शीर्ष दृश्य एलईडी 45-21 श्रृंखला तकनीकी डेटा शीट - पी-एलसीसी-2 पैकेज - 1.75-2.35V फॉरवर्ड वोल्टेज - 50mA अधिकतम करंट - चमकदार लाल रंग - अंग्रेजी

1. उत्पाद अवलोकन

45-21 श्रृंखला एक कॉम्पैक्ट P-LCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सरफेस-माउंट पैकेज में रखे गए टॉप व्यू एलईडी के एक परिवार का प्रतिनिधित्व करती है। यह उपकरण मुख्य रूप से एक ऑप्टिकल इंडिकेटर के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जिसमें एक रंगहीन स्पष्ट विंडो और एक सफेद पैकेज बॉडी है जो प्रकाश परावर्तन और प्रसार को बढ़ाती है। इसका मुख्य डिज़ाइन लाभ पैकेज के भीतर एक अनुकूलित इंटर-रिफ्लेक्टर डिज़ाइन के माध्यम से प्राप्त व्यापक व्यूइंग एंगल में निहित है। यह विशेषता इसे लाइट पाइप का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है, जहां एलईडी स्रोत से लाइट गाइड तक कुशल प्रकाश युग्मन महत्वपूर्ण है। यह श्रृंखला कई रंगों में उपलब्ध है, जिसमें इस दस्तावेज़ में विस्तृत ब्रिलिएंट रेड वेरिएंट भी शामिल है, जो AlGaInP सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करता है।

एक प्रमुख परिचालन लाभ इसकी कम धारा आवश्यकता है। मानक संचालन के लिए 20mA की विशिष्ट अग्र धारा के साथ, यह बिजली-संवेदनशील अनुप्रयोगों जैसे पोर्टेबल और बैटरी-चालित उपकरणों के लिए आदर्श है। यह उपकरण आधुनिक बड़े पैमाने पर विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो वाष्प-फेज रीफ्लो, अवरक्त रीफ्लो और वेव सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त है। यह स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ भी संगत है और कुशल असेंबली के लिए 8mm टेप और रील पर आपूर्ति की जाती है। उत्पाद Pb-मुक्त सामग्री से निर्मित है और प्रासंगिक पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्ष्य बाजार

इस LED श्रृंखला के प्राथमिक लाभ इसके पैकेज ज्यामिति और सामग्री चयन से उत्पन्न होते हैं। चौड़ा देखने का कोण (आमतौर पर 120 डिग्री) विस्तृत स्थितियों से दृश्यता सुनिश्चित करता है, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक पैनल और संचार उपकरणों पर स्थिति संकेतकों के लिए आवश्यक है। अनुकूलित प्रकाश युग्मन दक्षता सीधे तौर पर लाइट पाइप के साथ उपयोग होने पर चमकदार मानी जाने वाली आउटपुट में तब्दील होती है, जिससे उच्च ड्राइव धाराओं की आवश्यकता कम होती है और बिजली की बचत होती है।

लक्षित बाजार व्यापक है, जिसमें दूरसंचार (फोन और फैक्स मशीनों में संकेतक और बैकलाइटिंग के लिए), उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण और ऑटोमोटिव इंटीरियर शामिल हैं। इसकी विश्वसनीयता और स्वचालित प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे उच्च मात्रा वाले उत्पादन के लिए एक लागत-प्रभावी विकल्प बनाती है। कम बिजली की खपत विशेष रूप से पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स खंड को लक्षित करती है, जहां बैटरी जीवन बढ़ाना एक सर्वोपरि डिजाइन विचार है।

2. In-Depth Technical Parameter Analysis

यह खंड प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है जो एलईडी के प्रदर्शन सीमा को परिभाषित करते हैं और उचित सर्किट डिजाइन का मार्गदर्शन करते हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• फॉरवर्ड करंट (I_F): 50mA DC. निरंतर धारा इस सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 100mA, केवल पल्स्ड स्थितियों में अनुमेय (ड्यूटी साइकिल 1/10, 1kHz पर)। यह उच्च चमक के लिए संक्षिप्त अवधि की अनुमति देता है।
• Power Dissipation (P_d): 120mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज अपनी तापीय रेटिंग से अधिक हुए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• Electrostatic Discharge (ESD): 2000V (Human Body Model). असेंबली के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाएं अनिवार्य हैं।
• Operating & Storage Temperature: -40°C से +85°C (संचालन) और -40°C से +90°C (भंडारण) तक की सीमा।
• सोल्डरिंग तापमान: 260°C पर 10 सेकंड (रीफ्लो) या 350°C पर 3 सेकंड (हैंड सोल्डरिंग) का सामना करता है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये पैरामीटर 20mA की एक मानक परीक्षण धारा के तहत 25°C के जंक्शन तापमान (T_j) पर मापे जाते हैं। ये विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• Luminous Intensity (I_v): 450 mcd (न्यूनतम) से 900 mcd (अधिकतम) तक की सीमा में होती है, जिसकी सामान्य सहनशीलता ±11% है। यह अनुभूत चमक का प्राथमिक माप है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): 120 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता अपने शिखर अक्षीय मान के आधे तक गिर जाती है।
• Peak Wavelength (λ_p): 632 nm (सामान्य)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है।
• Dominant Wavelength (λ_d): 617.5 nm से 633.5 nm तक की सीमा, ±1nm सहनशीलता के साथ। यह तरंगदैर्ध्य अनुभूत रंग (Brilliant Red) से मेल खाती है।
• Spectral Bandwidth (Δλ): 20 nm (typical). यह उत्सर्जित लाल प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है।
• Forward Voltage (V_F): 20mA पर 1.75V से 2.35V तक होती है, जिसकी सामान्य सहनशीलता ±0.1V है। यह करंट-सीमित रोकनेवाला डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• Reverse Current (I_R): Maximum of 10 µA at a reverse bias of 5V, indicating good junction quality.

3. Binning System Explanation

To ensure consistency in mass production, LEDs are sorted into performance bins. Designers can specify bins to guarantee color and brightness uniformity across an application.

3.1 Luminous Intensity Binning

I=20mA पर मापे गए न्यूनतम और अधिकतम मानों के आधार पर तीव्रता को तीन प्राथमिक श्रेणियों (U1, U2, V1) में वर्गीकृत किया गया है।_Fउदाहरण के लिए, श्रेणी U1 450-565 mcd, U2 565-715 mcd और V1 715-900 mcd को कवर करती है। एक उच्च श्रेणी (जैसे, V1) का चयन करने से एक उज्जवल न्यूनतम आउटपुट की गारंटी मिलती है।

3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग

Brilliant Red रंग को 'Group A' के अंतर्गत समूहीकृत किया गया है और इसे आगे चार तरंगदैर्ध्य बिन में विभाजित किया गया है: E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm), और E7 (629.5-633.5 nm)। एक सख्त बिन चयन (उदाहरण के लिए, केवल E5 निर्दिष्ट करना) एक असेंबली में सभी एलईडी में लाल रंग के अधिक सुसंगत शेड को सुनिश्चित करता है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को 'ग्रुप बी' के अंतर्गत तीन बिन में वर्गीकृत किया गया है: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V), और 2 (2.15-2.35V)। हालांकि संकेतकों के लिए रंग और चमक की तुलना में यह अक्सर कम महत्वपूर्ण होता है, बड़ी सरणियों में बिजली आपूर्ति डिजाइन या बिना अलग-अलग रोकनेवाले के समानांतर में एलईडी चलाते समय वोल्टेज बिन निर्दिष्ट करना महत्वपूर्ण हो सकता है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

प्रदान की गई विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार के बारे में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं।

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

यह वक्र एक डायोड की विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। 25°C पर, एक बार टर्न-ऑन सीमा पार हो जाने के बाद वोल्टेज धारा के साथ तेजी से बढ़ता है। यह अरेखीयता एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर के उपयोग की आवश्यकता को रेखांकित करती है, क्योंकि वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन धारा में एक बड़ा, संभावित रूप से हानिकारक परिवर्तन पैदा कर सकता है।

4.2 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

यह वक्र दर्शाता है कि एक सीमा में धारा के साथ प्रकाश उत्पादन लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, लेकिन उच्च धाराओं पर तापीय और दक्षता प्रभावों के कारण अंततः संतृप्त हो जाएगा। अनुशंसित 20mA पर संचालन चमक और दक्षता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।

4.3 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

परिवेशी तापमान बढ़ने के साथ ही दीप्त तीव्रता कम हो जाती है। यह डीरेटिंग वक्र उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालित होते हैं। सभी परिचालन स्थितियों के तहत पर्याप्त चमक बनाए रखने के लिए डिजाइनरों को इस कमी को ध्यान में रखना चाहिए।

4.4 Spectral Distribution

स्पेक्ट्रम प्लॉट AlGaInP LED की एकवर्णी प्रकृति की पुष्टि करता है, जिसमें 632 nm के आसपास केंद्रित एकल, संकीर्ण शिखर है, जो अन्य तरंगदैर्ध्य बैंडों में महत्वपूर्ण उत्सर्जन के बिना एक संतृप्त Brilliant Red रंग उत्पन्न करता है।

4.5 Radiation Pattern (Polar Diagram)

आरेख दृश्य रूप से व्यापक, लैम्बर्टियन-जैसी उत्सर्जन पैटर्न की पुष्टि करता है। तीव्रता एक व्यापक केंद्रीय क्षेत्र में लगभग एकसमान है, किनारों की ओर धीरे-धीरे कम होती जाती है, जो व्यापक-कोण देखने के लिए आदर्श है।

5. Mechanical & Packaging Information

5.1 Package Outline and Dimensions

P-LCC-2 पैकेज का फुटप्रिंट कॉम्पैक्ट है। महत्वपूर्ण आयामों में समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही लीड स्पेसिंग और आकार शामिल हैं। एक पोलैरिटी इंडिकेटर (आमतौर पर पैकेज पर एक नॉच या डॉट या एक चैम्फर्ड कॉर्नर) कैथोड की पहचान करता है। डेटाशीट एक अनुशंसित सोल्डर पैड लैंड पैटर्न प्रदान करती है ताकि रीफ्लो के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाना और उचित संरेखण सुनिश्चित हो सके।

5.2 टेप और रील स्पेसिफिकेशन

डिवाइस 8mm वाहक टेप पर आपूर्ति की जाती है, जो मानक रीलों पर लपेटी जाती है। टेप के आयाम (पॉकेट आकार, पिच) और रील के आयाम (हब व्यास, फ्लैंज व्यास) स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगत होने के लिए निर्दिष्ट किए गए हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं।

5.3 Moisture Sensitivity and Packaging

एलईडी को नमी अवशोषण को रोकने के लिए एक डिसिकेंट के साथ नमी-प्रतिरोधी एल्यूमीनियम बैग में पैक किया जाता है, जो उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकता है। बैग पर लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी जैसे नमी संवेदनशीलता स्तर (पैकेजिंग द्वारा निहित), मात्रा और पार्ट नंबर शामिल होता है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

डिवाइस 260°C के शिखर रीफ्लो तापमान के लिए अधिकतम 10 सेकंड तक रेटेड है। यह मानक Pb-free रीफ्लो प्रोफाइल्स के अनुरूप है। इस सीमा के भीतर रहने और थर्मल शॉक से बचने के लिए PCB के थर्मल मास और विशिष्ट प्रोफाइल (रैंप-अप, सोक, पीक, कूल-डाउन) को नियंत्रित किया जाना चाहिए।

6.2 भंडारण और हैंडलिंग सावधानियाँ

• खोलने से पहले: नमी-रोधी बैग को ≤30°C और ≤70% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। घटकों का उपयोग बैग सील की तारीख के एक वर्ष के भीतर किया जाना चाहिए।
• खोलने के बाद: यदि तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है, तो परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आए घटकों को अवशोषित नमी को हटाने के लिए मानक IPC/JEDEC दिशानिर्देशों के अनुसार सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है।
• ESD संरक्षण: हैंडलिंग के दौरान मानक ESD सावधानियाँ (ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ) का पालन किया जाना चाहिए।

7. अनुप्रयोग डिज़ाइन सिफारिशें

7.1 Typical Application Circuits

The most common drive circuit is a series current-limiting resistor connected to a voltage source (V_CC). प्रतिरोधक मान की गणना R = (V_CC - V_F) / I_F. इस गणना में डेटाशीट से अधिकतम V_F (2.35V) का उपयोग करने से यह सुनिश्चित होता है कि धारा कभी भी वांछित I से अधिक नहीं होती_F भाग-से-भाग भिन्नता के साथ भी। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति और 20mA के लक्ष्य I के साथ:_F R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω। एक मानक 130Ω या 150Ω रोकनेवाला उपयुक्त होगा।

7.2 लाइट पाइप अनुप्रयोगों के लिए डिजाइन विचार

लाइट पाइप से युग्मित करते समय, LED को पाइप की इनपुट सतह के केंद्र में संरेखित करें। इस LED का चौड़ा दृश्य कोण पाइप के इनपुट एपर्चर को भरने में मदद करता है। प्रकाश हानि को कम करने के लिए LED गुंबद और लाइट पाइप के बीच की दूरी को न्यूनतम रखा जाना चाहिए। सफेद पैकेज उस प्रकाश को परावर्तित करने में मदद करता है जो अन्यथा नीचे की ओर खो जाता, उसे उत्सर्जन दिशा में वापस दर्शाता है, जिससे समग्र युग्मन दक्षता में सुधार होता है। यांत्रिक रेखाचित्रों में LED की ऊंचाई और अनुशंसित निषिद्ध क्षेत्रों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

7.3 थर्मल मैनेजमेंट

हालांकि पावर डिसिपेशन कम है, उच्च परिवेशी तापमान में अधिकतम करंट (50mA) पर निरंतर संचालन डिवाइस की सीमाओं के निकट पहुंच सकता है। ऐसे उपयोग के मामलों में, एलईडी के थर्मल पैड (यदि कोई हों) या थर्मल वायस के आसपास पर्याप्त पीसीबी कॉपर एरिया सुनिश्चित करने से गर्मी अपव्ययित करने और निचले जंक्शन तापमान को बनाए रखने में मदद मिल सकती है, जिससे ल्यूमिनस आउटपुट और दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनी रहती है।

8. विश्वसनीयता और गुणवत्ता आश्वासन

डेटाशीट 90% विश्वास स्तर और 10% लॉट सहनशीलता प्रतिशत दोष (LTPD) के साथ किए गए विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सेट को रेखांकित करती है। ये परीक्षण कठोर परिचालन और भंडारण स्थितियों का अनुकरण करते हैं ताकि क्षेत्र विश्वसनीयता सुनिश्चित की जा सके।

• Reflow Soldering Resistance: पैकेज सोल्डरिंग प्रक्रिया को सहन कर सकता है, इसकी पुष्टि करता है।
• Temperature Cycling & Thermal Shock: बार-बार तापमान परिवर्तन से उत्पन्न यांत्रिक तनाव के विरुद्ध मजबूती का परीक्षण करता है।
• उच्च/निम्न तापमान भंडारण: चरम गैर-संचालन स्थितियों में दीर्घकालिक स्थिरता का आकलन करता है।
• DC Operating Life: रेटेड करंट (20mA) और तापमान (25°C) पर 1000-घंटे का लाइफ टेस्ट।
• हाई टेम्परेचर/ह्यूमिडिटी ऑपरेटिंग लाइफ (85°C/85% RH): बायस के तहत नमी प्रतिरोध और जंग के लिए त्वरित परीक्षण।

इन परीक्षणों को पास करना एक मजबूत उत्पाद को इंगित करता है जो मांग वाले वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

9.1 करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर बिल्कुल आवश्यक क्यों है?

LED की I-V विशेषता घातीय होती है। LED के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप से ऊपर आपूर्ति वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बहुत अधिक, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बनती है। रेसिस्टर एक रैखिक, पूर्वानुमेय वोल्टेज ड्रॉप प्रदान करता है जो करंट को स्थिर करता है, LED को सामान्य वोल्टेज सहनशीलता या क्षणिक वोल्टेज के कारण होने वाली अधिक-धारा स्थितियों से बचाता है।

9.2 क्या मैं इस LED को सीधे एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से चला सकता हूं?

हां, लेकिन महत्वपूर्ण चेतावनियों के साथ। GPIO पिन को आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। आपको अभी भी एक श्रृंखला रेसिस्टर शामिल करना होगा। इसके अलावा, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि माइक्रोकंट्रोलर का पिन आवश्यक 20mA को लगातार सोर्स (या सिंक, आपके सर्किट कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है) कर सकता है, जो कुछ सामान्य-उद्देश्य I/O पिनों की सीमा पर या उससे परे है। माइक्रोकंट्रोलर डेटाशीट से परामर्श लें। उच्च धाराओं के लिए या कई LED चलाते समय अक्सर एक ट्रांजिस्टर को स्विच के रूप में उपयोग करना एक सुरक्षित और अधिक लचीला विकल्प होता है।

9.3 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

Peak Wavelength (λ_p): वह एकल तरंगदैर्ध्य जहां वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट भौतिक रूप से सबसे अधिक होती है। Dominant Wavelength (λ_d): मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की वह तरंगदैर्ध्य जिसे मानव आंख एलईडी के आउटपुट के समान रंग के रूप में देखेगी। इस लाल एलईडी जैसे मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए, वे बहुत करीब होते हैं। रंग विनिर्देश और बिनिंग के लिए डॉमिनेंट वेवलेंथ आम तौर पर अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।

9.4 मैं रील लेबल पर बिन कोड्स की व्याख्या कैसे करूं?

लेबल में CAT, HUE और REF जैसे कोड्स का उपयोग किया जाता है। 'CAT' ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे, U1, V1) से संबंधित है। 'HUE' डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन (जैसे, E5, E6) से संबंधित है। 'REF' फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (जैसे, 0, 1, 2) से संबंधित है। इन कोड्स को जानने से आप यह सत्यापित कर सकते हैं कि आपको वह विशिष्ट प्रदर्शन ग्रेड प्राप्त हुआ है जिसका आपने ऑर्डर दिया था।