विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी विशिष्टताएँ और गहन उद्देश्य व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 विद्युत विशेषताएँ
- 2.2.1 इनपुट विशेषताएँ
- 2.2.2 आउटपुट और ट्रांसफर विशेषताएँ
- 2.3 स्विचिंग विशेषताएँ
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4. यांत्रिक और पैकेज सूचना
- 4.1 Pin Configuration and Function
- 4.2 पैकेज आयाम और अनुशंसित पैड लेआउट
- 5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
- 6.1 ऑर्डरिंग पार्ट नंबर सिस्टम
- 6.2 टेप और रील विनिर्देश
- 6.3 डिवाइस मार्किंग
- 7. एप्लिकेशन सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार और नोट्स
- 8. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 10. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
- 11. Operating Principle Introduction
- 12. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
ELM456 श्रृंखला बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स में उच्च विश्वसनीयता वाले अलगाव के लिए डिज़ाइन किए गए इंटेलिजेंट पावर मॉड्यूल (IPM) फोटोकपलर के एक परिवार का प्रतिनिधित्व करती है। ये उपकरण एक कॉम्पैक्ट, उद्योग-मानक 5-पिन स्मॉल आउटलाइन पैकेज (SOP) के भीतर उच्च-लाभ फोटोडिटेक्टर से ऑप्टिकली युग्मित एक अवरक्त उत्सर्जक डायोड को एकीकृत करते हैं। प्राथमिक कार्य मोटर ड्राइव और इन्वर्टर जैसे निम्न-वोल्टेज नियंत्रण सर्किट और उच्च-वोल्टेज पावर स्टेज के बीच मजबूत विद्युत अलगाव और सिग्नल ट्रांसमिशन प्रदान करना है।
इस श्रृंखला का मुख्य लाभ इसकी उच्च अलगाव क्षमता में निहित है, जो 3750 Vrms पर रेटेड है, जो उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों में सुरक्षा और शोर प्रतिरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है। ये उपकरण सतह माउंटिंग के लिए इंजीनियर किए गए हैं, जो स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं को सुविधाजनक बनाते हैं और कॉम्पैक्ट PCB डिज़ाइन में योगदान करते हैं। हैलोजन-मुक्त, Pb-मुक्त, RoHS, और REACH मानकों के अनुपालन से आधुनिक, पर्यावरण-सचेत इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के लिए उनकी उपयुक्तता पर बल मिलता है।
2. तकनीकी विशिष्टताएँ और गहन उद्देश्य व्याख्या
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
Absolute maximum ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। मुख्य पैरामीटर्स में इनपुट LED के लिए 20 mA की फॉरवर्ड करंट (IF) और आउटपुट सप्लाई वोल्टेज (VCC) 30 V का, और एक आउटपुट करंट (IO) 15 mA का. आइसोलेशन वोल्टेज (VISO) को नियंत्रित आर्द्रता (40-60% RH) के तहत एक मिनट के लिए 3750 Vrms के रूप में निर्दिष्ट किया गया है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40°C से +85°C तक है, जो औद्योगिक वातावरण में मजबूत प्रदर्शन को दर्शाता है। 10 सेकंड के लिए 260°C की सोल्डरिंग तापमान रेटिंग मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल के अनुरूप है।
2.2 विद्युत विशेषताएँ
विद्युत विशेषताओं को इनपुट, आउटपुट और ट्रांसफर पैरामीटर में विभाजित किया गया है, जो विशिष्ट ऑपरेटिंग परिस्थितियों में एक व्यापक प्रदर्शन प्रोफाइल प्रदान करता है।
2.2.1 इनपुट विशेषताएँ
इनपुट LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आम तौर पर 10 mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर 1.45V होता है, जिसका अधिकतम मान 1.8V है। यह कम VF ड्राइविंग सर्किट में कम पावर डिसिपेशन में योगदान देता है। रिवर्स करंट (IR) 5V रिवर्स बायस पर अधिकतम 10 µA है, जो अच्छी डायोड विशेषताओं को दर्शाता है। इनपुट कैपेसिटेंस (CIN) आमतौर पर 60 pF है, जो हाई-स्पीड स्विचिंग एप्लिकेशन में ड्राइवर पर अत्यधिक लोडिंग से बचने के लिए एक विचारणीय कारक है।
2.2.2 आउटपुट और ट्रांसफर विशेषताएँ
आपूर्ति धारा खपत कम है, ICCH (उच्च-स्तरीय आपूर्ति धारा) आमतौर पर 0.7 mA जब इनपुट बंद होता है (IF=0mA, VCC=5V). करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) को IF=10mA, VO=0.6V, और V पर न्यूनतम 220% के रूप में निर्दिष्ट किया गया है।CC=5V. एक उच्च CTR सुनिश्चित करता है कि अपेक्षाकृत छोटी इनपुट धारा आउटपुट स्टेज को प्रभावी ढंग से चला सके, जिससे दक्षता में सुधार होता है। निम्न-स्तरीय आउटपुट वोल्टेज (VOL) निर्दिष्ट शर्तों के तहत आमतौर पर 0.15V (अधिकतम 0.6V) होता है, जो एक मजबूत लॉजिक लो स्टेट सुनिश्चित करता है।
2.3 स्विचिंग विशेषताएँ
PWM गेट ड्राइव जैसे समय-संवेदी अनुप्रयोगों के लिए स्विचिंग प्रदर्शन महत्वपूर्ण है। आउटपुट हाई (TPHL) तक प्रसार विलंब समय आमतौर पर 150 ns होता है, जबकि आउटपुट लो (TPLH) is typically 450 ns. The pulse width distortion (|TPHL – TPLH|) is typically 300 ns. These asymmetrical delays must be accounted for in system timing design to prevent signal distortion. The common-mode transient immunity (CMTI) is a key robustness metric, specified at a minimum of 10 kV/µs for both logic high (CMH) और लॉजिक लो (CML) अवस्थाएँ। यह उच्च CMTI रेटिंग शोरगुल वाले वातावरण में, जहाँ कॉमन-मोड वोल्टेज तेजी से बदलते हैं (जैसे मोटर ड्राइव सिस्टम में), विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करती है।
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषता वक्रों का संदर्भ दिया गया है। हालाँकि प्रदत्त पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे वक्र आम तौर पर फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व) के बीच संबंध, CTR की तापमान निर्भरता, और प्रसार विलंब के लोड या तापमान के साथ परिवर्तन को दर्शाते हैं। इन वक्रों का विश्लेषण डिजाइनरों के लिए गैर-मानक परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने, दक्षता और गति के लिए ऑपरेटिंग पॉइंट्स को अनुकूलित करने, और इच्छित तापमान सीमा में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। उदाहरण के लिए, CTR आम तौर पर बढ़ते तापमान के साथ घटती है, जिसके लिए डिजाइन में डीरेटिंग या क्षतिपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है।
4. यांत्रिक और पैकेज सूचना
4.1 Pin Configuration and Function
डिवाइस 5-पिन SOP कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। पिनआउट इस प्रकार है: पिन 1: एनोड, पिन 3: कैथोड (इनपुट LED); पिन 4: GND, पिन 5: VOUT, पिन 6: VCC (आउटपुट साइड)। एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन नोट निर्दिष्ट करता है कि पिन 6 (VCC) और 4 (GND) स्थिर संचालन सुनिश्चित करने और शोर को कम करने के लिए।
4.2 पैकेज आयाम और अनुशंसित पैड लेआउट
डेटाशीट में SOP पैकेज के लिए विस्तृत पैकेज आयाम चित्र (मिमी में) शामिल हैं। यह सतह माउंटिंग के लिए एक अनुशंसित पैड लेआउट भी प्रदान करता है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़, उचित यांत्रिक स्थिरता और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान प्रभावी ऊष्मा अपव्यय प्राप्त करने के लिए इस अनुशंसित फुटप्रिंट का पालन करना महत्वपूर्ण है। पैड डिजाइन सोल्डर फिलेट निर्माण और टॉम्बस्टोनिंग रोकथाम जैसे कारकों को ध्यान में रखता है।
5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
दस्तावेज़ सोल्डरिंग के लिए विशिष्ट सावधानियाँ प्रदान करता है, जो लीड-फ्री रीफ्लो के लिए IPC/JEDEC J-STD-020D के अनुरूप अधिकतम बॉडी केस तापमान प्रोफ़ाइल का विवरण देता है। इस प्रोफ़ाइल के मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं: 60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक का प्रीहीट चरण, 260°C का पीक तापमान (TP), और लिक्विडस (217°C) से ऊपर 60-100 सेकंड के बीच का समय। डिवाइस तीन रीफ्लो चक्रों तक का सामना कर सकता है। प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक सेमीकंडक्टर डाई को थर्मल क्षति से बचाने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इस प्रोफ़ाइल का पालन करना आवश्यक है।
6. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
6.1 ऑर्डरिंग पार्ट नंबर सिस्टम
पार्ट नंबर इस प्रारूप का अनुसरण करता है: ELM456(Y)-VG. "EL" उपसर्ग निर्माता को दर्शाता है. "M456" आधार डिवाइस नंबर है. "Y" टेप और रील विकल्प (TA या TB) का प्रतिनिधित्व करता है. "V" VDE अनुमोदन को इंगित करता है (वैकल्पिक, इस दस्तावेज़ में लंबित के रूप में नोट किया गया है). "G" हैलोजन-मुक्त निर्माण को दर्शाता है. TA और TB विकल्प रील से फ़ीड दिशा में भिन्न होते हैं, जो विभिन्न पिक-एंड-प्लेस मशीन कॉन्फ़िगरेशन को समायोजित करते हैं. दोनों विकल्प प्रति रील 1000 इकाइयों को पैक करते हैं.
6.2 टेप और रील विनिर्देश
विस्तृत टेप आयाम प्रदान किए गए हैं, जिनमें पॉकेट आकार (A, B), छिद्र व्यास (Do, D1), पिच (P0, P1), और टेप की चौड़ाई (W)। ये आयाम स्वचालित असेंबली उपकरण को सही ढंग से सेट करने के लिए महत्वपूर्ण हैं ताकि घटकों की सही फीडिंग और प्लेसमेंट सुनिश्चित हो सके।
6.3 डिवाइस मार्किंग
डिवाइसों को शीर्ष सतह पर चिह्नित किया जाता है। चिह्न में शामिल हैं: "EL" (निर्माता कोड), "M456" (डिवाइस नंबर), एक अंकीय वर्ष कोड (Y), दो अंकीय सप्ताह कोड (WW), और VDE विकल्प के लिए "V"। यह चिह्न निर्माण तिथि और वेरिएंट की ट्रेसबिलिटी की अनुमति देता है।
7. एप्लिकेशन सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
ELM456 श्रृंखला विशेष रूप से इसके लिए डिज़ाइन की गई है:
- IPM (Intelligent Power Module) इन्सुलेशन: माइक्रोकंट्रोलर और उच्च वोल्टेज IPM के बीच आवश्यक इन्सुलेशन प्रदान करना।
- पृथक IGBT/MOSFET गेट ड्राइव: अर्ध-ब्रिज या पूर्ण-ब्रिज विन्यासों में पावर स्विचों के गेट को चलाते हुए पृथक्करण बनाए रखना।
- AC और ब्रशलेस DC मोटर ड्राइव: वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव्स और मोटर कंट्रोलर्स में नियंत्रण संकेतों को अलग करना।
- औद्योगिक इन्वर्टर्स: UPS सिस्टम, सौर इन्वर्टर्स और अन्य बिजली रूपांतरण उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार और नोट्स
डिज़ाइनरों को कई प्रमुख कारकों पर विचार करना चाहिए:
- Bypass Capacitor: VCC and GND (pins 6 & 4) must be placed as close as possible to the device pins to be effective.
- प्रसार विलंब: असममित प्रसार विलंब (TPHL बनाम TPLH) प्रेषित पल्स की चौड़ाई को प्रभावित करेगा। यदि सटीक पल्स अखंडता की आवश्यकता है, तो सॉफ़्टवेयर या बाहरी सर्किटरी के माध्यम से क्षतिपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है।
- करंट लिमिटिंग रेसिस्टर: इनपुट LED (एनोड, पिन 1) के साथ श्रृंखला में एक बाहरी रेसिस्टर हमेशा आवश्यक होता है ताकि फॉरवर्ड करंट (IF) को एक सुरक्षित मान तक सीमित रखा जा सके, आमतौर पर एप्लिकेशन आवश्यकताओं के अनुसार 5-16 mA के बीच, और कभी भी 20 mA से अधिक नहीं।
- लोड रेसिस्टर: आउटपुट में आमतौर पर VLऔर VOUT (पिन 5) के बीच जुड़ा एक पुल-अप या लोड रेसिस्टर (R) की आवश्यकता होती है।CCR का मानL स्विचिंग गति और करंट खपत को प्रभावित करता है; डेटाशीट परीक्षण स्थितियों में 350 Ω का उपयोग किया जाता है।
- इन्सुलेशन क्रीपेज और क्लीयरेंस: सर्किट के प्राथमिक (इनपुट) और द्वितीयक (आउटपुट) पक्षों के बीच, भले ही डिवाइस स्वयं इन्सुलेशन बैरियर प्रदान करता हो, पीसीबी लेआउट को पर्याप्त क्रीपेज और क्लीयरेंस दूरी (IEC 60950-1 या IEC 61800-5-1 जैसे प्रासंगिक सुरक्षा मानकों के अनुसार) बनाए रखनी चाहिए।
8. तकनीकी तुलना और विभेदन
हालांकि स्रोत दस्तावेज़ में विशिष्ट प्रतिस्पर्धी भागों से सीधी तुलना प्रदान नहीं की गई है, ELM456 श्रृंखला का मूल्यांकन इसकी प्रकाशित विशिष्टताओं के आधार पर किया जा सकता है। प्रमुख विभेदकों में संभवतः इसकी उच्च 3750 Vrms अलगाव रेटिंग शामिल है, जो 2500 Vrms या 5000 Vrms रेटेड कई मानक फोटोकपलर से बेहतर हो सकती है। उच्च CMTI (10 kV/µs न्यूनतम) और एक कॉम्पैक्ट SOP पैकेज का संयोजन स्थान-सीमित, उच्च-शोर अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है। हैलोजन-मुक्त और व्यापक पर्यावरण अनुपालन (RoHS, REACH) सख्त नियामक आवश्यकताओं वाले बाजारों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है। प्रमुख सुरक्षा एजेंसियों (UL, cUL, VDE, आदि) से लंबित अनुमोदन वैश्विक स्तर पर मान्यता प्राप्त सुरक्षा मानकों के लिए डिजाइन इरादे को दर्शाते हैं।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न 1: उच्च अलगाव वोल्टेज (3750 Vrms) का उद्देश्य क्या है?
उत्तर 1: यह रेटिंग सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करती है और निम्न-वोल्टेज नियंत्रण सर्किट और उच्च-वोल्टेज पावर सर्किट के बीच खतरनाक ब्रेकडाउन को रोकती है। यह कई मेन्स-कनेक्टेड उपकरणों (जैसे, 230VAC/400VAC ड्राइव) के लिए एक सुरक्षा आवश्यकता है और मजबूत नॉइज़ इम्युनिटी प्रदान करती है।
प्रश्न 2: प्रसार विलंब समय (TPHL और TPLH) अलग है?
A2: असममितता आंतरिक फोटोडिटेक्टर और एम्पलीफायर डिज़ाइन में निहित है। टर्न-ऑफ प्रक्रिया (TPLH) आमतौर पर टर्न-ऑन (T की तुलना में धीमा होता हैPHL). समय-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में पल्स विरूपण से बचने के लिए इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।
Q3: इनपुट करंट लिमिटिंग रेसिस्टर के मान का चयन कैसे करूं?
A3: ओम के नियम का उपयोग करें: Rसीमा = (Vड्राइव - VF) / IF. Vड्राइव is your logic supply voltage (e.g., 3.3V, 5V). Use the typical VF (1.45V) for calculation, but ensure IF सबसे खराब स्थितियों में (न्यूनतम V, न्यूनतम R सहनशीलता) 20 mA से अधिक नहीं होता है।ड्राइव, न्यूनतम Rसीमा सहनशीलता)। एक विशिष्ट IF गारंटीकृत CTR के लिए 10 mA है।
Q4: "कॉमन मोड ट्रांजिएंट इम्यूनिटी" का क्या अर्थ है, और यह महत्वपूर्ण क्यों है?
A4: CMTI डिवाइस की उस क्षमता को मापता है जो आइसोलेशन बैरियर के दोनों ओर समान रूप से दिखाई देने वाले तेज वोल्टेज ट्रांजिएंट्स को रिजेक्ट करती है (जैसे, मोटर ड्राइव में स्विचिंग नॉइज़ के कारण)। कम CMTI आउटपुट में गलत ग्लिच का कारण बन सकता है। औद्योगिक मोटर नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए 10 kV/µs की रेटिंग को अच्छा माना जाता है।
Q5: डेटाशीट में कई सुरक्षा अनुमोदनों को "PENDING" के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। क्या मैं इस पार्ट को अंतिम उत्पाद में उपयोग कर सकता हूँ?
A5: प्रमाणित सुरक्षा अनुमोदन (UL, VDE, आदि) की आवश्यकता वाले उत्पाद के लिए, डिज़ाइन को अंतिम रूप देने और उत्पादन में आगे बढ़ने से पहले, आपको निर्माता या वितरक के साथ इन प्रमाणपत्रों की अंतिम स्थिति सत्यापित करनी होगी। आवश्यक प्रमाणन के बिना डिवाइस का उपयोग करने से आपके अंतिम उत्पाद को अपना स्वयं का सुरक्षा प्रमाणन प्राप्त करने से रोका जा सकता है।
10. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
केस: 3-फेज BLDC मोटर इन्वर्टर के लिए आइसोलेटेड गेट ड्राइवर
एक टिपिकल 3-फेज इन्वर्टर में जो एक ब्रशलेस DC मोटर चलाता है, छह पावर स्विच (IGBTs या MOSFETs) का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक स्विच को एक आइसोलेटेड गेट ड्राइव सिग्नल की आवश्यकता होती है। इन छहों चैनलों में से प्रत्येक के लिए ELM456 का उपयोग किया जा सकता है। माइक्रोकंट्रोलर के PWM सिग्नल छह ELM456 डिवाइसों के एनोड (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से) में फीड किए जाते हैं। आउटपुट (VOUTप्रत्येक फोटोकपलर का आउटपुट एक समर्पित गेट ड्राइवर IC के इनपुट को चलाता है, जो तब IGBTs को तेजी से स्विच करने के लिए आवश्यक उच्च-धारा पल्स प्रदान करता है। ELM456 का 3750 Vrms इन्सुलेशन संवेदनशील माइक्रोकंट्रोलर को उच्च-वोल्टेज DC बस (अक्सर 300-600VDC) से सुरक्षित रखता है। उच्च CMTI यह सुनिश्चित करता है कि इन्वर्टर से आने वाले शोरगुल वाले स्विचिंग ट्रांजिएंट्स गेट सिग्नल्स की गलत ट्रिगरिंग का कारण न बनें। कॉम्पैक्ट SOP पैकेज सभी छह इन्सुलेटरों को माइक्रोकंट्रोलर के पास साफ-सुथरे ढंग से फिट होने की अनुमति देता है। डिज़ाइन में प्रत्येक ELM456 के VCC और GND पिनों के ठीक पास छह 0.1 µF बायपास कैपेसिटर शामिल होने चाहिए।CC/GND पिनों पर रखा जाए।
11. Operating Principle Introduction
एक फोटोकपलर (या ऑप्टोकपलर) एक ऐसा उपकरण है जो प्रकाश का उपयोग करके दो पृथक सर्किटों के बीच विद्युत संकेतों का स्थानांतरण करता है। ELM456 एक ही, अपारदर्शी पैकेज के भीतर अलग-अलग डाई पर दो मुख्य भागों से बना होता है। इनपुट साइड पर, एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) आने वाले विद्युत संकेत को इन्फ्रारेड प्रकाश की आनुपातिक तीव्रता में परिवर्तित करता है। यह प्रकाश एक पारदर्शी इन्सुलेशन बैरियर (अक्सर एक मोल्ड कंपाउंड या एयर गैप) के पार यात्रा करता है। आउटपुट साइड पर, एक फोटोडिटेक्टर (आमतौर पर एक फोटोट्रांजिस्टर या फोटो-डायोड प्लस एम्पलीफायर) इस प्रकाश को प्राप्त करता है और इसे वापस विद्युत संकेत में परिवर्तित कर देता है। मुख्य बात यह है कि बैरियर के पार कोई विद्युत कनेक्शन नहीं है—केवल एक ऑप्टिकल कनेक्शन है—जो गैल्वेनिक इन्सुलेशन प्रदान करता है। ELM456 के आउटपुट स्टेज में उच्च गेन एम्पलीफायर इसे उच्च करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) प्राप्त करने की अनुमति देता है, जिसका अर्थ है कि एक छोटी इनपुट धारा बहुत बड़ी उपयोगी आउटपुट धारा उत्पन्न करती है।
12. Technology Trends
गैल्वेनिक अलगाव का क्षेत्र विकसित हो रहा है। पारंपरिक फोटोकपलर जैसे ELM456 अपनी परिपक्वता, लागत-प्रभावशीलता और उच्च वोल्टेज रेटिंग के कारण अत्यधिक लोकप्रिय बने हुए हैं, वहीं वैकल्पिक तकनीकें भी लोकप्रियता हासिल कर रही हैं। कैपेसिटिव आइसोलेटर सिलिकॉन डाइऑक्साइड अवरोध के पार बदलते विद्युत क्षेत्र का उपयोग करते हैं, जो उच्च गति, कम बिजली की खपत और उच्च एकीकरण (एक पैकेज में कई चैनल) प्रदान करते हैं। चुंबकीय (प्रेरक) आइसोलेटर ट्रांसफार्मर कॉइल का उपयोग करते हैं, जो उच्च गति और मजबूती भी प्रदान करते हैं। हालांकि, फोटोकपलर अत्यधिक उच्च अलगाव वोल्टेज क्षमताओं, सादगी और कठोर वातावरण में सिद्ध दीर्घकालिक विश्वसनीयता में महत्वपूर्ण लाभ बनाए रखते हैं। फोटोकपलर तकनीक के भीतर के रुझानों में उच्च गति (कम प्रसार विलंब) के लिए प्रयास, शोरगुल वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्च CMTI, कम बिजली की खपत, छोटे पैकेज फुटप्रिंट और फेल-सेफ आउटपुट या I2C अलगाव जैसी अधिक सुविधाओं का एकीकरण शामिल है। ELM456 में देखे गए हैलोजन-मुक्त और उन्नत सामग्री अनुपालन की ओर बढ़ना, पर्यावरणीय नियमों द्वारा प्रेरित एक सार्वभौमिक उद्योग प्रवृत्ति है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | Unit/Representation | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | विद्युत के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), jaise, 620nm (laal) | Rangin LEDs ke rang ke anukool wavelength. | Laal, peela, hara monochrome LEDs ke hue ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद प्रकाश या चमक के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे एलईडी सहन कर सकती है, इससे अधिक वोल्टेज ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारणा को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफ़ेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| चिप संरचना | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायक, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |