely high-speed switching applications se sambandhit hai, lekin indicator ke upyogon ke liye aam taur par nirlekhaniya hai.

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

Mass production mein consistency surakshit karne ke liye, LED ko mukhya optical parameters ke aadhar par vargikrit (binned) kiya jaata hai. Yeh designers ko specific brightness aur color requirements ko poora karne wale components ka chayan karne ki anumati deta hai.

3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण

इकाई: mcd @ 20mA. इस विशिष्ट मॉडल के लिए प्रदान किया गया बिन कोड 'GH' है, जो न्यूनतम 140 mcd और अधिकतम 240 mcd तीव्रता से मेल खाता है। अन्य उपलब्ध बिन (JK, LM) उच्च तीव्रता सीमा (680 mcd तक) प्रदान करते हैं। प्रत्येक बिन सीमा के लिए सहनशीलता ±15% है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण

इकाई: nm @ 20mA. डेटाशीट H14 (582-584 nm) से H20 (594-596 nm) तक की ग्रेडिंग सूचीबद्ध करती है। मॉडल LTL1KHKSD की विशिष्ट ग्रेडिंग प्रदान किए गए अंश में सूचीबद्ध नहीं है, लेकिन यह इनमें से किसी एक सीमा के भीतर आएगी, जो इसके सटीक एम्बर रंग को परिभाषित करती है। प्रत्येक ग्रेड सीमा की सहनशीलता ±1 nm है, जो चयनित ग्रेड के भीतर सख्त रंग नियंत्रण सुनिश्चित करती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

Although the text does not detail specific charts, typical curves for such LEDs include:

• I-V (Current-Voltage) curve:यह फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच एक घातांकीय संबंध दर्शाता है। AlInGaP LED के लिए, नेक वोल्टेज लगभग 2.0-2.1V होता है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (I_V बनाम I_F):आमतौर पर एक अनुमानित रैखिक संबंध दिखाता है, जो बताता है कि चमक करंट बढ़ने के साथ बढ़ती है, लेकिन अत्यधिक उच्च करंट पर, थर्मल प्रभावों के कारण दक्षता कम हो सकती है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एंबिएंट तापमान:प्रदर्शित प्रकाश उत्पादन तापमान बढ़ने के साथ कम होता है। पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP एलईडी आमतौर पर अच्छा उच्च-तापमान प्रदर्शन प्रदर्शित करती है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो लगभग 591 nm पर शिखर और लगभग 15 nm का अर्ध-चौड़ाई दिखाता है, जो एम्बर रंग की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 Package Dimensions

यह LED 3.1 mm व्यास के गोलाकार पैकेज में निर्मित है। प्रमुख आयाम विवरण में शामिल हैं: सभी आयाम mm में हैं; मानक सहनशीलता ±0.25mm है; फ्लैंज के नीचे अधिकतम रेजिन प्रोट्रूज़न 1.0mm है; लीड पिच पैकेज बॉडी एग्जिट बिंदु पर मापी जाती है। लीड्स सीधे-घुसाने (थ्रू-होल) माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

थ्रू-होल एलईडी के लिए, कैथोड आमतौर पर लेंस के किनारे पर एक फ्लैट साइड, छोटी लीड, या प्लास्टिक फ्लैंज पर एक नॉच द्वारा पहचाना जाता है। विशिष्ट चिह्नों को घटक या उसके पैकेजिंग पर सत्यापित किया जाना चाहिए।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

क्षति को रोकने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।

• पिन बनाना:कमरे के तापमान पर, सोल्डरिंग से पहले किया जाना चाहिए। लेंस बेस से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर पिन को मोड़ें। पैकेज बॉडी को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें।
• सोल्डरिंग क्लीयरेंस:सोल्डर जॉइंट और लेंस बेस के बीच कम से कम 2 मिमी की दूरी बनाए रखें। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोएं नहीं।
• अनुशंसित वेल्डिंग शर्तें:
  • सोल्डरिंग आयरन:अधिकतम 300°C, प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड।
  • Wave Soldering:पूर्व-तापन अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड; सोल्डर वेव अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड।
• महत्वपूर्ण सूचना:इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग इस प्रकार के थ्रू-होल एलईडी के लिए उपयुक्त नहीं है। अत्यधिक गर्मी या लंबे समय तक संपर्क लेंस के विरूपण या एलईडी को नुकसान पहुंचा सकता है।
• सफाई:यदि सफाई आवश्यक हो, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल आधारित विलायकों का उपयोग करें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

मानक पैकेजिंग इस प्रकार है: LED को 1000, 500 या 250 टुकड़े प्रति बैग में पैक किया जाता है। दस बैग एक आंतरिक बॉक्स में रखे जाते हैं (कुल 10,000 टुकड़े)। आठ आंतरिक बॉक्स एक बाहरी शिपिंग कार्टन में पैक किए जाते हैं (कुल 80,000 टुकड़े)। आंशिक पैकेजिंग केवल शिपमेंट लॉट के अंतिम पैकेज में अनुमत है।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव

8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

LED एक करंट-संचालित डिवाइस है। समान चमक सुनिश्चित करने और अधिक करंट से क्षति को रोकने के लिए, जब वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित किया जाता है, तो प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला अवश्य जोड़ा जाना चाहिए। रोकनेवाला मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (V_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_Fएक सामान्य रेसिस्टर (डेटाशीट में सर्किट B) का उपयोग कई समानांतर एलईडी के लिए अनुशंसित नहीं है, क्योंकि व्यक्तिगत एलईडी के V_Fमें भिन्नता होती है, जिससे चमक और करंट वितरण में महत्वपूर्ण अंतर हो सकता है।

8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

LED, ESD के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सावधानी बरतनी चाहिए: ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप और वर्कबेंच का उपयोग करें; प्लास्टिक लेंस पर स्थैतिक बिजली को बेअसर करने के लिए आयन जनरेटर का उपयोग करें; सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।

8.3 भंडारण की शर्तें

यदि लंबे समय तक मूल सीलबंद बैग के बाहर संग्रहीत किया जाता है, तो इसे ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। अनुशंसित भंडारण वातावरण ≤30°C और सापेक्ष आर्द्रता ≤70% है। मूल पैकेजिंग से निकाले गए LED को तीन महीने के भीतर उपयोग करना सर्वोत्तम है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

यह AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED, GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। मुख्य अंतरों में शामिल हैं:

• उच्च दक्षता:AlInGaP उच्च लुमेन प्रति वाट प्रदान करता है, जिससे समान धारा पर उच्च चमक, या समान चमक पर कम बिजली की खपत प्राप्त होती है।
• बेहतर तापमान स्थिरता:GaAsP की तुलना में, AlInGaP LED की चमक तीव्रता तापमान बढ़ने के साथ कम ह्रास दर्शाती है।
• बेहतर रंग संतृप्ति:यह तकनीक अधिक चमकीले और जीवंत एम्बर और लाल रंग प्राप्त करने में सक्षम बनाती है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। इसका विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 2.4V है, और माइक्रोकंट्रोलर पिन लगभग 2.6V के वोल्टेज ड्रॉप के साथ 20mA करंट विश्वसनीय रूप से प्रदान नहीं कर सकता। आपको एक श्रृंखला रोकनेवाला (उदाहरण के लिए, (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम) का उपयोग करना चाहिए, और संभवतः एक ट्रांजिस्टर स्विच की आवश्यकता होगी जिसे MCU पिन द्वारा संचालित किया जाता है।

प्रश्न: न्यूनतम चमकदार तीव्रता (140 mcd) क्यों होती है, केवल एक विशिष्ट मूल्य क्यों नहीं?
उत्तर: ग्रेडिंग प्रणाली न्यूनतम प्रदर्शन स्तर सुनिश्चित करती है। जब आप 'GH' ग्रेड के LED ऑर्डर करते हैं, तो आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि प्रत्येक LED मानक परीक्षण स्थितियों में 140 mcd तक पहुंचेगा या उससे अधिक होगा, जिससे आपके अनुप्रयोग में एकरूपता बनी रहेगी।

प्रश्न: चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य मानव आंख के रंग दृष्टि (CIE आरेख) पर आधारित एक गणना मूल्य है, जो आपके द्वारा वास्तव में देखे जाने वाले रंग का अधिक सटीक प्रतिनिधित्व करता है। इस एम्बर एलईडी जैसे मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए, दोनों आमतौर पर बहुत करीब होते हैं।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

परिदृश्य: मुख्य बिजली द्वारा संचालित उपकरण के लिए एक पावर संकेतक एलईडी डिजाइन करना।
पावर सप्लाई एक स्थिर 5V वोल्टेज रेल प्रदान करती है। लक्ष्य एक स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला, लगातार जलने वाला एम्बर इंडिकेटर लाइट रखना है।

1. करंट चयन:I चुनें_F= 20mA (मानक परीक्षण धारा, अच्छी चमक और लंबी आयु सुनिश्चित करती है)।
2. प्रतिरोध गणना:अधिकतम V_F(2.4V) का उपयोग करके रूढ़िवादी डिज़ाइन, यह सुनिश्चित करते हुए कि V_Fके उच्च घटकों के लिए भी चमक बनी रहे। R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। निकटतम मानक मान 130Ω या 120Ω है।
3. प्रतिरोध रेटेड शक्ति:P = I²R = (0.02)²* 130 = 0.052W। मानक 1/8W (0.125W) या 1/4W रेसिस्टर पर्याप्त से अधिक है।
4. PCB लेआउट:LED को पैनल के छिद्र के निकट रखें। सुनिश्चित करें कि छिद्र का व्यास 3.1mm लेंस को समायोजित करने और अंतराल छोड़ने के लिए पर्याप्त हो। पैड डिज़ाइन में पैड से बॉडी तक न्यूनतम 2mm दूरी के नियम का पालन करें।
5. असेंबली:LED को सम्मिलित करें, ध्रुवीयता सही सुनिश्चित करें। अनुशंसित वेव सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल का उपयोग करें, घटकों को अधिक गर्म न करने का ध्यान रखें।

12. कार्य सिद्धांत

LED एक अर्धचालक डायोड है। जब इसके बैंडगैप वोल्टेज से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र (इस मामले में AlInGaP परत) में पुनर्संयोजन करते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। विशिष्ट सामग्री संरचना (Al, In, Ga, P) बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। बिखरने वाला एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है, और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

संकेतक एलईडी का समग्र रुझान उच्च दक्षता और छोटे आकार की ओर है। हालांकि, इस 3.1mm लैंप की तरह थ्रू-होल पैकेज अपनी मजबूती और मैन्युअल असेंबली में आसानी के कारण अभी भी लोकप्रिय हैं, सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी छोटे आकार, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता और कम प्रोफाइल ऊंचाई के कारण नए डिजाइनों पर हावी हैं। फिर भी, थ्रू-होल एलईडी उन अनुप्रयोगों में अपना लाभ बनाए रखते हैं जिनमें उच्च बिंदु चमक, पिन के माध्यम से उत्कृष्ट ताप अपव्यय, या फ्रंट-पैनल माउंटिंग के लिए कठोर यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है। अंतर्निहित AlInGaP सामग्री प्रौद्योगिकी दक्षता और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए लगातार अनुकूलित की जा रही है।