১. পণ্য বিবরণ
এই নথিটি একটি সারফেস-মাউন্ট ডিভাইস (SMD) LED ল্যাম্পের সম্পূর্ণ প্রযুক্তিগত বিবরণ সরবরাহ করে। স্বয়ংক্রিয় মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড (PCB) সমাবেশের জন্য ডিজাইন করা, এই উপাদানটি ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের বিস্তৃত পরিসরে স্থান-সীমাবদ্ধ প্রয়োগের জন্য আদর্শ।
1.1 Features
- RoHS পরিবেশগত নির্দেশিকা অনুসারী।
- লাল আলো নির্গতকারী একটি অতিউজ্জ্বল অ্যালুমিনিয়াম ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম ফসফাইড (AllnGaP) সেমিকন্ডাক্টর চিপ ব্যবহার করে।
- স্বয়ংক্রিয় হ্যান্ডলিংয়ের জন্য ৭ ইঞ্চি ব্যাসের রিলে জড়ানো ৮ মিমি টেপে প্যাকেজ করা হয়েছে।
- স্ট্যান্ডার্ড EIA প্যাকেজ ফুটপ্রিন্ট।
- ইনপুট স্ট্যান্ডার্ড ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC) লজিক লেভেলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
- স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস অ্যাসেম্বলি সরঞ্জামের সাথে সামঞ্জস্যের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
- আদর্শ ইনফ্রারেড (আইআর) রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়া সহ্য করতে সক্ষম।
1.2 লক্ষ্য অ্যাপ্লিকেশন
এই এলইডি একটি সংক্ষিপ্ত, নির্ভরযোগ্য নির্দেশক বা ব্যাকলাইট উৎস প্রয়োজন এমন বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত, যার মধ্যে রয়েছে কিন্তু সীমাবদ্ধ নয়:
- টেলিকমিউনিকেশন ডিভাইস, অফিস অটোমেশন সরঞ্জাম, গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি এবং শিল্প নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা।
- কীপ্যাড এবং কীবোর্ডের জন্য ব্যাকলাইটিং।
- স্ট্যাটাস এবং পাওয়ার ইন্ডিকেটর।
- মাইক্রো-ডিসপ্লে এবং প্যানেল ইন্ডিকেটর।
- সংকেত এবং প্রতীকী আলোকসজ্জা।
2. প্রযুক্তিগত প্যারামিটার: গভীর উদ্দেশ্যমূলক ব্যাখ্যা
নিম্নলিখিত বিভাগগুলি ডিভাইসের বৈদ্যুতিক, অপটিক্যাল এবং পরিবেশগত স্পেসিফিকেশনের বিশদ বিশ্লেষণ প্রদান করে।
2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং
এই মানগুলি সেই সীমা উপস্থাপন করে যার বাইরে ডিভাইসে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এই শর্তে অপারেশন নিশ্চিত করা হয় না। সমস্ত রেটিং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা (Ta) 25°C এ নির্দিষ্ট করা হয়েছে।
- Power Dissipation (Pd): 50 mW. ডিভাইসটি তাপ হিসাবে সর্বোচ্চ এই পরিমাণ শক্তি অপচয় করতে পারে।
- Peak Forward Current (IF(PEAK)): 40 mA. এটি সর্বাধিক অনুমোদিত তাত্ক্ষণিক ফরোয়ার্ড কারেন্ট, যা সাধারণত পালসড অবস্থার অধীনে নির্দিষ্ট করা হয় (1/10 ডিউটি সাইকেল, 0.1ms পালস প্রস্থ) অতিরিক্ত গরম হওয়া রোধ করতে।
- Continuous Forward Current (IF): 20 mA. এটি অবিচ্ছিন্ন অপারেশনের জন্য সর্বাধিক সুপারিশকৃত ডিসি কারেন্ট।
- বিপরীত ভোল্টেজ (VR): 5 V. এই মানের বেশি বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে জংশন ব্রেকডাউন হতে পারে।
- অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা: -30°C থেকে +85°C। ডিভাইসটি কার্যকর করার জন্য ডিজাইন করা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার পরিসীমা।
- সংরক্ষণ তাপমাত্রার পরিসীমা: -40°C থেকে +85°C। অপারেশনবিহীন সংরক্ষণের জন্য তাপমাত্রার পরিসীমা।
- ইনফ্রারেড রিফ্লো সোল্ডারিং শর্ত: 260°C সর্বোচ্চ তাপমাত্রা সর্বাধিক 10 সেকেন্ডের জন্য। এটি সেই তাপীয় প্রোফাইল সংজ্ঞায়িত করে যা প্যাকেজটি সংযোজনকালে সহ্য করতে পারে।
2.2 Electro-Optical Characteristics
এই প্যারামিটারগুলি সাধারণ অপারেটিং অবস্থার অধীনে ডিভাইসের সাধারণ কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে (Ta=25°C, IF=10mA যদি না উল্লেখ করা থাকে)।
- Luminous Intensity (IV): ২.৮ থেকে ২৮.০ mcd (millicandela)। আলোক আউটপুটের অনুভূত উজ্জ্বলতা। বিস্তৃত পরিসর একটি বিনিং সিস্টেমের মাধ্যমে পরিচালনা করা হয়।
- Viewing Angle (2θ1/2): ১৩০ ডিগ্রি। এটি সেই সম্পূর্ণ কোণ যেখানে লুমিনাস ইনটেনসিটি অক্ষের উপর পরিমাপকৃত মানের অর্ধেকে নেমে আসে। এরকম একটি প্রশস্ত ভিউইং অ্যাঙ্গেল একটি বিস্তৃত, বিচ্ছুরিত আলোর প্যাটার্ন প্রদান করে যা ইন্ডিকেটরগুলির জন্য উপযুক্ত।
- Peak Emission Wavelength (λP): ৬৫০.০ nm (nanometers)। যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যে স্পেকট্রাল পাওয়ার আউটপুট সর্বোচ্চ হয়।
- Dominant Wavelength (λd): ৬৩০.০ থেকে ৬৪৫.০ nm। এটি সেই একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য যা মানুষের চোখ দ্বারা অনুভূত হয় এবং রঙটি (এই ক্ষেত্রে লাল) সংজ্ঞায়িত করে। এটি CIE ক্রোমাটিসিটি ডায়াগ্রাম থেকে প্রাপ্ত।
- Spectral Line Half-Width (Δλ): 20 nm (typical). এটি নির্গত আলোর বর্ণালী বিশুদ্ধতা বা ব্যান্ডউইডথ নির্দেশ করে, যা সর্বোচ্চ শক্তির অর্ধেক বিন্দুতে বর্ণালীর প্রস্থ হিসাবে পরিমাপ করা হয়।
- Forward Voltage (VF): 1.6 to 2.4 V. LED-এর দুই প্রান্তে ভোল্টেজ ড্রপ যখন নির্দিষ্ট পরীক্ষা কারেন্ট (10mA) প্রয়োগ করা হয়।
- বিপরীতমুখী কারেন্ট (IR): সর্বোচ্চ ১০ μA (মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ার)। সর্বোচ্চ বিপরীতমুখী ভোল্টেজ (৫V) প্রয়োগ করলে যে সামান্য লিকেজ কারেন্ট প্রবাহিত হয়।
3. বিনিং সিস্টেম ব্যাখ্যা
উৎপাদন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সামঞ্জস্যপূর্ণ উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করতে, LED গুলিকে পারফরম্যান্স গ্রুপ বা "বিন" এ বাছাই করা হয়।
3.1 Luminous Intensity Bin Code
এই পণ্যের প্রাথমিক বিনিং 10mA-তে পরিমাপ করা আলোকিত তীব্রতার উপর ভিত্তি করে। প্রতিটি বিনের মধ্যে সহনশীলতা হল +/-15%।
- Bin H: 2.8 - 4.5 mcd
- Bin J: 4.5 - 7.1 mcd
- Bin K: 7.1 - 11.2 mcd
- Bin L: 11.2 - 18.0 mcd
- Bin M: 18.0 - 28.0 mcd
এই সিস্টেম ডিজাইনারদের তাদের নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত উজ্জ্বলতা গ্রেড নির্বাচন করতে সক্ষম করে, খরচ এবং কর্মক্ষমতার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রেখে।
4. Performance Curve Analysis
সোর্স ডকুমেন্টে নির্দিষ্ট গ্রাফিকাল ডেটা উল্লেখ করা থাকলেও, এখানে মূল সম্পর্কগুলো স্ট্যান্ডার্ড LED ফিজিক্স এবং প্রদত্ত প্যারামিটারগুলোর ভিত্তিতে বর্ণনা করা হয়েছে।
4.1 কারেন্ট বনাম ভোল্টেজ (আই-ভি) বৈশিষ্ট্য
একটি এলইডি হল একটি ডায়োড। এর ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (VF) ফরওয়ার্ড কারেন্ট (IF). নির্দিষ্ট VF 1.6V থেকে 2.4V এর পরিসীমা 10mA-এ একটি লাল AllnGaP LED-এর জন্য সাধারণ। সুপারিশকৃত অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট (20mA) এর উপরে পরিচালনা করলে VF সামান্য বৃদ্ধি পাবে কিন্তু প্রাথমিকভাবে অত্যধিক তাপ উৎপন্ন করবে, যা দক্ষতা এবং আয়ু হ্রাস করবে।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
The light output (IV) is approximately proportional to the forward current over a significant range. However, efficiency tends to drop at very high currents due to increased thermal effects and other non-ideal semiconductor behaviors. Driving the LED at the typical 10mA or 20mA ensures optimal efficiency and reliability.
4.3 Temperature Dependence
LED performance is temperature-sensitive. As the junction temperature increases:
- Forward Voltage (VF): হ্রাস পায়। এটির একটি নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ রয়েছে।
- Luminous Intensity (IV): হ্রাস পায়। উচ্চতর তাপমাত্রা সেমিকন্ডাক্টরের অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা হ্রাস করে, যার ফলে একই কারেন্টে আলোর আউটপুট কমে যায়।
- Dominant Wavelength (λd): সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে, যা অনুভূত রঙের আভা পরিবর্তন করতে পারে।
4.4 Spectral Distribution
The emission spectrum centers around a peak wavelength (λP) ৬৫০ ন্যানোমিটারের একটি প্রভাবশালী তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) যার সাধারণ অর্ধ-প্রস্থ (Δλ) ২০ ন্যানোমিটার। এটি একটি সম্পৃক্ত লাল রং তৈরি করে। প্রভাবশালী তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λd), যা অনুভূত রঙকে সংজ্ঞায়িত করে, ৬৩০ nm থেকে ৬৪৫ nm এর মধ্যে অবস্থিত।
5. যান্ত্রিক ও প্যাকেজ তথ্য
5.1 প্যাকেজের মাত্রা
ডিভাইসটি একটি স্ট্যান্ডার্ড সারফেস-মাউন্ট প্যাকেজ আউটলাইন মেনে চলে। প্রধান মাত্রাগুলির মধ্যে দৈর্ঘ্যে প্রায় 1.6mm, প্রস্থে 0.8mm এবং উচ্চতায় 0.6mm আকারের একটি বডি অন্তর্ভুক্ত (উৎসে নির্দিষ্ট ড্রয়িং উল্লেখ করা হয়েছে)। অন্যথায় উল্লেখ না করা পর্যন্ত সমস্ত মাত্রিক সহনশীলতা হল ±0.1mm। লেন্সটি জল-স্বচ্ছ, যা AllnGaP চিপের স্বাভাবিক লাল রং দৃশ্যমান হতে দেয়।
5.2 সুপারিশকৃত PCB ল্যান্ড প্যাটার্ন
নির্ভরযোগ্য সোল্ডারিং এবং সঠিক অ্যালাইনমেন্ট নিশ্চিত করতে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের জন্য একটি প্রস্তাবিত সোল্ডার প্যাড লেআউট প্রদান করা হয়েছে। রিফ্লো চলাকালে ভালো সোল্ডার ফিলেট গঠনে সহায়তা করার পাশাপাশি সোল্ডার ব্রিজিংয়ের ঝুঁকি কমাতে এই প্যাটার্নটি ডিজাইন করা হয়েছে।
5.3 পোলারিটি শনাক্তকরণ
LED প্যাকেজে ক্যাথোড (নেগেটিভ টার্মিনাল) সাধারণত একটি ভিজ্যুয়াল মার্কার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যেমন একটি খাঁজ, একটি সবুজ বিন্দু, বা লেন্সের একটি কাটা কোণ। সংযোজনকালে সঠিক পোলারিটি অবশ্যই মেনে চলতে হবে, কারণ বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে ডিভাইসটি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 IR রিফ্লো সোল্ডারিং প্যারামিটারস
ডিভাইসটি সীসামুক্ত (Pb-free) সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। JEDEC মান অনুসরণ করে একটি প্রস্তাবিত রিফ্লো প্রোফাইল সরবরাহ করা হয়েছে।
- প্রিহিট তাপমাত্রা: 150°C থেকে 200°C।
- প্রিহিট টাইম: সর্বোচ্চ 120 সেকেন্ড।
- পিক বডি টেম্পারেচার: সর্বোচ্চ ২৬০°সে.
- ২৬০°সে.-এর উপরে সময়: সর্বোচ্চ ১০ সেকেন্ড।
- রিফ্লো পাসের সংখ্যা: সর্বোচ্চ দুইবার।
6.2 হ্যান্ড সোল্ডারিং (যদি প্রয়োজন হয়)
যদি ম্যানুয়াল সোল্ডারিং প্রয়োজন হয়, অত্যন্ত সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে:
- আয়রন তাপমাত্রা: সর্বোচ্চ 300°C।
- সোল্ডারিং সময়: প্রতি লিডে সর্বোচ্চ ৩ সেকেন্ড।
- সোল্ডারিং প্রচেষ্টার সংখ্যা: প্রতি সংযোগের জন্য শুধুমাত্র একবার।
6.3 সংরক্ষণ শর্ত
Moisture sensitivity level (MSL) হল SMD উপাদানগুলির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর।
- সিল করা প্যাকেজ (শোষক সহ): ≤৩০°C এবং ≤৯০% RH তে সংরক্ষণ করুন। শুষ্ক-প্যাক তারিখের এক বছরের মধ্যে ব্যবহার করুন।
- খোলা প্যাকেজ: ≤30°C এবং ≤60% RH তে সংরক্ষণ করুন। উপাদানগুলো এক সপ্তাহের মধ্যে IR রিফ্লো করা উচিত (MSL 3)।
- বর্ধিত সংরক্ষণ (ব্যাগের বাইরে): ডেসিক্যান্ট সহ একটি সিল করা পাত্রে বা একটি নাইট্রোজেন ডেসিকেটরে সংরক্ষণ করুন। এক সপ্তাহের বেশি সংরক্ষণ করা হলে, সোল্ডারিংয়ের আগে শোষিত আর্দ্রতা অপসারণ এবং রিফ্লোর সময় "পপকর্নিং" প্রতিরোধের জন্য কমপক্ষে 20 ঘন্টা 60°C তে বেক করতে হবে।
6.4 Cleaning
যদি সোল্ডারিং-পরবর্তী পরিষ্কারকরণ প্রয়োজন হয়, শুধুমাত্র অনুমোদিত অ্যালকোহল-ভিত্তিক দ্রাবক যেমন আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল (আইপিএ) বা ইথাইল অ্যালকোহল ব্যবহার করুন। নিমজ্জন স্বাভাবিক তাপমাত্রায় এক মিনিটের কম সময়ের জন্য হওয়া উচিত। অনির্দিষ্ট রাসায়নিক ক্লিনার LED লেন্স বা প্যাকেজ উপাদান ক্ষতি করতে পারে।
7. প্যাকেজিং এবং অর্ডার তথ্য
7.1 টেপ এবং রিল স্পেসিফিকেশন
স্বয়ংক্রিয় সংযোজন জন্য উপাদানগুলি এমবসড ক্যারিয়ার টেপে সরবরাহ করা হয়।
- ক্যারিয়ার টেপ প্রস্থ: ৮ মিমি।
- রিলের ব্যাস: ৭ ইঞ্চি।
- প্রতি রিলে পরিমাণ: 3000 pieces (standard full reel).
- Minimum Order Quantity (MOQ) for Remainders: 500 pieces.
- পকেট সিলিং: খালি পকেটগুলি কভার টেপ দিয়ে সিল করা হয়।
- অনুপস্থিত উপাদান: শিল্প মান অনুযায়ী (ANSI/EIA 481), সর্বাধিক দুটি পরপর অনুপস্থিত ল্যাম্প অনুমোদিত।
8. অ্যাপ্লিকেশন পরামর্শ এবং ডিজাইন বিবেচনা
8.1 সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট
LED হল একটি কারেন্ট-চালিত ডিভাইস। অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করতে এবং কারেন্ট হগিং প্রতিরোধ করতে, বিশেষত একাধিক LED সমান্তরালে চালানোর সময়, প্রতিটি LED-এর সাথে সিরিজে একটি কারেন্ট-সীমাবদ্ধ রোধক ব্যবহার করতে হবে। রোধকের মান (R) ওহমের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়: R = (VSUPPLY - VF) / IF, যেখানে VF হল LED-এর ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ যা কাঙ্ক্ষিত কারেন্ট I-এ পরিমাপ করা হয়।F। ডেটাশিট থেকে সর্বোচ্চ VF ব্যবহার করে (2.4V) গণনায় নিশ্চিত করে যে ডিভাইস-থেকে-ডিভাইস ভিন্নতা থাকলেও কারেন্ট লক্ষ্যমাত্রা অতিক্রম করে না।
8.2 ডিজাইন বিবেচ্য বিষয়
- তাপ ব্যবস্থাপনা: যদিও বিদ্যুৎ অপচয় কম (সর্বোচ্চ 50mW), PCB প্যাডের মাধ্যমে একটি ভালো তাপীয় পথ নিশ্চিত করা স্থির আলোর আউটপুট এবং দীর্ঘায়ু বজায় রাখতে সহায়তা করে, বিশেষ করে উচ্চ পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রায় বা উচ্চতর ড্রাইভ কারেন্টে।
- ESD (ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ) সুরক্ষা: LED গুলি স্থির বিদ্যুতের প্রতি সংবেদনশীল। হ্যান্ডলিং এবং সংযোজন করার সময় যথাযথ ESD নিয়ন্ত্রণ (কব্জি স্ট্র্যাপ, গ্রাউন্ডেড ওয়ার্কস্টেশন, পরিবাহী ফ্লোরিং) বাস্তবায়ন করতে হবে।
- Optical Design: 130-ডিগ্রি দর্শন কোণ বিস্তৃত আলোকসজ্জা প্রদান করে। আরও কেন্দ্রীভূত আলোর জন্য, বাহ্যিক লেন্স বা আলোর গাইড প্রয়োজন হতে পারে।
9. প্রযুক্তিগত তুলনা এবং পার্থক্য
এই AllnGaP লাল LED নির্দিষ্ট সুবিধা প্রদান করে:
- বনাম প্রচলিত GaAsP লাল LED: AllnGaP প্রযুক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর আলোকিত দক্ষতা প্রদান করে, ফলে একই কারেন্টে উজ্জ্বল আউটপুট অথবা কম শক্তিতে সমতুল্য উজ্জ্বলতা পাওয়া যায়।
- বনাম স্ট্যান্ডার্ড থ্রু-হোল এলইডি: এসএমডি প্যাকেজ অনেক বেশি সমাবেশ ঘনত্ব সক্ষম করে, সম্পূর্ণ স্বয়ংক্রিয় উৎপাদন লাইনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, এবং পিসিবিতে সীসা বাঁকানো ও গর্ত করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
- মূল সুবিধা: AllnGaP-এর উচ্চ উজ্জ্বলতা, প্রশস্ত দৃশ্যমান কোণ এবং একটি কমপ্যাক্ট, রিফ্লো-সোল্ডারযোগ্য প্যাকেজের সমন্বয় এই ডিভাইসটিকে আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের জন্য অত্যন্ত বহুমুখী করে তোলে।
10. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (প্রযুক্তিগত প্যারামিটারের ভিত্তিতে)
10.1 আমি কি এই LED-টি সরাসরি একটি 3.3V বা 5V লজিক পিন থেকে চালাতে পারি?
না, একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর ছাড়া নয়। সরাসরি সংযোগ করলে এটি খুব বেশি কারেন্ট টানার চেষ্টা করবে, যা শুধুমাত্র পিনের কারেন্ট ক্ষমতা এবং LED-এর ডাইনামিক রেজিস্ট্যান্স দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকবে, এর ফলে LED নষ্ট হয়ে যেতে পারে বা ড্রাইভিং IC ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। সর্বদা একটি সিরিজ রেজিস্টর ব্যবহার করুন।
10.2 Luminous Intensity-তে (2.8 থেকে 28.0 mcd) এত বিস্তৃত পরিসর কেন রয়েছে?
এটি সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের স্বাভাবিক তারতম্যের কারণে। বিনিং সিস্টেম (H থেকে M) পরিমাপকৃত উজ্জ্বলতা অনুসারে অংশগুলোকে বাছাই করে। কোনো অ্যাপ্লিকেশনে সামঞ্জস্যপূর্ণ চেহারা পেতে, একই তীব্রতা বিনের LED গুলো নির্দিষ্ট করুন এবং ব্যবহার করুন।
10.3 যদি আমি 20mA ধারাবাহিক কারেন্ট রেটিং অতিক্রম করি তাহলে কী হবে?
রেটিং অতিক্রম করলে জংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। এটি সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের অবনতি ত্বরান্বিত করে, যা আলোর আউটপুটে স্থায়ী ও দ্রুত হ্রাস (লুমেন অবমূল্যায়ন) ঘটায় এবং সম্ভাব্য বিপর্যয়কর ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। সর্বদা সার্কিট ডিজাইন করুন যাতে তা অ্যাবসলিউট ম্যাক্সিমাম রেটিংসের মধ্যে কাজ করে।
11. ব্যবহারিক ব্যবহারের উদাহরণ
11.1 ডিজাইন কেস: স্ট্যাটাস ইন্ডিকেটর প্যানেল
Scenario: 5V রেল থেকে চালিত, 10টি অভিন্ন লাল অবস্থা নির্দেশক সহ একটি কন্ট্রোল প্যানেল ডিজাইন করা। অভিন্ন উজ্জ্বলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
Design Steps:
- ড্রাইভ কারেন্ট নির্বাচন করুন: I নির্বাচন করুনF = 10mA ভালো উজ্জ্বলতা এবং দীর্ঘ জীবনকালের জন্য।
- প্রতিরোধকের মান গণনা করুন: Use the maximum VF (2.4V) for worst-case design. R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260 Ohms. The nearest standard E24 value is 270 Ohms.
- প্রতিরোধকের ক্ষমতা গণনা করুন: P = I2 * R = (0.01)2 * 270 = 0.027W. একটি স্ট্যান্ডার্ড 1/8W (0.125W) বা 1/10W প্রতিরোধক যথেষ্ট।
- LED Bin নির্দিষ্ট করুন: সমস্ত 10টি নির্দেশক মেলাতে, ক্রয় আদেশে একটি একক আলোকিত তীব্রতা বিন (যেমন, Bin L: 11.2-18.0 mcd) থেকে LED নির্দিষ্ট করুন।
- PCB লেআউট: সুপারিশকৃত ল্যান্ড প্যাটার্ন ব্যবহার করুন। প্যানেল ডিজাইনটি 130-ডিগ্রি দর্শন কোণ নিশ্চিত করুন যাতে উদ্দেশ্যমূলক ব্যবহারকারীর অবস্থান থেকে নির্দেশকটি দৃশ্যমান হয়।
১২. অপারেশন নীতির পরিচিতি
লাইট এমিটিং ডায়োড (LEDs) হল সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স নামক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তিকে সরাসরি আলোতে রূপান্তরিত করে। যখন p-n জাংশনের উপর ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন n-টাইপ অঞ্চল থেকে ইলেকট্রন এবং p-টাইপ অঞ্চল থেকে হোলগুলি সক্রিয় অঞ্চলে ইনজেক্ট হয়। যখন এই চার্জ বাহকগুলি পুনর্মিলিত হয়, তখন তারা শক্তি মুক্ত করে। একটি AllnGaP (অ্যালুমিনিয়াম ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম ফসফাইড) LED-এ, এই শক্তি প্রধানত দৃশ্যমান বর্ণালীর লাল অংশে ফোটন (আলো) হিসাবে মুক্তি পায়। নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য (রঙ) সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা ক্রিস্টাল গ্রোথ প্রক্রিয়ার সময় অ্যালুমিনিয়াম, ইন্ডিয়াম এবং গ্যালিয়ামের অনুপাত সামঞ্জস্য করে ইঞ্জিনিয়ার করা হয়।
১৩. প্রযুক্তির প্রবণতা ও উন্নয়ন
অপটোইলেকট্রনিক্স ক্ষেত্রটি ক্রমাগত বিকশিত হচ্ছে। শিল্পে দৃশ্যমান সাধারণ প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে:
- বর্ধিত দক্ষতা: চলমান উপাদান বিজ্ঞান ও চিপ ডিজাইন গবেষণার ফলে এমন এলইডি তৈরি হচ্ছে যা প্রতি ওয়াটে আরও বেশি লুমেন (lm/W) উৎপাদন করে, একই আলোর আউটপুটের জন্য বিদ্যুৎ খরচ হ্রাস করে।
- ক্ষুদ্রীকরণ: Package sizes continue to shrink (e.g., 0402, 0201 metric sizes) to enable even higher density on PCBs for ultra-compact devices.
- উন্নত বর্ণ সামঞ্জস্য: এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ এবং বিনিং কৌশলের অগ্রগতি ডমিনেন্ট ওয়েভলেংথ এবং লুমিনাস ইনটেনসিটির উপর আরও কঠোর সহনশীলতা প্রদান করে, যা ডিজাইনারদের রঙ এবং উজ্জ্বলতার উপর আরও সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ দেয়।
- ইন্টিগ্রেশন: ট্রেন্ডগুলির মধ্যে রয়েছে রঙ মিশ্রণের জন্য একক প্যাকেজে একাধিক এলইডি চিপ (আরজিবি) সংহত করা, বা "স্মার্ট" লাইটিং সমাধানের জন্য নিয়ন্ত্রণ আইসিগুলিকে এলইডির সাথে একত্রিত করা।
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) | Light output per watt of electricity, higher means more energy efficient. | সরাসরি শক্তি দক্ষতা গ্রেড এবং বিদ্যুৎ খরচ নির্ধারণ করে। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | উৎস থেকে নির্গত মোট আলো, সাধারণত "উজ্জ্বলতা" বলা হয়। | আলোটি যথেষ্ট উজ্জ্বল কিনা তা নির্ধারণ করে। |
| দর্শন কোণ | ° (ডিগ্রি), উদাহরণস্বরূপ, 120° | যে কোণে আলোর তীব্রতা অর্ধেকে নেমে আসে, তা বিমের প্রস্থ নির্ধারণ করে। | আলোকিত পরিসর এবং সমরূপতা প্রভাবিত করে। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), উদাহরণস্বরূপ, 2700K/6500K | আলোর উষ্ণতা/শীতলতা, কম মান হলদেটে/উষ্ণ, বেশি মান সাদাটে/শীতল। | আলোকসজ্জার পরিবেশ এবং উপযুক্ত পরিস্থিতি নির্ধারণ করে। |
| CRI / Ra | এককহীন, ০–১০০ | বস্তুর রঙ সঠিকভাবে উপস্থাপনের ক্ষমতা, Ra≥80 ভাল। | রঙের সত্যতা প্রভাবিত করে, মল, যাদুঘরের মতো উচ্চ চাহিদার স্থানে ব্যবহৃত। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, উদাহরণস্বরূপ, "5-step" | Color consistency metric, ছোট steps মানে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ রঙ। | একই ব্যাচের LED-গুলিতে অভিন্ন রঙ নিশ্চিত করে। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | রঙিন LED-এর রঙের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য। | লাল, হলুদ, সবুজ একরঙা LED-এর রঙের আভা নির্ধারণ করে। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | রঙ রেন্ডারিং এবং গুণমানকে প্রভাবিত করে। |
Electrical Parameters
| টার্ম | প্রতীক | সরল ব্যাখ্যা | নকশা বিবেচ্য বিষয় |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED চালু করার জন্য সর্বনিম্ন ভোল্টেজ, যেমন "শুরুর থ্রেশহোল্ড"। | ড্রাইভার ভোল্টেজ অবশ্যই ≥Vf হতে হবে, সিরিজ LED-এর জন্য ভোল্টেজ যোগ হয়। |
| ফরওয়ার্ড কারেন্ট | If | সাধারণ LED অপারেশনের জন্য বর্তমান মান। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| সর্বোচ্চ পালস কারেন্ট | Ifp | স্বল্প সময়ের জন্য সহনীয় সর্বোচ্চ কারেন্ট, যা ডিমিং বা ফ্ল্যাশিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED সহ্য করতে পারে এমন সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ, এর বেশি হলে ব্রেকডাউন হতে পারে। | সার্কিটকে অবশ্যই বিপরীত সংযোগ বা ভোল্টেজ স্পাইক প্রতিরোধ করতে হবে। |
| তাপীয় রোধ | Rth (°C/W) | চিপ থেকে সোল্ডারে তাপ স্থানান্তরের প্রতিরোধ, 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। | উৎপাদনে অ্যান্টি-স্ট্যাটিক ব্যবস্থা প্রয়োজন, বিশেষ করে সংবেদনশীল LED-এর জন্য। |
Thermal Management & Reliability
| টার্ম | Key Metric | সরল ব্যাখ্যা | প্রভাব |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED চিপের অভ্যন্তরে প্রকৃত কার্যকরী তাপমাত্রা। | প্রতি 10°C হ্রাস আয়ু দ্বিগুণ করতে পারে; অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রা আলোর ক্ষয় এবং বর্ণ পরিবর্তনের কারণ হয়। |
| লুমেন অবমূল্যায়ন | L70 / L80 (ঘণ্টা) | প্রাথমিক উজ্জ্বলতার 70% বা 80% এ নেমে আসতে প্রয়োজনীয় সময়। | সরাসরি LED-এর "সেবা জীবন" নির্ধারণ করে। |
| Lumen Maintenance | % (উদাহরণস্বরূপ, ৭০%) | সময়ের পর সংরক্ষিত উজ্জ্বলতার শতাংশ। | দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে উজ্জ্বলতা ধরে রাখার ক্ষমতা নির্দেশ করে। |
| রঙের পরিবর্তন | Δu′v′ or MacAdam ellipse | ব্যবহারের সময় রঙের পরিবর্তনের মাত্রা। | আলোক দৃশ্যে রঙের সামঞ্জস্যকে প্রভাবিত করে। |
| তাপীয় বার্ধক্য | 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 প্রকার | EMC, PPA, Ceramic | হাউজিং উপাদান চিপ রক্ষা করে, অপটিক্যাল/থার্মাল ইন্টারফেস প্রদান করে। | EMC: ভাল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম খরচ; সিরামিক: ভাল তাপ অপসারণ, দীর্ঘ জীবনকাল। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | চিপ ইলেক্ট্রোড বিন্যাস। | Flip chip: উন্নত তাপ অপসারণ, উচ্চতর কার্যকারিতা, উচ্চ-শক্তির জন্য। |
| ফসফর আবরণ | 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, টিআইআর | পৃষ্ঠের আলোক কাঠামো যা আলোর বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করে। | দর্শন কোণ এবং আলোর বণ্টন বক্ররেখা নির্ধারণ করে। |
Quality Control & Binning
| টার্ম | Binning Content | সরল ব্যাখ্যা | উদ্দেশ্য |
|---|---|---|---|
| আলোক প্রবাহ বিন | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | Ensures uniform brightness in same batch. |
| ভোল্টেজ বিন | কোড উদাহরণস্বরূপ, 6W, 6X | ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ রেঞ্জ অনুযায়ী গোষ্ঠীবদ্ধ। | ড্রাইভার ম্যাচিং সহজতর করে, সিস্টেম দক্ষতা উন্নত করে। |
| Color Bin | 5-ধাপ MacAdam উপবৃত্ত | রঙের স্থানাঙ্ক অনুযায়ী গোষ্ঠীবদ্ধ, নিবিড় পরিসীমা নিশ্চিত করা। | রঙের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে, আলোকসজ্জার মধ্যে 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 | মান/পরীক্ষা | সরল ব্যাখ্যা | তাৎপর্য |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | স্থির তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী আলোকসজ্জা, উজ্জ্বলতা ক্ষয় রেকর্ড করা। | LED জীবনকাল অনুমান করতে ব্যবহৃত (TM-21 সহ)। |
| TM-21 | জীবন 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 অন্তর্ভুক্ত করে। | শিল্প-স্বীকৃত পরীক্ষার ভিত্তি। |
| RoHS / REACH | পরিবেশগত প্রত্যয়ন | ক্ষতিকারক পদার্থ (সীসা, পারদ) নেই তা নিশ্চিত করে। | আন্তর্জাতিকভাবে বাজার প্রবেশের প্রয়োজনীয়তা। |
| ENERGY STAR / DLC | শক্তি দক্ষতা প্রত্যয়ন। | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |