LTST-C150KEKT SMD LED डेटाशीट - 3.2x2.8x1.9mm - 2.4V - 75mW - लाल - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-C150KEKT एक उच्च-प्रदर्शन, सरफेस-माउंट LED है जिसे उच्च दृश्यता और विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह AlInGaP (एल्युमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप का उपयोग करता है, जो अपनी उच्च दीप्तिमान दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता, विशेष रूप से लाल स्पेक्ट्रम में, के लिए जाना जाता है। यह LED एक मानक EIA-संगत प्रारूप में पैकेज्ड है, जो इसे उच्च-मात्रा इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली लाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है।

इस घटक के प्राथमिक अनुप्रयोग क्षेत्रों में स्टेटस इंडिकेटर, छोटे डिस्प्ले के लिए बैकलाइटिंग, ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और विभिन्न उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं जहाँ एक चमकदार, सुसंगत लाल संकेत की आवश्यकता होती है। इसका डिज़ाइन आधुनिक सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता को प्राथमिकता देता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह बिना क्षति के इन्फ्रारेड (IR) और वेपर फेज़ रीफ्लो सोल्डरिंग के थर्मल प्रोफाइल को सहन कर सकता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनके निकट LED को लगातार संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW। यह अधिकतम शक्ति है जिसे LED पैकेज 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर सेमीकंडक्टर जंक्शन के अधिक गर्म होने का जोखिम रहता है।
• सतत अग्र धारा (IF):30 mA। अधिकतम DC धारा जिसे लगातार लागू किया जा सकता है।
• शिखर अग्र धारा:80 mA। यह केवल पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमेय है ताकि बिना अधिक गर्म हुए संक्षिप्त रूप से उच्च प्रकाश उत्पादन प्राप्त किया जा सके।
• डीरेटिंग फैक्टर:0.4 mA/°C। 25°C से ऊपर के परिवेश तापमान के लिए, थर्मल रनअवे को रोकने के लिए अधिकतम अनुमेय सतत अग्र धारा को इस फैक्टर द्वारा रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए।
• रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। इससे अधिक रिवर्स वोल्टेज लागू करने से LED के PN जंक्शन का ब्रेकडाउन हो सकता है।
• संचालन और भंडारण तापमान सीमा:-55°C से +85°C। यह विस्तृत सीमा कठोर वातावरण में मजबूत प्रदर्शन को दर्शाती है।
• सोल्डरिंग तापमान सहनशीलता:LED, 5 सेकंड (IR/वेव) के लिए 260°C या 3 मिनट (वेपर फेज़) के लिए 215°C सहन कर सकता है, जो लीड-फ्री रीफ्लो प्रक्रियाओं के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करता है।

2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ

ये पैरामीटर Ta=25°C पर 20 mA की अग्र धारा (IF) के साथ मापे जाते हैं, जो मानक परीक्षण स्थिति है।

• दीप्तिमान तीव्रता (Iv):30.0 - 50.0 mcd (मिलीकैंडेला)। यह मानव आँख द्वारा देखे गए LED की अनुभूत चमक को निर्दिष्ट करता है (एक CIE-मिलान फ़िल्टर का उपयोग करके)। विशिष्ट मान 50 mcd है, जो एक मानक संकेतक LED के लिए बहुत चमकदार आउटपुट दर्शाता है।
• देखने का कोण (2θ1/2):130 डिग्री। यह एक बहुत चौड़ा देखने का कोण है, जिसका अर्थ है कि LED एक विस्तृत शंकु पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। अर्ध-कोण (65° ऑफ-एक्सिस) पर तीव्रता अक्षीय (केंद्र) तीव्रता का 50% होती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λPeak):632 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट सर्वोच्च होता है। यह दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र के भीतर आता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):624 nm (विशिष्ट)। यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के अनुभूत रंग का सबसे अच्छा वर्णन करता है। शिखर और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के बीच का अंतर LED के स्पेक्ट्रल आकार की विशेषता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ):20 nm। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को मापता है, जो शिखर तीव्रता के 50% पर उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य की सीमा को दर्शाता है। 20 nm का मान एक मोनोक्रोमैटिक AlInGaP LED के लिए विशिष्ट है।
• अग्र वोल्टेज (VF):IF=20mA पर 2.0V (न्यूनतम) - 2.4V (विशिष्ट)। यह संचालन के दौरान LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह ड्राइवर सर्किट में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को डिज़ाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर 100 µA (अधिकतम)। यह वह छोटी लीकेज करंट है जो LED के अपनी अधिकतम रेटिंग के भीतर रिवर्स-बायस्ड होने पर प्रवाहित होती है।
• कैपेसिटेंस (C):VF=0V, f=1MHz पर 40 pF (विशिष्ट)। यह जंक्शन कैपेसिटेंस है, जो उच्च-आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों में प्रासंगिक हो सकती है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे LED के लिए विशिष्ट वक्रों में शामिल होंगे:

• IV वक्र (करंट बनाम वोल्टेज):अग्र वोल्टेज और करंट के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। नी वोल्टेज लगभग 2.0V है, जिसके बाद छोटे वोल्टेज वृद्धि के साथ करंट तेजी से बढ़ता है।
• दीप्तिमान तीव्रता बनाम अग्र धारा:दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन एक बिंदु तक अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है, जिसके बाद गर्म होने के कारण दक्षता गिर सकती है।
• दीप्तिमान तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:परिवेश तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन के डीरेटिंग को दर्शाता है। अन्य तकनीकों की तुलना में AlInGaP LED में आमतौर पर अच्छा उच्च-तापमान प्रदर्शन होता है।
• स्पेक्ट्रल वितरण:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक प्लॉट, जो 632 nm पर एक शिखर और 20 nm की अर्ध-चौड़ाई दर्शाता है, जो मोनोक्रोमैटिक लाल आउटपुट की पुष्टि करता है।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 पैकेज आयाम

LED एक मानक सरफेस-माउंट पैकेज में आता है। मुख्य आयाम (mm में) में एक बॉडी आकार और लीड स्पेसिंग शामिल है जो स्वचालित असेंबली के साथ संगत है। लेंस वाटर-क्लियर है, जो आंतरिक अवशोषण को कम करके प्रकाश उत्पादन को अधिकतम करता है।

4.2 ध्रुवता पहचान और पैड डिज़ाइन

कैथोड आमतौर पर पैकेज पर चिह्नित होता है। डेटाशीट में विश्वसनीय सोल्डर जोड़, उचित संरेखण और रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पर्याप्त थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए सोल्डरिंग पैड आयाम शामिल हैं।

4.3 टेप और रील पैकेजिंग

घटक 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर लपेटी गई 8mm टेप पर आपूर्ति किए जाते हैं। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। यह पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानकों का अनुपालन करती है, जो मानक स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करती है। टेप खाली पॉकेट को सील करने और घटक अभिविन्यास बनाए रखने के लिए एक टॉप कवर का उपयोग करती है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग स्थितियाँ

LED लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए योग्य है। अनुशंसित प्रोफ़ाइल इन्फ्रारेड या वेव सोल्डरिंग के लिए 5 सेकंड के लिए 260°C पर और वेपर फेज़ सोल्डरिंग के लिए 3 मिनट के लिए 215°C पर शिखर पर होती है। अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस के कारण एपॉक्सी लेंस या आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान से बचने के लिए इन थर्मल प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.2 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। डेटाशीट सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए LED को एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में डुबाने की सिफारिश करती है। अनिर्दिष्ट या आक्रामक रसायनों का उपयोग करने से प्लास्टिक पैकेज को नुकसान हो सकता है, जिससे दरार या विवर्णन हो सकता है।

5.3 भंडारण स्थितियाँ

घटकों को नमी अवशोषण को रोकने के लिए, जो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान \"पॉपकॉर्निंग\" का कारण बन सकता है, -55°C से +85°C के बीच के तापमान और कम आर्द्रता पर उनके मूल नमी-अवरोधक बैग में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

6. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

सबसे आम ड्राइव विधि एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला है। रोकनेवाला मान (R) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहाँ Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, VF LED अग्र वोल्टेज है (डिज़ाइन मार्जिन के लिए 2.4V का उपयोग करें), और IF वांछित अग्र धारा है (उदाहरण के लिए, 20mA)। 5V आपूर्ति के लिए: R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 ओम। एक मानक 130 या 150 ओम रोकनेवाला उपयुक्त होगा। आपूर्ति वोल्टेज या तापमान की एक श्रृंखला पर स्थिर चमक के लिए, एक स्थिर धारा ड्राइवर की अनुशंसा की जाती है।

6.2 थर्मल प्रबंधन

हालांकि शक्ति अपव्यय कम है (75mW अधिकतम), लंबी उम्र और स्थिर प्रदर्शन के लिए उचित थर्मल डिज़ाइन अभी भी महत्वपूर्ण है, खासकर जब उच्च परिवेश तापमान पर या अधिकतम धारा के निकट संचालित किया जा रहा हो। सुनिश्चित करें कि PCB में LED के थर्मल पैड (यदि लागू हो) या लीड्स से जुड़ा पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है जो हीट सिंक के रूप में कार्य कर सके। 25°C से ऊपर 0.4 mA/°C के करंट डीरेटिंग दिशानिर्देश का पालन करें।

6.3 प्रकाशीय विचार

130-डिग्री का चौड़ा देखने का कोण इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहाँ संकेतक को विस्तृत स्थितियों की श्रृंखला से देखने की आवश्यकता होती है। अधिक निर्देशित प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट पाइप का उपयोग किया जा सकता है। वाटर-क्लियर लेंस संभवतः उच्चतम प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है लेकिन एक चमकदार बिंदु स्रोत के रूप में दिखाई दे सकता है; यदि अधिक समान उपस्थिति वांछित है तो विसरित लेंस अन्य वेरिएंट में उपलब्ध हैं।

7. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTST-C150KEKT के मुख्य विभेदक इसकी AlInGaP तकनीक और उच्च चमक हैं। पुराने GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल LED की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्तिमान दक्षता प्रदान करता है, जिसका अर्थ है समान विद्युत इनपुट शक्ति के लिए अधिक प्रकाश उत्पादन। यह उच्च तापमान पर अपने रंग और तीव्रता को भी बेहतर ढंग से बनाए रखता है। चौड़ा देखने का कोण और स्वचालित, उच्च-तापमान सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे बड़े पैमाने पर उत्पादित इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक आधुनिक, लागत-प्रभावी विकल्प बनाती है।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूँ?

उत्तर: संभवतः, लेकिन यह पिन की करंट सोर्सिंग क्षमता पर निर्भर करता है। LED का VF ~2.4V है, जो 3.3V पर करंट-लिमिटिंग रोकनेवाले के पार केवल 0.9V छोड़ता है। 20mA प्राप्त करने के लिए, रोकनेवाले को 45 ओम (0.9V/0.02A) होना चाहिए। जांचें कि क्या आपका माइक्रोकंट्रोलर पिन 20mA सोर्स कर सकता है। एक बफर ट्रांजिस्टर अक्सर एक सुरक्षित और अधिक विश्वसनीय समाधान होता है।

प्रश्न: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य उत्सर्जित प्रकाश स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य मानव रंग धारणा (CIE चार्ट) के आधार पर एक गणना मूल्य है जो अनुभूत रंग से सबसे अच्छा मेल खाता है। वे अक्सर करीब होते हैं लेकिन समान नहीं होते, खासकर यदि स्पेक्ट्रम पूरी तरह से सममित नहीं है।

प्रश्न: डेटाशीट में \"विशिष्ट\" मानों की व्याख्या कैसे करूँ?

उत्तर: \"विशिष्ट\" मान निर्दिष्ट स्थितियों के तहत सबसे आम या अपेक्षित प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं। उनकी गारंटी नहीं है। डिज़ाइन उद्देश्यों के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए हमेशा \"न्यूनतम\" और \"अधिकतम\" सीमाओं का उपयोग करें कि आपका सर्किट सभी संभावित घटक भिन्नताओं में सही ढंग से कार्य करेगा।

9. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग उदाहरण

उदाहरण 1: पावर सप्लाई पर स्टेटस इंडिकेटर:LED का उपयोग 5V रेल से जुड़े 150-ओम रोकनेवाले के साथ श्रृंखला में करें। इसकी उच्च चमक अच्छी तरह से रोशनी वाले वातावरण में भी स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करती है। चौड़ा देखने का कोण रैक या बेंच पर विभिन्न कोणों से स्टेटस देखने की अनुमति देता है।

उदाहरण 2: मेम्ब्रेन स्विच पैनल के लिए बैकलाइट:एक पारदर्शी पैनल के पीछे कई LED व्यवस्थित किए जा सकते हैं। सुसंगत रंग (624 nm प्रमुख तरंगदैर्ध्य) और चमक समान प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित करती है। रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगतता सभी LED और अन्य SMD घटकों को एक ही चरण में सोल्डर करने की अनुमति देती है, जिससे असेंबली लागत कम होती है।

10. संचालन सिद्धांत परिचय

एक LED एक सेमीकंडक्टर डायोड है। जब इसके PN जंक्शन के पार एक अग्र वोल्टेज लागू किया जाता है, तो N-प्रकार सामग्री से इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में P-प्रकार सामग्री से होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। प्रकाश का विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। AlInGaP में लाल, नारंगी और पीले प्रकाश के अनुरूप बैंडगैप होती है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, प्रकाश उत्पादन को आकार देता है और नाजुक सेमीकंडक्टर चिप की रक्षा करता है।

11. प्रौद्योगिकी रुझान

इस तरह के संकेतक LED में रुझान कभी अधिक दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जो कम करंट पर समान चमक की अनुमति देता है, जो बिजली बचाता है और ऊष्मा कम करता है। प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते हुए या सुधारते हुए लघुकरण की ओर भी एक प्रवृत्ति है। इसके अलावा, बढ़ी हुई विश्वसनीयता और ऑटोमोटिव और औद्योगिक तापमान सीमाओं के लिए व्यापक योग्यता सामान्य लक्ष्य हैं। AlInGaP जैसी सामग्रियों का उपयोग मानक पैकेज में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करने के लिए पुरानी, कम कुशल तकनीकों से एक चल रहे बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है।