विषय-सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Performance Curve Analysis
- 3.1 Forward Current vs. Ambient Temperature
- 3.2 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
- 3.3 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 3.4 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम कोणीय विस्थापन
- 4. Mechanical and Packaging Information
- 4.1 Package Dimensions
- 4.2 ध्रुवीयता पहचान
- 5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6. Packaging and Ordering Information
- 6.1 पैकिंग विशिष्टता
- 6.2 लेबल विशिष्टता
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 Design Considerations and Circuit Protection
- 8. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 9.1 रेडिएंट इंटेंसिटी और ल्यूमिनस इंटेंसिटी में क्या अंतर है?
- 9.2 क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
- 9.3 पीक फॉरवर्ड करंट (1A) कंटीन्यूअस करंट (100mA) से इतना अधिक क्यों है?
- 9.4 मैं इस LED के लिए एक मिलान रिसीवर कैसे चुनूं?
- 10. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
- 11. Operating Principle Introduction
- 12. Technology Trends and Developments
1. उत्पाद अवलोकन
SIR323-5 एक उच्च-तीव्रता वाला इन्फ्रारेड (IR) उत्सर्जक डायोड है जो एक मानक T-1 3/4 (5mm) वाटर-क्लियर प्लास्टिक पैकेज में रखा गया है। यह 875 नैनोमीटर (nm) की शिखर तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम के अंतर्गत आता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है जिनके लिए विश्वसनीय और शक्तिशाली इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती है, इसका वर्णक्रमीय आउटपुट विशेष रूप से सामान्य सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर, फोटोडायोड और इन्फ्रारेड रिसीवर मॉड्यूल के साथ संगत होने के लिए अनुकूलित है। पैकेज में मानक 2.54mm लीड स्पेसिंग है जो थ्रू-होल मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) डिज़ाइन में आसान एकीकरण के लिए है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
The primary advantages of this component include its high radiant intensity, which ensures strong signal transmission, and its low forward voltage, contributing to energy-efficient operation. It is constructed using lead-free materials and is compliant with RoHS (Restriction of Hazardous Substances), EU REACH regulations, and halogen-free standards (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm), making it suitable for global markets with strict environmental requirements. The device is characterized by high reliability, a critical factor for consumer and industrial electronics. Its target applications are primarily in wireless, non-contact signaling systems.
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में परिभाषित प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय पैरामीटरों की एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।
- Continuous Forward Current (IF): 100 mA. यह अधिकतम DC धारा है जो LED को बिना क्षय के जोखिम के लगातार लगाई जा सकती है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 1.0 A. यह उच्च धारा केवल स्पंदित स्थितियों में अनुमेय है, जहां स्पंद चौड़ाई ≤ 100μs और ड्यूटी साइकिल ≤ 1% हो। यह प्रकाश की बहुत चमकदार, छोटी झलकियाँ प्रदान करता है, जो लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयोगी है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR): 5 V. इस मान से अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- पावर डिसिपेशन (Pd): 25°C परिवेश तापमान या उससे नीचे 150 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर जंक्शन तापमान बढ़ता है, जिससे जीवनकाल और आउटपुट कम हो जाता है।
- Operating & Storage Temperature: यह उपकरण -40°C से +85°C तक कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C तक संग्रहित किया जा सकता है।
- Soldering Temperature: 260°C, अवधि 5 सेकंड से अधिक नहीं, जो मानक लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगत है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- Radiant Intensity (Ie)यह प्रति इकाई ठोस कोण (स्टेरेडियन) उत्सर्जित प्रकाश शक्ति है। 20mA की अग्र धारा पर, विशिष्ट मान 7.8 mW/sr है, जिसका न्यूनतम मान 4.0 mW/sr है। स्पंदित स्थितियों (IF=100mA, स्पंद ≤100μs, कर्तव्य ≤1%) के तहत, विशिष्ट विकिरण तीव्रता 40 mW/sr तक पहुँचती है, जो उच्च-शक्ति विस्फोटों के लिए इसकी क्षमता को प्रदर्शित करती है।
- शिखर तरंगदैर्घ्य (λp): 875 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्घ्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश शक्ति अधिकतम होती है। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) विशिष्ट रूप से 45 nm है, जो शिखर के आसपास उत्सर्जित तरंगदैर्घ्य की सीमा को दर्शाता है।
- अग्र वोल्टेज (VF)20mA पर, विशिष्ट अग्र वोल्टेज 1.3V है, जिसकी अधिकतम सीमा 1.65V है। 100mA स्पंदित स्थिति में, यह विशिष्ट रूप से 1.4V (अधिकतम 1.8V) तक बढ़ जाता है। यह निम्न VF निम्न-वोल्टेज सर्किट डिजाइन के लिए लाभकारी है।
- प्रतिलोम धारा (IR): 5V के प्रतिलोम वोल्टेज पर अधिकतम 10 μA, जो अच्छे जंक्शन पृथक्करण को दर्शाता है।
- दृष्टि कोण (2θ1/2): 35 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर विकिरण तीव्रता अपने अधिकतम मान (अक्ष पर) से आधी हो जाती है। 35-डिग्री का कोण मध्यम रूप से केंद्रित बीम प्रदान करता है, जो निर्देशित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
मापन अनिश्चितता पर नोट: डेटाशीट प्रमुख मापों के लिए सहनशीलता निर्दिष्ट करती है: VF (±0.1V), Ie (±10%), और λp (±1.0nm). इन्हें सटीक डिज़ाइन गणनाओं में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
3. Performance Curve Analysis
डेटाशीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।
3.1 Forward Current vs. Ambient Temperature
यह वक्र (चित्र.1) आमतौर पर अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट में कमी को दर्शाता है क्योंकि परिवेश का तापमान बढ़ता है। अधिकतम जंक्शन तापमान और 150mW पावर डिसिपेशन सीमा को पार करने से बचने के लिए, 25°C से ऊपर काम करते समय निरंतर फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए। उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के लिए डिजाइनरों को इस ग्राफ से परामर्श करना चाहिए।
3.2 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
स्पेक्ट्रल वितरण ग्राफ (चित्र.2) तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता को आलेखित करता है। यह दृश्य रूप से 875nm पर शिखर तरंगदैर्ध्य और लगभग 45nm स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ की पुष्टि करता है। यह वक्र इच्छित रिसीवर (फोटोट्रांजिस्टर, फोटोडायोड, या IC) की स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता के साथ अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।
3.3 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
यह ग्राफ (चित्र.3) ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच संबंध प्रदर्शित करता है। एलईडी के लिए, सामान्य संचालन सीमा में प्रकाशीय उत्पादन आम तौर पर फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। हालांकि, तापीय प्रभावों और अन्य अरैखिकताओं के कारण बहुत अधिक धाराओं पर दक्षता गिर सकती है। यह वक्र डिजाइनरों को वांछित विकिरण तीव्रता प्राप्त करने के लिए उपयुक्त ड्राइव करंट का चयन करने में सहायता करता है।
3.4 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम कोणीय विस्थापन
यह ध्रुवीय आरेख (चित्र.4) LED के उत्सर्जन पैटर्न को मैप करता है। यह दर्शाता है कि केंद्रीय अक्ष (0°) से दूर होने पर प्रेक्षण कोण के साथ तीव्रता कैसे कम होती है। 35-डिग्री का दृश्य कोण (जहाँ तीव्रता शिखर का 50% है) इस वक्र से प्राप्त किया जाता है। यह जानकारी प्रकाशीय प्रणाली डिजाइन, बीम कवरेज और संरेखण सहनशीलताओं को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
4. Mechanical and Packaging Information
4.1 Package Dimensions
डिवाइस एक मानक 5mm (T-1 3/4) गोल LED पैकेज का उपयोग करता है। डेटाशीट में विस्तृत यांत्रिक चित्र सभी महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करता है, जिसमें बॉडी व्यास, लेंस आकार, लीड लंबाई और लीड अंतर शामिल हैं। लीड अंतर 2.54mm (0.1 इंच) पुष्टि की गई है, जो थ्रू-होल घटकों के लिए मानक है। सभी आयामों की सहनशीलता ±0.25mm है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। लेंस सामग्री वॉटर-क्लियर प्लास्टिक है, जो न्यूनतम अवशोषण के साथ अवरक्त संचरण के लिए अनुकूलित है।
4.2 ध्रुवीयता पहचान
थ्रू-होल एलईडी के लिए, ध्रुवता आमतौर पर दो विशेषताओं द्वारा इंगित की जाती है: लीड लंबाई और आंतरिक संरचना। लंबी लीड एनोड (धनात्मक) होती है, और छोटी लीड कैथोड (ऋणात्मक) होती है। इसके अलावा, कई पैकेजों में लेंस बेस के रिम पर कैथोड लीड के पास एक समतल स्थान होता है। रिवर्स बायस क्षति को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले हमेशा ध्रुवता सत्यापित करें।
5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
यह डिवाइस वेव या हैंड सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। मुख्य पैरामीटर अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है, जिसकी अवधि 5 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। यह लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल के लिए IPC/JEDEC J-STD-020 मानकों के अनुरूप है। उच्च तापमान के लंबे समय तक संपर्क में रहने से प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। हैंड सोल्डरिंग करते समय, तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें और संपर्क समय को कम से कम रखें। सुनिश्चित करें कि डिवाइस को भंडारण तापमान सीमा (-40 से +100°C) के अनुसार शुष्क वातावरण में संग्रहीत किया गया है ताकि नमी अवशोषण को रोका जा सके, जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" का कारण बन सकता है।
6. Packaging and Ordering Information
6.1 पैकिंग विशिष्टता
घटकों को सुरक्षा के लिए एंटी-स्टैटिक बैग में पैक किया जाता है। मानक पैकिंग मात्रा प्रति बैग 200 से 500 टुकड़े है। फिर पांच बैग एक बॉक्स में रखे जाते हैं। अंत में, दस बॉक्स एक शिपिंग कार्टन में पैक किए जाते हैं।
6.2 लेबल विशिष्टता
पैकेजिंग लेबल में कई महत्वपूर्ण पहचानकर्ता शामिल होते हैं:
- CPN: ग्राहक का उत्पादन संख्या (ग्राहक-विशिष्ट भाग संख्या).
- P/NProduction Number (the manufacturer's part number, e.g., SIR323-5).
- QTYPacking Quantity.
- CAT: रैंक (प्रदर्शन बिन का संकेत दे सकता है)।
- HUE: पीक वेवलेंथ (उदाहरण के लिए, 875nm)।
- संदर्भ: संदर्भ।
- LOT NoLot Number for traceability.
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल यूनिट्स: उच्च विकिरण तीव्रता, विशेष रूप से पल्स्ड मोड (40 mW/sr typ.) में, इसे टीवी, ऑडियो सिस्टम और अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए लंबी दूरी के रिमोट कंट्रोल के लिए आदर्श बनाती है।
- फ्री-एयर ट्रांसमिशन सिस्टम्स: लघु-दूरी वायरलेस डेटा लिंक, घुसपैठ अलार्म और वस्तु पहचान प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, जहां एक आईआर बीम हवा के माध्यम से एक रिसीवर तक प्रसारित की जाती है।
- धुआं संसूचक: अक्सर ऑप्टिकल (फोटोइलेक्ट्रिक) धुआं संसूचकों में नियोजित किया जाता है। एक आईआर एलईडी बीम धुएं के कणों द्वारा एक फोटोडायोड पर बिखर जाती है, जिससे अलार्म सक्रिय हो जाता है।
- सामान्य इन्फ्रारेड अनुप्रयोग प्रणालियाँ: इसमें औद्योगिक स्वचालन (वस्तु गिनती, स्थिति संवेदन), टचस्क्रीन और ऑप्टिकल एनकोडर शामिल हैं।
7.2 Design Considerations and Circuit Protection
- Current Limiting: एलईडी एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (100mA) से अधिक होने से रोकने के लिए हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (या एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर) का उपयोग करें। रेसिस्टर का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF.
- पल्स्ड ऑपरेशन: उच्च-तीव्रता वाले विस्फोटों के लिए, सुनिश्चित करें कि ड्राइवर सर्किट 1A पीक करंट दे सकता है, जबकि पल्स चौड़ाई (≤100μs) और ड्यूटी साइकिल (≤1%) सीमाओं का कड़ाई से पालन करता है। एक साधारण माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन अक्सर इतना करंट सीधे सोर्स नहीं कर सकता है और इसे ट्रांजिस्टर स्विच (जैसे, MOSFET) की आवश्यकता हो सकती है।
- रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन: हालांकि डिवाइस रिवर्स में 5V तक सहन कर सकता है, रिवर्स बायस से बचना एक अच्छा अभ्यास है। AC-कपल्ड सर्किट या जहां रिवर्स वोल्टेज संभव हो, वहां LED के समानांतर (कैथोड से एनोड) एक सुरक्षा डायोड जोड़ने पर विचार करें।
- ऊष्मा प्रबंधन: हालांकि पैकेज छोटा है, उच्च धाराओं और परिवेश के तापमान पर, पावर डिसिपेशन महत्वपूर्ण हो जाता है। पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें और यदि 25°C से ऊपर कार्य कर रहे हैं तो डीरेटिंग कर्व पर विचार करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: 35-डिग्री के दृश्य कोण पर विचार करें। केंद्रित बीम के लिए, बाहरी लेंस या परावर्तक की आवश्यकता हो सकती है। व्यापक-क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए, मूल कोण पर्याप्त हो सकता है। यह सुनिश्चित करें कि रिसीवर 875nm पीक के लिए वर्णक्रमीय रूप से मेल खाता हो।
8. तकनीकी तुलना और विभेदन
SIR323-5 प्रमुख मापदंडों के संयोजन के माध्यम से 5mm IR LED बाजार में स्वयं को अलग करता है। सामान्य 5mm IR LEDs की तुलना में, यह एक उच्च विशिष्ट विकिरण तीव्रता (7.8 mW/sr @20mA बनाम अक्सर 5-6 mW/sr) प्रदान करता है, जो समान सिग्नल शक्ति के लिए लंबी रेंज या कम बिजली की खपत सक्षम करता है। इसका कम फॉरवर्ड वोल्टेज (1.3V typ.) बैटरी-चालित उपकरणों के लिए फायदेमंद है। 875nm तरंगदैर्ध्य एक सामान्य मानक है, जो सिलिकॉन-आधारित रिसीवरों के साथ व्यापक संगतता सुनिश्चित करता है। आधुनिक पर्यावरणीय मानकों (RoHS, REACH, Halogen-Free) के लिए इसका अनुपालन अधिकांश समकालीन इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए एक अनिवार्य आवश्यकता है, जो पुराने या कम लागत वाले विकल्पों के मामले में नहीं हो सकता है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
9.1 रेडिएंट इंटेंसिटी और ल्यूमिनस इंटेंसिटी में क्या अंतर है?
Radiant Intensity (Ie, जिसे mW/sr में मापा जाता है) ऑप्टिकल पावर प्रति ठोस कोण उत्सर्जित, सभी तरंगदैर्ध्य के लिए प्रासंगिक। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (कैंडेला, सीडी में मापी गई) मानव आँख की संवेदनशीलता (फोटोपिक वक्र) द्वारा भारित होती है और केवल दृश्य प्रकाश के लिए सार्थक है। चूंकि यह एक इन्फ्रारेड एलईडी है, रेडिएंट इंटेंसिटी सही और निर्दिष्ट मीट्रिक है।
9.2 क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
आपको चाहिए नहीं इसे सीधे कनेक्ट न करें। एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन की करंट सोर्सिंग सीमा होती है (अक्सर 20-40mA) और यह LED की संभावित करंट खपत या 1A पल्स को संभाल नहीं सकता। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि करंट को सीमित करने के लिए आपके पास एक सीरीज़ रेसिस्टर होना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई से, IF=20mA और VF=1.3V लक्ष्य करते हुए: R = (5V - 1.3V) / 0.02A = 185 ओम (एक मानक 180 या 220 ओम रेसिस्टर का उपयोग करें)। GPIO पिन तब एक ट्रांजिस्टर के बेस/गेट को ड्राइव करेगा जो LED करंट को स्विच करता है।
9.3 पीक फॉरवर्ड करंट (1A) कंटीन्यूअस करंट (100mA) से इतना अधिक क्यों है?
यह थर्मल सीमाओं के कारण है। 1A का पल्स इतना छोटा (≤100μs) और कम आवृत्ति वाला (ड्यूटी ≤1%) है कि सेमीकंडक्टर जंक्शन को महत्वपूर्ण रूप से गर्म होने का समय नहीं मिलता। 100mA की निरंतर रेटिंग उत्पन्न स्थिर-अवस्था ऊष्मा पर विचार करती है, जिसे पैकेज को जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के लिए पर्यावरण में विसर्जित करना होता है।
9.4 मैं इस LED के लिए एक मिलान रिसीवर कैसे चुनूं?
एक फोटोट्रांजिस्टर, फोटोडायोड, या IR रिसीवर मॉड्यूल की तलाश करें जिसकी चरम वर्णक्रमीय संवेदनशीलता लगभग 875nm हो। अधिकांश सिलिकॉन-आधारित डिटेक्टरों की चरम संवेदनशीलता 800nm और 950nm के बीच होती है, जो उन्हें एक अच्छा मिलान बनाती है। हमेशा रिसीवर के डेटाशीट में इसकी वर्णक्रमीय संवेदनशीलता वक्र की जांच करें।
10. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
Case: Designing a Long-Range IR Remote Control
लक्ष्य: एक सामान्य लिविंग रूम में 15 मीटर तक विश्वसनीय सिग्नल संचारित करना।
डिजाइन विकल्प:
- ड्राइव मोड: I पर स्पंदित संचालन का उपयोग करेंFP = 1A ताकि अधिकतम दीप्त तीव्रता (40 mW/sr typ.) प्राप्त कर सबसे लंबी रेंज हासिल की जा सके।
- सर्किट: एक माइक्रोकंट्रोलर कोडित पल्स ट्रेन उत्पन्न करता है। एक GPIO पिन एक N-चैनल MOSFET को नियंत्रित करता है। LED और एक छोटा करंट-सेंस रेसिस्टर सप्लाई (जैसे, 2xAA बैटरी ~3V) और MOSFET के ड्रेन के बीच श्रृंखला में लगाए जाते हैं। रेसिस्टर का मान छोटा होता है, केवल पीक करंट निर्धारित करने के लिए: R = (Vbat - Vएफ_पल्स - Vडीएस_ऑन) / 1A. MOSFET के लिए एक गेट रेसिस्टर का उपयोग किया जाता है।
- पल्स टाइमिंग: सुनिश्चित करें कि रिमोट कंट्रोल कोड (जैसे, NEC प्रोटोकॉल) में प्रत्येक हाई पल्स की चौड़ाई ≤100μs हो। संपूर्ण ट्रांसमिशन बर्स्ट पर ड्यूटी साइकिल ≤1% होनी चाहिए। यह आमतौर पर छोटे रिमोट कंट्रोल कोड के लिए आसानी से संतुष्ट हो जाता है।
- ऑप्टिक्स: मूल 35-डिग्री बीम पर्याप्त हो सकता है। बेहतर दिशात्मकता और रेंज के लिए, LED के सामने एक साधारण प्लास्टिक कोलिमेटिंग लेंस जोड़ा जा सकता है।
11. Operating Principle Introduction
एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (IR LED) एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है (एनोड कैथोड के सापेक्ष सकारात्मक), तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। एक मानक सिलिकॉन डायोड में, यह ऊर्जा मुख्य रूप से ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है। गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड (GaAlAs) जैसी सामग्रियों में, जो इस LED में उपयोग की जाती है, इस पुनर्संयोजन ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (इस मामले में 875nm) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जिसे क्रिस्टल विकास प्रक्रिया के दौरान इंजीनियर किया जाता है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो उत्सर्जित प्रकाश को विशिष्ट बीम पैटर्न में आकार देता है।
12. Technology Trends and Developments
इन्फ्रारेड एलईडी प्रौद्योगिकी का विकास जारी है। जबकि मूल 5mm थ्रू-होल पैकेज पुराने डिजाइनों और शौकिया उपयोग के लिए लोकप्रिय बना हुआ है, उद्योग का रुझान सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजों (जैसे, 0805, 1206, या चिप-स्केल पैकेज) की ओर मजबूती से है। एसएमडी छोटे आकार, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए बेहतर उपयुक्तता और अक्सर बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करते हैं। उच्च दक्षता (प्रति विद्युत वाट इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्राप्त करने, विशिष्ट संवेदन अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न शिखर तरंगदैर्ध्य (जैसे, गुप्त संचालन के लिए 940nm, आईआर प्रकाश व्यवस्था वाले निगरानी कैमरों के लिए 850nm), और एलईडी को ड्राइवर सर्किट्री या यहां तक कि रिसीवर के साथ एक ही मॉड्यूल में एकीकृत करने के लिए सामग्रियों में भी निरंतर विकास हो रहा है। हालांकि, SIR323-5 के लिए वर्णित मूल संचालन सिद्धांत और प्रमुख पैरामीटर किसी भी आईआर एलईडी को समझने और निर्दिष्ट करने की आधारशिला बने हुए हैं।
LED Specification Terminology
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रदीपन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट लिए, अधिक मान सफेदी/ठंडक लिए। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 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, उच्च मांग वाले स्थानों जैसे शॉपिंग मॉल, संग्रहालयों में प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के एक ही बैच में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का निर्धारण करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य LED संचालन के लिए करंट मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | कम समय के लिए सहन योग्य 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 | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 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 डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवनति | 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, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिश्रित करता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग कंटेंट | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Facilitates driver matching, improves system efficiency. |
| 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 अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर 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 टेस्ट विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |