67-21 श्रृंखला टॉप-एमिटिंग एलईडी तकनीकी विशिष्टता पत्रक - पैकेज आयाम 2.0x1.25x1.1mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.75-2.35V - चमकीला नारंगी - हिंदी संस्करण

1. उत्पाद अवलोकन

67-21 श्रृंखला एक प्रकार का सरफेस माउंट टॉप-एमिटिंग एलईडी है जो विशेष रूप से इंडिकेटर और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विशिष्ट मॉडल AlGaInP चिप का उपयोग करता है जो चमकीला नारंगी प्रकाश उत्सर्जित करता है। डिवाइस को कॉम्पैक्ट P-LCC-2 पैकेज में एनकैप्सुलेट किया गया है, जिसमें सफेद बॉडी और रंगहीन पारदर्शी विंडो है, जो इसके व्यापक देखने के कोण की विशेषता को प्राप्त करने में सहायता करती है। एक प्रमुख डिज़ाइन विशेषता पैकेज के भीतर एकीकृत आंतरिक परावर्तक है, जो प्रकाश युग्मन दक्षता को अनुकूलित करता है। यह इस एलईडी को लाइट पाइप अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण डिजाइन में एक सामान्य आवश्यकता है। इसकी कम फॉरवर्ड करंट आवश्यकता बैटरी-संचालित या बिजली खपत के प्रति संवेदनशील पोर्टेबल उपकरणों में इसकी आकर्षण को और बढ़ाती है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस एलईडी श्रृंखला के मुख्य लाभों में शामिल हैं: स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्तता, सामान्य सोल्डरिंग तकनीकों (वेपर फेज, इन्फ्रारेड रीफ्लो और वेव सोल्डरिंग) के साथ संगतता, और उच्च मात्रा उत्पादन के लिए रील-टू-रील पैकेजिंग की पेशकश। यह RoHS निर्देश का अनुपालन करने वाला लीड-फ्री उत्पाद है। लक्षित बाजार विविध है, जिसमें ऑटोमोटिव इंटीरियर (जैसे इंस्ट्रूमेंट पैनल और स्विच बैकलाइटिंग), संचार उपकरण (जैसे फोन और फैक्स मशीन पर इंडिकेटर), सामान्य स्विच और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था, एलसीडी के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग, और किसी भी सामान्य इंडिकेटर अनुप्रयोग शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय, स्थिर प्रकाश उत्पादन की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

एलईडी का प्रदर्शन मानक स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे गए विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों के एक व्यापक सेट द्वारा परिभाषित किया जाता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं और निरंतर संचालन के लिए लागू नहीं होती हैं। प्रमुख सीमाओं में शामिल हैं: रिवर्स वोल्टेज (V_R) 12V, निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F) 25mA, और पल्स स्थितियों (1kHz, 1/10 ड्यूटी साइकिल) में पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP) 60mA। अधिकतम पावर डिसिपेशन (P_d) 60mW है। डिवाइस का ऑपरेटिंग तापमान रेटेड रेंज -40°C से +85°C है और यह 2000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को सहन कर सकता है। सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल महत्वपूर्ण है: रीफ्लो सोल्डरिंग अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड; या हैंड सोल्डरिंग अधिकतम 350°C, प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड।

2.2 Electro-Optical Characteristics

20mA के मानक परीक्षण धारा पर, उपकरण विशिष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। उत्सर्जन तीव्रता (I_V) न्यूनतम 90 mcd से अधिकतम 225 mcd तक होती है। देखने का कोण (2θ_1/2), जिसे तीव्रता के शिखर के आधे तक गिरने के कोण के रूप में परिभाषित किया गया है, विशिष्ट रूप से 120 डिग्री है, जो इसकी विस्तृत-कोण उत्सर्जन विशेषता की पुष्टि करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) जो अनुभूत रंग निर्धारित करता है, इस चमकीले नारंगी मॉडल के लिए, 600.5 nm से 612.5 nm के बीच निर्दिष्ट है, जिसका विशिष्ट शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p) लगभग 611 nm है। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) लगभग 15 nm है। 20mA पर अग्र वोल्टेज (V_F) 1.75V से 2.35V तक होता है, जबकि 12V पर विपरीत धारा (I_R) अधिकतम 10 μA होती है।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेडिंग

प्रमुख तरंगदैर्ध्य को चार समूहों (ग्रेड कोड D8, D9, D10, D11) में विभाजित किया गया है। प्रत्येक ग्रेड 3nm की सीमा को कवर करता है, D8 (600.5-603.5nm) से D11 (609.5-612.5nm) तक। ±1nm सहनशीलता लागू की जाती है।

3.2 प्रकाश तीव्रता ग्रेडिंग

प्रकाश तीव्रता चार ग्रेड में विभाजित है: Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd) और S1 (180-225 mcd)। तीव्रता सहनशीलता ±11% है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज तीन ग्रेड में विभाजित है: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V) और 2 (2.15-2.35V), सहनशीलता 0.1V है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

डेटाशीट में कई विशेषता वक्र प्रदान किए गए हैं, जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।

4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता और परिवेश तापमान का संबंध

यह वक्र दर्शाता है कि दीप्ति तीव्रता जंक्शन तापमान पर अत्यधिक निर्भर करती है। तीव्रता को 25°C पर 100% के रूप में सामान्यीकृत किया गया है। परिवेश तापमान बढ़ने के साथ, तीव्रता कम हो जाती है। इसके विपरीत, कम तापमान पर, तीव्रता बढ़ जाती है। यह थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव अर्धचालक प्रकाश स्रोतों की एक विशिष्ट विशेषता है, जिसे ताप प्रबंधन डिजाइन में, विशेष रूप से उच्च तापमान वाले वातावरण में, ध्यान में रखा जाना चाहिए।

4.2 अग्र धारा और अग्र वोल्टेज का संबंध (I-V वक्र)

यह ग्राफ करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है। डिज़ाइनर आवश्यक चमक प्राप्त करने और डिवाइस की विद्युत सीमा के भीतर रहने के लिए उपयुक्त करंट-सीमित रेसिस्टर चुनने हेतु इस कर्व का उपयोग करते हैं।

4.3 स्पेक्ट्रल वितरण

स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन कर्व एक सिंगल पीक दिखाता है जो लगभग 611 nm पर केंद्रित है, जो AlGaInP-आधारित ऑरेंज LED की विशेषता है। संकीर्ण बैंडविड्थ (लगभग 15nm FWHM) अच्छे कलर प्योरिटी का संकेत देता है।

4.4 रेडिएशन पैटर्न

पोलर प्लॉट प्रकाश के स्थानिक वितरण को दर्शाता है। यह पैटर्न मोटे तौर पर लैम्बर्टियन है, जो 120 डिग्री के व्यापक व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है। यह समान उत्सर्जन प्रोफाइल लाइट गाइड ट्यूब और वाइड-एरिया लाइटिंग एप्लीकेशन के लिए फायदेमंद है।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना

5.1 पैकेज आयाम

LED का कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट है। समग्र पैकेज आयाम लंबाई 2.0mm, चौड़ाई 1.25mm और ऊंचाई 1.1mm हैं। लेंस (विंडो) का व्यास 1.1mm है। एनोड और कैथोड पैड स्पष्ट रूप से परिभाषित हैं और PCB डिजाइन के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न प्रदान किए गए हैं। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलता ±0.1mm है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड को पैकेज के एक कोने पर एक खांचे या चम्फर द्वारा चिह्नित किया जाता है। असेंबली के दौरान, सही पोलैरिटी दिशा सुनिश्चित कार्यप्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

यह डिवाइस मानक SMT प्रक्रिया के साथ संगत है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, चरम तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए और अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। हैंड सोल्डरिंग के लिए, आयरन टिप तापमान 350°C तक सीमित होना चाहिए, प्रति पिन संपर्क समय अधिकतम 3 सेकंड। ये सीमाएं प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक चिप तथा बॉन्डिंग वायर को थर्मल क्षति से बचाती हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

LED, 8mm कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, प्रति रील 2000 टुकड़े। रील आकार मानकीकृत है और स्वचालित प्लेसमेंट मशीनों के लिए उपयुक्त है। पैकेजिंग में नमी सुरक्षा उपाय शामिल हैं: घटकों को एक एल्यूमीनियम पन्नी नमी-रोधी बैग में सील किया जाता है जिसमें ड्रायर और आर्द्रता संकेतक कार्ड होते हैं, ताकि नमी अवशोषण को रोका जा सके, जो रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव पैदा कर सकता है।

7.1 लेबल विवरण

रील लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है: पार्ट नंबर (PN), ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), मात्रा (QTY), बैच नंबर (LOT NO), साथ ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी (CAT), डोमिनेंट वेवलेंथ (HUE) और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के विशिष्ट बिनिंग कोड। यह सटीक ट्रेसबिलिटी की अनुमति देता है और यह सुनिश्चित करता है कि उत्पादन में घटकों का सही ग्रेड उपयोग किया जाए।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:-40°C से +85°C तक के व्यापक तापमान सीमा में इसकी विश्वसनीयता के कारण, यह इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर आइकन, बटन और स्विच की बैकलाइटिंग के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:राउटर, मॉडेम, चार्जर और ऑडियो उपकरणों पर स्टेटस इंडिकेटर लाइट के लिए बिल्कुल उपयुक्त। विस्तृत व्यूइंग एंगल सुनिश्चित करता है कि इसे हर कोण से देखा जा सके।
• लाइट गाइड पाइप अनुप्रयोग:आंतरिक परावर्तक का अनुकूलित प्रकाश युग्मन इसे प्लास्टिक प्रकाश गाइड ट्यूब के माध्यम से फ्रंट पैनल या डिस्प्ले तक प्रकाश निर्देशित करने के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाता है।
• औद्योगिक नियंत्रण पैनल:मशीन स्थिति संकेतकों के लिए उपयुक्त जिन्हें स्पष्ट, चमकीले संकेत संकेत की आवश्यकता होती है।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• करंट लिमिटेशन:फॉरवर्ड करंट को सीमित करने के लिए सीरीज़ रेज़िस्टर का उपयोग अवश्य करें। पावर सप्लाई वोल्टेज (V_CC), LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F, चयनित रेंज से लिया गया) और आवश्यक ऑपरेटिंग करंट (I_F, निरंतर करंट 25mA से अधिक नहीं) से प्रतिरोध मान की गणना करें।
• थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन उच्च परिवेश तापमान या उच्च धारा पर लगातार काम करने से प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है और जीवनकाल संभावित रूप से कम हो सकता है। आवश्यकता पड़ने पर पर्याप्त PCB कॉपर फॉयल क्षेत्र या वेंटिलेशन सुनिश्चित करें।
• ESD सुरक्षा:हालांकि रेटिंग 2000V HBM है, लेकिन असेंबली और संचालन प्रक्रियाओं के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:लाइट गाइड ट्यूब अनुप्रयोगों के लिए, एलईडी और लाइट गाइड ट्यूब के प्रवेश द्वार के बीच की दूरी और संरेखण युग्मन दक्षता को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

सरल एलईडी पैकेजिंग की तुलना में, 67-21 श्रृंखला के स्पष्ट लाभ हैं। आंतरिक परावर्तक वाला P-LCC-2 पैकेज बुनियादी चिप एलईडी की तुलना में बेहतर प्रकाश निष्कर्षण और अधिक नियंत्रित विकिरण पैटर्न प्रदान करता है। इसका 120 डिग्री का चौड़ा देखने का कोण कई साइड-एमिटिंग या संकीर्ण-कोण टॉप-एमिटिंग एलईडी की तुलना में अधिक चौड़ा है, जो अधिक डिजाइन लचीलापन प्रदान करता है। विशेष हैंडलिंग की आवश्यकता वाले उपकरणों की तुलना में, सभी प्रमुख सोल्डरिंग प्रक्रियाओं और टेप-एंड-रील पैकेजिंग के साथ इसकी संगतता इसे उत्पादन-अनुकूल विकल्प बनाती है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

10.1 5V पावर स्रोत का उपयोग करते समय, मुझे कितने ओम का रेसिस्टर उपयोग करना चाहिए?

अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज (V_{F_max}= 2.35V) का उपयोग सभी स्थितियों में पर्याप्त करंट सुनिश्चित करने के लिए करें, और 20mA की सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट को लक्ष्य मानकर गणना इस प्रकार करें: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω। एक मानक 130Ω या 150Ω रेसिस्टर उपयुक्त है। कृपया अपने घटकों की वास्तविक V_Fस्तर सत्यापन के लिए चमक सुनिश्चित करें।

10.2 उच्च तापमान पर प्रकाश उत्सर्जन की तीव्रता कम क्यों हो जाती है?

यह अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जन के मूलभूत भौतिक सिद्धांत के कारण है। जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ, गैर-विकिरण पुनर्संयोजन प्रक्रियाएं (जो प्रकाश के बजाय ऊष्मा उत्पन्न करती हैं) बढ़ जाती हैं, जबकि विकिरण पुनर्संयोजन प्रक्रियाओं की दक्षता कम हो जाती है। इस घटना को थर्मल क्वेंचिंग कहा जाता है, यह सभी एलईडी की एक विशेषता है और प्रदर्शन वक्रों में दर्ज की जाती है।

10.3 क्या मैं इस LED को डिम करने के लिए PWM सिग्नल से चला सकता हूँ?

可以，脉冲宽度调制（PWM）是调光LED的有效方法。它涉及以人眼无法察觉的频率（通常>100Hz）开关LED。感知亮度与占空比成正比。这种方法优于模拟电流调光，因为它能在不同亮度级别下保持一致的色度。

11. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग केस

केस: पोर्टेबल डिवाइस के लिए स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर एक बैटरी से चलने वाले हैंडहेल्ड टूल पर काम कर रहा है। एक चमकीला, स्पष्ट स्टेटस इंडिकेटर (जैसे, "पावर ऑन" या "चार्जिंग") की आवश्यकता है। 67-21 सीरीज़ का चयन इसकी कम करंट आवश्यकता (बैटरी लाइफ बढ़ाने के लिए), विस्तृत व्यूइंग एंगल (किसी भी हैंडहेल्ड कोण से दिखाई देने के लिए) और छोटे आकार के कारण किया गया। डिज़ाइनर ने बिजली की खपत और कम करने के लिए 15mA की ड्राइव करंट (20mA टेस्ट कंडीशन से कम) चुनी, प्राप्त चमक का अनुमान लगाने के लिए I-V और इंटेंसिटी कर्व्स का संदर्भ लिया। एक लाइट पाइप डिज़ाइन किया गया, जो मुख्य PCB पर लगे LED के प्रकाश को डिवाइस के मजबूत आवरण पर एक छोटी विंडो तक ले जाएगा। उच्च कंट्रास्ट और स्पष्ट दृश्यता के लिए चमकीला ऑरेंज रंग चुना गया। बिल ऑफ मटेरियल (BOM) में आवश्यक बिन कोड (जैसे, HUE: D10, CAT: R1) निर्दिष्ट किए गए हैं ताकि सभी निर्माण इकाइयों में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित हो।

12. कार्य सिद्धांत परिचय

इस एलईडी का प्रकाश उत्सर्जन अर्धचालक सामग्री में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के सिद्धांत पर आधारित है। सक्रिय क्षेत्र एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) से बना है। जब p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है - इस मामले में, नारंगी स्पेक्ट्रम (लगभग 611 nm) में स्थित। रंगहीन पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।

13. उद्योग रुझान और विकास

इंडिकेटर एलईडी का रुझान उच्च दक्षता, छोटे पैकेजिंग और उच्च एकीकरण की ओर निरंतर विकसित हो रहा है। हालांकि 67-21 सीरीज़ जैसे डिस्क्रीट एलईडी लचीलेपन के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन अंतर्निहित ड्राइवरों और नियंत्रकों वाले एकीकृत एलईडी मॉड्यूल का उपयोग बढ़ रहा है। इसके अलावा, सामग्री विज्ञान में प्रगति अधिक कुशल और बेहतर उच्च-तापमान प्रदर्शन वाले नारंगी और लाल एमिटर ला सकती है। ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों में विश्वसनीय, लंबी आयु वाले इंडिकेटर की मांग, इस श्रृंखला जैसे मजबूत, अच्छी तरह से विशेषता वाले घटकों की प्रासंगिकता सुनिश्चित करती है। स्वचालित असेंबली और आपूर्ति श्रृंखला ट्रेसबिलिटी (विस्तृत बिनिंग और लेबलिंग में परिलक्षित) पर जोर व्यापक विनिर्माण रुझानों को दर्शाता है।