6.2mm गोल थ्रू-होल एलईडी लैंप LTL30SETG3JA - लाल 625nm / हरा 530nm - 20mA - 125mW - तकनीकी विवरण पत्र

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ पार्ट नंबर LTL30SETG3JA द्वारा पहचाने जाने वाले 6.2mm गोल थ्रू-होल एलईडी लैंप के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस एक उच्च-चमक संकेतक प्रकाश स्रोत के रूप में डिज़ाइन किया गया है जो विभिन्न साइनेज अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। यह दो अलग-अलग अर्धचालक तकनीकों का उपयोग करता है: लाल एमिटर के लिए AlGaInP और हरे एमिटर के लिए InGaN, जिनमें से प्रत्येक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य विशेषताएँ प्रदान करता है।

1.1 मुख्य लाभ

इस एलईडी लैंप के प्राथमिक लाभों में इसकी उच्च दीप्त तीव्रता आउटपुट शामिल है, जो उत्कृष्ट दृश्यता सक्षम करती है। इसमें कम बिजली की खपत के साथ-साथ उच्च दीप्त दक्षता है, जो ऊर्जा बचत में योगदान देती है। पैकेज उन्नत एपॉक्सी तकनीक का उपयोग करके निर्मित है जो श्रेष्ठ नमी प्रतिरोध प्रदान करती है और यूवी अवरोधकों को शामिल करती है, जिससे इनडोर और आउटडोर दोनों वातावरणों में दीर्घकालिक उपयोग के लिए इसकी स्थायित्व और विश्वसनीयता बढ़ जाती है। उत्पाद सीसा-मुक्त है और RoHS निर्देशों का अनुपालन करता है।

1.2 लक्षित बाज़ार और अनुप्रयोग

समान विकिरण पैटर्न और उच्च चमक इस एलईडी को उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है जिनमें स्पष्ट, लंबी दूरी की दृश्यता की आवश्यकता होती है। प्राथमिक लक्षित अनुप्रयोगों में ट्रैफिक सिग्नल साइनबोर्ड, बड़े प्रारूप के बिलबोर्ड, डायनेमिक मैसेज साइन और बसों जैसे सार्वजनिक परिवहन वाहनों पर साइनेज शामिल हैं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड एलईडी की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन को परिभाषित करने वाले विद्युत, प्रकाशीय और तापीय पैरामीटरों का विस्तृत विवरण प्रदान करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को निर्दिष्ट करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन्हें 25°C के परिवेश तापमान (TA) पर परिभाषित किया गया है। लाल चिप के लिए अधिकतम निरंतर शक्ति अपव्यय 125 mW और हरे चिप के लिए 112 mW है। अधिकतम डीसी फॉरवर्ड करंट लाल के लिए 50 mA और हरे के लिए 30 mA है। पल्स्ड ऑपरेशन (ड्यूटी साइकिल ≤ 1/10, पल्स चौड़ाई ≤ 10ms) के लिए, दोनों रंगों के लिए 100 mA का पीक फॉरवर्ड करंट अनुमत है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5 V है। डिवाइस -30°C से +85°C के परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C तक संग्रहीत किया जा सकता है। लीड 260°C पर अधिकतम 5 सेकंड के लिए सोल्डरिंग सहन कर सकती हैं, बशर्ते सोल्डरिंग बिंदु एलईडी बॉडी से कम से कम 2.0mm दूर हो।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

ये विशेषताएँ मानक परीक्षण स्थितियों (TA=25°C, IF=20mA) के तहत मापी जाती हैं और विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करती हैं। लाल एलईडी के लिए दीप्त तीव्रता (Iv) का विशिष्ट मान 4200 mcd (न्यूनतम 1500 mcd) है, जबकि हरे एलईडी के लिए विशिष्ट मान 6900 mcd (न्यूनतम 3000 mcd) है। दोनों रंगों के लिए दृश्य कोण (2θ1/2) 30 डिग्री है जिसमें ±2-डिग्री सहनशीलता है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) लाल के लिए विशिष्ट रूप से 627 nm और हरे के लिए 525 nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) लाल के लिए 620-630 nm और हरे के लिए 525-535 nm की सीमा में है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) लाल के लिए विशिष्ट रूप से 2.5 V (अधिकतम 3.2 V) और हरे के लिए 3.75 V (अधिकतम 4.5 V) है। रिवर्स करंट (IR) VR=5V पर अधिकतम 100 µA है।

2.3 तापीय विशेषताएँ

एलईडी दीर्घायु के लिए ताप प्रबंधन महत्वपूर्ण है। डीसी फॉरवर्ड करंट के लिए डीरेटिंग फैक्टर निर्दिष्ट है। लाल एलईडी के लिए, 50°C से ऊपर प्रत्येक डिग्री सेल्सियस के लिए करंट को रैखिक रूप से 0.84 mA कम किया जाना चाहिए। हरे एलईडी के लिए, डीरेटिंग 50°C से ऊपर 0.36 mA/°C है। यह सुनिश्चित करता है कि जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर रहे, त्वरित क्षरण या विनाशकारी विफलता को रोकते हुए।

3. बिनिंग प्रणाली विनिर्देश

उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को दीप्त तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 दीप्त तीव्रता बिनिंग

तीव्रता बिनिंग तालिका दो-अक्षर कोड (जैसे, UR, VS, WU) का उपयोग करके एलईडी को वर्गीकृत करती है। पहला अक्षर (U, V, W) हरी दीप्त तीव्रता सीमा को परिभाषित करता है: U (3000-4000 mcd), V (4000-5300 mcd), W (5300-6900 mcd)। दूसरा अक्षर (R, S, T, U) लाल दीप्त तीव्रता सीमा को परिभाषित करता है: R (1500-1900 mcd), S (1900-2500 mcd), T (2500-3200 mcd), U (3200-4200 mcd)। प्रत्येक बिन सीमा के लिए ±15% की सहनशीलता लागू होती है।

3.2 ह्यू (तरंगदैर्ध्य) बिनिंग

हरे एलईडी के लिए, एक अलग ह्यू बिनिंग प्रदान की जाती है। बिन कोड G1 525-530 nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य सीमा को कवर करता है, और G2 530-535 nm को कवर करता है। प्रत्येक बिन सीमा के लिए सहनशीलता ±1 nm है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक होने पर बहुत विशिष्ट रंग बिंदुओं वाली एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि विशिष्ट ग्राफिकल वक्र डेटाशीट (चित्र.1, चित्र.6) में संदर्भित हैं, उनके विशिष्ट निहितार्थों का यहाँ विश्लेषण किया गया है। फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V) वक्र गैर-रैखिक है, जो एक डायोड की विशेषता है। दीप्त तीव्रता अनुशंसित परिचालन सीमा के भीतर फॉरवर्ड करंट के लगभग आनुपातिक है। स्पेक्ट्रल वितरण वक्र तरंगदैर्ध्य के एक फ़ंक्शन के रूप में सापेक्ष विकिरण शक्ति दिखाता है, जिसमें शिखर और प्रमुख तरंगदैर्ध्य की पहचान की गई है। दृश्य कोण आरेख स्थानिक विकिरण पैटर्न दिखाता है, जो 30-डिग्री अर्ध-तीव्रता कोण की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 आउटलाइन आयाम

एलईडी में एक मानक 6.2mm व्यास का गोल लेंस है। प्रमुख आयामी नोट्स में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर (इंच) में हैं; जब तक निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25mm है; फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम उभार 1.0mm है; लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड पैकेज बॉडी से बाहर निकलती हैं। ध्रुवता लंबी एनोड (+) लीड और/या कैथोड (-) लीड के पास लेंस रिम पर एक सपाट स्थान द्वारा इंगित की जाती है।

5.2 पैकेजिंग विनिर्देश

एलईडी पैकिंग बैग में आपूर्ति की जाती हैं जिनमें 500, 200, या 100 टुकड़े होते हैं। इनमें से दस बैग एक आंतरिक कार्टन में पैक किए जाते हैं, कुल 5,000 टुकड़े। आठ आंतरिक कार्टन एक बाहरी शिपिंग कार्टन में पैक किए जाते हैं, कुल 40,000 टुकड़े। किसी भी शिपिंग लॉट में, केवल अंतिम पैक में गैर-पूर्ण मात्रा हो सकती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

क्षति को रोकने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है। सोल्डरिंग से पहले लीड को एलईडी लेंस के आधार से कम से कम 3mm दूर एक बिंदु पर बनाया जाना चाहिए, और लेंस आधार का उपयोग फुलक्रम के रूप में नहीं किया जाना चाहिए। पीसीबी असेंबली के दौरान, न्यूनतम क्लिंच बल का उपयोग किया जाना चाहिए। सोल्डरिंग के लिए, सोल्डर बिंदु और लेंस आधार के बीच कम से कम 3mm (आयरन के लिए) या 2mm (वेव के लिए) की न्यूनतम दूरी बनाए रखें। लेंस को सोल्डर में डुबोएं नहीं। अनुशंसित सोल्डरिंग स्थितियाँ: सोल्डरिंग आयरन तापमान अधिकतम 350°C अधिकतम 3 सेकंड के लिए (केवल एक बार)। वेव सोल्डरिंग: प्री-हीट अधिकतम 100°C अधिकतम 60s के लिए, सोल्डर वेव अधिकतम 260°C अधिकतम 5s के लिए। इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो यह थ्रू-होल उत्पाद के लिए उपयुक्त नहीं है। अत्यधिक गर्मी या समय लेंस को विकृत कर सकता है या एलईडी को नष्ट कर सकता है।

7. अनुप्रयोग सिफारिशें और डिजाइन विचार

7.1 ड्राइव सर्किट डिजाइन

एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। एकाधिक एलईडी को समानांतर में जोड़ते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट A) का उपयोग करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। बिना अलग रेसिस्टर के एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़ना (सर्किट B) अनुशंसित नहीं है, क्योंकि व्यक्तिगत एलईडी के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) विशेषता में मामूली भिन्नता करंट शेयरिंग और परिणामस्वरूप, चमक में महत्वपूर्ण अंतर पैदा करेगी।

7.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा

एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज या पावर सर्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली वातावरण में उचित ईएसडी रोकथाम उपाय लागू किए जाने चाहिए, जैसे ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ और चालक फर्श का उपयोग।

7.3 भंडारण और सफाई

भंडारण के लिए, परिवेश 30°C या 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए। अपने मूल पैकेजिंग से निकाली गई एलईडी का उपयोग तीन महीने के भीतर किया जाना चाहिए। मूल पैक के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर या नाइट्रोजन डिसिकेटर का उपयोग करें। यदि सफाई आवश्यक है, तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट का उपयोग करें।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

सामान्य 5mm एलईडी की तुलना में, यह 6.2mm लैंप काफी अधिक दीप्त तीव्रता प्रदान करता है, जिससे यह लंबी दृश्य दूरी या उज्जवल संकेतों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। लाल के लिए AlGaInP का उपयोग लाल-नारंगी स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्रदान करता है। InGaN हरी चिप उच्च चमक प्रदान करती है। एकीकृत फैलाव सफेद लेंस एक समान दृश्य कोण प्रदान करता है, स्पष्ट लेंस के विपरीत जिनमें अधिक केंद्रित बीम हो सकता है। यूवी अवरोधक के साथ उन्नत एपॉक्सी विशेष रूप से आउटडोर स्थायित्व को लक्षित करती है, जो मानक इनडोर-ग्रेड एलईडी से एक प्रमुख अंतर है।

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

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?

उत्तर: लाल एलईडी के लिए, हाँ, क्योंकि इसकी अधिकतम डीसी करंट 50mA है। हरे एलईडी के लिए, 30mA पूर्ण अधिकतम डीसी रेटिंग है; उचित तापीय डीरेटिंग के बिना इस स्तर पर निरंतर संचालन जीवनकाल को कम कर सकता है। दोनों के लिए विशिष्ट 20mA पर संचालन की अनुशंसा की जाती है।

प्रश्न: 12V आपूर्ति के लिए मुझे किस रेसिस्टर मान का उपयोग करना चाहिए?

उत्तर: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_LED। 20mA पर हरे एलईडी (Vf~3.75V) के लिए: R = (12 - 3.75) / 0.02 = 412.5 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे, 390 या 430 ओम) का उपयोग करें और रेसिस्टर की पावर रेटिंग की गणना करें: P = I^2 * R।

प्रश्न: क्या यह एलईडी बैटरी-संचालित उपकरणों के लिए उपयुक्त है?

उत्तर: हाँ, इसकी उच्च दीप्त दक्षता (उच्च mcd/mA) इसे बैटरी-संचालित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है जहां बिजली की खपत एक चिंता का विषय है, खासकर जब 20mA या उससे कम पर चलाया जाता है।

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी

परिदृश्य: आउटडोर उपयोग के लिए एक \"बस स्टॉप\" प्रकाशित साइन डिजाइन करना।

डिजाइन विचार: साइन दिन और रात स्पष्ट रूप से दिखाई देना चाहिए। पाठ के लिए हरे एलईडी (उच्चतम चमक के लिए बिन W) का उपयोग उच्च कंट्रास्ट प्रदान करेगा। 30-डिग्री दृश्य कोण सुनिश्चित करता है कि साइन एक विस्तृत दृष्टिकोण कोण से पठनीय है। एलईडी को व्यक्तिगत करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ चलाया जाना चाहिए जो एक स्थिर-वोल्टेज बिजली आपूर्ति से जुड़े हों, रेसिस्टर मानों की गणना आपूर्ति वोल्टेज और हरे एलईडी के विशिष्ट Vf के आधार पर की जाती है। पीसीबी डिजाइन को सोल्डरिंग दिशानिर्देशों के अनुसार सोल्डर पैड और एलईडी बॉडी के बीच न्यूनतम 2-3mm की दूरी बनाए रखनी चाहिए। यूवी-प्रतिरोधी एपॉक्सी सुनिश्चित करती है कि लेंस सूर्य के संपर्क में वर्षों से पीला न पड़े या खराब न हो, प्रकाश उत्पादन और रंग को बनाए रखते हुए।

11. परिचालन सिद्धांत परिचय

लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) अर्धचालक उपकरण हैं जो विद्युत धारा के गुजरने पर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। इस घटना को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। एक एलईडी में, इलेक्ट्रॉन अर्धचालक सामग्री (लाल के लिए AlGaInP, हरे के लिए InGaN) के भीतर छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। प्रकाश का विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होता है। एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप की रक्षा करने, विकिरण पैटर्न को आकार देने (इस मामले में 30-डिग्री दृश्य कोण) और इस उत्पाद में, एक समान उपस्थिति बनाने के लिए एक डिफ्यूज़र को शामिल करने का कार्य करता है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान

एलईडी प्रौद्योगिकी में सामान्य रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन और कम लागत की ओर है। इस तरह के संकेतक-प्रकार एलईडी के लिए, रुझानों में लघुकरण (समान आउटपुट के साथ छोटे पैकेज), एकल पैकेज में एकाधिक चिप्स (आरजीबी) का एकीकरण और चरम वातावरण के लिए अधिक मजबूत पैकेजिंग सामग्री का विकास शामिल है। लाल (AlGaInP) और हरे/नीले (InGaN) एलईडी के लिए अंतर्निहित सामग्री विज्ञान परिपक्व होना जारी है, जिससे दक्षता और जीवनकाल में वृद्धिशील सुधार हो रहे हैं। सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में ऊर्जा दक्षता के लिए प्रयास पारंपरिक गरमागरम या नियोन संकेतकों पर एलईडी प्रौद्योगिकी का पक्ष लेना जारी रखता है।