व्हाइट एलईडी 3030 एसएमडी डेटाशीट - आकार 3.0x3.0x0.66mm - वोल्टेज 5.9V - पावर 0.71W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक कॉम्पैक्ट 3030 सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में एक हाई-परफॉर्मेंस, टॉप-व्यू व्हाइट एलईडी के लिए विशिष्टताओं का विवरण देता है। सामान्य प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक उच्च ल्यूमिनस आउटपुट, मजबूत थर्मल प्रबंधन और चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में विश्वसनीय संचालन का संयोजन प्रदान करता है। इसके प्राथमिक लक्षित बाजारों में रेट्रोफिट लाइटिंग समाधान, सामान्य प्रकाश व्यवस्था और इनडोर तथा आउटडोर साइनेज बैकलाइटिंग शामिल हैं।

इस एलईडी श्रृंखला के मुख्य लाभ इसके थर्मली एन्हांस्ड पैकेज डिज़ाइन से उत्पन्न होते हैं, जो सेमीकंडक्टर जंक्शन से कुशल ताप अपव्यय की सुविधा प्रदान करता है। यह डिज़ाइन प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च ड्राइव करंट पर संचालित होने पर। पैकेज 120 डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल प्रदान करता है, जो समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, यह RoHS निर्देशों का अनुपालन करता है और लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है, जो आधुनिक विनिर्माण और पर्यावरणीय मानकों के साथ संरेखित है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

इस एलईडी के प्रदर्शन को विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत चित्रित किया जाता है, आमतौर पर 25°C के जंक्शन तापमान (Tj) और 120mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर। यह समझना महत्वपूर्ण है कि वास्तविक दुनिया का प्रदर्शन ऑपरेटिंग तापमान और ड्राइव करंट के साथ भिन्न होगा।

2.1 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट सीधे संबंधित रंग तापमान (CCT) और कलर रेंडरिंग इंडेक्स (Ra) से संबंधित है। IF=120mA की एक मानक परीक्षण स्थिति के लिए, विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स लगभग 94 लुमेन (2700K, Ra90 एलईडी के लिए) से लेकर 129 लुमेन (ठंडे व्हाइट एलईडी (4000K-6500K) के लिए Ra70 के साथ) तक होता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आमतौर पर 120mA पर 5.9V मापता है, जिसकी निर्दिष्ट सहनशीलता ±0.2V है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2), जिसे ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां ल्यूमिनस इंटेंसिटी अपने शिखर मूल्य के आधे तक गिर जाती है, 120 डिग्री है।

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग और विद्युत विशेषताएँ

डिवाइस की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, संचालन कभी भी निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 200mA है, जिसमें विशिष्ट स्थितियों (पल्स चौड़ाई ≤100μs, ड्यूटी साइकिल ≤10%) के तहत 300mA का पल्स फॉरवर्ड करंट (IFP) अनुमत है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (PD) 1280 mW है। डिवाइस 5V तक के रिवर्स वोल्टेज (VR) को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (Topr) -40°C से +105°C तक है, और अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 120°C है।

2.3 तापीय विशेषताएँ

थर्मल प्रबंधन एलईडी प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए सर्वोपरि है। यहाँ मुख्य पैरामीटर जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस (Rth j-sp) है, जिसे 13°C/W के रूप में निर्दिष्ट किया गया है। यह मान इंगित करता है कि एलईडी चिप पर उत्पन्न गर्मी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) में कितनी प्रभावी ढंग से स्थानांतरित होती है। कम थर्मल रेजिस्टेंस हमेशा वांछनीय होता है। डेटाशीट डिरेटिंग कर्व्स प्रदान करती है जो दर्शाती हैं कि जंक्शन तापमान को अपनी सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ कैसे घटता है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

निर्माण भिन्नताओं के कारण, एलईडी को अनुप्रयोग में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह उत्पाद एक बहुआयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग

एलईडी को 120mA पर उनके मापे गए ल्यूमिनस फ्लक्स के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। बिन कोड (जैसे, 5G, 5H, 5J) एक विशिष्ट लुमेन रेंज को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, Ra80 के साथ 4000K एलईडी के लिए, बिन कोड 5H 115-120 लुमेन के फ्लक्स रेंज से मेल खाता है, जबकि 5J 120-125 लुमेन से मेल खाता है। उपलब्ध बिन CCT और CRI संयोजनों के साथ भिन्न होते हैं।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

सर्किट डिज़ाइन में सहायता के लिए, विशेष रूप से श्रृंखला में कई एलईडी चलाने के लिए, फॉरवर्ड वोल्टेज को भी बिन किया जाता है। बिन को Z3 (5.6-5.8V), A4 (5.8-6.0V), B4 (6.0-6.2V), और C4 (6.2-6.4V) के रूप में लेबल किया गया है। समान वोल्टेज बिन से एलईडी का चयन करने से समानांतर स्ट्रिंग्स में अधिक समान करंट वितरण प्राप्त करने में मदद मिल सकती है।

3.3 क्रोमैटिसिटी बिनिंग (रंग)

क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (CIE आरेख पर x, y) प्रत्येक नाममात्र CCT (2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K) के लिए एक 5-चरण मैकएडम दीर्घवृत्त के भीतर नियंत्रित किए जाते हैं। एक 5-चरण दीर्घवृत्त यह सुनिश्चित करता है कि मानक देखने की स्थितियों में एक ही बिन के भीतर एलईडी के बीच रंग अंतर मानव आँख को मुश्किल से ही दिखाई देता है। डेटाशीट 25°C और 85°C दोनों जंक्शन तापमान पर प्रत्येक CCT रैंक के लिए केंद्र निर्देशांक और दीर्घवृत्त पैरामीटर प्रदान करती है, जो तापमान के साथ होने वाले रंग बदलाव को स्वीकार करती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए आवश्यक कई ग्राफ़ शामिल हैं।

4.1 स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन

Ra≥70, Ra≥80, और Ra≥90 वाले स्पेक्ट्रा के लिए ग्राफ़ प्रदान किए गए हैं। उच्च CRI स्पेक्ट्रा एक अधिक भरे हुए स्पेक्ट्रम को दर्शाते हैं, विशेष रूप से लाल क्षेत्र में, जिससे प्रकाशित वस्तुओं का अधिक सटीक रंग प्रतिपादन होता है।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी और वोल्टेज

रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी कर्व निचली सीमा में करंट के साथ लगभग रैखिक संबंध दर्शाता है, आमतौर पर उच्च करंट पर दक्षता ड्रूप और थर्मल प्रभावों के कारण संतृप्त हो जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज कर्व करंट के साथ विशेषता घातीय वृद्धि दर्शाता है, जो कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर डिज़ाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.3 थर्मल डिरेटिंग कर्व्स

"परिवेश तापमान बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स" वक्र एलईडी के ऑपरेटिंग तापमान में वृद्धि के साथ प्रकाश आउटपुट में कमी को प्रदर्शित करता है। "परिवेश तापमान बनाम रिलेटिव फॉरवर्ड वोल्टेज" वक्र बढ़ते तापमान के साथ VF में कमी को दर्शाता है, जो सेमीकंडक्टर के लिए विशिष्ट एक नकारात्मक तापमान गुणांक है। "अधिकतम फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान" ग्राफ एक डिरेटिंग कर्व है, जो Tj को 120°C से नीचे रखने के लिए किसी भी दिए गए परिवेश के तापमान पर सबसे अधिक सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट को परिभाषित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम

एलईडी एक 3030 पैकेज में रखी गई है, जिसका अर्थ है कि इसका फुटप्रिंट लगभग 3.0mm x 3.0mm है। कुल ऊंचाई 0.66mm है। विस्तृत यांत्रिक चित्र महत्वपूर्ण आयामों के साथ शीर्ष, नीचे और साइड दृश्य दिखाते हैं, जिसमें लेंस वक्रता और सोल्डर पैड लेआउट शामिल हैं। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं ±0.2mm हैं।

5.2 पैड डिज़ाइन और पोलैरिटी पहचान

नीचे का दृश्य स्पष्ट रूप से दो एनोड और दो कैथोड सोल्डर पैड दिखाता है। पोलैरिटी पैकेज पर ही चिह्नित है, जिसमें कैथोड साइड को दर्शाने वाला एक विशिष्ट मार्कर है। यह असेंबली के दौरान सही अभिविन्यास के लिए महत्वपूर्ण है। सोल्डर पैड पैटर्न को रीफ्लो के दौरान अच्छे सोल्डर जोड़ गठन और यांत्रिक स्थिरता की सुविधा के लिए डिज़ाइन किया गया है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

घटक को लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेट किया गया है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट है: उपयोग की गई विशिष्ट प्रोफाइल के आधार पर, पैकेज बॉडी तापमान 10 सेकंड से अधिक समय तक 230°C या 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। लीड-फ्री प्रोसेसिंग के लिए मानक IPC/JEDEC J-STD-020 प्रोफाइल लागू होती हैं। थर्मल शॉक, सोल्डर जोड़ दोष, या एलईडी की आंतरिक सामग्री को नुकसान से बचने के लिए निर्माता के सुझाए गए प्रोफाइल का पालन करने की सिफारिश की जाती है। उपयोग से पहले डिवाइस को एक सूखे, नियंत्रित वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह एलईडी निम्नलिखित के लिए उपयुक्त है:
- रेट्रोफिट लैंप:डाउनलाइट्स, ट्रैक लाइट्स और बल्ब में पारंपरिक इनकैंडिसेंट, हलोजन या सीएफएल बल्बों के लिए सीधा प्रतिस्थापन।
- सामान्य प्रकाश व्यवस्था:लीनियर मॉड्यूल, पैनल लाइट्स और हाई-बे फिक्स्चर जहां उच्च फ्लक्स आउटपुट की आवश्यकता होती है।
- साइनेज और आर्किटेक्चरल लाइटिंग:इसके व्यापक व्यूइंग एंगल और चमक के कारण इनडोर/आउटडोर साइन, चैनल लेटर्स और सजावटी एक्सेंट लाइटिंग के लिए बैकलाइटिंग।

7.2 डिज़ाइन विचार

1. थर्मल प्रबंधन:कम Rth j-sp केवल तभी प्रभावी होता है जब पीसीबी में हीटसिंक के लिए कम थर्मल रेजिस्टेंस पथ हो। मेटल-कोर पीसीबी (एमसीपीसीबी) या अन्य थर्मली एन्हांस्ड सबस्ट्रेट का उपयोग करें।
2. ड्राइव करंट:हालांकि 200mA करने में सक्षम है, परीक्षण करंट 120mA पर या उससे नीचे संचालित करने से अक्सर दक्षता, जीवनकाल और थर्मल लोड का बेहतर संतुलन प्रदान करता है।
3. ऑप्टिक्स:संकीर्ण बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए 120-डिग्री व्यूइंग एंगल को सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
4. विद्युत डिज़ाइन:फॉरवर्ड वोल्टेज बिन और वांछित ऑपरेटिंग करंट से मेल खाने वाले कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। फीडबैक लूप डिज़ाइन करते समय नकारात्मक VF तापमान गुणांक पर विचार करें।

8. तकनीकी पैरामीटर पर आधारित सामान्य प्रश्न

प्रश्न: विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु पर वास्तविक बिजली की खपत क्या है?
उत्तर: IF=120mA और VF=5.9V पर, विद्युत शक्ति इनपुट लगभग 0.71 वाट है (120mA * 5.9V = 0.708W)।

प्रश्न: कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) प्रकाश आउटपुट को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: जैसा कि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल तालिका में दिखाया गया है, समान CCT के लिए, उच्च CRI (Ra90) वाले एलईडी की तुलना में मानक CRI (Ra70) वाले एलईडी की विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स कम होती है। यह फॉस्फर-कन्वर्टेड व्हाइट एलईडी में एक मौलिक ट्रेड-ऑफ है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: इसकी दृढ़ता से अनुशंसा नहीं की जाती है। एलईडी के घातीय I-V संबंध का अर्थ है कि वोल्टेज में छोटे बदलाव करंट में बड़े बदलाव का कारण बनते हैं, जिससे थर्मल रनअवे और विफलता हो सकती है। हमेशा एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

प्रश्न: मेरे अनुप्रयोग के लिए 5-चरण मैकएडम दीर्घवृत्त का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह बहुत कसकर रंग स्थिरता की गारंटी देता है। एक ही CCT बिन से एलईडी अधिकांश पर्यवेक्षकों को रंग में वस्तुतः समान दिखाई देंगी, जो दृश्यमान रंग भिन्नता (रंग मिश्रण) से बचने के लिए बहु-एलईडी फिक्स्चर में महत्वपूर्ण है।

9. कार्य सिद्धांत

यह एक फॉस्फर-कन्वर्टेड व्हाइट एलईडी है। मुख्य सेमीकंडक्टर चिप विद्युत धारा के गुजरने पर नीली रोशनी उत्सर्जित करती है (इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस)। यह नीली रोशनी चिप पर या उसके पास जमा फॉस्फर सामग्री की एक परत से टकराती है। फॉस्फर नीले फोटॉन के एक हिस्से को अवशोषित करता है और लंबी तरंग दैर्ध्य (पीला, और अक्सर उच्च-CRI प्रकारों के लिए लाल) पर प्रकाश को पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीली रोशनी और ब्रॉड-स्पेक्ट्रम फॉस्फर उत्सर्जन के संयोजन से सफेद प्रकाश की धारणा होती है। फॉस्फर का विशिष्ट मिश्रण अंतिम आउटपुट के CCT और CRI को निर्धारित करता है।

10. उद्योग रुझान

3030 पैकेज प्रारूप उच्च शक्ति हैंडलिंग क्षमता और एक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट के बीच संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है, जो इसे मिड-पावर एलईडी खंड में एक लोकप्रिय विकल्प बनाता है। उद्योग के रुझान ल्यूमिनस प्रभावकारिता (वाट प्रति लुमेन) बढ़ाने, रंग स्थिरता और प्रतिपादन में सुधार करने और उच्च ऑपरेटिंग तापमान पर विश्वसनीयता बढ़ाने पर केंद्रित हैं। अधिक टिकाऊ विनिर्माण प्रक्रियाओं और सामग्रियों की ओर भी एक प्रवृत्ति है। बेहतर स्पेक्ट्रल गुणवत्ता के लिए उन्नत फॉस्फर का एकीकरण और श्रेष्ठ थर्मल प्रदर्शन के लिए पैकेज ज्यामिति का अनुकूलन इस वर्ग के पैकेज में विकास के चल रहे क्षेत्र हैं।