LTPL-C034UVG365 UV LED डेटाशीट - 365nm पीक वेवलेंथ - 3.8V टाइप. - 4.4W मैक्स. - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

यह उत्पाद एक उच्च-शक्ति वाला पराबैंगनी (UV) प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है, जिसे ठोस-अवस्था यूवी प्रकाश स्रोत की आवश्यकता वाले चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह पारंपरिक यूवी प्रौद्योगिकियों के लिए एक ऊर्जा-कुशल विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है, जो एलईडी प्रौद्योगिकी में निहित लंबे परिचालन जीवनकाल और विश्वसनीयता को महत्वपूर्ण विकिरण आउटपुट के साथ जोड़ता है।

मुख्य लाभ:

• IC अनुकूलता: इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और नियंत्रण प्रणालियों में आसान एकीकरण के लिए डिज़ाइन किया गया।
• पर्यावरण अनुपालन: उत्पाद RoHS अनुपालन करता है और सीसा-मुक्त प्रक्रियाओं का उपयोग करके निर्मित है।
• परिचालन दक्षता: पारंपरिक यूवी स्रोतों जैसे पारा लैंप की तुलना में कम परिचालन लागत प्रदान करता है।
• कम रखरखाव: ठोस-अवस्था प्रकृति और लंबी आयु रखरखाव की आवश्यकताओं और संबंधित लागतों को काफी कम कर देती है।
• डिज़ाइन स्वतंत्रता: पारंपरिक यूवी लैंप तकनीक द्वारा पहले सीमित नए फॉर्म फैक्टर और एप्लिकेशन डिज़ाइन को सक्षम बनाता है।

लक्षित बाज़ार: यह एलईडी मुख्य रूप से ऐसे अनुप्रयोगों के लिए लक्षित है जैसे स्याही, चिपकने वाले पदार्थ और कोटिंग्स के लिए यूवी क्योरिंग, साथ ही औद्योगिक, चिकित्सा और विश्लेषणात्मक उपकरणों में अन्य सामान्य यूवी अनुप्रयोग जहाँ एक विश्वसनीय, दीर्घकालिक 365nm यूवी स्रोत की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनके निकट लंबे समय तक संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• DC Forward Current (If): 1000 mA (Maximum continuous current).
• Power Consumption (Po): 4.4 W (Maximum power dissipation).
• Operating Temperature Range (Topr): -40°C to +85°C (Ambient temperature range for normal operation).
• भंडारण तापमान सीमा (Tstg): -55°C से +100°C (गैर-संचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा).
• जंक्शन तापमान (Tj): 125°C (सेमीकंडक्टर जंक्शन पर अनुमत अधिकतम तापमान)।

महत्वपूर्ण नोट: रिवर्स बायस स्थितियों में लंबे समय तक संचालन से घटक विफलता हो सकती है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ (Ta=25°C)

ये मानक परीक्षण स्थितियों (फॉरवर्ड करंट, If = 700mA) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf): 3.8 V (Typical), with a range from 3.2 V (Min.) to 4.4 V (Max.). This parameter is crucial for driver design.
• Radiant Flux (Φe): 1300 mW (Typical), with a range from 1050 mW (Min.) to 1545 mW (Max.). This measures the total optical power output in the UV spectrum.
• Peak Wavelength (λp): 365nm क्षेत्र में केंद्रित, जिसमें बिन रेंज 360nm से 370nm तक है। यह प्राथमिक यूवी उत्सर्जन शिखर को परिभाषित करता है।
• देखने का कोण (2θ_1/2): 130° (Typical). यह एक विस्तृत विकिरण पैटर्न को दर्शाता है।
• Thermal Resistance (R_thjs): 5.1 °C/W (सामान्य, जंक्शन-से-सोल्डर बिंदु)। एक कम मान चिप से बोर्ड तक बेहतर ऊष्मा हस्तांतरण को दर्शाता है, जो प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

2.3 थर्मल विशेषताएँ

एलईडी के प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए प्रभावी ऊष्मीय प्रबंधन अत्यंत महत्वपूर्ण है। 5.1°C/W का ऊष्मीय प्रतिरोध यह निर्दिष्ट करता है कि प्रति वाट विद्युत क्षय पर जंक्शन तापमान कितना बढ़ेगा। जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा (125°C से नीचे) के भीतर रखने के लिए, उचित हीटसिंकिंग और पीसीबी ऊष्मीय डिजाइन आवश्यक है, खासकर जब अधिकतम 700mA या 1000mA धारा पर संचालित किया जा रहा हो।

3. Binning System Explanation

एप्लिकेशन प्रदर्शन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिन किया गया) किया जाता है। बिन कोड पैकेजिंग पर अंकित किया जाता है।

3.1 Forward Voltage (Vf) Binning

एलईडी को 700mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर समूहीकृत किया जाता है।

• V1 बिन: 3.2V से 3.6V
• V2 Bin: 3.6V to 4.0V
• V3 Bin: 4.0V से 4.4V

सहनशीलता: ±0.1V. एक विशिष्ट बिन का चयन अधिक एकसमान ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में सहायता कर सकता है।

3.2 रेडिएंट फ्लक्स (mW) बिनिंग

एलईडी को 700mA पर उनके प्रकाशीय शक्ति आउटपुट के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें सुसंगत यूवी तीव्रता की आवश्यकता होती है।

• PR Bin: 1050 mW से 1135 mW
• RS Bin: 1135 mW से 1225 mW
• ST Bin: 1225 mW से 1325 mW
• TU Bin: 1325 mW से 1430 mW
• UV Bin: 1430 mW से 1545 mW

Tolerance: ±10%.

3.3 पीक वेवलेंथ (Wp) बिनिंग

LEDs are categorized based on their peak emission wavelength.

• P3M Bin: 360 nm से 365 nm
• P3N Bin: 365 nm से 370 nm

Tolerance: ±3nm. This allows selection for processes sensitive to specific UV wavelengths.

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 Relative Radiant Flux vs. Forward Current

यह वक्र दर्शाता है कि विकिरण फ्लक्स आगे की धारा के साथ बढ़ता है, लेकिन रैखिक रूप से नहीं। बढ़े हुए तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण यह उच्च धाराओं पर संतृप्त होने की प्रवृत्ति रखता है। विशिष्ट 700mA पर संचालन आउटपुट और दक्षता का एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।

4.2 Relative Spectral Distribution

स्पेक्ट्रल प्लॉट एलईडी की संकीर्ण बैंड उत्सर्जन विशेषता की पुष्टि करता है, जिसमें लगभग 365nm पर एक प्रमुख शिखर और न्यूनतम साइडबैंड उत्सर्जन होता है। यह उन प्रक्रियाओं के लिए फायदेमंद है जिन्हें अतिरिक्त गर्मी या अवांछित तरंग दैर्ध्य के बिना विशिष्ट यूवी सक्रियण की आवश्यकता होती है।

4.3 Radiation Pattern

विकिरण विशेषता आरेख 130-डिग्री के व्यापक व्यूइंग एंगल को दर्शाता है, जो एलईडी की केंद्रीय अक्ष से कोण के फलन के रूप में तीव्रता वितरण दिखाता है। समान कवरेज के लिए प्रकाशिकी डिजाइन करने में यह पैटर्न महत्वपूर्ण है।

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

यह मूलभूत वक्र डायोड में धारा और वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध को प्रदर्शित करता है। "नी" वोल्टेज लगभग 3V होती है। स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए ड्राइवर को एक धारा स्रोत होना चाहिए, क्योंकि वोल्टेज में थोड़ा सा परिवर्तन धारा में बड़ा परिवर्तन कर सकता है।

4.5 रिलेटिव रेडिएंट फ्लक्स बनाम जंक्शन टेम्परेचर

यह महत्वपूर्ण वक्र प्रकाश उत्पादन पर बढ़ते जंक्शन तापमान के नकारात्मक प्रभाव को दर्शाता है। जैसे-जैसे Tj बढ़ता है, विकिरण फ्लक्स कम होता जाता है। यह LED के जीवनकाल में सुसंगत प्रदर्शन बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता को रेखांकित करता है।

4.6 Forward Current Derating Curve

यह ग्राफ अधिकतम अनुमेय अग्र धारा को परिवेश या केस तापमान के फलन के रूप में निर्दिष्ट करता है। अधिकतम जंक्शन तापमान को पार करने से रोकने के लिए, उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालन करते समय ड्राइव धारा को कम किया जाना चाहिए।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Outline Dimensions

डिवाइस में एक विशिष्ट सरफेस-माउंट पैकेज फुटप्रिंट है। प्रमुख आयामी सहनशीलताएं हैं:

• सामान्य आयाम: ±0.2mm
• लेंस की ऊंचाई और सिरेमिक सब्सट्रेट की लंबाई/चौड़ाई: ±0.1mm

थर्मल पैड (आमतौर पर हीटसिंकिंग के लिए) एनोड और कैथोड विद्युत पैड से विद्युत रूप से पृथक (तटस्थ) है।

5.2 Recommended PCB Attachment Pad Layout

उचित सोल्डरिंग, तापीय स्थानांतरण और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए PCB के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। विश्वसनीय असेंबली के लिए इस लेआउट का पालन करने की अनुशंसा की जाती है।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

डेटाशीट में एनोड और कैथोड टर्मिनलों की पहचान करने के लिए चिह्न या आरेख शामिल हैं। डिवाइस के संचालन के लिए सही पोलैरिटी कनेक्शन आवश्यक है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Profile

रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक विस्तृत तापमान-समय प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य पैरामीटर में पीक पैकेज बॉडी तापमान और विशिष्ट रैंप-अप/कूल-डाउन दरें शामिल हैं। नोट्स इस बात पर जोर देते हैं:

• तेजी से ठंडा होने की प्रक्रियाओं से बचें।
• संभवतः सबसे कम सोल्डरिंग तापमान का उपयोग करें।
• प्रोफाइल को इस्तेमाल किए गए सोल्डर पेस्ट के आधार पर समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है।
• डिप सोल्डरिंग की अनुशंसा या गारंटी नहीं दी जाती है।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अधिकतम अनुशंसित स्थिति 300°C पर अधिकतम 2 सेकंड के लिए है, और यह प्रत्येक डिवाइस पर केवल एक बार किया जाना चाहिए।

6.3 क्लीनिंग

सफाई के लिए केवल आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (IPA) जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन LED पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 टेप और रील विनिर्देश

एलईडी स्वचालित असेंबली के लिए उभरे हुए कैरियर टेप और रील पर आपूर्ति की जाती हैं।

• टेप पॉकेट और रील के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।
• खाली पॉकेट को कवर टेप से सील किया जाता है।
• एक 7-इंच रील अधिकतम 500 टुकड़े रख सकती है।
• पैकेजिंग EIA-481-1-B मानकों के अनुरूप है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• UV Curing: मुद्रण, इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली और दंत अनुप्रयोगों में स्याही, कोटिंग्स, चिपकने वाले पदार्थों और रेजिन का क्योरिंग।
• फ्लोरोसेंस एक्साइटेशन: निरीक्षण, प्रमाणीकरण या विश्लेषण के लिए सामग्री को प्रतिदीप्त करना।
• कीटाणुशोधन: हालांकि 365nm इष्टतम जीवाणुनाशक तरंगदैर्ध्य (UVC) नहीं है, लेकिन इसका उपयोग कुछ प्रकाश रासायनिक प्रक्रियाओं में किया जा सकता है।
• चिकित्सा उपचार: कुछ फोटोथेरेपी उपचार।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• करंट ड्राइव: स्थिर संचालन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए हमेशा एक स्थिर वोल्टेज स्रोत नहीं, बल्कि एक स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें।
• थर्मल प्रबंधन: उच्च धाराओं या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित होने पर पर्याप्त थर्मल वाया, तांबे के क्षेत्र के साथ PCB डिज़ाइन करें, और एक बाहरी हीटसिंक पर विचार करें।
• ऑप्टिक्स: विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए चौड़े बीम कोण को समानांतर या आकार देने के लिए लेंस या परावर्तकों की आवश्यकता हो सकती है।
• ESD सुरक्षा: LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन करें।
• आंख और त्वचा सुरक्षा: 365nm UV-A radiation can be harmful. Implement appropriate shielding, interlocks, and user warnings in the final product.

9. विश्वसनीयता और परीक्षण

The product undergoes a comprehensive suite of reliability tests, with results showing zero failures in the sample sizes tested. Tests include:

• Low, Room, and High Temperature Operating Life (LTOL, RTOL, HTOL).
• Wet High Temperature Operating Life (WHTOL).
• Thermal Shock (TMSK).
• Resistance to Soldering Heat (Reflow).
• Solderability Test.

विफलता मानदंड आरंभिक मानों से फॉरवर्ड वोल्टेज (±10%) और रेडिएंट फ्लक्स (±30%) में परिवर्तन द्वारा परिभाषित किए जाते हैं। ये परीक्षण औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उत्पाद की मजबूती को मान्य करते हैं।

10. तकनीकी तुलना और रुझान

10.1 पारंपरिक UV स्रोतों के मुकाबले लाभ

पारा-वाष्प यूवी लैंप की तुलना में, यह एलईडी प्रदान करती है:

• तत्काल चालू/बंद: कोई वार्म-अप या कूल-डाउन समय नहीं।
• लंबा जीवनकाल: दसियों हज़ार घंटे बनाम लैंपों के हज़ारों घंटे।
• उच्च दक्षता: प्रति इनपुट विद्युत वाट अधिक यूवी आउटपुट।
• Compact Size & Design Flexibility: छोटे, अधिक नवीन उपकरणों को सक्षम बनाता है।
• नो मर्करी: पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित निपटान।
• सटीक तरंगदैर्ध्य: संकीर्ण वर्णक्रमीय आउटपुट विशिष्ट फोटो-इनिशिएटर को लक्षित करता है।

10.2 विकास के रुझान

UV LED बाजार को निम्नलिखित प्रवृत्तियों द्वारा संचालित किया जा रहा है:

• उच्च विकिरण फ्लक्स: एकल एमिटर और मॉड्यूल से बढ़ती शक्ति घनत्व।
• Improved Wall-Plug Efficiency (WPE): Reducing heat generation for a given optical output.
• Lower Cost per Radiant Watt: अधिक अनुप्रयोगों के लिए LED समाधानों को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाना।
• UVC बैंड में विस्तार: प्रत्यक्ष रोगाणुनाशक (265nm-280nm) अनुप्रयोगों के लिए, हालांकि यह उत्पाद UV-A बैंड में है।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी डेटा के आधार पर)

11.1 मुझे कौन सी ड्राइवर करंट का उपयोग करना चाहिए?

विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ 700mA पर निर्दिष्ट की गई हैं, जो संतुलित प्रदर्शन और आयु के लिए अनुशंसित सामान्य कार्यकारी धारा है। इसे 1000mA के पूर्ण अधिकतम मान तक चलाया जा सकता है, लेकिन इसके लिए असाधारण थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होगी और इससे जीवनकाल कम हो सकता है। तापमान-निर्भर धारा सीमाओं के लिए हमेशा डीरेटिंग कर्व का संदर्भ लें।

11.2 मैं बिन कोड्स की व्याख्या कैसे करूं?

बिन कोड यह सुनिश्चित करते हैं कि आपको सुसंगत प्रदर्शन वाले एलईडी प्राप्त हों। उदाहरण के लिए, "TU" फ्लक्स बिन और "P3N" वेवलेंथ बिन से ऑर्डर करने पर 1325-1430 mW आउटपुट और 365-370 nm पीक वेवलेंथ वाले डिवाइस की गारंटी होती है। सिस्टम प्रदर्शन की गारंटी के लिए अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक बिन निर्दिष्ट करें।

11.3 थर्मल प्रबंधन कितना महत्वपूर्ण है?

अत्यंत महत्वपूर्ण। जंक्शन तापमान सीधे प्रकाश उत्पादन (Relative Flux vs. Tj वक्र देखें) और दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। अधिकतम जंक्शन तापमान 125°C से अधिक होने पर क्षरण तेज हो जाएगा और त्वरित विफलता का कारण बन सकता है। आवश्यक हीटसिंकिंग की गणना के लिए 5.1°C/W थर्मल प्रतिरोध मान महत्वपूर्ण है।

11.4 क्या मैं इस LED को पावर देने के लिए वोल्टेज स्रोत का उपयोग कर सकता हूँ?

नहीं। एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। उनका फॉरवर्ड वोल्टेज सहनशीलता रखता है और तापमान के साथ बदलता रहता है। एक स्थिर वोल्टेज स्रोत अनियंत्रित करंट का कारण बनेगा, जो संभवतः अधिकतम रेटिंग से अधिक होकर एलईडी को नष्ट कर देगा। एक स्थिर करंट ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग सर्किट अनिवार्य है।

12. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

परिदृश्य: एक यूवी स्पॉट क्योरिंग सिस्टम डिजाइन करना

1. Requirement: A handheld device for curing dental adhesives, requiring a focused 365nm UV spot of consistent intensity for 10-second cycles.
2. एलईडी चयन: यह 365nm एलईडी इसकी उच्च विकिरण फ्लक्स और उपयुक्त तरंगदैर्ध्य के लिए चुनी गई है।
3. ड्राइवर डिज़ाइन: एक कॉम्पैक्ट, बैटरी से चलने वाला 700mA पर सेट स्थिर धारा ड्राइवर विकसित किया गया है, जिसमें 10-सेकंड के पल्स के लिए एक टाइमर सर्किट है।
4. थर्मल डिजाइन: एलईडी को हैंडहेल्ड टूल के बॉडी के अंदर एक छोटे मेटल-कोर पीसीबी (एमसीपीसीबी) पर लगाया गया है, जो हीटसिंक का काम करता है। ड्यूटी साइकिल (10s ऑन, 50s ऑफ) गर्मी के जमाव को प्रबंधित करने में मदद करती है।
5. ऑप्टिकल डिजाइन: एलईडी के ऊपर एक साधारण कोलिमेटिंग लेंस लगाया गया है ताकि 130° के चौड़े बीम को कार्य दूरी पर एक छोटे, अधिक तीव्र स्पॉट में केंद्रित किया जा सके।
6. परिणाम: एक विश्वसनीय, तत्काल-चालू होने वाला क्योरिंग टूल जो आकार, गति और आयु में पुराने बल्ब-आधारित सिस्टम से बेहतर प्रदर्शन करता है, और दंत चिकित्सक के लिए वार्म-अप की कोई देरी नहीं है।

13. संचालन सिद्धांत

यह उपकरण एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत है। जब एनोड और कैथोड के बीच एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक चिप के सक्रिय क्षेत्र (आमतौर पर यूवी उत्सर्जन के लिए AlGaN या InGaN जैसी सामग्रियों पर आधारित) के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उपयोग की गई अर्धचालक सामग्रियों की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो इस मामले में लगभग 365 नैनोमीटर के पराबैंगनी-ए (यूवी-ए) स्पेक्ट्रम में होती है। चौड़ा दृश्य कोण चिप के ऊपर पैकेज डिज़ाइन और प्राथमिक लेंस का परिणाम है।