১. পণ্য বিবরণ
LTST-E212KRKGWT হল একটি কমপ্যাক্ট, সারফেস-মাউন্ট LED যা স্পেস-সীমিত অ্যাপ্লিকেশনে স্বয়ংক্রিয় প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড অ্যাসেম্বলির জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটিতে একটি ডিফিউজড লেন্স রয়েছে এবং দুটি স্বতন্ত্র আলোর উৎস প্রযুক্তি সহ উপলব্ধ: লাল নির্গমনের জন্য AlInGaP এবং সবুজ নির্গমনের জন্য InGaN। একটি একক প্যাকেজ ফুটপ্রিন্টের মধ্যে এই দ্বৈত-রঙের ক্ষমতা এটিকে স্ট্যাটাস ইন্ডিকেশন, ব্যাকলাইটিং এবং সাইনেজের জন্য বহুমুখী করে তোলে যেখানে একটি সাধারণ কম্পোনেন্ট অবস্থান থেকে একাধিক রঙের প্রয়োজন হয়।
1.1 মূল সুবিধাসমূহ
- ক্ষুদ্রাকৃতির ফর্ম ফ্যাক্টর: ছোট প্যাকেজ সাইজ আধুনিক বহনযোগ্য ও ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে পাওয়া উচ্চ-ঘনত্ব PCB লেআউটের জন্য আদর্শ।
- দ্বৈত রঙের উৎস: সামঞ্জস্যপূর্ণ পিন বরাদ্দ সহ লাল এবং সবুজ বিকল্প প্রদানের মাধ্যমে নকশার নমনীয়তা প্রদান করে, যা দ্বি-রঙের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ইনভেন্টরি এবং PCB নকশাকে সহজ করে।
- অটোমেশন সামঞ্জস্যতা: 8mm টেপে 7-ইঞ্চি রিলে প্যাকেজ করা, এটি উচ্চ-গতির স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস সরঞ্জামের সাথে সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যপূর্ণ, উৎপাদনকে প্রবাহিত করে।
- শক্তিশালী প্রক্রিয়া সামঞ্জস্যতা: স্ট্যান্ডার্ড ইনফ্রারেড (আইআর) রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়া সহ, যেগুলি সীসামুক্ত (Pb-মুক্ত) সোল্ডার অ্যাসেম্বলির জন্য প্রয়োজনীয়, তা সহ্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
- পরিবেশগত সম্মতি: পণ্যটি RoHS (বিপজ্জনক পদার্থ সীমাবদ্ধতা) নির্দেশিকা পূরণ করে।
1.2 লক্ষ্য বাজার এবং অ্যাপ্লিকেশন
এই এলইডি ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের বিস্তৃত পরিসরের জন্য উপযুক্ত। প্রাথমিক অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে টেলিযোগাযোগ ডিভাইস (কর্ডলেস এবং সেলুলার ফোন), পোর্টেবল কম্পিউটিং (নোটবুক, ট্যাবলেট), নেটওয়ার্ক সিস্টেম, গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি এবং ইনডোর সাইনেজ বা ডিসপ্লে প্যানেল। এর নির্ভরযোগ্যতা এবং ছোট আকার এটিকে ভোক্তা এবং শিল্প ইলেকট্রনিক্সের জন্য একটি পছন্দসই পছন্দ করে তোলে যেখানে সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা এবং দক্ষ সমাবেশ গুরুত্বপূর্ণ।
2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ
নিম্নলিখিত অংশটি LTST-E212KRKGWT LED-এর জন্য নির্দিষ্ট করা মূল বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল প্যারামিটারগুলির একটি বিস্তারিত, বস্তুনিষ্ঠ ব্যাখ্যা প্রদান করে, যা 25°C পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় (Ta) পরিমাপ করা হয়েছে।
2.1 Absolute Maximum Ratings
এই রেটিংগুলি চাপের সীমা নির্ধারণ করে, যার বাইরে যাওয়া ডিভাইসে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এই সীমার নিচে বা এই সীমায় অপারেশন নিশ্চিত করা হয় না।
- পাওয়ার ডিসিপেশন (Pd): লাল এবং সবুজ উভয় প্রকারের জন্য 75 mW। এই প্যারামিটারটি মোট বৈদ্যুতিক শক্তি (ফরোয়ার্ড কারেন্ট * ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ) সীমিত করে যা LED চিপের মধ্যে আলো এবং তাপে রূপান্তরিত হতে পারে।
- পিক ফরোয়ার্ড কারেন্ট (IFP): 80 mA, অনুমোদিত শুধুমাত্র পালস অবস্থার অধীনে (1/10 ডিউটি সাইকেল, 0.1ms পালস প্রস্থ)। DC অপারেশনে এটি অতিক্রম করলে সম্ভবত অতিরিক্ত গরম হওয়ার কারণ হবে।
- DC Forward Current (IF): 30 mA. নির্ভরযোগ্য দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের জন্য এটি সুপারিশকৃত সর্বোচ্চ অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট।
- তাপমাত্রা পরিসীমা: অপারেটিং এবং স্টোরেজ তাপমাত্রা পরিসীমা হল -40°C থেকে +100°C, যা বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিবর্তন সহ পরিবেশের জন্য উপযুক্ততা নির্দেশ করে।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
এগুলি আদর্শ পরীক্ষার শর্তাবলীর অধীনে সাধারণ কার্যকারিতার পরামিতি (IF = 20mA)।
- আলোকিত তীব্রতা (IV): লাল LED-এর জন্য সাধারণ আলোক আউটপুট 75 mcd এবং সবুজ LED-এর জন্য 65 mcd, উভয়ের জন্য ন্যূনতম গ্যারান্টিযুক্ত মান 28 mcd। এই তীব্রতা মানব চোখের ফটোপিক প্রতিক্রিয়ার সাথে মিল রেখে ফিল্টার করা একটি সেন্সর ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়।
- Viewing Angle (2θ1/2): A typical value of 120 degrees is specified. This wide viewing angle, characteristic of a diffused lens, ensures good visibility over a broad area, making it suitable for panel indicators.
- Wavelength:
- লাল (AlInGaP): সর্বোচ্চ নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λP) সাধারণত 639 nm হয়। প্রভাবশালী তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λd) সাধারণত 631 nm হয়।
- Green (InGaN): সর্বোচ্চ নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λP) সাধারণত 574 nm হয়। Dominant Wavelength (λd) সাধারণত 566 nm হয়।
- Spectral Line Half-Width (Δλ): সাধারণত উভয় রঙের জন্য 20 nm, যা নির্গত আলোর বর্ণালী বিশুদ্ধতা বা ব্যান্ডউইথ নির্দেশ করে।
- Forward Voltage (VF): ২০mA-এ ১.৮V (সর্বনিম্ন) থেকে ২.৫V (সর্বোচ্চ) পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। নকশার জন্য সাধারণ মান মধ্যবিন্দুর কাছাকাছি বিবেচনা করা উচিত, তবে সার্কিটগুলিকে সম্পূর্ণ পরিসর ধারণ করতে হবে। ±০.১V সহনশীলতা উল্লেখ করা হয়েছে।
- বিপরীতমুখী কারেন্ট (IR): ৫V বিপরীতমুখী ভোল্টেজে (VR) সর্বোচ্চ ১০ µA। এটি লক্ষ্য করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যে এই ডিভাইসটি বিপরীতমুখী অপারেশনের জন্য নকশা করা হয়নি; এই পরীক্ষাটি শুধুমাত্র গুণমান যাচাইয়ের জন্য।
3. Binning System Explanation
ব্যাপক উৎপাদনে সামঞ্জস্য নিশ্চিত করতে, LED-গুলিকে কর্মক্ষমতা বিনে বাছাই করা হয়। LTST-E212KRKGWT-এ আলোকিত তীব্রতা এবং সবুজ সংস্করণের জন্য প্রাধান্যকারী তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য পৃথক বিন ব্যবহার করা হয়।
3.1 উজ্জ্বল তীব্রতা (IV) বিনিং
লাল এবং সবুজ উভয় এলইডিই একই তীব্রতা বিন কোড ভাগ করে, যা 20mA-তে মিলিক্যান্ডেলায় (mcd) পরিমাপ করা হয়। প্রতিটি বিনের 11% সহনশীলতা রয়েছে।
- Bin N: 28.0 – 45.0 mcd
- Bin P: 45.0 – 71.0 mcd
- Bin Q: 71.0 – 112.0 mcd
- Bin R: ১১২.০ – ১৮০.০ এমসিডি
উদাহরণস্বরূপ, তীব্রতার জন্য বিন কিউ লেবেলযুক্ত একটি এলইডির সাধারণ আউটপুট ৭১ থেকে ১১২ এমসিডির মধ্যে হবে। ডিজাইনারদের তাদের অ্যাপ্লিকেশনে ন্যূনতম উজ্জ্বলতার স্তর নিশ্চিত করতে প্রয়োজনীয় বিন নির্দিষ্ট করা উচিত।
3.2 Dominant Wavelength (WD) Binning for Green
শুধুমাত্র সবুজ LED-এর জন্য নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিন নির্ধারিত আছে, যা 20mA-তে ন্যানোমিটার (nm) এককে পরিমাপ করা হয়, প্রতি বিনের জন্য ±1 nm সহনশীলতা সহ।
- বিন G1: 566.0 – 569.0 nm
- Bin G2: 569.0 – 572.0 nm
- Bin G3: 572.0 – 575.0 nm
এই বিনিং সবুজের সঠিক শেডের উপর কঠোর নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে, যা মাল্টি-এলইডি ডিসপ্লেতে রঙ মেলানো বা নির্দিষ্ট নান্দনিক চাহিদার জন্য গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
4. Performance Curve Analysis
ডেটাশিটে নির্দিষ্ট গ্রাফগুলির উল্লেখ করা হয়েছে (যেমন, বর্ণালী বন্টনের জন্য চিত্র 1, দর্শন কোণের জন্য চিত্র 6), তবে এখানে তাদের সাধারণ প্রভাব বিশ্লেষণ করা হয়েছে।
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
একটি LED-এর I-V বৈশিষ্ট্য অরৈখিক। LTST-E212KRKGWT-এর জন্য, 20mA-এর সাধারণ অপারেটিং কারেন্টে, ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ 1.8V থেকে 2.5V-এর মধ্যে পড়ে। ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ডায়োডের টার্ন-অন থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করামাত্র কার্ভে কারেন্টের একটি তীব্র বৃদ্ধি দেখা যাবে। এটি একটি ভোল্টেজ উৎস থেকে চালিত করার সময় LED-এর সাথে সিরিজে একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর বা কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট ড্রাইভার ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে, যাতে থার্মাল রানঅ্যাওয়ে প্রতিরোধ করা যায়।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
ডিভাইসের অপারেটিং রেঞ্জের মধ্যে, আলোর আউটপুট (লুমিনাস ইনটেনসিটি) সাধারণত ফরওয়ার্ড কারেন্টের সমানুপাতিক। তবে, অত্যধিক উচ্চ কারেন্টে তাপ বৃদ্ধির কারণে দক্ষতা কমে যেতে পারে। সুপারিশকৃত 20mA-এ অপারেটিং করা উজ্জ্বলতা এবং দীর্ঘায়ুর মধ্যে সর্বোত্তম ভারসাম্য নিশ্চিত করে।
4.3 Spectral Distribution
রেফারেন্সড স্পেকট্রাল গ্রাফগুলো প্রতিটি রঙের জন্য একটি একক, প্রভাবশালী পিক দেখাবে (লালের জন্য প্রায় 639nm, সবুজের জন্য 574nm) যার সাধারণ হাফ-উইডথ 20nm। AlInGaP লাল LED-এর স্পেকট্রাম সাধারণত অন্যান্য কিছু লাল প্রযুক্তির তুলনায় সংকীর্ণ হয়, যেখানে InGaN সবুজ স্পেকট্রাম তার টাইপের জন্য স্ট্যান্ডার্ড। ডিফিউজড লেন্স এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কৌণিক বণ্টন কিছুটা প্রশস্ত করে কিন্তু শীর্ষ স্পেকট্রাল আউটপুট উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করে না।
5. Mechanical & Package Information
5.1 Package Dimensions and Polarity
SMD প্যাকেজটির একটি নামমাত্র ফুটপ্রিন্ট রয়েছে। সমালোচনামূলক মাত্রাগুলির মধ্যে রয়েছে বডির আকার এবং লিডের ব্যবধান। সঠিক অভিযোজনের জন্য পিন বরাদ্দ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ:
- Red LED (AlInGaP): Anode এবং cathode পিন 1 এবং 3-এ অ্যাসাইন করা হয়েছে।
- Green LED (InGaN): অ্যানোড এবং ক্যাথোড পিন 1 এবং 4-এ নির্ধারিত।
এই পার্থক্যটির অর্থ হল একটি একক PCB ফুটপ্রিন্ট যেকোনো রং ধারণ করতে পারে, তবে ড্রাইভিং সার্কিট অবশ্যই সঠিক পিনের সাথে সংযুক্ত হতে হবে। সঠিক মাত্রা এবং প্যাড অবস্থানের জন্য সর্বদা প্যাকেজ আউটলাইন ড্রইং (ডেটাশিটে অন্তর্নিহিত) পরামর্শ নেওয়া উচিত।
5.2 Recommended PCB Attachment Pad Layout
যথাযথ সোল্ডারিং এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে একটি প্রস্তাবিত ল্যান্ড প্যাটার্ন প্রদান করা হয়েছে। প্যাড ডিজাইনে সাধারণত থার্মাল রিলিফ অন্তর্ভুক্ত থাকে যা সোল্ডারিং সহজতর করার পাশাপাশি তাপ অপসারণ এবং শক্তিশালী আঠালোতার জন্য পর্যাপ্ত তামার ক্ষেত্রফল সরবরাহ করে। এই সুপারিশ অনুসরণ করা টম্বস্টোনিং (রিফ্লো সময় এক প্রান্ত উঠে যাওয়া) প্রতিরোধ করতে এবং নির্ভরযোগ্য সোল্ডার জয়েন্ট নিশ্চিত করতে সহায়তা করে।
6. Soldering & Assembly Guidelines
6.1 IR Reflow Soldering Profile
The datasheet references J-STD-020B for lead-free process conditions. A generic profile is suggested with key limits:
- Pre-heat: ১৫০°C থেকে ২০০°C।
- প্রিহিট টাইম: সর্বোচ্চ ১২০ সেকেন্ডে ধীরে ধীরে তাপমাত্রা বাড়িয়ে flux সক্রিয় করুন।
- সর্বোচ্চ তাপমাত্রা: সর্বোচ্চ 260°C। তরল অবস্থার উপরের সময় (যেমন, 217°C) সোল্ডার পেস্ট স্পেসিফিকেশন অনুযায়ী নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।
- সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় সোল্ডারিং সময়: সর্বোচ্চ ১০ সেকেন্ড, এবং রিফ্লো দুইবারের বেশি করা উচিত নয়।
এটি জোর দেওয়া হয়েছে যে সর্বোত্তম প্রোফাইল নির্দিষ্ট PCB অ্যাসেম্বলির উপর নির্ভর করে, এবং চরিত্রায়ন প্রয়োজন।
6.2 হ্যান্ড সোল্ডারিং
যদি হাতে সোল্ডারিং করা অপরিহার্য হয়, তাহলে সোল্ডারিং আয়রনের তাপমাত্রা 300°C-এর বেশি হওয়া উচিত নয়, এবং প্রতিটি অপারেশনের জন্য সংস্পর্শের সময় সর্বোচ্চ 3 সেকেন্ডে সীমাবদ্ধ রাখতে হবে। অতিরিক্ত তাপ বা সময় LED প্যাকেজ বা অভ্যন্তরীণ ওয়্যার বন্ড ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে।
6.3 সংরক্ষণ ও হ্যান্ডলিং
LED গুলি আর্দ্রতা-সংবেদনশীল। প্রধান সংরক্ষণ নিয়মগুলির মধ্যে রয়েছে:
- সিল করা প্যাকেজ: ≤ 30°C এবং ≤ 70% RH তে সংরক্ষণ করুন। ড্রাই-প্যাক তারিখের এক বছরের মধ্যে ব্যবহার করুন।
- খোলা প্যাকেজ: আর্দ্রতা প্রতিরোধক ব্যাগ থেকে সরানো উপাদানগুলির জন্য, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ≤ ৩০°C এবং আপেক্ষিক আর্দ্রতা ≤ ৬০% RH হওয়া উচিত।
- ফ্লোর লাইফ: মূল প্যাকেজিং খোলার ১৬৮ ঘন্টার (৭ দিন) মধ্যে IR রিফ্লো সম্পন্ন করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
- পুনরায় বেকিং: যদি এক্সপোজারের সময় ১৬৮ ঘন্টা অতিক্রম করে, তাহলে সোল্ডারিংয়ের আগে শোষিত আর্দ্রতা অপসারণ এবং "পপকর্নিং" (রিফ্লো চলাকালীন প্যাকেজ ফাটল) প্রতিরোধ করতে কমপক্ষে ৪৮ ঘন্টার জন্য প্রায় ৬০°সে তাপমাত্রায় বেক করা প্রয়োজন।
6.4 পরিষ্কারকরণ
যদি সোল্ডারিং পরবর্তী পরিষ্কারের প্রয়োজন হয়, শুধুমাত্র নির্দিষ্ট অ্যালকোহল-ভিত্তিক দ্রাবক যেমন ইথাইল অ্যালকোহল বা আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল স্বাভাবিক তাপমাত্রায় এক মিনিটের কম সময়ের জন্য ব্যবহার করা উচিত। অনির্দিষ্ট রাসায়নিক প্লাস্টিক লেন্স বা প্যাকেজ উপাদান ক্ষতি করতে পারে।
7. প্যাকেজিং এবং অর্ডার তথ্য
7.1 টেপ এবং রিল স্পেসিফিকেশন
পণ্যটি স্ট্যান্ডার্ড হিসেবে এমবসড ক্যারিয়ার টেপে সরবরাহ করা হয়, যাতে একটি প্রতিরক্ষামূলক কভার টেপ থাকে এবং ৭-ইঞ্চি (১৭৮মিমি) ব্যাসের রিলে পেঁচানো থাকে। স্ট্যান্ডার্ড রিল পরিমাণ ৩০০০ টুকরা। অবশিষ্ট অর্ডারের জন্য ন্যূনতম প্যাকিং পরিমাণ ৫০০ টুকরা পাওয়া যায়। টেপ এবং রিলের মাত্রা ANSI/EIA-481 স্পেসিফিকেশন অনুসরণ করে, যা স্ট্যান্ডার্ড অটোমেটেড অ্যাসেম্বলি সরঞ্জামের ফিডারের সাথে সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে।
৮. অ্যাপ্লিকেশন নোট এবং ডিজাইন বিবেচনা
8.1 Typical Application Circuits
The most common drive method is a voltage source (VCC) একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টরের (R) সাথে সিরিজেS). রেজিস্টরের মান ওহমের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে: RS = (VCC - VF) / IFউদাহরণস্বরূপ, 5V সরবরাহ, একটি সাধারণ VF 2.2V, এবং কাঙ্ক্ষিত IF 20mA: RS = (5 - 2.2) / 0.02 = 140 Ω। নিকটতম স্ট্যান্ডার্ড মান (যেমন, 150 Ω) নির্বাচন করা হবে, যা কারেন্ট সামান্য কমিয়ে দেবে। রেজিস্টরের পাওয়ার রেটিং অন্তত IF2 * RS.
8.2 Thermal Management
যদিও শক্তি অপচয় কম (সর্বোচ্চ 75mW), সঠিক তাপীয় নকশা LED-এর আয়ু বাড়ায়। সুপারিশকৃত PCB প্যাডটি পর্যাপ্ত তামার এলাকার সাথে সংযুক্ত রয়েছে তা নিশ্চিত করুন যাতে এটি একটি হিট সিঙ্ক হিসেবে কাজ করে। উচ্চ পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রায় একটানা সর্বোচ্চ কারেন্টে (30mA DC) পরিচালনা করা এড়িয়ে চলুন, কারণ এটি লুমেন হ্রাসকে ত্বরান্বিত করে।
8.3 Reverse Voltage Protection
যেহেতু ডিভাইসটি বিপরীত বায়াসের জন্য ডিজাইন করা হয়নি, তাই যে সার্কিটে বিপরীত ভোল্টেজ সম্ভব (যেমন, ব্যাক-টু-ব্যাক LED কনফিগারেশন বা ইন্ডাকটিভ লোডের ক্ষেত্রে), সেখানে সুরক্ষা অন্তর্ভুক্ত করা বুদ্ধিমানের কাজ। LED-এর সাথে সমান্তরালে একটি সাধারণ ডায়োড (ক্যাথোড থেকে অ্যানোড) এই সুরক্ষা প্রদান করতে পারে।
9. Technical Comparison and Differentiation
LTST-E212KRKGWT-এর প্রাথমিক পার্থক্য হল একটি প্রমিত SMD প্যাকেজের মধ্যে এর দ্বৈত-উৎস (AlInGaP/InGaN), দ্বৈত-রঙের ক্ষমতা। একক-রঙের LED-এর তুলনায়, এটি নকশার নমনীয়তা প্রদান করে। অন্যান্য দ্বি-রঙের LED-এর বিরুদ্ধে, এটি পরিপক্ক, দক্ষ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান (লালের জন্য AlInGaP, সবুজের জন্য InGaN) ব্যবহার করে যা সাধারণত ভাল আলোকিত কার্যকারিতা এবং তাপমাত্রার উপর স্থিতিশীল কর্মক্ষমতার ফলাফল দেয়। এর বিচ্ছুরিত লেন্স থেকে প্রাপ্ত 120-ডিগ্রির প্রশস্ত দর্শন কোণ সংকীর্ণ-কোণযুক্ত LED-এর তুলনায় একটি মূল বৈশিষ্ট্য, যা বিস্তৃত-এলাকার দৃশ্যমানতা প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটিকে শ্রেষ্ঠত্ব দেয়।
10. Frequently Asked Questions (FAQs)
10.1 Can I drive this LED directly from a 3.3V or 5V microcontroller pin?
উত্তর: না, সরাসরি নয়। মাইক্রোকন্ট্রোলার GPIO পিনগুলি হল সীমিত কারেন্ট সোর্সিং/সিঙ্কিং ক্ষমতা (প্রায়ই 20-25mA) সহ ভোল্টেজ উৎস। একটি LED সরাসরি সংযোগ করলে LED-এর সর্বোচ্চ কারেন্ট এবং GPIO পিনের রেটিং উভয়ই অতিক্রম করার ঝুঁকি থাকে, যা উভয়কেই ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। সর্বদা একটি সিরিজ কারেন্ট-সীমাবদ্ধ রোধক বা একটি ট্রানজিস্টর ড্রাইভার সার্কিট ব্যবহার করুন।
10.2 Peak Wavelength এবং Dominant Wavelength-এর মধ্যে পার্থক্য কী?
উত্তর: Peak Wavelength (λP) হল সেই একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেখানে বর্ণালী শক্তি বণ্টন সর্বোচ্চ। Dominant Wavelength (λd) হল একবর্ণী আলোর সেই একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য যা, একটি নির্দিষ্ট সাদা রেফারেন্সের সাথে মিশ্রিত হলে, LED-এর অনুভূত রঙের সাথে মেলে। λd মানুষের রঙের উপলব্ধির সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
10.3 সংরক্ষণের শর্তগুলো এত কঠোর কেন?
উত্তর: প্লাস্টিক LED প্যাকেজ বাতাস থেকে আর্দ্রতা শোষণ করতে পারে। উচ্চ-তাপমাত্রার রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার সময়, এই আটকে থাকা আর্দ্রতা দ্রুত বাষ্পীভূত হয়ে অভ্যন্তরীণ চাপ সৃষ্টি করতে পারে, যা প্যাকেজের স্তর পৃথক করে দিতে পারে বা ডাই ফাটল সৃষ্টি করতে পারে ("পপকর্নিং")। এই ব্যর্থতার ধরন প্রতিরোধ করতে কঠোর সংরক্ষণ ও বেকিং পদ্ধতির মাধ্যমে আর্দ্রতার পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করা হয়।
11. Practical Design Case Study
Scenario: একটি নেটওয়ার্ক রাউটারের জন্য একটি স্ট্যাটাস ইন্ডিকেটর প্যানেল ডিজাইন করা যা খুব কম্প্যাক্ট স্থানে লাল (ফল্ট/ত্রুটি) এবং সবুজ (কার্যক্ষম/প্রস্তুত) ইন্ডিকেটর প্রয়োজন।
Implementation: LTST-E212KRKGWT ব্যবহার করে একটি একক PCB ফুটপ্রিন্ট উভয় অবস্থার রঙের জন্য ব্যবহার করা যায়। PCB লেআউটে সুপারিশকৃত প্যাড প্যাটার্ন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। মাইক্রোকন্ট্রোলার ফার্মওয়্যার দুটি GPIO পিন নিয়ন্ত্রণ করে, প্রতিটি একটি উপযুক্ত কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টরের (যেমন, 5V সরবরাহের জন্য 150Ω) মাধ্যমে LED-এর পিন 1 (কমন অ্যানোড)-এর সাথে সংযুক্ত। একটি GPIO পিন 3 (লাল ক্যাথোড) চালনা করে, এবং অন্যটি পিন 4 (সবুজ ক্যাথোড) চালনা করে। দুটি পৃথক একরঙা LED ব্যবহার করার তুলনায় এই নকশা প্রয়োজনীয় PCB স্থান অর্ধেক করে এবং সংযোজন সহজ করে।
12. কার্যনির্বাহী নীতি
লাইট এমিটিং ডায়োড (LED) হল সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্সের মাধ্যমে আলো নির্গত করে। যখন p-n জাংশনের উপর একটি ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন n-টাইপ অঞ্চল থেকে ইলেকট্রনগুলি সক্রিয় স্তরের মধ্যে p-টাইপ অঞ্চল থেকে হোলগুলির সাথে পুনর্মিলিত হয়। এই পুনর্মিলন ফোটন (আলো) আকারে শক্তি মুক্ত করে। নির্গত আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য (রঙ) ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়। LTST-E212KRKGWT লাল আলোর জন্য AlInGaP (অ্যালুমিনিয়াম ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম ফসফাইড) এবং সবুজ আলোর জন্য InGaN (ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম নাইট্রাইড) ব্যবহার করে, প্রতিটি উপাদান তার নিজস্ব বর্ণালীতে এর দক্ষতা এবং রঙের বিশুদ্ধতার জন্য বেছে নেওয়া হয়েছে।
১৩. প্রযুক্তি প্রবণতা
এই ধরনের SMD LED-গুলোর সাধারণ প্রবণতা হলো উচ্চতর আলোকিক কার্যকারিতার দিকে (প্রতি ওয়াট বৈদ্যুতিক ইনপুটে বেশি আলোর আউটপুট), কঠোর বিনিংয়ের মাধ্যমে উন্নত রঙের সামঞ্জস্যতা, এবং আরও ক্ষুদ্রাকরণ যা আরও উচ্চ ঘনত্বের PCB ডিজাইন সক্ষম করে। উচ্চ তাপমাত্রা ও আর্দ্রতার অবস্থায় উন্নত নির্ভরযোগ্যতার উপরও ক্রমবর্ধমান জোর দেওয়া হচ্ছে, যাতে স্বয়ংচালিত ও শিল্প মান পূরণ করা যায়। অন্তর্নিহিত উপাদান বিজ্ঞান অগ্রসর হতে থাকে, নতুন অর্ধপরিবাহী যৌগ ও ন্যানো কাঠামো নিয়ে চলমান গবেষণার মাধ্যমে কার্যকারিতার সীমা বাড়ানো এবং নতুন রং সক্ষম করার জন্য।
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| টার্ম | ইউনিট/প্রতিনিধিত্ব | সরল ব্যাখ্যা | কেন গুরুত্বপূর্ণ |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | প্রতি ওয়াট বিদ্যুতের জন্য আলোর আউটপুট, যত বেশি হবে তত বেশি শক্তি সাশ্রয়ী। | সরাসরি শক্তি দক্ষতার গ্রেড এবং বিদ্যুতের খরচ নির্ধারণ করে। |
| আলোক প্রবাহ | lm (lumens) | উৎস দ্বারা নির্গত মোট আলো, যা সাধারণত "উজ্জ্বলতা" নামে পরিচিত। | আলোটি পর্যাপ্ত উজ্জ্বল কিনা তা নির্ধারণ করে। |
| Viewing Angle | ° (ডিগ্রি), উদাহরণস্বরূপ, ১২০° | যে কোণে আলোর তীব্রতা অর্ধেক কমে যায়, তা বিম প্রস্থ নির্ধারণ করে। | আলোকিত পরিসর এবং সমতা প্রভাবিত করে। |
| CCT (বর্ণ তাপমাত্রা) | K (কেলভিন), উদাহরণস্বরূপ, 2700K/6500K | আলোর উষ্ণতা/শীতলতা, কম মান হলুদাভ/উষ্ণ, বেশি মান সাদাটে/শীতল। | আলোকসজ্জার পরিবেশ এবং উপযুক্ত পরিস্থিতি নির্ধারণ করে। |
| CRI / Ra | এককহীন, ০–১০০ | বস্তুর রং সঠিকভাবে উপস্থাপনের ক্ষমতা, Ra≥৮০ ভালো। | রঙের সত্যতা প্রভাবিত করে, মল, যাদুঘরের মতো উচ্চ চাহিদার স্থানে ব্যবহৃত হয়। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | রঙিন LED-এর রঙের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য। | লাল, হলুদ, সবুজ একরঙা LED-এর বর্ণচ্ছটা নির্ধারণ করে। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | রঙের রেন্ডারিং এবং গুণমানকে প্রভাবিত করে। |
Electrical Parameters
| টার্ম | Symbol | সরল ব্যাখ্যা | নকশা বিবেচ্য বিষয় |
|---|---|---|---|
| ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ | Vf | LED চালু করার জন্য সর্বনিম্ন ভোল্টেজ, যেমন "শুরু করার থ্রেশহোল্ড"। | ড্রাইভার ভোল্টেজ অবশ্যই ≥Vf হতে হবে, সিরিজে সংযুক্ত LED-গুলির জন্য ভোল্টেজ যোগ হয়। |
| ফরওয়ার্ড কারেন্ট | If | সাধারণ LED অপারেশনের জন্য বর্তমান মান। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য সহনীয় সর্বোচ্চ কারেন্ট, ডিমিং বা ফ্ল্যাশিংয়ের জন্য ব্যবহৃত। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ যা LED সহ্য করতে পারে, তার বেশি হলে ব্রেকডাউন হতে পারে। | সার্কিটকে বিপরীত সংযোগ বা ভোল্টেজ স্পাইক প্রতিরোধ করতে হবে। |
| তাপীয় রোধ | Rth (°C/W) | চিপ থেকে সোল্ডারে তাপ স্থানান্তরের বিরুদ্ধে রোধ, যত কম হবে তত ভালো। | উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধের জন্য শক্তিশালী তাপ অপসারণ প্রয়োজন। |
| ESD Immunity | V (HBM), উদাহরণস্বরূপ, 1000V | ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ সহ্য করার ক্ষমতা, মান যত বেশি হবে, ক্ষতিগ্রস্ত হওয়ার সম্ভাবনা তত কম। | উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, বিশেষত সংবেদনশীল LED-এর জন্য, অ্যান্টি-স্ট্যাটিক ব্যবস্থা গ্রহণ করা প্রয়োজন। |
Thermal Management & Reliability
| টার্ম | মূল মেট্রিক | সরল ব্যাখ্যা | প্রভাব |
|---|---|---|---|
| জাংশন তাপমাত্রা | Tj (°C) | LED চিপের ভিতরের প্রকৃত অপারেটিং তাপমাত্রা। | প্রতি 10°C হ্রাস আয়ু দ্বিগুণ করতে পারে; খুব বেশি হলে আলোর ক্ষয়, রঙের পরিবর্তন ঘটায়। |
| লুমেন অবমূল্যায়ন | L70 / L80 (ঘন্টা) | প্রাথমিক উজ্জ্বলতার ৭০% বা ৮০% এ নামার সময়। | সরাসরি LED-এর "সার্ভিস লাইফ" নির্ধারণ করে। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | সময়ের পর বজায় থাকা উজ্জ্বলতার শতাংশ। | দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে উজ্জ্বলতা ধরে রাখার হার নির্দেশ করে। |
| রঙের পরিবর্তন | Δu′v′ বা ম্যাকঅ্যাডাম উপবৃত্ত | ব্যবহারের সময় রঙের পরিবর্তনের মাত্রা। | আলোক দৃশ্যে রঙের সামঞ্জস্যকে প্রভাবিত করে। |
| Thermal Aging | উপাদান অবনতি | দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রার কারণে অবনতি। | উজ্জ্বলতা হ্রাস, রঙের পরিবর্তন বা ওপেন-সার্কিট ব্যর্থতা ঘটাতে পারে। |
Packaging & Materials
| টার্ম | সাধারণ প্রকার | সরল ব্যাখ্যা | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| প্যাকেজ টাইপ | EMC, PPA, Ceramic | হাউজিং উপাদান চিপ রক্ষা করে, অপটিক্যাল/থার্মাল ইন্টারফেস প্রদান করে। | EMC: ভাল তাপ প্রতিরোধ, কম খরচ; Ceramic: ভাল তাপ অপসারণ, দীর্ঘ জীবনকাল। |
| চিপ কাঠামো | ফ্রন্ট, ফ্লিপ চিপ | চিপ ইলেক্ট্রোড বিন্যাস। | ফ্লিপ চিপ: উন্নত তাপ অপসারণ, উচ্চতর কার্যকারিতা, উচ্চ-শক্তির জন্য। |
| ফসফর কোয়াটিং | YAG, সিলিকেট, নাইট্রাইড | নীল চিপ ঢেকে রাখে, কিছুকে হলুদ/লালে রূপান্তরিত করে, সাদাতে মিশ্রিত করে। | বিভিন্ন ফসফর কার্যকারিতা, CCT, এবং CRI কে প্রভাবিত করে। |
| লেন্স/অপটিক্স | ফ্ল্যাট, মাইক্রোলেন্স, TIR | পৃষ্ঠের আলোক কাঠামো যা আলোর বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করে। | দর্শন কোণ এবং আলোর বণ্টন বক্ররেখা নির্ধারণ করে। |
Quality Control & Binning
| টার্ম | বিনিং কন্টেন্ট | সরল ব্যাখ্যা | উদ্দেশ্য |
|---|---|---|---|
| আলোক প্রবাহ বিন | কোড উদাহরণস্বরূপ, 2G, 2H | উজ্জ্বলতা অনুসারে গ্রুপ করা, প্রতিটি গ্রুপের ন্যূনতম/সর্বোচ্চ লুমেন মান রয়েছে। | একই ব্যাচে অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করে। |
| Voltage Bin | কোড যেমন, 6W, 6X | ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ রেঞ্জ অনুসারে গ্রুপ করা হয়েছে। | ড্রাইভার ম্যাচিং সহজতর করে, সিস্টেমের দক্ষতা উন্নত করে। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | রঙের স্থানাঙ্ক অনুযায়ী গ্রুপ করা হয়েছে, যাতে সীমা সংকীর্ণ থাকে। | রঙের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে, ফিক্সচারের ভিতরে অসম রঙ এড়ায়। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K ইত্যাদি। | CCT অনুসারে গোষ্ঠীবদ্ধ, প্রতিটির নিজস্ব সংশ্লিষ্ট স্থানাঙ্ক পরিসীমা রয়েছে। | বিভিন্ন দৃশ্যের CCT প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। |
Testing & Certification
| টার্ম | Standard/Test | সরল ব্যাখ্যা | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষা | ধ্রুব তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী আলোকসজ্জা, উজ্জ্বলতা ক্ষয় রেকর্ড করা। | LED-এর জীবনকাল অনুমান করতে ব্যবহৃত (TM-21 সহ)। |
| TM-21 | জীবনকাল অনুমান মান | LM-80 তথ্যের ভিত্তিতে প্রকৃত অবস্থার অধীনে জীবন অনুমান করে। | বৈজ্ঞানিক জীবন পূর্বাভাস প্রদান করে। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক, তাপীয় পরীক্ষা পদ্ধতি কভার করে। | শিল্প-স্বীকৃত পরীক্ষার ভিত্তি। |
| RoHS / REACH | পরিবেশগত সার্টিফিকেশন | ক্ষতিকর পদার্থ (সীসা, পারদ) নেই তা নিশ্চিত করে। | আন্তর্জাতিকভাবে বাজার প্রবেশের প্রয়োজনীয়তা। |
| ENERGY STAR / DLC | শক্তি দক্ষতা প্রত্যয়ন | আলোকসজ্জার জন্য শক্তি দক্ষতা এবং কর্মক্ষমতা প্রত্যয়ন। | সরকারি ক্রয়, ভর্তুকি কর্মসূচিতে ব্যবহৃত, প্রতিযোগিতামূলকতা বৃদ্ধি করে। |