T-1 3/4 White LED Lamp Datasheet - 5mm Diameter - 3.6V Forward Voltage - 120mW Power Dissipation - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-चमक, सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) के विनिर्देशों का विवरण देता है, जिसे मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCBs) या पैनलों पर थ्रू-होल माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) तकनीक का उपयोग करता है और इसे एक लोकप्रिय T-1 3/4 (5mm) व्यास पैकेज में पानी-साफ लेंस के साथ एनकैप्सुलेट किया गया है। इसे कम बिजली खपत और उच्च दक्षता के लिए इंजीनियर किया गया है, जिससे यह संकेतक और प्रकाश व्यवस्था के विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ विश्वसनीय प्रदर्शन आवश्यक है।

इस LED के मुख्य लाभों में RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का अनुपालन शामिल है, जिसका अर्थ है कि यह लीड-मुक्त है। कम करंट आवश्यकताओं के कारण इसका डिज़ाइन एकीकृत सर्किट के साथ संगत है। बहुमुखी माउंटिंग क्षमता विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों में लचीले एकीकरण की अनुमति देती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

इन सीमाओं से परे डिवाइस को संचालित नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि ऐसा करने से स्थायी क्षति हो सकती है।

• Power Dissipation (Pd): 120 mW. यह एलईडी द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम कुल शक्ति है।
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA. यह अधिकतम अनुमेय स्पंदित धारा है, जिसे 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms स्पंद चौड़ाई के तहत निर्दिष्ट किया गया है। यह लघु, उच्च-तीव्रता वाले स्पंदों को समायोजित करने के लिए DC रेटिंग से काफी अधिक है।
• DC Forward Current (I_F): 30 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
• Operating Temperature Range (T_opr): -25°C to +80°C. The LED is designed to function within this ambient temperature range.
• Storage Temperature Range (T_stg): -30°C से +100°C.
• लीड सोल्डरिंग तापमान: 260°C पर 5 सेकंड के लिए, LED बॉडी से 1.6mm (0.063") की दूरी पर मापा गया। यह थर्मल प्रोफाइल को परिभाषित करता है जिसे लीड मैन्युअल या वेव सोल्डरिंग के दौरान सहन कर सकती हैं।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये पैरामीटर परिवेश के तापमान (T_a) 25°C पर मापे गए हैं और डिवाइस के सामान्य प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Luminous Intensity (I_v): 10000 - 16000 mcd (millicandela) at a forward current (I_F) of 20mA. This is a measure of the perceived power of light emitted in a specific direction. The actual value is subject to a ±15% tolerance and is classified into bins (see Section 3). Measurement follows the CIE eye-response curve.
• Viewing Angle (2θ_1/2): 15 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता अपने शीर्ष अक्षीय मान के आधे तक गिर जाती है। इस तरह का एक संकीर्ण दृश्य कोण अधिक केंद्रित, स्पॉटलाइट जैसी किरण को दर्शाता है।
• वर्णिकता निर्देशांक (x, y): लगभग 0.30, 0.30 at I_F = 20mA. ये निर्देशांक CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर सफेद प्रकाश के कलर पॉइंट को परिभाषित करते हैं। सख्त रंग नियंत्रण के लिए विशिष्ट बिन परिभाषित किए गए हैं (सेक्शन 3 देखें)।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 3.3V (न्यूनतम) / 3.6V (अधिकतम) I_F = 20mA पर। यह LED पर संचालन के दौरान वोल्टेज ड्रॉप है। स्थिरता के लिए इसे भी बिन किया जाता है।
• रिवर्स करंट (I_R): 5V के रिवर्स वोल्टेज (V) पर 100 µA (अधिकतम)_R) 5V. महत्वपूर्ण नोट: यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है। LED को रिवर्स-बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, और वास्तविक सर्किट में रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।

3. Binning System Explanation

Mass production में consistency सुनिश्चित करने के लिए, LEDs को performance bins में वर्गीकृत किया जाता है। इससे designers को brightness, voltage और color की specific requirements को पूरा करने वाले parts का चयन करने में सहायता मिलती है।

3.1 Luminous Intensity (I_v) Bins

I=20mA पर न्यूनतम और अधिकतम चमकदार तीव्रता मानों के आधार पर:_F=20mA:

• Y1: 10000 - 13000 mcd
• Z1: 13000 - 17000 mcd
• Z2: 17000 - 22000 mcd

15% मापन भत्ता लागू होता है।

3.2 Forward Voltage (V_F) Bins

I पर आगे वोल्टेज के आधार पर_F=20mA:

• 3H: 2.75V - 3.00V
• 4H: 3.00V - 3.25V
• 5H: 3.25V - 3.50V
• 6H: 3.50V - 3.60V

15% मापन भत्ता लागू होता है।

3.3 Hue (Chromaticity) Bins

CIE 1931 आरेख पर (x,y) निर्देशांकों के चतुर्भुजों द्वारा परिभाषित, जैसे:

• Bin 40: एक विशिष्ट श्वेत बिंदु के चारों ओर एक चतुर्भुज बनाने वाले निर्देशांक।
• Bin 50, 60, 70: Subsequent bins with progressively different color coordinates, allowing selection from cooler to potentially warmer white tones (specific interpretation requires the diagram).

A color coordinate measurement allowance of ±0.01 applies.

4. Performance Curve Analysis

While specific graphs are referenced in the datasheet, typical curves for such LEDs would include:

• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current (I_v vs. I_F): दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन कैसे धारा के साथ बढ़ता है, आमतौर पर एक उप-रैखिक तरीके से, वोल्टेज विनियमन पर धारा विनियमन के महत्व पर जोर देता है।
• Forward Voltage vs. Forward Current (V_F vs. I_F): एक डायोड की घातांकीय I-V विशेषता को प्रदर्शित करता है। टर्न-ऑन सीमा पार होने के बाद वोल्टेज तेजी से बढ़ता है।
• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature (I_v बनाम टी_a): जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है, जो उच्च-शक्ति या उच्च-परिवेशी तापमान अनुप्रयोगों में तापीय प्रबंधन के लिए एक प्रमुख विचार है।

ये वक्र गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धाराओं या तापमानों) के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने और सटीक सर्किट डिजाइन के लिए आवश्यक हैं।

5. Mechanical & Package Information

5.1 पैकेज आयाम

The LED uses a standard T-1 3/4 (5mm) round through-hole package. Key dimensional notes include:

• सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (कोष्ठक में इंच दिए गए हैं)।
• जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, एक सामान्य सहनशीलता ±0.25mm (±0.010") लागू होती है।
• फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम उभार 1.0mm (0.04") है।
• लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड्स पैकेज बॉडी से निकलती हैं।

5.2 Polarity Identification & Lead Forming

आमतौर पर, लंबा लीड एनोड (सकारात्मक) को दर्शाता है, और छोटा लीड या पैकेज रिम पर एक सपाट स्थान कैथोड (नकारात्मक) को दर्शाता है। डेटाशीट महत्वपूर्ण हैंडलिंग नियमों पर जोर देती है:

• लीड फॉर्मिंग किया जाना चाहिए पहले सोल्डरिंग और सामान्य कमरे के तापमान पर।
• एलईडी लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर मोड़ बनाए जाने चाहिए। पैकेज बॉडी को फुलक्रम के रूप में उपयोग करना प्रतिबंधित है।
• लीड्स को सामान्य तापमान पर काटा जाना चाहिए।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Soldering Parameters

Hand Soldering (Iron):

• Temperature: 300°C maximum.
• Time: 3 seconds maximum per lead (one time only).

Wave Soldering:

• Pre-heat Temperature: 100°C maximum.
• Pre-heat Time: 60 seconds maximum.
• सोल्डर वेव तापमान: अधिकतम 260°C।
• संपर्क समय: अधिकतम 5 सेकंड।

महत्वपूर्ण नियम: LED लेंस के आधार और सोल्डर पॉइंट के बीच कम से कम 2mm का न्यूनतम अंतर बनाए रखें। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोया नहीं जाना चाहिए।

6.2 Storage & Cleaning

• भंडारण: अनुशंसित भंडारण स्थितियाँ ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता हैं। अपने मूल नमी-रोधी बैग से निकाले गए एलईडी को तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। लंबे समय तक भंडारण के लिए, शोषक या नाइट्रोजन वातावरण के साथ एक सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें।
• सफाई: यदि सफाई आवश्यक हो तो आइसोप्रोपाइल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित विलायकों का उपयोग करें।

6.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियाँ

एलईडी स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग सावधानियों में कलाई पट्टियों, एंटी-स्टैटिक दस्तानों का उपयोग करना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सभी उपकरण ठीक से ग्राउंडेड हैं।

7. Packaging & Ordering Information

The standard packaging flow is as follows:

• Basic Unit: प्रति एंटी-स्टैटिक नमी-रोधी बैग में 500 या 250 टुकड़े।
• आंतरिक कार्टन: इसमें 10 बैग हैं, कुल 5,000 टुकड़े।
• बाहरी कार्टन: इसमें 8 आंतरिक कार्टन हैं, कुल 40,000 टुकड़े।

विशिष्ट पार्ट नंबर (जैसे, LTW-2S3D7) उत्पाद की पहचान करता है। प्रत्येक पैकिंग बैग पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड अंकित है।

8. Application Recommendations

8.1 Typical Application Scenarios

यह एलईडी सामान्य-उद्देश्य संकेतक लाइट, स्थिति प्रदर्शन, छोटे पैनलों के लिए बैकलाइटिंग, और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरणों, औद्योगिक नियंत्रण पैनलों और ऑटोमोटिव आंतरिक अनुप्रयोगों (जहां पर्यावरणीय विशिष्टताएं पूरी होती हैं) में सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। यह सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अभिप्रेत है।

8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार

Drive Method: एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से कई एलईडी को समानांतर में जोड़ते समय, यह दृढ़ता से अनुशंसित है प्रत्येक एलईडी के लिए एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला (सर्किट मॉडल A) का उपयोग करना। वोल्टेज स्रोत से सीधे कई एलईडी को समानांतर में चलाना (सर्किट मॉडल B) हतोत्साहित किया जाता है, क्योंकि व्यक्तिगत एलईडी के बीच अग्र वोल्टेज (V_F) में भिन्नता हो सकती है, जिससे करंट और परिणामस्वरूप चमक में महत्वपूर्ण अंतर आ सकता है।

श्रृंखला रोकनेवाला का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (V_supply - V_F) / I_F, जहां V_F और I_F LED के लिए वांछित ऑपरेटिंग पॉइंट हैं।

8.3 थर्मल प्रबंधन

यद्यपि यह एक कम-शक्ति वाला उपकरण है, दीर्घायु के लिए अधिकतम शक्ति अपव्यय और कार्यशील तापमान रेटिंग्स का पालन करना महत्वपूर्ण है। उच्च परिवेशी तापमान या संलग्न स्थानों वाले अनुप्रयोगों में, पर्याप्त वायु प्रवाह सुनिश्चित करें या कार्यशील धारा को डीरेट करने पर विचार करें।

9. Technical Comparison & Differentiation

पुरानी तकनीक जैसे कि तापदीप्त बल्बों की तुलना में, यह LED काफी बेहतर दक्षता, लंबी आयु और कम ऊष्मा उत्पादन प्रदान करता है। LED बाजार के भीतर, इसके मुख्य विभेदक एक मानक 5mm पैकेज से उच्च दीप्त तीव्रता (10,000+ mcd) का विशिष्ट संयोजन, निर्देशित प्रकाश के लिए 15-डिग्री का संकीर्ण दृश्य कोण, और चमक एवं रंग स्थिरता के लिए सुस्पष्ट बिनिंग संरचना हैं। RoHS अनुपालन एक मानक आवश्यकता है लेकिन आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता बनी हुई है।

10. Frequently Asked Questions (FAQs)

प्र: क्या मैं इस एलईडी को बिना रोकनेवाले के 5V आपूर्ति से सीधे चला सकता हूं?
A: नहीं. इससे एलईडी संभवतः नष्ट हो जाएगी। इसका फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 3.6V है। 5V लगाने से अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जो अधिकतम DC रेटिंग से अधिक हो जाएगा। हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें।

Q: पीक फॉरवर्ड करंट (100mA) और DC फॉरवर्ड करंट (30mA) में क्या अंतर है?
A: एलईडी उच्च करंट (100mA) की छोटी पल्स को संभाल सकती है, लेकिन केवल कम ड्यूटी साइकिल पर। निरंतर संचालन के लिए, करंट 30mA से अधिक नहीं होना चाहिए। डीसी रेटिंग से अधिक होने पर अत्यधिक गर्मी और तेजी से क्षरण होता है।

Q: व्यूइंग एंगल इतना संकीर्ण (15°) क्यों है?
A: वाटर-क्लियर लेंस और आंतरिक डाई रिफ्लेक्टर को प्रकाश को एक केंद्रित बीम में समानांतर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां प्रकाश को एक विशिष्ट दिशा से देखने की आवश्यकता होती है, जैसे कि पैनल इंडिकेटर जिसे सीधे देखा जाता है।

Q: ह्यू बिन्स (40, 50, आदि) की व्याख्या कैसे करूं?
A: ये बिन CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर विभिन्न क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। कम संख्याएं (जैसे, बिन 40) आमतौर पर विभिन्न संबद्ध रंग तापमान (CCT) वाले सफेद प्रकाश से मेल खाती हैं। सटीक रंग मिलान के लिए, पूर्ण डेटाशीट में प्रदान किए गए विशिष्ट क्रोमैटिसिटी डायग्राम और निर्देशांक श्रेणियों से परामर्श लें।

11. Practical Design Case Study

Scenario: 10 समान सफेद एलईडी के साथ एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना। उपलब्ध बिजली आपूर्ति 12V DC है। लक्ष्य चमकदार, एकसमान प्रकाश प्राप्त करना है।

Design Steps:

1. सर्किट टोपोलॉजी: एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, 10 एलईडी को श्रृंखला में जोड़ें, प्रत्येक के अपने अलग रेसिस्टर के साथ (या यदि V_F bins tight हैं तो पूरी श्रृंखला के लिए एक उच्च-वाटेज रेसिस्टर का उपयोग करें)। V_F variation के कारण समानांतर कनेक्शन अधिक जोखिम भरा है।
2. ऑपरेटिंग पॉइंट: एक फॉरवर्ड करंट (I_F) चुनें। एक सुरक्षित और चमकीला बिंदु 20mA है, जो टेस्ट कंडीशन है और 30mA मैक्स के भीतर है।
3. वोल्टेज कैलकुलेशन: सबसे खराब स्थिति V मानें_F Bin 6H से: 3.6V. श्रृंखला में 10 एलईडी के लिए, कुल V_F = 36V. यह 12V आपूर्ति से अधिक है, इसलिए सभी 10 को श्रृंखला में जोड़ना असंभव है। इसके बजाय, श्रृंखला में 5 एलईडी वाली दो समानांतर शाखाओं का उपयोग करें।
4. एक शाखा (5 एलईडी) के लिए रोकनेवाला गणना:
   कुल वी_F (5 एलईडी) = 5 * 3.6V = 18V. यह पहले से ही 12V से ऊपर है, इसलिए यह दृष्टिकोण भी विफल रहता है। पुनर्मूल्यांकन: 12V आपूर्ति के साथ, आप श्रृंखला में केवल कुछ एलईडी रख सकते हैं। 3 एलईडी श्रृंखला में: वी_F = 10.8V. प्रतिरोधक आर = (12V - 10.8V) / 0.020A = 60 ओम। प्रतिरोधक में शक्ति पी = आई²आर = (0.02^2)*60 = 0.024W, इसलिए एक मानक 1/4W प्रतिरोधक ठीक है। 10 एलईडी बनाने के लिए आपको 4 ऐसी श्रृंखलाओं (3+3+3+1) की आवश्यकता होगी, प्रत्येक श्रृंखला के लिए उपयुक्त प्रतिरोधकों के साथ।
5. कार्यान्वयन: यह डिज़ाइन प्रति स्ट्रिंग एकसमान चमक प्रदान करता है और प्रत्येक एलईडी को उसकी स्वयं की करंट लिमिट से सुरक्षित करता है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह सफेद एलईडी InGaN सेमीकंडक्टर तकनीक पर आधारित है। पारंपरिक सफेद एलईडी जो नीले डाई और पीले फॉस्फर का उपयोग करती है, के विपरीत, डाटाशीट "InGaN White" निर्दिष्ट करती है, जो आमतौर पर एक समान सिद्धांत दर्शाती है: एक सेमीकंडक्टर चिप नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह नीला प्रकाश तब पैकेज के अंदर लगी पीले (या पीले और लाल) फॉस्फर कोटिंग की एक परत को उत्तेजित करता है। चिप से नीले प्रकाश और फॉस्फर से पीले/लाल प्रकाश का संयोजन मिलकर ऐसा प्रकाश उत्पन्न करता है जो मानव आँख को सफेद दिखाई देता है। फॉस्फर का विशिष्ट मिश्रण सफेद प्रकाश के correlated color temperature (CCT) और color rendering index (CRI) को निर्धारित करता है। वाटर-क्लियर लेंस पूर्ण मिश्रित प्रकाश को न्यूनतम प्रसार के साथ गुजरने देता है, जो संकीर्ण व्यूइंग एंगल में योगदान देता है।

13. Technology Trends

श्वेत LED प्रौद्योगिकी का विकास दक्षता (लुमेन प्रति वाट), रंग गुणवत्ता (CRI और CCT स्थिरता) में निरंतर सुधार और लागत में कमी से प्रेरित है। हालांकि सतह-माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी छोटे आकार और स्वचालित असेंबली के लिए बेहतर उपयुक्तता के कारण नए डिजाइनों में प्रभावी हैं, T-1 3/4 पैकेज जैसी थ्रू-होल एलईडी प्रोटोटाइपिंग, शौकिया परियोजनाओं, मरम्मत कार्य और ऐसे अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बनी हुई हैं जिनमें मजबूत यांत्रिक माउंटिंग या एक अलग पैकेज से उच्च एकल-बिंदु चमक की आवश्यकता होती है। सामग्री विज्ञान में रुझान अधिक कुशल और स्थिर फॉस्फोर विकसित करने पर केंद्रित हैं, साथ ही प्रकाश निष्कर्षण और थर्मल प्रदर्शन में सुधार के लिए नई अर्धचालक संरचनाओं की खोज पर भी ध्यान दिया जा रहा है। अंतर्निहित प्रेरणा सभी क्षेत्रों में अधिक टिकाऊ और ऊर्जा-कुशल प्रकाश समाधानों की ओर है।