সূচিপত্র
- ১. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ
- ১.১ মূল সুবিধাসমূহ
- ১.২ লক্ষ্য বাজার ও প্রয়োগ
- ২. প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ
- ২.১ আলোকমিতিক ও বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য (Ta=২৫°C)
- ২.২ তাপীয় বৈশিষ্ট্য
- ৩. বিনিং সিস্টেম ব্যাখ্যা
- ৩.১ ওয়েভলেংথ বিনিং স্ট্যান্ডার্ড
- ৪. কর্মক্ষমতা কার্ভ বিশ্লেষণ
- ৪.১ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ বনাম ফরোয়ার্ড কারেন্ট (IV কার্ভ)
- ৪.২ আপেক্ষিক বর্ণালী শক্তি বনাম জাংশন তাপমাত্রা
- ৪.৩ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বনাম অনুমোদিত ফরোয়ার্ড কারেন্ট
- ৪.৪ বিকিরণ প্যাটার্ন (দর্শন কোণ কার্ভ)
- ৫. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজ তথ্য
- ৫.১ প্যাকেজ মাত্রা এবং রূপরেখা অঙ্কন
- ৫.২ সুপারিশকৃত প্যাড লেআউট এবং স্টেনসিল ডিজাইন
- ৬. সোল্ডারিং এবং সমাবেশ নির্দেশিকা
- ৬.১ রিফ্লো সোল্ডারিং প্যারামিটার
- ৬.২ হ্যান্ডলিং এবং স্টোরেজ সতর্কতা
- ৭. প্যাকেজিং এবং অর্ডারিং তথ্য
- ৭.১ পণ্য প্যাকেজিং স্পেসিফিকেশন
- ৭.২ পার্ট নম্বরিং সিস্টেম (মডেল নামকরণ নিয়ম)
- ৮. প্রয়োগ সুপারিশ
- ৮.১ সাধারণ প্রয়োগ সার্কিট
- ৮.২ ডিজাইন বিবেচনা
- ৯. নির্ভরযোগ্যতা এবং গুণমানের মান
- ৯.১ নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষার মান
- ১০. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)
- ১০.১ কিভাবে এই RGB LED দিয়ে বিশুদ্ধ সাদা আলো অর্জন করব?
- ১০.২ আমি কি একটি একক কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট সোর্স থেকে তিনটি চ্যানেল সমান্তরালভাবে চালাতে পারি?
- ১০.৩ জাংশন তাপমাত্রার রঙের উপর কী প্রভাব ফেলে?
- ১১. ব্যবহারিক ডিজাইন কেস স্টাডি
- ১১.১ একটি রঙ-টিউনেবল ডেস্ক ল্যাম্পের নকশা
- ১২. প্রযুক্তিগত নীতি পরিচিতি
- ১২.১ RGB LED এর কার্যনীতি
- ১৩. প্রযুক্তি প্রবণতা
- ১৩.১ ফুল-কালার LED এর বিবর্তন
১. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ
SMD5050 RGB ফুল কালার LED হল একটি সারফেস-মাউন্ট ডিভাইস যা প্রাণবন্ত, বহু-রঙের আলোকসজ্জার প্রয়োজনে ডিজাইন করা হয়েছে। এটি একটি ৫.০মিমি x ৫.০মিমি প্যাকেজের মধ্যে লাল, সবুজ এবং নীল (RGB) সেমিকন্ডাক্টর চিপ একত্রিত করে, যার মাধ্যমে সংযোজনী রঙ মিশ্রণের মাধ্যমে বিস্তৃত বর্ণালীর রং তৈরি করা সম্ভব। এই উপাদানটি উচ্চ-উজ্জ্বলতা আউটপুট এবং একটি কমপ্যাক্ট আকৃতিতে নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতার জন্য নকশা করা হয়েছে, যা আধুনিক আলোকসজ্জা নকশার জন্য উপযুক্ত।
১.১ মূল সুবিধাসমূহ
এই LED এর প্রাথমিক সুবিধার মধ্যে রয়েছে এর উচ্চ আলোকিত তীব্রতা, ১২০ ডিগ্রির প্রশস্ত দর্শন কোণ এবং লাল, সবুজ ও নীল ডায়োডের তীব্রতা স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করে লক্ষাধিক রং তৈরি করার ক্ষমতা। এর SMD নকশা স্বয়ংক্রিয় সমাবেশ প্রক্রিয়াগুলিকে সহজতর করে, উৎপাদন দক্ষতা এবং সামঞ্জস্যতা উন্নত করে।
১.২ লক্ষ্য বাজার ও প্রয়োগ
এই LED গ্রাহক ইলেকট্রনিক্স, স্থাপত্য আলোকসজ্জা, সাইনবোর্ড, গাড়ির একসেন্ট লাইটিং এবং বিনোদন শিল্পের লক্ষ্যে তৈরি। সাধারণ প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে LED ভিডিও ওয়াল, সজ্জামূলক আলোর স্ট্রিপ, অবস্থা নির্দেশক, ডিসপ্লের ব্যাকলাইটিং এবং গতিশীল পরিবেশ আলোকসজ্জা ব্যবস্থা যেখানে রঙ পরিবর্তনের ক্ষমতা অপরিহার্য।
২. প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ
২.১ আলোকমিতিক ও বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য (Ta=২৫°C)
নিম্নলিখিত সারণীতে সাধারণ অবস্থার অধীনে প্রতিটি রঙের চ্যানেলের মূল কার্যকারী প্যারামিটারগুলির বিস্তারিত দেওয়া হয়েছে। ডিভাইসের দীর্ঘায়ু এবং কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে সর্বোচ্চ রেটিং মেনে চলা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
| প্যারামিটার | প্রতীক | সাধারণ মান | সর্বোচ্চ মান | একক |
|---|---|---|---|---|
| শক্তি অপচয় | PD | 200 | 306 | মিলিওয়াট |
| ফরোয়ার্ড কারেন্ট | IF | 60 | 90 | মিলিঅ্যাম্পিয়ার |
| ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (লাল) | VF | 2.2 | 2.6 | V |
| ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (সবুজ) | VF | 3.2 | 3.4 | V |
| ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (নীল) | VF | 3.2 | 3.4 | V |
| রিভার্স ভোল্টেজ | VR | - | 5 | V |
| রিভার্স কারেন্ট | IR | - | ≤৫ | মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ার |
| পিক ওয়েভলেংথ (λd) লাল | λd | 625 | - | ন্যানোমিটার |
| পিক ওয়েভলেংথ (λd) সবুজ | λd | 525 | - | ন্যানোমিটার |
| পিক ওয়েভলেংথ (λd) নীল | λd | 460 | - | ন্যানোমিটার |
| দর্শন কোণ (২θ½) | ২θ½ | 120 | - | ° |
| অপারেটিং তাপমাত্রা | Topr | -৪০ থেকে +৮০ | - | °C |
| স্টোরেজ তাপমাত্রা | Tstg | -৪০ থেকে +৮০ | - | °C |
| জাংশন তাপমাত্রা | Tj | - | 125 | °C |
২.২ তাপীয় বৈশিষ্ট্য
সর্বোচ্চ জাংশন তাপমাত্রা (Tj) ১২৫°C এ নির্দিষ্ট করা হয়েছে। উচ্চ কারেন্টে বা উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় কাজ করার সময় কর্মক্ষমতা হ্রাস এবং অকাল ব্যর্থতা রোধ করতে পর্যাপ্ত PCB কপার এলাকা এবং সম্ভাব্য হিটসিংকিং সহ সঠিক তাপ ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন।
৩. বিনিং সিস্টেম ব্যাখ্যা
৩.১ ওয়েভলেংথ বিনিং স্ট্যান্ডার্ড
উৎপাদনে রঙের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করতে, LED গুলিকে তাদের সর্বোচ্চ নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ভিত্তিতে বিনে সাজানো হয়। নিম্নলিখিত কোডগুলি প্রতিটি রঙের জন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা সংজ্ঞায়িত করে।
| কোড | সর্বনিম্ন | সর্বোচ্চ | একক |
|---|---|---|---|
| R1 | 620 | 625 | ন্যানোমিটার |
| R2 | 625 | 630 | ন্যানোমিটার |
| G5 | 519 | 522.5 | ন্যানোমিটার |
| G6 | 522.5 | 526 | ন্যানোমিটার |
| G7 | 526 | 530 | ন্যানোমিটার |
| B1 | 445 | 450 | ন্যানোমিটার |
| B2 | 450 | 455 | ন্যানোমিটার |
| B3 | 455 | 460 | ন্যানোমিটার |
| B4 | 460 | 465 | ন্যানোমিটার |
এই বিনিং ডিজাইনারদেরকে বড়-ফরম্যাট ডিসপ্লে বা সমন্বিত আলোকসজ্জা স্থাপনার মতো অভিন্ন রঙের চেহারা দাবি করে এমন প্রয়োগের জন্য সুনির্দিষ্ট ক্রোমাটিসিটি সহ LED নির্বাচন করতে দেয়।
৪. কর্মক্ষমতা কার্ভ বিশ্লেষণ
৪.১ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ বনাম ফরোয়ার্ড কারেন্ট (IV কার্ভ)
IV কার্ভটি লাল, সবুজ এবং নীল চিপের জন্য ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (VF) এবং ফরোয়ার্ড কারেন্ট (IF) এর মধ্যে সম্পর্ক চিত্রিত করে। লাল LED সাধারণত সবুজ এবং নীল LED (~৩.২V) এর তুলনায় কম ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (~২.২V) প্রদর্শন করে। এই বৈশিষ্ট্যটি প্রতিটি চ্যানেলের জন্য ভারসাম্যপূর্ণ রঙের আউটপুট অর্জন এবং ওভার-কারেন্ট অবস্থা প্রতিরোধের জন্য উপযুক্ত কারেন্ট-লিমিটিং সার্কিট বা কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট ড্রাইভার ডিজাইন করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
৪.২ আপেক্ষিক বর্ণালী শক্তি বনাম জাংশন তাপমাত্রা
এই গ্রাফটি দেখায় কিভাবে প্রতিটি রঙের চিপের আলোর আউটপুট (আপেক্ষিক বর্ণালী শক্তি) বর্ধিত জাংশন তাপমাত্রার (Tj) সাথে পরিবর্তিত হয়। সাধারণত, জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে আলোকিত আউটপুট হ্রাস পায়। হ্রাসের হার বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলির (নীল/সবুজের জন্য InGaN এবং লালের জন্য AlInGaP) মধ্যে পরিবর্তিত হতে পারে। পণ্যের জীবনকাল জুড়ে স্থিতিশীল রঙের আউটপুট এবং উজ্জ্বলতা বজায় রাখার জন্য কার্যকরী তাপ অপসারণ অত্যাবশ্যক।
৪.৩ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বনাম অনুমোদিত ফরোয়ার্ড কারেন্ট
এই ডিরেটিং কার্ভটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার (Ta) একটি ফাংশন হিসাবে সর্বাধিক অনুমোদিত ফরোয়ার্ড কারেন্ট সংজ্ঞায়িত করে। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, জাংশন তাপমাত্রাকে তার ১২৫°C সীমা অতিক্রম করা থেকে রোধ করতে সর্বাধিক অনুমোদিত কারেন্ট অবশ্যই হ্রাস করতে হবে। ডিজাইনারদেরকে তাদের নির্দিষ্ট প্রয়োগ পরিবেশের জন্য নিরাপদ অপারেটিং কারেন্ট নির্ধারণ করতে এই কার্ভটি উল্লেখ করতে হবে।
৪.৪ বিকিরণ প্যাটার্ন (দর্শন কোণ কার্ভ)
পোলার ইনটেনসিটি ডিস্ট্রিবিউশন ডায়াগ্রাম ১২০-ডিগ্রি দর্শন কোণ নিশ্চিত করে। নির্গমন প্যাটার্ন সাধারণত ল্যাম্বার্টিয়ান বা নিয়ার-ল্যাম্বার্টিয়ান হয়, যা অনেক সাধারণ আলোকসজ্জা এবং নির্দেশক প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত একটি প্রশস্ত, সমান আলোকিত ক্ষেত্র প্রদান করে।
৫. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজ তথ্য
৫.১ প্যাকেজ মাত্রা এবং রূপরেখা অঙ্কন
LED টি ৫.০মিমি (দৈর্ঘ্য) x ৫.০মিমি (প্রস্থ) মাত্রা সহ একটি স্ট্যান্ডার্ড SMD5050 প্যাকেজে আবদ্ধ। সঠিক উচ্চতা এবং মাত্রিক সহনশীলতা (যেমন, .X মাত্রার জন্য ±০.১০মিমি, .XX মাত্রার জন্য ±০.০৫মিমি) সঠিক PCB লেআউটের জন্য মূল ডাটাশিটের বিস্তারিত যান্ত্রিক অঙ্কন থেকে উল্লেখ করা উচিত।
৫.২ সুপারিশকৃত প্যাড লেআউট এবং স্টেনসিল ডিজাইন
নির্ভরযোগ্য সোল্ডারিং নিশ্চিত করতে একটি সুপারিশকৃত ল্যান্ড প্যাটার্ন (ফুটপ্রিন্ট) এবং সোল্ডার পেস্ট স্টেনসিল ডিজাইন প্রদান করা হয়। প্যাড লেআউটে সাধারণত ছয়টি প্যাড থাকে—তিনটি রঙের চিপের প্রতিটির জন্য দুটি করে, যা নির্দিষ্ট পার্ট নম্বরের উপর নির্ভর করে একটি সাধারণ ক্যাথোড বা অ্যানোড কনফিগারেশন শেয়ার করে। এই সুপারিশকৃত লেআউট মেনে চললে টম্বস্টোনিংয়ের মতো সোল্ডারিং ত্রুটিগুলি হ্রাস পায় এবং সঠিক তাপীয় ও বৈদ্যুতিক সংযোগ নিশ্চিত হয়।
৬. সোল্ডারিং এবং সমাবেশ নির্দেশিকা
৬.১ রিফ্লো সোল্ডারিং প্যারামিটার
এই LED সারফেস-মাউন্ট প্রযুক্তি (SMT) এর জন্য ব্যবহৃত স্ট্যান্ডার্ড ইনফ্রারেড (IR) বা কনভেকশন রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। JEDEC স্ট্যান্ডার্ড দ্বারা নির্দিষ্ট সময়ের জন্য (যেমন, ২৪০°C এর উপরে ১০-৩০ সেকেন্ড) ২৬০°C এর বেশি নয় এমন সর্বোচ্চ তাপমাত্রা সহ একটি সাধারণ সীসামুক্ত রিফ্লো প্রোফাইল সাধারণত প্রযোজ্য। অভ্যন্তরীণ ওয়্যার বন্ড এবং এপোক্সি লেন্সের ক্ষতি রোধ করতে অত্যধিক তাপীয় চাপ এড়ানো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
৬.২ হ্যান্ডলিং এবং স্টোরেজ সতর্কতা
LED গুলি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ (ESD) এর প্রতি সংবেদনশীল। গ্রাউন্ডেড রিস্ট স্ট্র্যাপ এবং পরিবাহী পাত্র ব্যবহার করে সর্বদা একটি ESD-প্রোটেক্টেড পরিবেশে এগুলি হ্যান্ডল করুন। আর্দ্রতা শোষণ রোধ করতে উপাদানগুলিকে তাদের মূল ময়েশ্চার-ব্যারিয়ার ব্যাগে সুপারিশকৃত অবস্থায় (তাপমাত্রা < ৪০°C, আর্দ্রতা < ৭০% RH) সংরক্ষণ করুন, যা রিফ্লোর সময় \"পপকর্নিং\" ঘটাতে পারে।
৭. প্যাকেজিং এবং অর্ডারিং তথ্য
৭.১ পণ্য প্যাকেজিং স্পেসিফিকেশন
LED গুলি স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস সমাবেশের জন্য এমবসড ক্যারিয়ার টেপে সরবরাহ করা হয়। টেপের প্রস্থ, পকেটের মাত্রা এবং রিলের সংখ্যা EIA-৪৮১ স্ট্যান্ডার্ড অনুসরণ করে। একটি নির্দিষ্ট পিল শক্তি (১০-ডিগ্রি কোণে ০.১ - ০.৭N) সহ একটি কভার টেপ উপাদানগুলিকে জায়গায় সিল করে। এই প্যাকেজিং উচ্চ-গতির সমাবেশ মেশিনে উপাদান সুরক্ষা, অভিযোজন সামঞ্জস্য এবং ফিডিং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।
৭.২ পার্ট নম্বরিং সিস্টেম (মডেল নামকরণ নিয়ম)
পার্ট নম্বরটি একটি কাঠামোগত বিন্যাস অনুসরণ করে যা মূল বৈশিষ্ট্যগুলিকে এনকোড করে:
T [আকৃতি কোড] [চিপ সংখ্যা] [অপটিক্স কোড] [অভ্যন্তরীণ কোড] [রঙ কোড] [ফ্লাক্স কোড] - [CCT কোড] [অন্যান্য কোড]।
উদাহরণস্বরূপ, কোড \"5A\" একটি ৫০৫০N আকৃতি নির্দেশ করে, \"3\" তিনটি চিপ (RGB) নির্দেশ করে, \"00\" কোন সেকেন্ডারি লেন্স নেই তা নির্দেশ করে, \"F\" ফুল-কালার নির্দেশ করে ইত্যাদি। সঠিক রঙ, উজ্জ্বলতা এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য সহ কাঙ্ক্ষিত LED ভেরিয়েন্ট সঠিকভাবে নির্দিষ্ট করতে এবং অর্ডার করতে এই নামকরণ বোঝা অপরিহার্য।
৮. প্রয়োগ সুপারিশ
৮.১ সাধারণ প্রয়োগ সার্কিট
RGB LED এর প্রতিটি রঙের চ্যানেল একটি কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট সোর্স বা একটি সুইচড ভোল্টেজ সোর্সের সাথে সিরিজে সংযুক্ত একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর ব্যবহার করে স্বাধীনভাবে চালিত হওয়া উচিত। পালস-উইড্থ মড্যুলেশন (PWM) হল তীব্রতা নিয়ন্ত্রণের (ডিমিং এবং রঙ মিশ্রণ) পছন্দের পদ্ধতি কারণ এটি অ্যানালগ ডিমিংয়ের মতো নয় যা রঙের পরিবর্তন ঘটাতে পারে, একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ এবং ক্রোমাটিসিটি বজায় রাখে। PWM আউটপুট সহ একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার সাধারণত নিয়ন্ত্রণ সংকেত তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
৮.২ ডিজাইন বিবেচনা
- কারেন্ট ম্যাচিং:R, G, B চিপের বিভিন্ন Vf এবং দক্ষতার কারণে, সাদা ভারসাম্য বা কাঙ্ক্ষিত রঙের অনুপাত অর্জনের জন্য পৃথক কারেন্ট-সেটিং রেজিস্টর বা ড্রাইভার প্রয়োজন।
- তাপীয় ব্যবস্থাপনা:PCB তে পর্যাপ্ত তাপীয় ত্রাণ এবং কপার এলাকা অন্তর্ভুক্ত করুন, বিশেষ করে যদি উচ্চ কারেন্টে বা উচ্চ-ঘনত্বের অ্যারেতে কাজ করা হয়।
- ESD সুরক্ষা:LED এর কাছাকাছি সিগন্যাল লাইনে ESD সুরক্ষা ডায়োড অন্তর্ভুক্ত করুন, বিশেষ করে পোর্টেবল বা গ্রাহক প্রয়োগে।
- অপটিক্যাল ডিজাইন:কাঙ্ক্ষিত বিম প্যাটার্ন এবং স্থানিক বন্টন অর্জনের জন্য লেন্স বা লাইট গাইড ডিজাইন করার সময় ১২০-ডিগ্রি দর্শন কোণ বিবেচনা করুন।
৯. নির্ভরযোগ্যতা এবং গুণমানের মান
৯.১ নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষার মান
পণ্যটি শিল্প মান (JESD22, MIL-STD-202G) অনুযায়ী কঠোর নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষার মধ্য দিয়ে যায়। মূল পরীক্ষাগুলির মধ্যে রয়েছে:
- অপারেটিং লাইফ টেস্ট:কক্ষ তাপমাত্রা, উচ্চ তাপমাত্রা (৮৫°C), এবং নিম্ন তাপমাত্রায় (-৪০°C) সর্বোচ্চ কারেন্টের অধীনে ১০০৮ ঘন্টা ধরে পরিচালিত।
- উচ্চ তাপমাত্রা/আর্দ্রতা অপারেটিং লাইফ:৬০°C/৯০% RH তে ১০০৮ ঘন্টা।
- তাপমাত্রা চক্র:চরম তাপমাত্রার মধ্যে দ্রুত রূপান্তরের (যেমন, -৪০°C থেকে +১২৫°C) মধ্যে ডিভাইসটিকে প্রকাশ করা।
১০. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)
১০.১ কিভাবে এই RGB LED দিয়ে বিশুদ্ধ সাদা আলো অর্জন করব?
বিশুদ্ধ সাদা আলো লাল, সবুজ এবং নীল আলোর নির্দিষ্ট তীব্রতা মিশ্রিত করে তৈরি করা হয়। প্রয়োজনীয় সঠিক কারেন্ট অনুপাত (যেমন, IR:IG:IB) নির্দিষ্ট LED বিনের স্বতন্ত্র দক্ষতা এবং ক্রোমাটিসিটি স্থানাঙ্কের উপর নির্ভর করে। উচ্চ-নির্ভুলতা প্রয়োগের জন্য এটির সাধারণত একটি কালার সেন্সর থেকে ক্রমাঙ্কন এবং প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন। PWM নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে এই অনুপাতের সূক্ষ্ম সমন্বয় করা সম্ভব।
১০.২ আমি কি একটি একক কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট সোর্স থেকে তিনটি চ্যানেল সমান্তরালভাবে চালাতে পারি?
না। লাল (~২.২V) এবং নীল/সবুজ (~৩.২V) চিপের মধ্যে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের উল্লেখযোগ্য পার্থক্যের কারণে, এগুলিকে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করলে গুরুতর কারেন্ট ভারসাম্যহীনতা ঘটবে, সম্ভাব্যভাবে লাল চ্যানেলকে ওভারড্রাইভ করবে যখন অন্যগুলিকে আন্ডারড্রাইভ করবে। প্রতিটি রঙের চ্যানেলের নিজস্ব কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ সার্কিট থাকতে হবে।
১০.৩ জাংশন তাপমাত্রার রঙের উপর কী প্রভাব ফেলে?
জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পিক ওয়েভলেংথে একটি পরিবর্তন ঘটায় (সাধারণত AlInGaP লালের জন্য দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং InGaN নীল/সবুজের জন্য সংক্ষিপ্ততর তরঙ্গদৈর্ঘ্য) এবং আলোর আউটপুট হ্রাস করে। এটি পরিচালনা না করলে RGB সিস্টেমে দৃশ্যমান রঙের পরিবর্তন ঘটাতে পারে। ভাল তাপীয় নকশার মাধ্যমে একটি স্থিতিশীল, নিম্ন জাংশন তাপমাত্রা বজায় রাখা রঙ-স্থিতিশীল প্রয়োগের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
১১. ব্যবহারিক ডিজাইন কেস স্টাডি
১১.১ একটি রঙ-টিউনেবল ডেস্ক ল্যাম্পের নকশা
এই SMD5050 RGB LED এর একটি অ্যারে ব্যবহার করে একটি ডেস্ক ল্যাম্প বিবেচনা করুন। নকশায় নিম্নলিখিতগুলি জড়িত থাকবে:
- ড্রাইভার সার্কিট:তিনটি স্বাধীন কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট আউটপুট এবং প্রতিটি চ্যানেলের জন্য PWM ডিমিং ক্ষমতা সহ একটি ডেডিকেটেড LED ড্রাইভার IC, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে I2C বা অনুরূপ ইন্টারফেসের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত।
- তাপীয় নকশা:ধাতব কোর PCB (MCPCB) একটি হিটসিঙ্ক হিসাবে কাজ করে। তাপীয় ভায়া LED এর তাপীয় প্যাডগুলিকে বোর্ডের পিছনের দিকে একটি বড় কপার প্লেনের সাথে সংযুক্ত করে দক্ষতার সাথে তাপ অপসারণ করে।
- অপটিক্স:LED অ্যারের উপরে একটি ডিফিউজার স্থাপন করা হয় যাতে আলোর পৃথক বিন্দুগুলিকে একটি অভিন্ন, ঝলকানি-মুক্ত আলোকিত এলাকায় মিশ্রিত করা যায়।
- নিয়ন্ত্রণ:একটি ব্যবহারকারী ইন্টারফেস (বোতাম, টাচ সেন্সর বা অ্যাপ) প্রি-সেট রং (সাদা, উষ্ণ সাদা, শীতল সাদা) নির্বাচন বা RGB স্লাইডারের মাধ্যমে কাস্টম রং নির্বাচন করতে দেয়। মাইক্রোকন্ট্রোলার এই ইনপুটগুলিকে R, G, এবং B চ্যানেলের জন্য সংশ্লিষ্ট PWM ডিউটি সাইকেলে অনুবাদ করে।
১২. প্রযুক্তিগত নীতি পরিচিতি
১২.১ RGB LED এর কার্যনীতি
একটি RGB LED মূলত তিনটি স্বাধীন আলোক-নির্গত ডায়োড—লাল, সবুজ এবং নীল—একসাথে এনক্যাপসুলেট করা। প্রতিটি ডায়োড ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্সের মাধ্যমে আলো নির্গত করে: যখন একটি সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের (লালের জন্য AlInGaP, সবুজ এবং নীলের জন্য InGaN) p-n জাংশনের উপর একটি ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেকট্রনগুলি হোলের সাথে পুনর্মিলিত হয়, ফোটনের আকারে শক্তি মুক্ত করে। নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (রঙ) সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই তিনটি প্রাথমিক রঙের তীব্রতা স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, সংযোজনী রঙ মিশ্রণের মাধ্যমে বিপুল সংখ্যক মাধ্যমিক রং তৈরি করা যেতে পারে।
১৩. প্রযুক্তি প্রবণতা
১৩.১ ফুল-কালার LED এর বিবর্তন
ফুল-কালার LED এর বাজার নিম্নলিখিত প্রবণতাগুলির উপর ফোকাস করে অব্যাহতভাবে বিকশিত হচ্ছে:
- উচ্চতর দক্ষতা (lm/W):এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি এবং চিপ নকশায় চলমান উন্নতি প্রতি ইউনিট বৈদ্যুতিক শক্তিতে আরও বেশি আলোর আউটপুট দেয়, শক্তি খরচ এবং তাপীয় লোড হ্রাস করে।
- উন্নত কালার রেন্ডারিং এবং গ্যামুট:নতুন ফসফর সিস্টেম এবং সংকীর্ণ-ব্যান্ড ইমিটার (যেমন কোয়ান্টাম ডট) এর বিকাশ ডিসপ্লের জন্য কালার গ্যামুট প্রসারিত করতে এবং আলোকসজ্জার জন্য কালার রেন্ডারিং ইনডেক্স (CRI) উন্নত করতে, এমনকি RGB-ভিত্তিক সিস্টেমেও।
- ক্ষুদ্রীকরণ:TV এবং মনিটরের জন্য মিনি-LED ব্যাকলাইটের মতো স্থান-সীমিত প্রয়োগের জন্য অনুরূপ বা উন্নত কর্মক্ষমতা সহ ছোট প্যাকেজ সাইজের (যেমন, ২০২০, ১৫১৫) বিকাশ।
- ইন্টিগ্রেটেড স্মার্ট বৈশিষ্ট্য:অন্তর্নির্মিত ড্রাইভার, কন্ট্রোলার এবং কমিউনিকেশন ইন্টারফেস (যেমন, I2C, SPI, বা ওয়্যারলেস যেমন Zigbee/BLE) সহ LED এর আবির্ভাব IoT-সংযুক্ত আলোকসজ্জার জন্য সিস্টেম ডিজাইন সরলীকরণ করে।
- উন্নত নির্ভরযোগ্যতা:উচ্চ তাপমাত্রা এবং কঠোর পরিবেশগত অবস্থা আরও ভালভাবে সহ্য করার জন্য প্যাকেজিং উপাদানগুলিতে (সিলিকন, সিরামিক) অগ্রগতি, পণ্যের জীবনকাল প্রসারিত করে।
LED স্পেসিফিকেশন টার্মিনোলজি
LED প্রযুক্তিগত পরিভাষার সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা
ফটোইলেকট্রিক পারফরম্যান্স
| টার্ম | ইউনিট/প্রতিনিধিত্ব | সহজ ব্যাখ্যা | কেন গুরুত্বপূর্ণ |
|---|---|---|---|
| আলোক দক্ষতা | lm/W (লুমেন প্রতি ওয়াট) | বিদ্যুতের প্রতি ওয়াট আলো আউটপুট, উচ্চ মানে বেশি শক্তি সাশ্রয়ী। | সরাসরি শক্তি দক্ষতা গ্রেড এবং বিদ্যুতের খরচ নির্ধারণ করে। |
| আলোক প্রবাহ | lm (লুমেন) | উৎস দ্বারা নির্গত মোট আলো, সাধারণত "উজ্জ্বলতা" বলা হয়। | আলো যথেষ্ট উজ্জ্বল কিনা তা নির্ধারণ করে। |
| দেখার কোণ | ° (ডিগ্রি), যেমন 120° | কোণ যেখানে আলোর তীব্রতা অর্ধেক হয়ে যায়, বিম প্রস্থ নির্ধারণ করে। | আলোকিত পরিসীমা এবং অভিন্নতা প্রভাবিত করে। |
| রঙের তাপমাত্রা | K (কেলভিন), যেমন 2700K/6500K | আলোর উষ্ণতা/শীতলতা, নিম্ন মান হলুদ/উষ্ণ, উচ্চ সাদা/শীতল। | আলোকসজ্জার পরিবেশ এবং উপযুক্ত দৃশ্য নির্ধারণ করে। |
| রঙ রেন্ডারিং সূচক | ইউনিটহীন, 0–100 | বস্তুর রঙ সঠিকভাবে রেন্ডার করার ক্ষমতা, Ra≥80 ভাল। | রঙের সত্যতা প্রভাবিত করে, শপিং মল, জাদুঘর মতো উচ্চ চাহিদাযুক্ত জায়গায় ব্যবহৃত হয়। |
| রঙের সহনশীলতা | ম্যাকআডাম উপবৃত্ত ধাপ, যেমন "5-ধাপ" | রঙের সামঞ্জস্যের পরিমাপ, ছোট ধাপ মানে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ রঙ। | এলইডির একই ব্যাচ জুড়ে অভিন্ন রঙ নিশ্চিত করে। |
| প্রধান তরঙ্গদৈর্ঘ্য | nm (ন্যানোমিটার), যেমন 620nm (লাল) | রঙিন এলইডির রঙের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য। | লাল, হলুদ, সবুজ একরঙা এলইডির রঙের শেড নির্ধারণ করে। |
| বর্ণালী বন্টন | তরঙ্গদৈর্ঘ্য বনাম তীব্রতা বক্ররেখা | তরঙ্গদৈর্ঘ্য জুড়ে তীব্রতা বন্টন দেখায়। | রঙ রেন্ডারিং এবং রঙের গুণমান প্রভাবিত করে। |
বৈদ্যুতিক প্যারামিটার
| টার্ম | প্রতীক | সহজ ব্যাখ্যা | ডিজাইন বিবেচনা |
|---|---|---|---|
| ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ | Vf | এলইডি চালু করার জন্য সর্বনিম্ন ভোল্টেজ, "শুরু থ্রেশহোল্ড" এর মতো। | ড্রাইভার ভোল্টেজ অবশ্যই ≥ Vf হতে হবে, সিরিজ এলইডিগুলির জন্য ভোল্টেজ যোগ হয়। |
| ফরওয়ার্ড কারেন্ট | If | এলইডির স্বাভাবিক অপারেশনের জন্য কারেন্ট মান। | সাধারণত ধ্রুবক কারেন্ট ড্রাইভ, কারেন্ট উজ্জ্বলতা এবং জীবনকাল নির্ধারণ করে। |
| সর্বোচ্চ পালস কারেন্ট | Ifp | স্বল্প সময়ের জন্য সহনীয় পিক কারেন্ট, ডিমিং বা ফ্ল্যাশিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। | পালস প্রস্থ এবং ডিউটি সাইকেল কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে ক্ষতি এড়ানোর জন্য। |
| রিভার্স ভোল্টেজ | Vr | এলইডি সহ্য করতে পারে এমন সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ, তার বেশি ব্রেকডাউন হতে পারে। | সার্কিটকে রিভার্স সংযোগ বা ভোল্টেজ স্পাইক প্রতিরোধ করতে হবে। |
| তাপীয় প্রতিরোধ | Rth (°C/W) | চিপ থেকে সোল্ডার পর্যন্ত তাপ স্থানান্তরের প্রতিরোধ, নিম্ন মান ভাল। | উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধের জন্য শক্তিশালী তাপ অপচয় প্রয়োজন। |
| ইএসডি ইমিউনিটি | V (HBM), যেমন 1000V | ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ সহ্য করার ক্ষমতা, উচ্চ মান কম ঝুঁকিপূর্ণ। | উৎপাদনে অ্যান্টি-স্ট্যাটিক ব্যবস্থা প্রয়োজন, বিশেষত সংবেদনশীল এলইডির জন্য। |
তাপ ব্যবস্থাপনা ও নির্ভরযোগ্যতা
| টার্ম | কী মেট্রিক | সহজ ব্যাখ্যা | প্রভাব |
|---|---|---|---|
| জংশন তাপমাত্রা | Tj (°C) | এলইডি চিপের ভিতরে প্রকৃত অপারেটিং তাপমাত্রা। | প্রতি 10°C হ্রাস জীবনকাল দ্বিগুণ হতে পারে; খুব বেশি হলে আলোর ক্ষয়, রঙ পরিবর্তন ঘটায়। |
| লুমেন অবক্ষয় | L70 / L80 (ঘন্টা) | উজ্জ্বলতা প্রাথমিক মানের 70% বা 80% এ নামার সময়। | সরাসরি এলইডির "সার্ভিস লাইফ" সংজ্ঞায়িত করে। |
| লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ | % (যেমন 70%) | সময় পরে অবশিষ্ট উজ্জ্বলতার শতাংশ। | দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের পরে উজ্জ্বলতা ধরে রাখার ক্ষমতা নির্দেশ করে। |
| রঙ পরিবর্তন | Δu′v′ বা ম্যাকআডাম উপবৃত্ত | ব্যবহারের সময় রঙের পরিবর্তনের মাত্রা। | আলোকসজ্জার দৃশ্যে রঙের সামঞ্জস্য প্রভাবিত করে। |
| তাপীয় বার্ধক্য | উপাদান অবনতি | দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রার কারণে অবনতি। | উজ্জ্বলতা হ্রাস, রঙ পরিবর্তন বা ওপেন-সার্কিট ব্যর্থতা ঘটাতে পারে। |
প্যাকেজিং ও উপকরণ
| টার্ম | সাধারণ প্রকার | সহজ ব্যাখ্যা | বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|---|
| প্যাকেজিং টাইপ | EMC, PPA, সিরামিক | চিপ রক্ষাকারী আবরণ উপাদান, অপটিক্যাল/তাপীয় ইন্টারফেস প্রদান করে। | EMC: ভাল তাপ প্রতিরোধ, কম খরচ; সিরামিক: ভাল তাপ অপচয়, দীর্ঘ জীবন। |
| চিপ স্ট্রাকচার | ফ্রন্ট, ফ্লিপ চিপ | চিপ ইলেক্ট্রোড বিন্যাস। | ফ্লিপ চিপ: ভাল তাপ অপচয়, উচ্চ দক্ষতা, উচ্চ শক্তির জন্য। |
| ফসফর আবরণ | YAG, সিলিকেট, নাইট্রাইড | ব্লু চিপ কভার করে, কিছু হলুদ/লালে রূপান্তরিত করে, সাদাতে মিশ্রিত করে। | বিভিন্ন ফসফর দক্ষতা, সিটিটি এবং সিআরআই প্রভাবিত করে। |
| লেন্স/অপটিক্স | ফ্ল্যাট, মাইক্রোলেন্স, টিআইআর | আলো বন্টন নিয়ন্ত্রণকারী পৃষ্ঠের অপটিক্যাল কাঠামো। | দেখার কোণ এবং আলো বন্টন বক্ররেখা নির্ধারণ করে। |
গুণগত নিয়ন্ত্রণ ও বিনিং
| টার্ম | বিনিং সামগ্রী | সহজ ব্যাখ্যা | উদ্দেশ্য |
|---|---|---|---|
| লুমেনাস ফ্লাক্স বিন | কোড যেমন 2G, 2H | উজ্জ্বলতা অনুসারে গ্রুপ করা, প্রতিটি গ্রুপের ন্যূনতম/সর্বোচ্চ লুমেন মান রয়েছে। | একই ব্যাচে অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করে। |
| ভোল্টেজ বিন | কোড যেমন 6W, 6X | ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ রেঞ্জ অনুসারে গ্রুপ করা। | ড্রাইভার মিলন সুবিধাজনক করে, সিস্টেম দক্ষতা উন্নত করে। |
| রঙ বিন | 5-ধাপ ম্যাকআডাম উপবৃত্ত | রঙ স্থানাঙ্ক অনুসারে গ্রুপ করা, একটি সংকীর্ণ পরিসীমা নিশ্চিত করা। | রঙের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে, ফিক্সচারের মধ্যে রঙের অসামঞ্জস্য এড়ায়। |
| সিটিটি বিন | 2700K, 3000K ইত্যাদি | সিটিটি অনুসারে গ্রুপ করা, প্রতিটির সংশ্লিষ্ট স্থানাঙ্ক পরিসীমা রয়েছে। | বিভিন্ন দৃশ্যের সিটিটি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। |
পরীক্ষা ও সertification
| টার্ম | স্ট্যান্ডার্ড/পরীক্ষা | সহজ ব্যাখ্যা | তাৎপর্য |
|---|---|---|---|
| LM-80 | লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষা | ধ্রুবক তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী আলোকসজ্জা, উজ্জ্বলতা ক্ষয় রেকর্ডিং। | এলইডি জীবন অনুমান করতে ব্যবহৃত হয় (TM-21 সহ)। |
| TM-21 | জীবন অনুমান মান | LM-80 ডেটার উপর ভিত্তি করে প্রকৃত অবস্থার অধীনে জীবন অনুমান করে। | বৈজ্ঞানিক জীবন পূর্বাভাস প্রদান করে। |
| IESNA | আলোকসজ্জা প্রকৌশল সমিতি | অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক, তাপীয় পরীক্ষা পদ্ধতি কভার করে। | শিল্প স্বীকৃত পরীক্ষার ভিত্তি। |
| RoHS / REACH | পরিবেশগত প্রত্যয়ন | ক্ষতিকারক পদার্থ (সীসা, পারদ) না থাকা নিশ্চিত করে। | আন্তর্জাতিকভাবে বাজার প্রবেশের শর্ত। |
| ENERGY STAR / DLC | শক্তি দক্ষতা প্রত্যয়ন | আলোকসজ্জা পণ্যের জন্য শক্তি দক্ষতা এবং কর্মক্ষমতা প্রত্যয়ন। | সরকারি ক্রয়, ভর্তুকি প্রোগ্রামে ব্যবহৃত হয়, প্রতিযোগিতামূলকতা বাড়ায়। |