T5C श्रृंखला 5050 व्हाइट एलईडी स्पेसिफिकेशन शीट - आयाम 5.0x5.0x1.9mm - वोल्टेज 6.2V - पावर 3.97W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

T5C श्रृंखला उद्योग मानक 5050 (5.0mm x 5.0mm) सतह माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज में उपलब्ध एक उच्च-प्रदर्शन, टॉप-व्यू व्हाइट एलईडी है। यह उत्पाद उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनके लिए उच्च प्रकाश उत्पादन, उच्च विश्वसनीयता और उच्च तापीय दक्षता की आवश्यकता होती है। इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर और व्यापक व्यूइंग एंगल इसे विस्तृत प्रकाश व्यवस्था आवश्यकताओं के लिए एक बहुमुखी समाधान बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ

• थर्मल-एन्हांस्ड पैकेज डिज़ाइन:यह पैकेज उच्च दक्षता वाली गर्मी अपव्यय के लिए अनुकूलित है, जो उच्च ड्राइव करंट पर प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
• उच्च ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट:उच्च चमक स्तर प्रदान करने में सक्षम, सामान्य प्रकाश व्यवस्था और वास्तुकला प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त।
• उच्च धारा वहन क्षमता:रेटेड फॉरवर्ड करंट (IF) 960mA तक, उच्च शक्ति अनुप्रयोगों का समर्थन करता है।
• व्यापक देखने का कोण:विशिष्ट 120-डिग्री दृष्टिकोण (2θ1/2) एक समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है।
• लीड-मुक्त और RoHS अनुपालन:पर्यावरण के अनुकूल सामग्री और प्रक्रियाओं का उपयोग करके निर्मित, लीड-मुक्त रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त।

1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग

यह LED व्यापक प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:

• वास्तुकला और सजावटी प्रकाश व्यवस्था फिक्स्चर।
• पारंपरिक प्रकाश स्रोतों के स्थान पर उपयोग के लिए रीट्रोफिट लैंप और मॉड्यूल।
• सामान्य आंतरिक और बाह्य प्रकाश व्यवस्था।
• इनडोर और आउटडोर साइनेज और डिस्प्ले के लिए बैकलाइटिंग।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

यह खंड स्पेसिफिकेशन शीट में मुख्य विद्युत, प्रकाशिक और ऊष्मा मापदंडों की विस्तृत और वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन मापदंडों को जंक्शन तापमान (Tj) 25°C और फॉरवर्ड करंट (IF) 640mA की स्थिति में मापा गया है, जिसे एक विशिष्ट कार्य बिंदु माना जाता है।

• Forward Voltage (VF):Typical value is 6.2V, ranging from 5.8V to 6.6V. This parameter is crucial for driver design as it determines the power supply requirements and affects overall system efficiency. The specified tolerance is ±0.2V.
• Luminous Flux:प्रकाश उत्पादन संबंधित रंग तापमान (CCT) और रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) के साथ महत्वपूर्ण रूप से बदलता है। उदाहरण के लिए, एक Ra70 वाले 4000K LED की विशिष्ट चमकदार प्रवाह 655 लुमेन होती है, जबकि एक Ra90 वाले 2700K LED की 490 लुमेन होती है। डिजाइनरों को एप्लिकेशन-विशिष्ट चमक और रंग गुणवत्ता लक्ष्यों को पूरा करने के लिए उपयुक्त बिनिंग का चयन करना चाहिए। चमकदार प्रवाह माप सहनशीलता ±7% है।
• देखने का कोण (2θ1/2):एक विस्तृत 120-डिग्री देखने का कोण निर्दिष्ट किया गया है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें केंद्रित बीम के बजाय व्यापक, समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।
• रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर अधिकतम 10μA, जो इसके अच्छे डायोड गुणों को दर्शाता है और मामूली रिवर्स वोल्टेज स्थितियों को सहन कर सकता है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल प्रबंधन

इन सीमाओं से अधिक होने पर डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है।

• फॉरवर्ड करंट:निरपेक्ष अधिकतम निरंतर करंट 960mA है। कठोर परिस्थितियों में (पल्स चौड़ाई ≤100μs, ड्यूटी साइकिल ≤1/10) 1440mA का पल्स फॉरवर्ड करंट (IFP) अनुमत है।
• पावर डिसिपेशन (PD):अधिकतम 6336 mW। यह थर्मल डिज़ाइन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। वास्तविक शक्ति अपव्यय VF * IF है। 640mA/6.2V के विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट पर, शक्ति अपव्यय लगभग 3968 mW है, जो उच्च धारा संचालन या उच्च परिवेश तापमान के लिए एक मार्जिन प्रदान करता है, बशर्ते कि थर्मल प्रतिरोध का उचित प्रबंधन किया गया हो।
• थर्मल प्रतिरोध (Rth j-sp):LED जंक्शन से मेटल-कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) पर सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध 2.5 °C/W निर्दिष्ट है। यह कम मान एक थर्मली एन्हांस्ड पैकेज की विशेषता दर्शाता है। सोल्डर पॉइंट के सापेक्ष जंक्शन तापमान वृद्धि की गणना करें: ΔTj = PD * Rth j-sp। जंक्शन तापमान को 120°C की अधिकतम रेटेड सीमा से नीचे रखने के लिए प्रभावी हीट सिंकिंग महत्वपूर्ण है।
• कार्य और भंडारण तापमान:डिवाइस -40°C से +105°C के परिवेशी तापमान पर कार्य कर सकता है और -40°C से +85°C पर संग्रहित किया जा सकता है।
• सोल्डरिंग तापमान:मानक रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगत, शिखर तापमान 230°C या 260°C, अधिकतम 10 सेकंड तक।

2.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD)

ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) के अनुसार, डिवाइस की ESD सहनशीलता 1000V है। संभावित क्षति को रोकने के लिए असेंबली और संचालन प्रक्रियाओं के दौरान मानक ESD सुरक्षा उपायों का पालन किया जाना चाहिए।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

उत्पाद रंग, चमक और विद्युत विशेषताओं की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए नियंत्रित बिनिंग प्रदान करता है।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग

ल्यूमिनस फ्लक्स को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (जैसे GL, GM, GN) का उपयोग करके बिन किया जाता है। बिनिंग रेंज विभिन्न CCT और CRI संयोजनों के लिए अलग-अलग परिभाषित की गई है। उदाहरण के लिए:

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को 0.2V के चरणों में बिन किया जाता है, कोड B4, C4, D4 और E4 का उपयोग करते हुए, जो 5.8-6.0V से 6.4-6.6V तक की सीमा से मेल खाते हैं। वोल्टेज बिन के अनुसार LED का मिलान करने से समानांतर शाखाओं में धारा संतुलित करने और कॉन्स्टेंट वोल्टेज ड्राइवर की दक्षता बढ़ाने में मदद मिलती है।

3.3 क्रोमा ग्रेडिंग (रंग)

प्रत्येक CCT के लिए, क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (CIE आरेख पर x, y) को 5-स्टेप मैकएडम एलिप्स के भीतर नियंत्रित किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि एक ही नाममात्र व्हाइट पॉइंट (जैसे 4000K) वाले LED के बीच दृश्यमान रंग अंतर न्यूनतम हो। डेटाशीट 2700K से 6500K तक के CCT एलिप्स केंद्र निर्देशांक और आकार प्रदान करती है। ENERGY STAR बिनिंग मानक 2600K से 7000K तक के सभी व्हाइट LED पर लागू होते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

प्रदान किए गए आरेख विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार को प्रकट करते हैं।

4.1 स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन

Ra70, Ra80 और Ra90 संस्करणों के स्पेक्ट्रा प्रदर्शित करता है। उच्च CRI वाले LED आमतौर पर दृश्यमान स्पेक्ट्रम में, विशेष रूप से लाल और सियान क्षेत्रों में, अधिक संपूर्ण स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करते हैं, जिससे अधिक सटीक रंग प्रतिपादन प्राप्त होता है, लेकिन अक्सर समग्र प्रकाश दक्षता (लुमेन प्रति वाट) में मामूली कमी की कीमत पर।

4.2 करंट vs. लाइट इंटेंसिटी/वोल्टेज

सापेक्ष प्रकाश तीव्रता और अग्र धारा का वक्र विशिष्ट कार्य सीमा में लगभग रैखिक संबंध दर्शाता है, लेकिन अत्यधिक उच्च धारा पर संतृप्ति हो सकती है। अग्र वोल्टेज और अग्र धारा का वक्र डायोड की विशिष्ट घातांकीय प्रकृति को प्रदर्शित करता है, जहाँ वोल्टेज धारा के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है।

4.3 तापमान निर्भरता

महत्वपूर्ण ग्राफ़ परिवेश के तापमान (Ta) के प्रभाव को दर्शाता है:सापेक्ष प्रकाश प्रवाह बनाम Ta:आंतरिक क्वांटम दक्षता में कमी जैसे कारकों के कारण, प्रकाश उत्पादन आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। गर्म वातावरण में संचालित होने वाली प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए यह डीरेटिंग वक्र महत्वपूर्ण है।सापेक्ष अग्र वोल्टेज बनाम Ta:Forward voltage typically decreases with increasing temperature (negative temperature coefficient), which must be considered in constant current driver design to avoid thermal runaway in parallel configurations.Maximum Forward Current vs. Ta:This chart defines the safe operating area, showing how the maximum allowable continuous current must be derated as ambient temperature increases to keep the junction temperature within limits.CIE विस्थापन बनाम Ta:यह दर्शाता है कि तापमान के साथ सफेद बिंदु (क्रोमैटिसिटी निर्देशांक) कैसे हल्का सा विस्थापित होता है, जो रंग-मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

LED का नाममात्र फुटप्रिंट क्षेत्र 5.0mm x 5.0mm है। समग्र पैकेज ऊंचाई लगभग 1.9mm है। ड्राइंग में बॉडी, लेंस और पैड के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, महत्वपूर्ण सहनशीलता आमतौर पर ±0.1mm होती है। पैड लेआउट को स्थिर सोल्डरिंग और PCB में प्रभावी ऊष्मा स्थानांतरण के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड पैटर्न

नीचे का दृश्य एनोड और कैथोड को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। पैड पैटर्न में थर्मल पैड और विद्युत पैड शामिल हैं। विद्युत कार्यप्रणाली, तापीय प्रदर्शन और यांत्रिक स्थिरता के लिए PCB डिजाइन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सही संरेखण महत्वपूर्ण है। अनुशंसित सोल्डर पेस्ट स्टेंसिल डिजाइन को सही सोल्डर जोड़ बनाने के लिए पैड ज्यामिति का पालन करना चाहिए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

यह घटक लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है। दो सामान्य पीक तापमान प्रोफाइल्स का समर्थन करता है:प्रोफाइल 1:शिखर तापमान 230°C है।वक्र 2:शिखर तापमान 260°C है। दोनों ही स्थितियों में, लिक्विडस तापमान (SAC मिश्रधातुओं के लिए आमतौर पर ~217°C) से ऊपर के समय और शिखर तापमान पर के समय को नियंत्रित किया जाना चाहिए। सिलिकॉन लेंस और आंतरिक सामग्री को नुकसान से बचाने के लिए, निर्दिष्ट शिखर तापमान पर अधिकतम समय 10 सेकंड है। तापीय आघात को कम करने के लिए मानक तापन दर और शीतलन दर का पालन किया जाना चाहिए।

6.2 संचालन एवं भंडारण संबंधी सावधानियाँ

• निर्दिष्ट तापमान सीमा (-40°C से +85°C) के भीतर, सूखे, स्थिरवैद्युत-रोधी वातावरण में संग्रहित करें।
• अनुशंसित भंडारण स्थितियों में, निर्माण तिथि से 12 महीने के भीतर उपयोग करें, ताकि नमी संवेदनशीलता संबंधी समस्याओं से बचा जा सके। यदि पर्यावरणीय आर्द्रता के संपर्क में आया हो, तो रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है।
• स्थैतिक बिजली रोधी उपकरण और प्रक्रियाओं का उपयोग करके संचालन करें।
• लेंस पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।

7. भाग संख्या एवं आर्डर जानकारी

Part numbers follow a structured system:T5C**824C-*****. Each character or group represents a specific attribute:X1 (प्रकार):"5C" 5050 पैकेज को दर्शाता है।X2 (CCT):रंग तापमान के दो अंकों का कोड (उदाहरण के लिए, 27 का अर्थ 2700K, 65 का अर्थ 6500K) या रंग (RE, GR, BL आदि)।X3 (CRI)：रंग प्रतिपादन सूचकांक का एकल अंक (7 का अर्थ Ra70, 8 का अर्थ Ra80, 9 का अर्थ Ra90)।X4 (सीरीज़ चिप)：पैकेज के भीतर श्रृंखला में जुड़े चिप्स की संख्या।X5 (पैरेलल चिप्स):पैकेज के भीतर समानांतर में जुड़े चिप्स की संख्या।X6 (component code):Internally assigned.X7 (color code):निर्दिष्ट प्रदर्शन स्तर या अनुप्रयोग (उदाहरण के लिए, M का अर्थ ANSI, B का अर्थ बैकलाइट)।X8-X10:आंतरिक और अतिरिक्त कोड।

8. Application Design Considerations

8.1 Driver Selection and Circuit Design

• Constant Current Driver:स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु के लिए यह महत्वपूर्ण है। ड्राइवर की रेटेड धारा अपेक्षित कार्य बिंदु (जैसे 640mA) से मेल खानी चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन:आयु को प्रभावित करने वाला प्रमुख कारक। धातु-आधारित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) या अन्य प्रभावी हीट सिंक विधियों का उपयोग करें। अधिकतम परिवेश तापमान, LED बिजली अपव्यय, और जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक के थर्मल प्रतिरोध (2.5°C/W) के आधार पर आवश्यक हीट सिंक थर्मल प्रतिरोध की गणना करें।
• Optics:प्रकाशिकी:

120 डिग्री के चौड़े बीम को फोकस्ड प्रकाश या विशिष्ट बीम पैटर्न वाले अनुप्रयोगों के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।

8.2 विश्वसनीयता और जीवनकाल

हालांकि विशिष्ट L70/L90 जीवनकाल (प्रकाश प्रवाह रखरखाव दर 70%/90% तक गिरने के घंटे) निर्दिष्ट नहीं किया गया है, लेकिन जीवनकाल मुख्य रूप से जंक्शन तापमान पर निर्भर करता है। LED के कार्यशील जंक्शन तापमान को उसके अधिकतम Tj 120°C से काफी नीचे, आदर्श रूप से 85°C या उससे कम रखने से उसका कार्यशील जीवनकाल काफी बढ़ जाएगा। उचित थर्मल डिज़ाइन विश्वसनीयता का सबसे महत्वपूर्ण कारक है।

9. Frequently Asked Questions (Technical Specifications Based)

9.1 What is the typical power consumption?

640mA के मानक परीक्षण स्थितियों और 6.2V के विशिष्ट VF पर, विद्युत शक्ति इनपुट लगभग 3.97 वाट है (P = I * V)।

9.2 सही कलर टेम्परेचर (CCT) और कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) का चयन कैसे करें?

आवश्यक प्रकाश की "गर्माहट" के आधार पर CCT चुनें: गर्म सफेद प्रकाश के लिए 2700K-3000K, तटस्थ सफेद प्रकाश के लिए 4000K, ठंडा सफेद प्रकाश के लिए 5000K-6500K। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां रंग धारणा सटीकता महत्वपूर्ण है (जैसे कि रिटेल, संग्रहालय, कार्य प्रकाश व्यवस्था), उच्च CRI (Ra80, Ra90) की आवश्यकता होती है, लेकिन Ra70 संस्करण की तुलना में इसकी प्रकाश दक्षता थोड़ी कम हो सकती है।

9.3 क्या मैं इस LED को 960mA के पूर्ण अधिकतम करंट से चला सकता हूँ?

हालांकि संभव है, लेकिन पूर्ण अधिकतम रेटिंग पर ड्राइव करने के लिए जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने हेतु उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है। यह प्रकाश क्षय को भी तेज करता है और जीवनकाल को कम करता है। प्रदर्शन, दक्षता और जीवनकाल के संतुलन को प्राप्त करने के लिए 640mA की विशिष्ट धारा या उससे कम पर संचालन की सिफारिश की जाती है।

9.4 छोटे LED की तुलना में, इस LED का फॉरवर्ड वोल्टेज इतना अधिक (~6.2V) क्यों है?

5050 पैकेज के अंदर आमतौर पर कई श्रृंखला-जुड़े LED चिप्स होते हैं। एक विशिष्ट विन्यास दो चिप्स का होता है, प्रत्येक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग ~3.1V, जो श्रृंखला में जुड़े होते हैं, जिससे देखा गया कुल ~6.2V वोल्टेज उत्पन्न होता है। यह डिज़ाइन एक कॉम्पैक्ट पैकेज में उच्च शक्ति प्रबंधन क्षमता की अनुमति देता है।

10. कार्य सिद्धांत एवं प्रौद्योगिकी रुझान

10.1 मूलभूत कार्य सिद्धांत

सफेद एलईडी आमतौर पर नाइट्राइड गैलियम इंडियम (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करती है जो नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। चिप पर लगे फॉस्फर परत द्वारा कुछ नीला प्रकाश लंबी तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश (पीला, लाल) में परिवर्तित हो जाता है। नीले प्रकाश और फॉस्फर-परिवर्तित प्रकाश का मिश्रण सफेद प्रकाश की धारणा उत्पन्न करता है। फॉस्फर के विशिष्ट मिश्रण से उत्सर्जित प्रकाश का CCT और CRI निर्धारित होता है।

10.2 उद्योग प्रवृत्तियाँ