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2820-SR3501H-AM अल्ट्रा रेड एलईडी डेटाशीट - आकार 2.8x2.0mm - वोल्टेज 2.45V - पावर 0.86W - तकनीकी दस्तावेज़

ऑटोमोटिव लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए 2820-SR3501H-AM श्रृंखला एसएमडी सुपर रेड एलईडी की पूर्ण तकनीकी विशिष्टता, जिसमें विद्युत, प्रकाशीय, तापीय विशेषताएं, बिनिंग जानकारी और अनुप्रयोग मार्गदर्शिका शामिल है।
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सामग्री सूची

1. उत्पाद अवलोकन

2820-SR3501H-AM श्रृंखला एक उच्च चमक, सतह माउंटेड अल्ट्रा-रेड एलईडी है जो कठोर ऑटोमोटिव प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है। यह उपकरण उन उत्पादों के परिवार से संबंधित है जो सख्त ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता और प्रदर्शन मानकों को पूरा करने के लिए तैयार किए गए हैं। इसका प्राथमिक कार्य वाहन के आंतरिक भाग में विभिन्न सिग्नल और प्रकाश व्यवस्था कार्यों के लिए एक विश्वसनीय, कुशल और तीव्र लाल प्रकाश स्रोत प्रदान करना है।

इस एलईडी के मुख्य लाभों में AEC-Q102 मानक के अनुपालन शामिल हैं, जो ऑटोमोटिव वातावरण में इसकी मजबूती सुनिश्चित करता है, और मानक ड्राइव करंट पर 45 लुमेन तक की विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट प्रदान करता है। इस उपकरण में 120 डिग्री का व्यापक देखने का कोण है, जो व्यापक कोण प्रकाश वितरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। यह RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त निर्देशों का अनुपालन करता है, जो आधुनिक पर्यावरण और सुरक्षा नियमों की आवश्यकताओं को दर्शाता है।

लक्षित बाजार विशेष रूप से ऑटोमोटिव प्रकाशन को संदर्भित करता है, जिसमें आंतरिक एंबिएंट लाइटिंग, हाई-माउंटेड स्टॉप लैंप, रियर कॉम्बिनेशन लैंप और अन्य सिग्नलिंग कार्य शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं, जहां ज्वलंत लाल रंग और उच्च विश्वसनीयता महत्वपूर्ण हैं।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

2.1 प्रकाशमिति एवं प्रकाशीय गुणधर्म

ल्यूमिनस प्रदर्शन का मूल 350 mA ड्राइव करंट पर, विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स (Φv) 45 ल्यूमेन है। यह माप ±8% सहनशीलता के साथ लिया गया था, जब थर्मल पैड 25°C पर स्थिर था। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) का विशिष्ट मान 632 nm है, जो इसके अल्ट्रा-रेड रंग बिंदु को परिभाषित करता है, जिसकी निर्दिष्ट सीमा 627 nm से 639 nm तक है, और माप सहनशीलता ±1 nm है। स्थानिक प्रकाश वितरण की विशेषता 120 डिग्री के चौड़े देखने के कोण (2φ) से होती है, जिसकी सहनशीलता ±5 डिग्री है। यह चौड़ा बीम उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें विभिन्न कोणों से अच्छी दृश्यता की आवश्यकता होती है।

2.2 विद्युत गुणधर्म

फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) एक महत्वपूर्ण विद्युत पैरामीटर है, जिसका 350 mA पर विशिष्ट मान 2.45 V है, जो 2.00 V से 2.75 V के बीच होता है, और मापन सहनशीलता ±0.05 V है। इस डिवाइस की रेटेड निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 500 mA तक हो सकती है, और सर्ज स्थितियों में (पल्स चौड़ाई ≤10 μs, ड्यूटी साइकिल 0.005) पूर्ण अधिकतम मान 1500 mA है। ध्यान दें कि यह LEDरिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।PCB डिज़ाइन के लिए एक समर्पित पैड पैटर्न (पैकेज) प्रदान करता है। यह पैटर्न रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और LED के थर्मल पैड से PCB तक प्रभावी ऊष्मा स्थानांतरण के लिए अनुकूलित है। इस अनुशंसित लेआउट का पालन यांत्रिक स्थिरता, विद्युत प्रदर्शन और सबसे महत्वपूर्ण रूप से थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। पैड डिज़ाइन में हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए एक्सपोज़्ड थर्मल वाया या कॉपर पोर क्षेत्र शामिल हैं।

2.3 तापीय विशेषताएँ

LED के प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RthJS) दो विधियों द्वारा निर्दिष्ट: वास्तविक मापन से 12.8 K/W का विशिष्ट मान (अधिकतम 16.2 K/W) प्राप्त होता है, विद्युत मापन से 10 K/W का विशिष्ट मान (अधिकतम 13 K/W) प्राप्त होता है। अधिकतम अनुमत जंक्शन तापमान (TJ) 150°C है। यह उपकरण -40°C से +125°C के परिवेश तापमान सीमा में कार्य और भंडारण कर सकता है। विशेष रूप से उच्च धारा पर कार्य करते समय, जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए उचित ताप अपव्यय महत्वपूर्ण है।

2.4 विश्वसनीयता और पर्यावरणीय श्रेणी

该LED满足多项关键可靠性基准。其ESD敏感度等级为2 kV(人体模型,HBM),这是汽车元件的标准。它根据汽车应用中分立光电器件的全球标准AEC-Q102修订版A进行了认证。此外,它满足硫化物测试标准A1级,表明其能抵抗腐蚀性硫环境。该元件还符合RoHS、REACH标准,且无卤素(Br<900 ppm,Cl<900 ppm,Br+Cl<1500 ppm)。其湿度敏感等级(MSL)为2级。

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन में रंग और चमक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। 2820-SR3501H-AM तीन स्वतंत्र बिनिंग मानदंडों का उपयोग करता है।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग

LED को 350 mA पर उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। इस श्रृंखला का मानक बिन F3 है, जिसका ल्यूमिनस फ्लक्स रेंज 39 lm (न्यूनतम) से 45 lm (अधिकतम) है। अन्य उपलब्ध बिन में F4 (45-52 lm) और F5 (52-60 lm) शामिल हैं। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त चमक स्तर चुनने की अनुमति देता है।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज का बिनिंग सर्किट डिजाइन और पावर मिलान में सहायक होता है। बिन में 2022 (2.00-2.25 V), 2225 (2.25-2.50 V), और 2527 (2.50-2.75 V) शामिल हैं। Vf बिन को समझनाFबिजली की खपत और थर्मल लोड का अधिक सटीक अनुमान लगाने में मदद करता है।

3.3 Dominant Wavelength Binning

रंग (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) को ग्रेडिंग के माध्यम से सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। समूहों को 2730 (627-630 nm), 3033 (630-633 nm), 3336 (633-636 nm), और 3639 (636-639 nm) के रूप में परिभाषित किया गया है। यह सुनिश्चित करता है कि सरणी में व्यक्तिगत एलईडी के बीच रंग का अंतर न्यूनतम हो, जो सौंदर्य और सिग्नल अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 IV वक्र और सापेक्ष प्रकाश प्रवाह

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज का ग्राफ एक विशिष्ट घातीय संबंध दर्शाता है। 350 mA पर, विशिष्ट VF2.45V है। सापेक्ष प्रकाश प्रवाह बनाम फॉरवर्ड करंट का वक्र दर्शाता है कि कम करंट पर प्रकाश उत्पादन उप-रैखिक होता है, करंट बढ़ने के साथ यह अधिक रैखिक हो जाता है, और अधिकतम रेटेड करंट के निकट पहुंचने पर समतल हो जाता है। यह इष्टतम दक्षता प्राप्त करने के लिए एलईडी को अनुशंसित करंट या उसके आसपास चलाने के महत्व को रेखांकित करता है।

4.2 तापमान निर्भरता

प्रदर्शन वक्र स्पष्ट रूप से तापमान के प्रभाव को दर्शाता है। सापेक्ष अग्र वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान वक्र में एक नकारात्मक ढलान है, जिसका अर्थ है कि VFतापमान बढ़ने के साथ घटता है (लाल एलईडी के लिए आमतौर पर -2 mV/°C)। इसका उपयोग जंक्शन तापमान निगरानी के लिए किया जा सकता है। सापेक्ष चमकदार प्रवाह बनाम जंक्शन तापमान वक्र दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ, प्रकाश उत्पादन में उल्लेखनीय गिरावट आती है, इस घटना को थर्मल क्षय कहा जाता है। सापेक्ष तरंगदैर्ध्य बनाम जंक्शन तापमान वक्र दर्शाता है कि प्रमुख तरंगदैर्ध्य तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित होता है (AlInGaP लाल एलईडी के लिए आमतौर पर 0.03-0.05 nm/°C), जो इस सामग्री प्रणाली के लिए आमतौर पर छोटा होता है।

4.3 फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग और पल्स हैंडलिंग क्षमता

अग्र धारा डिरेटिंग वक्र थर्मल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। यह अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा को पैड तापमान (TS) का कार्य। अधिकतम कार्यशील T परS125°C पर, अधिकतम IF500 mA है। 150°C के जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए, उच्च पैड तापमान पर करंट कम किया जाना चाहिए। अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट पल्स ऑपरेशन के लिए मार्गदर्शन प्रदान करता है, जो 25°C के सोल्डर पॉइंट तापमान पर, दिए गए पल्स चौड़ाई (tFP) और ड्यूटी साइकिल (D) द्वारा अनुमत शिखर पल्स धारा (Ip)।

4.4 स्पेक्ट्रल वितरण

सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण आरेख इस अल्ट्रा-रेड LED की एकवर्णी प्रकृति की पुष्टि करता है। उत्सर्जन प्रकाश लगभग 632 nm की एक संकीर्ण बैंड में केंद्रित है, जिसमें नीले या हरे क्षेत्र में नगण्य उत्सर्जन होता है। इससे अत्यधिक संतृप्त लाल रंग उत्पन्न होता है, जो रंग शुद्धता के लिए निर्दिष्ट ऑटोमोटिव सिग्नलिंग कार्यों के लिए आदर्श है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Physical Dimensions

यह एलईडी 2820 सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में आती है। नाम अनुमानित आयाम दर्शाता है: लंबाई 2.8 मिमी, चौड़ाई 2.0 मिमी। सटीक यांत्रिक ड्राइंग में कुल ऊंचाई, लेंस ज्यामिति और लीड फ्रेम स्थिति सहित विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता आमतौर पर ±0.1 मिमी होती है। यह पैकेज स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

पीसीबी डिजाइन के लिए एक समर्पित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। यह पैटर्न रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ निर्माण और एलईडी के थर्मल पैड से पीसीबी तक प्रभावी ऊष्मा स्थानांतरण के लिए अनुकूलित है। यांत्रिक स्थिरता, विद्युत प्रदर्शन और सबसे महत्वपूर्ण, ताप प्रबंधन के लिए इस अनुशंसित लेआउट का पालन करना आवश्यक है। पैड डिजाइन में एक हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए एक्सपोज्ड थर्मल वाया या कॉपर पाउर शामिल है।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

डेटाशीट की यांत्रिक ड्राइंग एनोड और कैथोड टर्मिनलों को दर्शाती है। आमतौर पर, कैथोड की पहचान करने के लिए पैकेज पर एक निशान, जैसे नॉच, डॉट या बेवल, मौजूद हो सकता है। असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी पर ध्यान देना आवश्यक है, क्योंकि रिवर्स कनेक्शन से डिवाइस काम नहीं करेगा और संभवतः क्षतिग्रस्त हो जाएगा।

6. वेल्डिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल

विश्वसनीय कनेक्शन सुनिश्चित करने और LED को क्षति पहुँचाए बिना, विस्तृत रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। इस प्रोफाइल में प्रमुख पैरामीटर निर्दिष्ट हैं: प्रीहीट स्लोप, सोक समय और तापमान, लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (TAL), पीक तापमान और कूलिंग रेट। पूर्ण अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है, 30 सेकंड के लिए। थर्मल शॉक, डिलेमिनेशन या सोल्डर जॉइंट दोषों से बचने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6.2 उपयोग संबंधी सावधानियां

सामान्य सावधानियों में शामिल हैं: लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, ऑप्टिकल सतहों के प्रदूषण को रोकना, उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का उपयोग (क्योंकि इसकी रेटिंग 2kV HBM है), और यह सुनिश्चित करना कि उपयोग से पहले डिवाइस को उसके MSL 2 ग्रेड के अनुसार शुष्क वातावरण में संग्रहीत किया जाए। डीरेटिंग कर्व के अनुसार, एलईडी को 50 mA से कम करंट पर संचालित नहीं किया जाना चाहिए।

6.3 भंडारण की शर्तें

元件应储存在其原始的防潮袋中,并放入干燥剂,温度在-40°C至+125°C之间,处于非腐蚀性环境。一旦袋子打开,MSL 2等级的元件必须在特定时间范围内(通常在<30°C/60% RH下为1年)完成组装,或根据制造商的说明进行重新烘烤,以去除吸收的湿气并防止回流焊期间的“爆米花”效应。

7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

LED को ऑटोमैटिक SMD असेंबली के लिए मानक, रील और टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है। पैकेजिंग जानकारी रील आकार, कैरियर टेप चौड़ाई, पॉकेट पिच और घटक अभिविन्यास को विस्तार से बताती है। यह असेंबली लाइन पर मानक फीडर सिस्टम के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।

7.2 पार्ट नंबर प्रणाली

पार्ट नंबर 2820-SR3501H-AM की व्याख्या इस प्रकार है:

यह नामकरण नियम घटकों की महत्वपूर्ण विशेषताओं की सटीक पहचान की अनुमति देता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य अनुप्रयोग ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था है। विशिष्ट उपयोगों में शामिल हैं:

इसकी AEC-Q102 प्रमाणीकरण और सल्फर प्रतिरोध इसे कठोर इंजन डिब्बे के अंदर या बाहरी स्थानों के लिए उपयुक्त बनाता है, जहां चरम तापमान, आर्द्रता और रसायनों के संपर्क की समस्या होती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

ड्राइवर सर्किट: स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, निरंतर वोल्टेज स्रोत के बजाय निरंतर धारा ड्राइवर के उपयोग की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। ड्राइवर का डिज़ाइन VFगियर रेंज।

थर्मल मैनेजमेंटडिज़ाइन का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। PCB को LED पैड से हीट सिंक या बोर्ड ग्राउंड प्लेन तक पर्याप्त थर्मल पथ प्रदान करना चाहिए। प्रदान किए गए थर्मल रेजिस्टेंस (RthJS) और डेरेटिंग कर्व का उपयोग आवश्यक थर्मल डिज़ाइन की गणना के लिए करें, ताकि सबसे खराब स्थिति में TJ150°C से नीचे रखें।

ऑप्टिकल डिज़ाइन120 डिग्री के व्यूइंग एंगल के लिए विशिष्ट अनुप्रयोगों (जैसे एक समान चमकदार उपस्थिति बनाना या फोकस्ड सिग्नल) के लिए बीम को आकार देने के लिए सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक वाणिज्यिक-श्रेणी लाल एलईडी की तुलना में, 2820-SR3501H-AM श्रृंखला ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है:

इसका मुख्य अंतर ऑटोमोटिव इकोसिस्टम के लिए इसकी प्रमाणित मजबूती में निहित है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 12V कार बैटरी से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। LED को एक स्थिर धारा ड्राइवर की आवश्यकता होती है। इसे सीधे 12V से जोड़ने से विनाशकारी अतिधारा होगी और यह तुरंत विफल हो जाएगा। एक ड्राइवर सर्किट (रैखिक या स्विच-मोड) का उपयोग करना आवश्यक है जो धारा को 350 mA (या विनिर्देश के अनुसार अन्य आवश्यक स्तर) पर नियंत्रित करे।

प्रश्न: सोने की परत चढ़ी लीड फ्रेम (प्रकार "1") का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: गोल्ड प्लेटिंग उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और दीर्घकालिक उत्कृष्ट सोल्डरबिलिटी प्रदान करती है, जो कठिन ऑटोमोटिव वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह एक स्थिर, कम प्रतिरोध वाला विद्युत कनेक्शन भी सुनिश्चित करती है।

प्रश्न: दो अलग-अलग थर्मल प्रतिरोध मानों (वास्तविक माप बनाम विद्युत माप) की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: "वास्तविक" मान (12.8 K/W) थर्मल टेस्ट विधि का उपयोग करके सीधे मापा गया है। "विद्युत" मान (10 K/W) तापमान-संवेदनशील फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषता से प्राप्त किया गया है। रूढ़िवादी थर्मल डिजाइन के लिए, गणना में उच्च "वास्तविक" मान या निर्दिष्ट अधिकतम मान (16.2 K/W) का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

प्रश्न: क्या हीट सिंक हमेशा आवश्यक है?
उत्तर: यह ड्राइव करंट, परिवेश के तापमान और PCB डिज़ाइन पर निर्भर करता है। पूर्ण 500 mA करंट और/या उच्च परिवेश तापमान पर, जंक्शन तापमान सीमा के भीतर रहने के लिए एक प्रभावी थर्मल पथ (PCB के माध्यम से हीट सिंक या बड़े कॉपर क्षेत्र तक) नितांत आवश्यक है। कम करंट और ठंडे वातावरण में, PCB ही पर्याप्त हो सकता है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी विश्लेषण

परिदृश्य: एक CHMSL (सेंटर हाई माउंटेड स्टॉप लैंप) ऐरे डिज़ाइन करना।
डिजाइनर को 10 एलईडी का उपयोग करके एक CHMSL बनाने की आवश्यकता है। लक्ष्य है चमक और रंग में एकरूपता, वाहन के 12V सिस्टम से बिजली आपूर्ति, और अधिकतम सोल्डर जोड़ तापमान 100°C।

चरण:

  1. विद्युत डिजाइन: कुल लगभग 3.5A (10 x 350mA) प्रदान करने वाला एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर चुनें। ड्राइवर का आउटपुट वोल्टेज श्रृंखला में जुड़े सभी LED के अधिकतम VFके योग से अधिक होना चाहिए। 10 श्रृंखला-जुड़े LED के लिए, VF(max)=2.75V,驱动器需要>27.5V的输出。或者,使用带镇流电阻的并联串或单独的驱动器。
  2. थर्मल डिज़ाइन: डेरेटिंग कर्व का उपयोग करें, TS=100°C पर, अधिकतम निरंतर IFलगभग 520 mA है, इसलिए 350 mA सुरक्षित है। जंक्शन से पर्यावरण तक आवश्यक थर्मल प्रतिबाधा की गणना करें: ΔT = TJ(max)- TS= 150°C - 100°C = 50°C। प्रत्येक LED की शक्ति PD≈ IF* VF= 0.35A * 2.45V = 0.8575W। आवश्यक RthJA≤ ΔT / PD= 50°C / 0.8575W ≈ 58.3 K/W। चूंकि RthJSलगभग 12.8 K/W है, PCB और परिवेश को RthSA≤ 45.5 K/W।
  3. ऑप्टिकल/मैकेनिकलPCB पर LED को अनुशंसित पैड लेआउट के अनुसार रखें। एक लाइट गाइड या डिफ्यूज़र डिज़ाइन करें ताकि 10 अलग-अलग प्रकाश स्रोतों से प्रकाश को मिलाकर विनियमों द्वारा आवश्यक एकल, समान प्रकाश पट्टी बनाई जा सके।
  4. बिनिंग: सभी 10 एलईडी को कसकर मिलान सुनिश्चित करने के लिए एक सख्त फ्लक्स (जैसे F3 या F4) और प्रमुख तरंग दैर्ध्य (जैसे 3033) बिन निर्दिष्ट करें।

12. कार्य सिद्धांत

2820-SR3501H-AM एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री प्रणाली पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। उनके पुनर्संयोजन से ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP परत की विशिष्ट संरचना को लगभग 632 nm तरंगदैर्ध्य पर केंद्रित फोटॉन उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसे मानव आंख संतृप्त लाल रंग के रूप में अनुभव करती है। एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप को सील करता है, पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है और उत्सर्जित प्रकाश को 120 डिग्री के दृश्य कोण में आकार देता है।

13. तकनीकी रुझान

ऑटोमोटिव एलईडी प्रकाश व्यवस्था (लाल सिग्नलिंग कार्यों सहित) का रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), उच्च शक्ति घनत्व (छोटा पैकेजिंग, उच्च प्रकाश उत्पादन) और बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर है। साथ ही, एकीकृत स्मार्ट एलईडी ड्राइवर (LIN या CAN बस के माध्यम से निदान और संचार कार्यों के साथ) की ओर भी है। इसके अलावा, मानकीकृत, स्केलेबल प्रकाश मॉड्यूल को बढ़ावा देना पैकेजिंग और प्रकाशिकी डिजाइन को प्रभावित कर रहा है। 2820 पैकेजिंग एक परिपक्व, विश्वसनीय प्लेटफॉर्म का प्रतिनिधित्व करता है, जबकि नए डिजाइन अधिक डिजाइन लचीलापन और प्रदर्शन के लिए चिप-स्केल पैकेज (CSP) या एकीकृत मल्टी-चिप मॉड्यूल पर केंद्रित हो सकते हैं।

एलईडी विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या

एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या

एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक

शब्दावली इकाई/प्रतिनिधित्व सामान्य व्याख्या यह महत्वपूर्ण क्यों है
प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) lm/W (लुमेन/वाट) प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है।
Luminous Flux lm (lumen) प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि लाइट फिक्स्चर पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं।
प्रकाशन कोण (Viewing Angle) ° (डिग्री), जैसे 120° वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है।
Color Temperature (CCT) K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है।
रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) कोई इकाई नहीं, 0–100 प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, कला दीर्घाओं जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है।
Color Tolerance (SDCM) MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। लाल, पीला, हरा आदि एकल-रंग LED के रंग-संवेदी गुण (ह्यू) निर्धारित करता है।
स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

दो, विद्युत पैरामीटर

शब्दावली प्रतीक सामान्य व्याख्या डिज़ाइन विचार
फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) Vf LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है।
Forward Current If एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। सामान्यतः निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है।
अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) Ifp डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन योग्य पीक करंट। पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी।
Reverse Voltage Vr LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके ब्रेकडाउन होने की संभावना है। सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है।
Thermal Resistance Rth(°C/W) चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) V (HBM), जैसे 1000V स्थैतिक बिजली प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने की आवश्यकता है, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए।

तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता

शब्दावली महत्वपूर्ण संकेतक सामान्य व्याख्या प्रभाव
जंक्शन तापमान (Junction Temperature) Tj (°C) LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन 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 के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है।
ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) % (जैसे 70%) एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है।
Color Shift Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है।
थर्मल एजिंग (Thermal Aging) सामग्री प्रदर्शन में गिरावट लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग 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 प्रकाशिकीय एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु।
चिप संरचना सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। प्रकाश उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें।

5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग

शब्दावली ग्रेडिंग सामग्री सामान्य व्याख्या उद्देश्य
ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग कोड जैसे 2G, 2H चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का 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 समूहीकृत करें। ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार।
रंग के अनुसार श्रेणीकरण 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आता है। रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें।
रंग तापमान ग्रेडेशन 2700K, 3000K, आदि रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह के संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना।

छह, परीक्षण और प्रमाणन

शब्दावली मानक/परीक्षण सामान्य व्याख्या महत्व
LM-80 लुमेन रखरखाव परीक्षण स्थिर तापमान पर लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)।
TM-21 जीवन प्रक्षेपण मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें।
IESNA standard Illuminating Engineering Society standard Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. Industry-recognized testing basis.
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें।
ENERGY STAR / DLC Energy Efficiency Certification Energy efficiency and performance certification for lighting products. Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness.