सामग्री
1. उत्पाद अवलोकन
LTP-2157AKA एक सिंगल-प्लेन, 5x7 डॉट मैट्रिक्स LED डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे विशेष रूप से अल्फ़ान्यूमेरिक कैरेक्टर प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य USASCII और EBCDIC जैसे मानक कोड सेट से वर्ण प्रदर्शित करना है। इस उपकरण का मुख्य लाभ यह है कि इसके LED चिप्स AlInGaP (अल्युमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करके निर्मित हैं, जिससे सुपर ऑरेंज ल्यूमिनसेंस प्राप्त होता है। डिस्प्ले में कॉन्ट्रास्ट बढ़ाने और पठनीयता में सुधार के लिए ग्रे फेसप्लेट और व्हाइट डॉट मैट्रिक्स कलर का उपयोग किया गया है। यह उपकरण ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर ग्रेडेड है, जो विभिन्न यूनिटों के बीच चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है। इसकी सॉलिड-स्टेट संरचना उच्च विश्वसनीयता प्रदान करती है, और कम बिजली की खपत इसे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
1.1 मुख्य विशेषताएँ और लक्षित अनुप्रयोग
इस उत्पाद की प्रमुख विशेषताओं में 2.0 इंच (50.8 मिमी) का डॉट मैट्रिक्स वर्ण ऊंचाई शामिल है, जो अच्छी दूरस्थ दृश्यता प्रदान करती है। यह एकल-तल डिज़ाइन का उपयोग करता है और इसका व्यापक देखने का कोण है, जिससे प्रदर्शित जानकारी विभिन्न स्थानों से आसानी से पढ़ी जा सकती है। XY चयन आर्किटेक्चर का उपयोग करने वाली 5x7 सरणी कुशल मल्टीप्लेक्सिंग नियंत्रण की अनुमति देती है। एक उल्लेखनीय विशेषता इसकी क्षैतिज स्टैकेबिलिटी है, जहां कई इकाइयों को एक साथ पंक्तिबद्ध करके बहु-वर्ण डिस्प्ले बनाया जा सकता है। यह उपकरण मानक वर्ण कोड के साथ सीधे संगत है। ये विशेषताएं LTP-2157AKA को औद्योगिक इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, बेसिक इंफॉर्मेशन डिस्प्ले, टेस्ट उपकरण रीडिंग और अन्य एम्बेडेड सिस्टम जिन्हें विश्वसनीय, मध्यम-से-कम जटिलता वाले अल्फ़ान्यूमेरिक आउटपुट की आवश्यकता होती है, के लिए आदर्श बनाती हैं।
2. तकनीकी विनिर्देश और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड डेटाशीट के आधार पर, उपकरण के विद्युतीय, प्रकाशीय और भौतिक मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती है जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये सामान्य संचालन स्थितियाँ नहीं हैं।
- प्रति बिंदु औसत बिजली खपत:33 mW। यह एकल LED बिंदु द्वारा सुरक्षित रूप से निरंतर व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
- प्रति बिंदु पीक फॉरवर्ड करंट:90 mA। यह एक बिंदु द्वारा सहन किया जा सकने वाला अधिकतम तात्कालिक करंट पल्स है, जो आमतौर पर मल्टीप्लेक्स ड्राइव स्कीम से संबंधित होता है।
- प्रति बिंदु औसत फॉरवर्ड करंट:25°C पर 13 mA, 0.17 mA/°C की रैखिक डेरेटिंग के साथ। यह निरंतर DC ऑपरेशन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। डेरेटिंग फैक्टर थर्मल मैनेजमेंट के लिए महत्वपूर्ण है; परिवेश के तापमान (Ta) में वृद्धि के साथ, ओवरहीटिंग को रोकने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर करंट को कम करना चाहिए।
- प्रति बिंदु रिवर्स वोल्टेज:5 V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर LED जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C। यह उपकरण औद्योगिक तापमान सीमा के लिए रेटेड है।
- वेल्डिंग तापमान:स्थापना तल से 1.6mm नीचे, अधिकतम 260°C पर 3 सेकंड तक। यह रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफ़ाइल की सीमा शर्तों को परिभाषित करता है।
2.2 Electrical and Optical Characteristics
ये पैरामीटर निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों (आमतौर पर Ta=25°C) के तहत मापे गए हैं, जो विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- औसत चमकदार तीव्रता (IV):परीक्षण स्थिति Ip=32mA, 1/16 ड्यूटी साइकल पर, यह 2100 μcd (न्यूनतम), 4600 μcd (विशिष्ट) है। यह मल्टीप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन ड्राइव के तहत प्रत्येक एलईडी बिंदु की चमक को दर्शाता है। विस्तृत सीमा यह दर्शाती है कि तीव्रता के अनुसार ग्रेडेशन की एक प्रक्रिया मौजूद है।
- पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):621 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है, जो "सुपर ऑरेंज" रंग को परिभाषित करता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):18 nm (typical value). This measures spectral purity; a smaller value indicates light closer to monochromatic.
- Dominant wavelength (λd):615 nm (typical value). This is the single wavelength perceived by the human eye, closely related to the color point.
- Forward voltage (VF) at any point:IF=20mA पर, यह 2.05V (न्यूनतम), 2.6V (विशिष्ट) है; IF=80mA पर, यह 2.3V (न्यूनतम), 2.8V (विशिष्ट) है। यह ड्राइवर सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, जो LED के चालू होने पर वोल्टेज ड्रॉप को निर्दिष्ट करता है।
- रिवर्स करंट (IR) at any point:VR=5V पर, यह 100 μA (अधिकतम) है। यह एलईडी के रिवर्स बायस होने पर लीकेज करंट है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (IV-m):2:1 (टाइपिकल)। यह ऐरे में सबसे चमकीले और सबसे मंद बिंदुओं के बीच अनुमत अधिकतम अनुपात निर्धारित करता है, जिससे एक समान रूप सुनिश्चित होता है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
डेटाशीट इंगित करता है कि यह उपकरण "ल्यूमिनस इंटेंसिटी द्वारा ग्रेडेड" है। इसका अर्थ है कि निर्माण के बाद एक ग्रेडिंग या स्क्रीनिंग प्रक्रिया मौजूद है। हालांकि विशिष्ट ग्रेडिंग कोड सूचीबद्ध नहीं हैं, लेकिन इस प्रकार के डिस्प्ले के लिए विशिष्ट ग्रेडिंग में मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापी गई ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर यूनिटों को समूहित करना शामिल है। यह सुनिश्चित करता है कि जब कई डिस्प्ले एक साथ उपयोग किए जाते हैं, तो उनके बीच चमक में अंतर न्यूनतम हो, जिससे एक समान दृश्य आउटपुट प्राप्त हो। उन महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए जिनमें मिलान चमक की आवश्यकता होती है, डिजाइनरों को आपूर्तिकर्ता से उपलब्ध इंटेंसिटी ग्रेडिंग सत्यापित करनी चाहिए।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
डेटाशीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल करैक्टरिस्टिक कर्व्स" का उल्लेख करती है। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के लिए मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IF-VFकर्व):यह एक्सपोनेंशियल संबंध दर्शाता है, जो किसी दिए गए करंट के लिए आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- Luminous Intensity vs. Forward Current (IV-IFकर्व):यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बदलता है, जो आमतौर पर कार्यशील सीमा के भीतर लगभग रैखिक संबंध प्रदर्शित करता है।
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature:यह प्रकाश उत्पादन में तापमान वृद्धि के साथ कमी को दर्शाता है, जो थर्मल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो ~621nm पर शिखर और स्पेक्ट्रम चौड़ाई दर्शाता है।
ये वक्र डिजाइनरों को गैर-मानक स्थितियों में प्रदर्शन का अनुमान लगाने और उनके ड्राइव सर्किट को अनुकूलित करने में सक्षम बनाते हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
डिवाइस का पैकेज आकार मिलीमीटर में प्रदान किया गया है, जिसकी सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है। विशिष्ट चित्रों का उल्लेख किया गया है लेकिन पाठ में विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है। महत्वपूर्ण यांत्रिक पहलुओं में समग्र आयाम, ऊंचाई और 14 पिनों की पिच शामिल है। पिन व्यवस्था को प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर थ्रू-होल माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। ग्रे पैनल और सफेद डॉट मैट्रिक्स रंग पैकेज डिज़ाइन का हिस्सा हैं, जिसका उद्देश्य कंट्रास्ट बढ़ाना है।
5.1 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट
इस डिस्प्ले में 14 पिन हैं। आंतरिक सर्किट आरेख एक मैट्रिक्स कॉन्फ़िगरेशन दिखाता है जहां एलईडी के एनोड पंक्तियों से और कैथोड स्तंभों से जुड़े होते हैं (या इसके विपरीत, पिन परिभाषा तालिका के अनुसार)। यह एक सामान्य कॉमन एनोड या कॉमन कैथोड मैट्रिक्स आर्किटेक्चर है, जो आवश्यक नियंत्रण पिनों की संख्या को कम करता है (5 पंक्तियाँ + 7 स्तंभ = 12 नियंत्रण लाइनें, 5*7=35 के बजाय)। पिन परिभाषा तालिका प्रत्येक पिन के कार्य को निर्दिष्ट करती है:
- पिन एनोड पंक्ति 1-7 और कैथोड स्तंभ 1-5 से जुड़े हैं।
- महत्वपूर्ण सावधानियाँ:पिन 4 और 11 आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। पिन 5 और 12 आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए, PCB लेआउट और ड्राइवर डिज़ाइन में इस आंतरिक ब्रिजिंग पर विचार किया जाना चाहिए।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
प्रदान की गई प्राथमिक गाइड सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए है: डिवाइस 260°C तक के सोल्डरिंग तापमान को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है, माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिमी (1/16 इंच) नीचे माप बिंदु पर। यह एक मानक रीफ्लो प्रोफ़ाइल सीमा है। वेव सोल्डरिंग के लिए, थ्रू-होल घटकों की मानक प्रथाओं का पालन किया जाना चाहिए। इलेक्ट्रोस्टैटिक सेंसिटिव डिवाइस (ESD) के लिए सामान्य हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, भले ही इस LED उत्पाद के लिए विशेष रूप से निर्दिष्ट न किया गया हो। भंडारण निर्दिष्ट तापमान सीमा -35°C से +85°C के भीतर और शुष्क वातावरण में किया जाना चाहिए।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
LTP-2157AKA को बाहरी ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है। इसकी मैट्रिक्स संरचना के कारण, मल्टीप्लेक्सिंग मानक ड्राइविंग विधि है। इसमें एक समय में एक पंक्ति (या एक कॉलम) को क्रमिक रूप से सक्रिय करना शामिल है, जबकि कॉलम (या पंक्तियों) को उचित डेटा सिग्नल प्रदान किए जाते हैं। आमतौर पर पर्याप्त I/O पिन वाले माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित LED डिस्प्ले ड्राइवर IC (जैसे MAX7219 या समान उत्पाद) का उपयोग किया जाता है। ड्राइवर को सही करंट प्रदान करना चाहिए और पीक एवं औसत करंट रेटिंग्स का पालन करना चाहिए। फॉरवर्ड करंट (I) सेट करने के लिए प्रत्येक कॉलम या रो लाइन पर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करना आवश्यक है।F)। प्रतिरोध मान सूत्र द्वारा गणना की जाती है: R = (Vपावर सप्लाई- VF- Vड्राइव संतृप्ति) / IF.
7.2 डिज़ाइन विचार
- पुन: उपयोग आवृत्ति:必须足够高以避免可见闪烁(通常>60 Hz)。
- वर्तमान गणना:डीसी गणना के लिए, औसत वर्तमान रेटिंग का उपयोग करें (अधिकतम 13mA 25°C पर)। एन पंक्तियों वाले मल्टीप्लेक्सिंग मोड में, प्रति बिंदु पीक करंट एन * आई तक पहुंच सकता है।औसत, लेकिन 90mA के पीक रेटेड मान से अधिक नहीं होना चाहिए।
- थर्मल मैनेजमेंट:यदि उच्च परिवेश तापमान पर कार्य किया जा रहा है, तो 0.17 mA/°C के कारक के अनुसार फॉरवर्ड करंट को डेरेट किया जाना चाहिए।
- पावर सप्लाई वोल्टेज:ऑपरेटिंग स्थितियों के तहत अधिकतम V पर विचार किया जाना चाहिए।Fऔर ड्राइवर सर्किट में किसी भी वोल्टेज ड्रॉप को।
- PCB लेआउट:कनेक्शन टेबल के अनुसार सही पिन मैपिंग सुनिश्चित करें। आंतरिक रूप से जुड़े पिन (4-11 और 5-12) पर ध्यान दें, ताकि लेआउट त्रुटि से बचा जा सके।
8. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
GaAsP या GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, LTP-2157AKA में उपयोग की गई AlInGaP तकनीक काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान धारा पर उज्जवल आउटपुट और बेहतर रंग शुद्धता प्राप्त होती है। साधारण 7-सेगमेंट डिस्प्ले की तुलना में, 5x7 डॉट मैट्रिक्स प्रारूप वास्तविक अल्फ़ान्यूमेरिक प्रदर्शन क्षमता प्रदान करता है, जो अक्षरों, संख्याओं और सरल प्रतीकों को प्रदर्शित कर सकता है। 2.0 इंच की ऊंचाई कई सामान्य कैरेक्टर डिस्प्ले से बड़ी है, जो श्रेष्ठ दृश्यता प्रदान करती है। क्षैतिज स्टैकेबिलिटी, निश्चित मल्टी-कैरेक्टर मॉड्यूल डिस्प्ले के सापेक्ष एक प्रमुख विभेदक लाभ है, जो डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करती है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं सभी डॉट्स को एक स्थिर DC धारा से एक साथ चला सकता हूं?
A: सैद्धांतिक रूप से संभव है लेकिन अव्यावहारिक है। इसके लिए 35 स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग चैनलों की आवश्यकता होगी। मल्टीप्लेक्सिंग मानक और कुशल तरीका है।
Q2: शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
A: शिखर तरंगदैर्ध्य वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य वह समतुल्य एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख समझती है। वे आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन पूरी तरह से समान नहीं, खासकर व्यापक स्पेक्ट्रम के मामले में।
Q3: चमकदार तीव्रता परीक्षण स्थितियों में 1/16 ड्यूटी साइकिल को कैसे समझें?
A: यह तीव्रता LED को 32mA धारा, 1/16 ड्यूटी साइकल वाले तरंग पल्स से चलाए जाने पर मापी गई है। यह एक मल्टीप्लेक्स ड्राइव स्कीम का अनुकरण करता है, जिसमें प्रत्येक पंक्ति कुल चक्र समय के 1/16 भाग के लिए सक्रिय रहती है। रिपोर्ट की गई तीव्रता का मान समय-औसत है।
Q4: पिन 4 और 11, 5 और 12 आंतरिक रूप से क्यों जुड़े हुए हैं?
A: यह चिप बॉन्डिंग या सब्सट्रेट वायरिंग को सरल बनाने के लिए मैट्रिक्स के आंतरिक लेआउट के कारण हो सकता है। विद्युत रूप से, इसका मतलब है कि ये पिन जोड़े आपस में शॉर्ट किए गए हैं। आपके सर्किट में, इन्हें एक ही नोड से जोड़ना आवश्यक है।
10. वास्तविक उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: एक औद्योगिक ओवन के लिए एक सरल 4-अंकीय तापमान रीडिंग डिस्प्ले डिजाइन करना।
यह प्रणाली तापमान सेंसर युक्त एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करती है। चार LTP-2157AKA डिस्प्ले क्षैतिज रूप से स्टैक किए गए हैं। माइक्रोकंट्रोलर के फर्मवेयर में अंक 0-9, डिग्री प्रतीक और 'C' के ग्लिफ़ मैपिंग शामिल हैं। मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन का उपयोग करते हुए, यह चार डिस्प्ले को चार सेट के रूप में (पंक्ति/स्तंभ के रूप में) लूप करके स्कैन करता है, वर्तमान में प्रदर्शित किए जाने वाले अंक के आधार पर प्रत्येक पंक्ति के लिए उपयुक्त स्तंभ डेटा की गणना करता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स को कॉलम लाइनों पर रखा गया है। फ्लिकर को खत्म करने के लिए रिफ्रेश रेट 100 Hz पर सेट किया गया है। उच्च चमक और व्यापक देखने का कोण कारखाने के फर्श पर विभिन्न स्थानों से तापमान को स्पष्ट रूप से पढ़ने को सुनिश्चित करता है। डिस्प्ले का औद्योगिक तापमान ग्रेड ओवन के निकट उच्च-तापमान वातावरण में विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करता है।
11. कार्य सिद्धांत परिचय
LTP-2157AKA अर्धचालक इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस सिद्धांत पर आधारित है। AlInGaP चिप संरचना एक p-n जंक्शन बनाती है। जब जंक्शन थ्रेशोल्ड से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP के विशिष्ट मिश्र धातु संरचना से बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित होती है, जो सीधे उत्सर्जित नारंगी प्रकाश (लगभग 621 nm) की तरंगदैर्ध्य से संबंधित होती है। 5x7 मैट्रिक्स सब्सट्रेट पर स्थित पंक्ति और स्तंभ कंडक्टरों के चौराहे बिंदुओं पर स्थित अलग-अलग एड्रेस करने योग्य LED चिप्स द्वारा बनाई जाती है। विशिष्ट पंक्ति और स्तंभ को चुनिंदा रूप से वोल्टेज लगाकर, केवल उस चौराहे बिंदु पर LED फॉरवर्ड बायस्ड होता है और प्रकाश उत्सर्जित करता है।
12. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
AlInGaP तकनीक लाल, नारंगी और पीले दृश्यमान LED की दक्षता में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। इसने GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों को काफी हद तक प्रतिस्थापित कर दिया है। वर्तमान डिस्प्ले प्रौद्योगिकी के रुझान उच्च घनत्व वाले मैट्रिक्स (जैसे 8x8, 16x16) और पूर्ण-रंगीन RGB मैट्रिक्स की ओर बढ़ रहे हैं। हालांकि, लागत-संवेदनशील, उच्च विश्वसनीयता वाले और केवल सरल अल्फ़ान्यूमेरिक जानकारी प्रदर्शित करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, 5x7 जैसे मोनोक्रोम, कम रिज़ॉल्यूशन वाले डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले अभी भी अत्यधिक प्रासंगिक हैं। इनके लाभों में सरलता, मजबूती, कम बिजली की खपत और उत्कृष्ट जीवनकाल शामिल हैं। मैट्रिक्स एड्रेसिंग सिद्धांत अभी भी बड़ी और अधिक जटिल डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों (जिसमें OLED और microLED डिस्प्ले शामिल हैं) का आधार बना हुआ है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| कलर टेम्परेचर (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण संख्या, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | एक ही बैच के दीपकों के रंगों में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए, अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | मुख्य संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन डिप्रिसिएशन और कलर शिफ्ट होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| ल्यूमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता का वर्णन करता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की सीमा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार। पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ऊष्मा अपव्यय क्षमता बेहतर और आयु लंबी है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित कर देता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित हो जाता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Meaning |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |