LTL42FGRBBH281 LED लैंप डेटाशीट - मल्टी-कलर (ग्रीन/रेड/ब्लू) - 20mA - थ्रू-होल पैकेज - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

LTL42FGRBBH281 एक मल्टी-कलर थ्रू-होल एलईडी लैंप है जो सर्किट बोर्ड संकेतन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें एक काला प्लास्टिक राइट-एंगल होल्डर (हाउसिंग) है जो एलईडी घटकों के साथ जुड़ता है, जिससे कंट्रास्ट रेशियो बेहतर होता है। यह उत्पाद मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर असेंबली में आसानी के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह ऐसे कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध है जो स्टैकिंग और सरल स्थापना की अनुमति देते हैं।

1.1 मुख्य लाभ

• सर्किट बोर्ड असेंबली में आसानी के लिए डिज़ाइन किया गया।
• ब्लैक हाउसिंग कंट्रास्ट रेशियो बढ़ाती है, जिससे दृश्यता में सुधार होता है।
• कम बिजली खपत और उच्च दक्षता।
• RoHS निर्देशों के अनुरूप लीड-मुक्त उत्पाद।
• रंग उत्सर्जन के लिए विशिष्ट अर्धचालक सामग्रियों का उपयोग करता है: नीले (470nm) के लिए InGaN, लाल (631nm) के लिए AlInGaP, और हरे (569nm) चिप्स के लिए AlInGaP।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

• कंप्यूटर सिस्टम और परिधीय उपकरण
• संचार उपकरण
• Consumer electronics
• Industrial controls and instrumentation

2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स (TA=25°C)

निम्न तालिका उन सीमाओं का विवरण देती है जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के बाहर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ (TA=25°C)

ये पैरामीटर निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों में डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

Notes: 1. Luminous intensity measurement approximates CIE eye-response. 2. Viewing angle is the off-axis angle where intensity is half the axial value. 3. Dominant wavelength defines color per CIE diagram. 4. Iv includes ±15% test tolerance. 5. Reverse current is source-controlled. 6. Reverse voltage is for test only; device is not for reverse operation.

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट मुख्य पैरामीटरों के विशिष्ट मान दर्शाती है। उत्पादन के लिए, अनुप्रयोग के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करने हेतु उपकरणों को विशिष्ट विशेषताओं के आधार पर आमतौर पर बिन किया (समूहीकृत किया) जाता है। हालाँकि इस दस्तावेज़ में सटीक बिन कोड प्रदान नहीं किए गए हैं, बिनिंग के अधीन पैरामीटरों में संभवतः शामिल हैं:

• Wavelength/Dominant Wavelength (λd): विशेषता तालिका में दर्शाए अनुसार, प्रत्येक रंग की एक न्यूनतम/सामान्य/अधिकतम सीमा होती है। उत्पादों को मापी गई प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है ताकि सुसंगत रंग बिंदु प्रदान किए जा सकें।
• Luminous Intensity (Iv): प्रत्येक रंग की विस्तृत सीमा (न्यूनतम से अधिकतम) यह सुझाव देती है कि उपकरणों को उनके प्रकाश उत्पादन के अनुसार बिन में वर्गीकृत किया जाता है ताकि विभिन्न अनुप्रयोगों में चमक की आवश्यकताओं से मेल खाया जा सके।
• Forward Voltage (VF): निर्दिष्ट सीमा यह दर्शाती है कि एलईडी को फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर समूहीकृत किया जा सकता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने और समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

महत्वपूर्ण कलर-मैचिंग या करंट-मैचिंग एप्लिकेशन के लिए डिजाइनरों को निर्माता से विशिष्ट बिनिंग जानकारी का परामर्श लेना चाहिए।

4. Performance Curve Analysis

The datasheet references typical characteristic curves for each LED color (Green/Yellow Green, Red, Blue). These curves graphically represent the relationship between key parameters and are essential for circuit design.

4.1 Typical IV (Current-Voltage) Curves

ये वक्र 25°C पर प्रत्येक एलईडी रंग के लिए अग्र धारा (IF) को अग्र वोल्टेज (VF) के विरुद्ध आलेखित करते हैं। ये डायोड में पाई जाने वाली अरैखिक प्रकृति को दर्शाते हैं। घुटने का वोल्टेज हरे/लाल एलईडी के लिए लगभग 2.0V और नीले एलईडी के लिए लगभग 3.2V होता है। डिज़ाइनर इन वक्रों का उपयोग वांछित कार्यकारी धारा (आमतौर पर 10mA या 20mA, विशिष्टताओं के अनुसार) प्राप्त करने के लिए आवश्यक आपूर्ति वोल्टेज और श्रेणीक्रम प्रतिरोधक मान निर्धारित करने के लिए करते हैं।

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

ये वक्र दर्शाते हैं कि कैसे प्रकाश उत्पादन (Iv) अग्र धारा (IF) के साथ बढ़ता है। अनुशंसित संचालन सीमा (20mA DC तक) के भीतर यह संबंध आम तौर पर रैखिक होता है। पूर्ण अधिकतम धारा से ऊपर संचालन से जंक्शन तापमान में अति-रैखिक वृद्धि और प्रकाश उत्पादन एवं जीवनकाल में तीव्र गिरावट हो सकती है।

4.3 Spectral Distribution

हालांकि स्पष्ट रूप से आलेखित नहीं, पीक एमिशन वेवलेंथ (λP), डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd), और स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) के पैरामीटर वर्णक्रमीय विशेषताओं को परिभाषित करते हैं। Δλ रंग की शुद्धता को दर्शाता है; एक छोटा मान अधिक एकवर्णी प्रकाश को दर्शाता है। ब्लू एलईडी में Δλ सबसे चौड़ा (35nm) होता है, जबकि ग्रीन सबसे संकीर्ण (15nm) होता है।

5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

5.1 आउटलाइन डायमेंशन

डिवाइस एक ब्लैक प्लास्टिक राइट-एंगल होल्डर के साथ थ्रू-होल पैकेज का उपयोग करता है। डेटाशीट से प्रमुख यांत्रिक नोट्स:

• सभी आयाम मिलीमीटर (इंच) में हैं।
• अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सहनशीलता ±0.25mm (.010\") है।
• The holder (housing) material is black plastic.
• LED1 is green (yellow green) color with a green diffused lens.
• LED2 लाल रंग की है जिसमें सफेद फैलाने वाला लेंस लगा है।
• LED3 और LED4 नीले रंग की हैं जिनमें सफेद फैलाने वाले लेंस लगे हैं।

डेटाशीट में सटीक आयामी चित्र का संदर्भ दिया गया है, जो PCB फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण माप प्रदान करता है, जिसमें लीड स्पेसिंग, बॉडी साइज़ और माउंटिंग होल प्लेसमेंट शामिल हैं।

5.2 पोलैरिटी पहचान

थ्रू-होल एलईडी के लिए, पोलैरिटी आमतौर पर लीड लंबाई (लंबी लीड एनोड है) या लेंस या हाउसिंग पर एक फ्लैट स्पॉट द्वारा इंगित की जाती है। डेटाशीट की आउटलाइन ड्राइंग कैथोड को स्पष्ट रूप से चिह्नित करनी चाहिए (आमतौर पर छोटी लीड या फ्लैट एज के निकटतम लीड)। डिवाइस के संचालन के लिए सही पोलैरिटी आवश्यक है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Storage Conditions

भंडारण का परिवेश 30°C या 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए। अपने मूल पैकेजिंग से निकाले गए एलईडी को तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। मूल पैकेजिंग के बाहर विस्तारित भंडारण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन परिवेश डिसिकेटर में संग्रहित करें।

6.2 सफाई

यदि सफाई आवश्यक हो तो आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित सफाई विलायकों का उपयोग करें। उन कठोर रसायनों से बचें जो प्लास्टिक लेंस या आवास को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.3 लीड फॉर्मिंग

एलईडी लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर एक बिंदु पर लीड को मोड़ें। लीड फ्रेम के आधार को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें। सामान्य तापमान पर सोल्डरिंग से पहले लीड फॉर्मिंग करें। पीसीबी असेंबली के दौरान, घटक पर अत्यधिक यांत्रिक तनाव से बचने के लिए न्यूनतम संभव क्लिंच बल का उपयोग करें।

6.4 सोल्डरिंग पैरामीटर्स

लेंस/होल्डर के आधार से सोल्डरिंग बिंदु तक न्यूनतम 2mm की दूरी बनाए रखें। लेंस/होल्डर को सोल्डर में डुबाने से बचें।

महत्वपूर्ण: अत्यधिक तापमान या समय लेंस को विकृत कर सकता है या विफलता का कारण बन सकता है। IR रीफ्लो इस थ्रू-होल उत्पाद के लिए उपयुक्त नहीं है। अधिकतम वेव सोल्डरिंग तापमान होल्डर के हीट डिफ्लेक्शन टेम्परेचर (HDT) या पिघलने बिंदु को परिभाषित नहीं करता है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकिंग विशिष्टता

डेटाशीट में एक समर्पित पैकिंग स्पेसिफिकेशन अनुभाग शामिल है (पृष्ठ 7/10 के रूप में संदर्भित)। यह विस्तार से बताता है कि घटक कैसे आपूर्ति किए जाते हैं, आमतौर पर एंटी-स्टैटिक ट्यूब, रील या ट्रे में। इसमें प्रति पैकेज मात्रा, रील के आयाम और स्वचालित हैंडलिंग के लिए ओरिएंटेशन की जानकारी शामिल है।

7.2 मॉडल नंबरिंग रूल

पार्ट नंबर LTL42FGRBBH281 संभवतः प्रमुख विशेषताओं को कोडित करता है। एक सामान्य परंपरा में शामिल हैं: सीरीज़ (LTL), आकार/पैकेज कोड (42), रंग (रंगों के संयोजन के लिए FGRB), और विशिष्ट वेरिएंट/ऑप्टिक्स कोड (BH281)। सटीक डिकोडिंग निर्माता के उत्पाद मार्गदर्शिका से पुष्टि की जानी चाहिए।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

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 करंट-सीमित रोकनेवाला (सर्किट मॉडल A) का उपयोग करना चाहिए। बिना अलग-अलग रोकनेवालों के एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़ने (सर्किट मॉडल B) से बचें, क्योंकि अग्र वोल्टेज (VF) में मामूली भिन्नता के कारण करंट वितरण और इसलिए चमक में महत्वपूर्ण अंतर आ जाएगा।

सर्किट A (अनुशंसित): [Vcc] -- [Resistor] -- [LED] -- [GND]. प्रत्येक LED के लिए समानांतर में एक अलग रेसिस्टर-LED शाखा।

सर्किट B (एकरूपता के लिए अनुशंसित नहीं): [Vcc] -- [Resistor] -- [LED1 // LED2 // LED3] -- [GND]।

8.2 Electrostatic Discharge (ESD) Protection

एलईडी स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील होते हैं। रोकथाम के उपायों में शामिल हैं:

• हैंडलिंग के दौरान एक कंडक्टिव कलाई पट्टा या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करें।
• सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण, कार्यस्थल और भंडारण रैक उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।
• हैंडलिंग के दौरान प्लास्टिक लेंस पर जमा होने वाले स्थैतिक आवेश को निष्प्रभावी करने के लिए आयनकारी का उपयोग करें।

8.3 Thermal Considerations

हालांकि शक्ति क्षय कम है (52-76 mW), जंक्शन तापमान को संचालन सीमा (-30°C से +85°C) के भीतर बनाए रखना दीर्घायु और स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है। PCB पर पर्याप्त अंतराल सुनिश्चित करें और आवरण में परिवेश के तापमान पर विचार करें। अधिकतम DC धारा पर या उसके निकट संचालन से अधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTL42FGRBBH281 अपनी श्रेणी में विशिष्ट लाभ प्रदान करता है:

• एकल पैकेज में बहु-रंग: विभिन्न फैलाव लेंसों के साथ कई LED चिप्स (Green/Yellow Green, Red, Blue) को एकीकृत करता है, जो बहु-स्थिति संकेतन के लिए उपयुक्त है।
• Right-Angle Holder: काला समकोण आवरण PCB माउंटिंग के लिए आसानी से डिज़ाइन किया गया है और एक निश्चित देखने की दिशा प्रदान करता है, जिससे कंट्रास्ट बढ़ता है।
• Stackable Design: हाउसिंग डिज़ाइन स्टैकिंग की अनुमति देता है, जो बार-ग्राफ या मल्टी-सेगमेंट डिस्प्ले के लिए ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज सरणियों के निर्माण को सक्षम बनाता है।
• थ्रू-होल विश्वसनीयता: पीसीबी से मजबूत यांत्रिक कनेक्शन प्रदान करता है, जो कंपन के अधीन अनुप्रयोगों या मैन्युअल असेंबली/रीवर्क की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

Q1: क्या मैं नीले एलईडी को 20mA पर लाल वाले की तरह चला सकता हूँ?
A: Absolute Maximum Ratings तालिका सभी रंगों के लिए 20mA की DC Forward Current निर्दिष्ट करती है। हालाँकि, Electrical Characteristics तालिका नीले और हरे के लिए IF=10mA और लाल के लिए IF=20mA की परीक्षण स्थितियाँ सूचीबद्ध करती है। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, नीले और हरे एलईडी को 10mA पर या उसके आसपास चलाने की सलाह दी जाती है, क्योंकि यह वह स्थिति है जिसके तहत उनकी प्रकाशीय विशिष्टताएँ गारंटीकृत हैं। इससे अधिक करने पर जीवनकाल कम हो सकता है या रंग बदल सकता है।

Q2: नीले एलईडी के लिए रिवर्स करंट (10μA) हरे/लाल (100μA) की तुलना में इतना कम क्यों है?
A: यह अंतर उपयोग किए गए अर्धचालक पदार्थों (नीले के लिए InGaN बनाम लाल/हरे के लिए AlInGaP) में निहित है। डायोड जंक्शन विशेषताएं, जिनमें रिवर्स लीकेज करंट शामिल है, पदार्थ के बैंडगैप और निर्माण प्रक्रिया के साथ भिन्न होती हैं।

Q3: पीक वेवलेंथ (λP) और डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) में क्या अंतर है?
A: पीक वेवलेंथ वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अधिकतम होता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होती है और प्रकाश के अनुभव किए गए रंग का प्रतिनिधित्व करती है; यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो रंग संवेदना से मेल खाएगी। मानव-केंद्रित अनुप्रयोगों में रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।

Q4: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
A: कम पावर डिसिपेशन (Blue के लिए अधिकतम 76mW) को देखते हुए, निर्दिष्ट करंट सीमा के भीतर मानक संचालन के लिए आमतौर पर एक समर्पित हीट सिंक की आवश्यकता नहीं होती है। अधिकांश वातावरणों में हीट डिसिपेशन के लिए लीड्स के आसपास कुछ कॉपर एरिया वाला उचित PCB लेआउट पर्याप्त होगा।

11. Practical Application Case Study

परिदृश्य: एक औद्योगिक नियंत्रक के लिए बहु-कार्य स्थिति संकेतक का डिजाइन।
एक औद्योगिक प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) को कई स्थितियाँ दिखाने के लिए एक संकेतक की आवश्यकता है: स्टैंडबाय (हरा), रनिंग (फ्लैशिंग हरा), फॉल्ट (लाल), और कम्युनिकेशन एक्टिव (नीला)।

डिजाइन कार्यान्वयन:
LTL42FGRBBH281 को एक थ्रू-होल पैकेज में एकीकृत मल्टी-कलर क्षमता के कारण चुना गया है, जो तीन अलग-अलग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में बोर्ड स्थान बचाता है।
एक माइक्रोकंट्रोलर जीपीआईओ पिन प्रत्येक एलईडी कैथोड से जुड़ा है (एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से), जबकि एनोड सप्लाई रेल से जुड़े हैं। यह प्रत्येक रंग के स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देता है।
रेसिस्टर मान R = (Vcc - VF) / IF का उपयोग करके गणना की जाती है। 5V सप्लाई के लिए: R_Green/Red ≈ (5V - 2.5V) / 0.01A = 250Ω; R_Blue ≈ (5V - 3.8V) / 0.01A = 120Ω। मानक रेसिस्टर मान (270Ω और 120Ω) चुने गए हैं।
राइट-एंगल हाउजिंग इंडिकेटर को पीसीबी के किनारे पर माउंट करने की अनुमति देता है, जो एक पैनल कटआउट के माध्यम से बाहर की ओर मुखर होता है। काला हाउजिंग पैनल के विरुद्ध उच्च कंट्रास्ट सुनिश्चित करता है।
सॉफ्टवेयर ग्रीन एलईडी पिन को टॉगल करके "रनिंग" स्थिति के लिए फ्लैशिंग पैटर्न को नियंत्रित करता है।

यह डिज़ाइन उत्पाद की प्रमुख विशेषताओं का लाभ उठाता है: बहु-रंग एकीकरण, असेंबली में आसानी, और उच्च-विपरीत आवास।

12. Principle of Operation

Light Emitting Diodes (LEDs) अर्धचालक p-n जंक्शन उपकरण हैं जो विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-क्षेत्र के इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में p-क्षेत्र के होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। LTL42FGRBBH281 लाल और हरे उत्सर्जन के लिए AlInGaP और नीले उत्सर्जन के लिए InGaN का उपयोग करता है। प्लास्टिक लेंस प्रकाश को केंद्रित करने, अर्धचालक डाई की रक्षा करने और, जब विसरित किया जाता है, तो देखने के कोण को चौड़ा करने और प्रकाश की उपस्थिति को नरम करने का कार्य करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

थ्रू-होल LED लैंप एक परिपक्व और विश्वसनीय पैकेजिंग प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है। वर्तमान उद्योग रुझान अधिकांश नए डिजाइनों के लिए उनके छोटे फुटप्रिंट, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता और निचले प्रोफाइल के कारण सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज (जैसे, 0603, 0805, 1206, और बड़े पावर पैकेज) की ओर एक मजबूत बदलाव दिखाते हैं। हालांकि, LTL42FGRBBH281 जैसे थ्रू-होल घटक विशिष्ट आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों में प्रासंगिक बने रहते हैं: ऐसे अनुप्रयोग जिनमें अत्यधिक यांत्रिक मजबूती, उच्च-वोल्टेज अलगाव, मैनुअल असेंबली/मरम्मत, शैक्षिक किट की आवश्यकता हो, या जहां समकोणीय दृश्य और स्टैकिंग विशेषताएं विशेष रूप से लाभकारी हों। थ्रू-होल फॉर्म फैक्टर के भीतर भी, यह प्रौद्योगिकी सेमीकंडक्टर सामग्रियों (जैसे, उच्च दक्षता, बेहतर कलर रेंडरिंग) और प्लास्टिक मोल्डिंग तकनीकों में सुधार से लाभान्वित होना जारी रखती है।