T20 श्रृंखला व्हाइट एलईडी विशिष्टता - 2016 पैकेज - 2.0x1.6x1.75mm - 11V टाइप - 0.33W - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

T20 श्रृंखला आधुनिक प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन व्हाइट एलईडी समाधान है। यह टॉप-व्यू एलईडी, जिसे 2016 पैकेज आकार के साथ नामित किया गया है, विश्वसनीय और कुशल प्रकाश प्रदान करने के लिए इंजीनियर किया गया है। इसके मुख्य लाभ एक थर्मली एन्हांस्ड पैकेज डिज़ाइन से आते हैं, जो बेहतर गर्मी अपव्यय की सुविधा देता है, जिससे उच्च करंट संचालन और निरंतर चमकदार आउटपुट संभव होता है। यह डिवाइस एक विस्तृत व्यूइंग एंगल द्वारा चित्रित है, जो इसे व्यापक प्रकाश वितरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। यह Pb-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूर्ण अनुपालन में है और RoHS पर्यावरणीय मानकों का पालन करता है, जिससे समकालीन विनिर्माण आवश्यकताओं और वैश्विक नियमों के साथ संगतता सुनिश्चित होती है।

इस एलईडी का लक्षित बाजार विविध है, जिसमें वाणिज्यिक और आवासीय प्रकाश व्यवस्था दोनों क्षेत्र शामिल हैं। इसके प्राथमिक अनुप्रयोगों में आंतरिक प्रकाश जुड़नार, पारंपरिक प्रकाश स्रोतों को बदलने के लिए रेट्रोफिट समाधान, सामान्य परिवेश प्रकाश व्यवस्था, और वास्तुशिल्प या सजावटी प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं जहाँ प्रदर्शन और फॉर्म फैक्टर दोनों महत्वपूर्ण हैं।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ

एलईडी का मौलिक प्रदर्शन 30mA के फॉरवर्ड करंट (IF) और 25°C के जंक्शन तापमान (Tj) की एक मानक परीक्षण स्थिति पर परिभाषित किया गया है। चमकदार प्रवाह आउटपुट संबंधित रंग तापमान (CCT) के साथ भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, एक 2700K (वार्म व्हाइट) एलईडी 34.5 लुमेन का एक विशिष्ट चमकदार प्रवाह प्रदान करता है जिसका न्यूनतम 32 लुमेन है, जबकि 4000K, 5000K, 5700K और 6500K जैसे कूलर CCT उच्च विशिष्ट आउटपुट 36.5 लुमेन (न्यूनतम 34 लुमेन) प्रदान करते हैं। सभी वेरिएंट Ra80 के उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) को बनाए रखते हैं, जिससे अच्छी कलर फिडेलिटी सुनिश्चित होती है। चमकदार प्रवाह मापन के लिए सहनशीलता ±7% है, और CRI सहनशीलता ±2 है।

डिवाइस में 120 डिग्री का बहुत विस्तृत व्यूइंग एंगल (2θ1/2) है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श एक व्यापक और समान प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

30mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आम तौर पर 11V है, जिसकी सीमा 9.5V से 12V तक है, और मापन सहनशीलता ±0.3V है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग संचालन सीमाओं को परिभाषित करती है: एक निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 40mA, एक पल्स्ड फॉरवर्ड करंट (IFP) 60mA (विशिष्ट पल्स स्थितियों के तहत), और अधिकतम पावर डिसिपेशन (PD) 440mW। रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V तक सीमित है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन रेटिंग्स को पार न करने का ध्यान रखना चाहिए।

2.3 थर्मल विशेषताएँ

थर्मल प्रबंधन एलईडी प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (Rth j-sp) मानक परीक्षण स्थितियों के तहत 40°C/W के रूप में निर्दिष्ट किया गया है। पूर्ण अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj) 120°C है। डिवाइस -40°C से +105°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज (Topr) के लिए रेटेड है। डीरेटिंग कर्व (चित्र 8) स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि ओवरहीटिंग और समय से पहले विफलता को रोकने के लिए परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अनुमेय फॉरवर्ड करंट को कैसे कम किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

3.1 चमकदार प्रवाह बिनिंग

एलईडी को स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए चमकदार प्रवाह बिन में वर्गीकृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, Ra80 वाला एक 4000K एलईडी बिन E1 (34-36 lm), E2 (36-38 lm), और E3 (38-42 lm) में पाया जा सकता है। बिन कोड (जैसे, D9, E1, E2) पार्ट नंबरिंग सिस्टम का हिस्सा है और डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सटीक आउटपुट स्तर वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

इसी तरह, सर्किट डिजाइन में सहायता के लिए, विशेष रूप से श्रृंखला में कई एलईडी चलाने के लिए, फॉरवर्ड वोल्टेज को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। उपलब्ध बिन में 1C (8-9V), 1D (9-10V), और 5X (10-12V) शामिल हैं। एक ही वोल्टेज बिन से एलईडी का चयन करने से अधिक समान करंट वितरण प्राप्त करने में मदद मिल सकती है।

3.3 क्रोमैटिसिटी बिनिंग

रंग स्थिरता को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम का उपयोग करके कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है। प्रत्येक CCT (जैसे, 2700K, 3000K) एक लक्ष्य केंद्र निर्देशांक (x, y) और एक सहनशीलता दीर्घवृत्त द्वारा परिभाषित किया जाता है। विशिष्टता बताती है कि रंग रैंक 5-चरण मैकएडम दीर्घवृत्त के भीतर आते हैं, जो कि बोधगम्य रंग अंतरों को परिभाषित करने के लिए एक मानक है। एनर्जी स्टार बिनिंग मानकों को 2600K से 7000K रेंज में लागू किया जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि एलईडी गुणवत्तापूर्ण प्रकाश उत्पादों के लिए कठोर रंग एकरूपता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विभिन्न परिस्थितियों में प्रदर्शन को समझने के लिए कई प्रमुख ग्राफ प्रदान करती है।

Relative Intensity vs. Forward Current (Fig. 3): This curve shows how light output increases with current. It is typically non-linear, and operating beyond the recommended current can lead to efficiency droop and accelerated degradation.

Forward Voltage vs. Forward Current (Fig. 4): This IV characteristic curve is essential for designing the driver circuit. It shows the relationship between the voltage across the LED and the current flowing through it.

Relative Luminous Flux vs. Ambient Temperature (Fig. 5): This graph demonstrates the negative impact of rising temperature on light output. As the ambient (and consequently junction) temperature increases, the luminous flux decreases. This underscores the importance of effective thermal design.

Relative Forward Voltage vs. Ambient Temperature (Fig. 6): The forward voltage has a negative temperature coefficient, meaning it decreases slightly as temperature rises. This can be a factor in constant-current driver design.

Chromaticity Shift vs. Ambient Temperature (Fig. 7): This plot is critical for color-sensitive applications. It shows how the x and y color coordinates drift with changes in temperature, which is vital information for maintaining color consistency in varying environments.

Color Spectrum (Fig. 1): This graph displays the spectral power distribution of the emitted white light, which is a combination of the blue LED chip and the phosphor coating. It helps in understanding the color quality and potential applications.

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

एलईडी 2016 पैकेज फुटप्रिंट का उपयोग करता है, जिसकी लंबाई 2.0mm, चौड़ाई 1.6mm और ऊंचाई 1.75mm है। पैकेज ड्राइंग सोल्डरिंग पैड पैटर्न दर्शाते हुए एक बॉटम व्यू प्रदान करती है। स्पष्ट पोलैरिटी पहचान दिखाई गई है: कैथोड चिह्नित है। आयामी सहनशीलता, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ±0.1mm है। यह कॉम्पैक्ट आकार उच्च-घनत्व पीसीबी लेआउट की अनुमति देता है, जिससे यह पतले प्रकाश जुड़नार के लिए उपयुक्त है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डिवाइस रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। विस्तृत रीफ्लो प्रोफाइल विशिष्ट पैरामीटर के साथ प्रदान की गई है: लिक्विडस तापमान (TL=217°C) से पीक तापमान (Tp=260°C अधिकतम) तक रैंप-अप दर 3°C/सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। TL (tL) से ऊपर बनाए रखा गया समय 60 और 150 सेकंड के बीच होना चाहिए। पीक पैकेज बॉडी तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और इस पीक के 5°C के भीतर का समय (tp) अधिकतम 30 सेकंड होना चाहिए। रैंप-डाउन दर अधिकतम 6°C/सेकंड होनी चाहिए। 25°C से पीक तापमान तक का कुल समय 8 मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए। एलईडी पैकेज, सोल्डर जोड़ों और आंतरिक डाई अटैच सामग्री को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

पार्ट नंबरिंग सिस्टम व्यापक है, जो सटीक विशिष्टता की अनुमति देता है। मॉडल T20**811A-***** है। नंबरिंग सिस्टम निम्नानुसार टूटता है: X1 प्रकार कोड इंगित करता है (2016 पैकेज के लिए 20)। X2 CCT कोड है (जैसे, 2700K के लिए 27)। X3 कलर रेंडरिंग इंडेक्स है (Ra80 के लिए 8)। X4 और X5 क्रमशः श्रृंखला और समानांतर चिप्स की संख्या इंगित करते हैं। X6 एक घटक कोड है। X7 एक रंग कोड है जो विशिष्ट प्रदर्शन ग्रेड को परिभाषित करता है (जैसे, ANSI मानक के लिए M)। X8, X9, और X10 आंतरिक और स्पेयर कोड के लिए हैं। यह सिस्टम उपयोगकर्ताओं को अपने डिजाइन के लिए आवश्यक सटीक एलईडी वेरिएंट ऑर्डर करने में सक्षम बनाता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

जैसा कि सूचीबद्ध है, प्राथमिक अनुप्रयोग आंतरिक प्रकाश व्यवस्था, रेट्रोफिट, सामान्य प्रकाश व्यवस्था और वास्तुशिल्प/सजावटी प्रकाश व्यवस्था हैं। इसका उच्च फ्लक्स आउटपुट और व्यापक कोण इसे डाउनलाइट्स, पैनल लाइट्स, ट्यूब लाइट्स और सजावटी स्ट्रिप्स के लिए उत्कृष्ट बनाता है। 120-डिग्री बीम एंगल विशेष रूप से उन जुड़नारों के लिए फायदेमंद है जिन्हें हॉटस्पॉट के बिना व्यापक प्रकाश कवरेज की आवश्यकता होती है।

8.2 डिजाइन विचार

Thermal Management: Given the thermal resistance of 40°C/W, proper heat sinking is mandatory, especially when operating at or near the maximum current. The PCB should be designed with adequate thermal vias and possibly connected to a metal core or heatsink to maintain a low junction temperature.

Electrical Driving: A constant current driver is recommended to ensure stable light output and color over the LED's lifetime. The driver should be selected based on the forward voltage bin and the required operating current, ensuring it does not exceed the absolute maximum ratings. The derating curve must be consulted for high-temperature environments.

Optical Design: The top-view nature and wide beam angle may require secondary optics (lenses or diffusers) if a specific beam pattern or glare control is needed.

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

मानक मिड-पावर एलईडी की तुलना में, T20/2016 पैकेज अपने थर्मली एन्हांस्ड डिजाइन के कारण कॉम्पैक्ट आकार और अच्छे थर्मल प्रदर्शन के बीच संतुलन प्रदान करता है। 30mA पर इसका विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 11V बताता है कि इसमें आंतरिक रूप से कई चिप कॉन्फ़िगरेशन हो सकते हैं। 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल संकीर्ण बीम वाले एलईडी से एक प्रमुख अंतर है, जो इसे स्पॉटलाइटिंग के बजाय सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है। 5-चरण मैकएडम दीर्घवृत्त और एनर्जी स्टार बिनिंग के अनुपालन ने इसे उच्च रंग एकरूपता पर केंद्रित श्रेणी में रखा है, जो ढीले रंग सहनशीलता वाले एलईडी पर एक महत्वपूर्ण लाभ है।

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

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating condition of 30mA and 11V, the power consumption is 0.33W (30mA * 11V = 330mW). This is below the maximum power dissipation rating of 440mW.

Q: Can I drive this LED with a 12V supply?
A: Not directly. The LED requires a constant current driver, not a constant voltage supply. Connecting it directly to a 12V source would likely cause excessive current flow, exceeding the absolute maximum rating and destroying the LED. A driver circuit that regulates current to 30mA (or another desired level within spec) must be used.

Q: How does temperature affect the light output?
A: As shown in Fig. 5, light output decreases as ambient temperature rises. Effective heat sinking is crucial to maintain high luminous flux and long life.

Q: What does "5-step MacAdam ellipse" mean for my application?
A: It means the LEDs are binned so tightly that the color difference between any two LEDs in the same bin is virtually imperceptible to the human eye under standard viewing conditions. This is essential for applications where color uniformity across multiple LEDs is critical, such as in panel lights or linear fixtures.

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग केस

एक पारंपरिक फ्लोरोसेंट T8 ट्यूब को बदलने के लिए एक रेट्रोफिट एलईडी ट्यूब लाइट डिजाइन करने पर विचार करें। एक विशिष्ट डिजाइन में इस T20 एलईडी के 120 टुकड़ों का उपयोग किया जा सकता है जो एक मेटल-कोर पीसीबी (MCPCB) पर रैखिक रूप से व्यवस्थित हैं। इसके व्यापक 120-डिग्री व्यूइंग एंगल को देखते हुए, सामान्य कार्यालय प्रकाश व्यवस्था के लिए प्रकाश वितरण उत्कृष्ट होगा। डिजाइनर समान चमकदार प्रवाह और वोल्टेज बिन (जैसे, E2 और 5X) से एलईडी का चयन करेगा ताकि समान चमक और करंट शेयरिंग सुनिश्चित हो सके। MCPCB को एक एल्यूमीनियम हाउसिंग से जोड़ा जाएगा जो हीटसिंक के रूप में कार्य करता है। एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर को श्रृंखला-जुड़े एलईडी के कुल फॉरवर्ड वोल्टेज को ध्यान में रखते हुए प्रति एलईडी स्ट्रिंग लगभग 30mA प्रदान करने के लिए डिजाइन किया जाएगा। असेंबली के दौरान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल का कड़ाई से पालन किया जाएगा। यह सेटअप एलईडी की उच्च दक्षता, लंबे जीवनकाल और अच्छे कलर रेंडरिंग का लाभ उठाकर एक ऊर्जा-बचत, उच्च-गुणवत्ता वाला प्रकाश उत्पाद बनाएगा।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

एक व्हाइट एलईडी एक अर्धचालक सामग्री में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है, जो फॉस्फोर रूपांतरण के साथ संयुक्त है। कोर एक अर्धचालक चिप है, जो आमतौर पर इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बना होता है, जो फॉरवर्ड करंट लगाने पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह नीला प्रकाश तब चिप पर या उसके आसपास जमा फॉस्फोर कोटिंग की एक परत (अक्सर यट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट या YAG पर आधारित) से टकराता है। फॉस्फोर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और इसे पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और उत्सर्जित पीले प्रकाश का संयोजन मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। सफेद का सटीक शेड (CCT) फॉस्फोर परत की संरचना और मोटाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है। व्यापक व्यूइंग एंगल पैकेज डिजाइन और एनकैप्सुलेटिंग लेंस के माध्यम से प्रकाश के प्रसार के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास

प्रकाश उद्योग उच्च दक्षता (लुमेन प्रति वाट), बेहतर रंग गुणवत्ता (उच्च CRI और R9 मान), और बेहतर विश्वसनीयता के लिए धक्का देता रहता है। रुझानों में अधिक संतृप्त लाल उत्सर्जन (CRI R9 में सुधार) के लिए नए फॉस्फोर सामग्री का विकास, बेहतर रंग एकरूपता और थर्मल प्रबंधन के लिए रिमोट फॉस्फोर डिजाइन का उपयोग, और और भी छोटे फॉर्म फैक्टर के लिए चिप-स्केल पैकेज (CSP) प्रौद्योगिकियों का एकीकरण शामिल है। इसके अलावा, स्मार्ट लाइटिंग पर बढ़ता ध्यान है, जिसके लिए एलईडी की आवश्यकता होती है जो DALI या Zigbee जैसे प्रोटोकॉल के माध्यम से विश्वसनीय रूप से डिम किए जा सकें और नियंत्रित किए जा सकें। T20 श्रृंखला, अपने थर्मली एन्हांस्ड पैकेज और सुसंगत बिनिंग के साथ, उद्योग की विश्वसनीय, उच्च-गुणवत्ता वाले घटकों की मांग के साथ संरेखित है जो बुनियादी और उन्नत दोनों प्रकाश प्रणालियों की नींव बनाते हैं। मानव-केंद्रित प्रकाश व्यवस्था (HCL) की ओर बढ़ना, जो सर्कैडियन लय का समर्थन करने के लिए प्रकाश रंग और तीव्रता को ट्यून करता है, इस श्रृंखला के एलईडी जैसे स्थिर और पूर्वानुमानित प्रदर्शन पर भी निर्भर करता है।