सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 ल्यूमिनस और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.2 Electrical Characteristics
- 2.3 थर्मल विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
- 3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.3 Dominant Wavelength Binning
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 IV वक्र और सापेक्ष प्रकाश प्रवाह
- 4.2 तापमान निर्भरता
- 4.3 स्पेक्ट्रम वितरण और डेरेटिंग
- 4.4 पल्स हैंडलिंग क्षमता
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Physical Dimensions
- 5.2 अनुशंसित पैड लेआउट
- 5.3 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
- 6.2 उपयोग संबंधी सावधानियां
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7.2 मॉडल नामकरण प्रणाली
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
2820-UY2001M-AM श्रृंखला एक उच्च विश्वसनीयता, सतह माउंट एलईडी घटक है, जो कठोर ऑटोमोटिव प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण अपने कॉम्पैक्ट 2820 एसएमडी पैकेज आकार की विशेषता रखता है, जो 200mA मानक संचालन धारा पर 33 लुमेन की विशिष्ट चमकदार प्रवाह प्रदान करता है। इसका प्राथमिक प्रकाश उत्पादन पीले स्पेक्ट्रम में स्थित है, जिसकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य लगभग 589nm पर केंद्रित है। इस उत्पाद का प्रमुख अंतरकारी लाभ यह है कि यह ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में अलग-अलग ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए कठोर AEC-Q102 Rev A प्रमाणन मानकों का अनुपालन करता है, जो ऑटोमोटिव उद्योग में विशिष्ट कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में भी उत्कृष्ट प्रदर्शन और लंबी सेवा जीवन सुनिश्चित करता है। इसके अतिरिक्त, यह उत्पाद RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त विनिर्माण मानकों का भी अनुपालन करता है, जो इसे आधुनिक पर्यावरण-अनुकूल डिज़ाइन के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस एलईडी श्रृंखला के मुख्य लाभ इसकी ऑटोमोटिव-ग्रेड मजबूती और अनुकूलित प्रकाशमितीय प्रदर्शन से उत्पन्न होते हैं। इस उपकरण में 2KV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) तक की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सहनशीलता है, जो इसके हैंडलिंग और असेंबली की विश्वसनीयता को बढ़ाती है। इसका 120 डिग्री का चौड़ा देखने का कोण उत्कृष्ट स्थानिक प्रकाश वितरण प्रदान करता है, जो समान चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है, जैसे कि आंतरिक एंबिएंट लाइटिंग, इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर प्रकाश और बाहरी सिग्नल लैंप। इसका प्राथमिक लक्ष्य बाजार ऑटोमोटिव क्षेत्र है, जिसमें यात्री वाहनों, वाणिज्यिक ट्रकों और मोटरसाइकिलों के लिए प्रकाश मॉड्यूल विकसित करने वाले टियर-1 आपूर्तिकर्ता और ओरिजिनल इक्विपमेंट मैन्युफैक्चरर्स शामिल हैं। इसकी विश्वसनीयता विनिर्देश इसे अन्य उच्च विश्वसनीयता बाजारों, जैसे औद्योगिक संकेतक और आउटडोर साइनेज के लिए भी उपयुक्त बनाते हैं, जहां दीर्घकालिक प्रदर्शन की उच्च मांग होती है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
सही सर्किट डिजाइन और सिस्टम एकीकरण के लिए विद्युत, प्रकाशिक और ऊष्मीय पैरामीटर की गहन समझ महत्वपूर्ण है।
2.1 ल्यूमिनस और प्रकाशीय विशेषताएँ
मुख्य प्रकाशमिति पैरामीटर चमकदार प्रवाह (Φv) है, IF= 200mA पर, इसका विशिष्ट मान 33 लुमेन है। न्यूनतम और अधिकतम मान क्रमशः 27 लुमेन और 45 लुमेन हैं, माप सहनशीलता ±8% है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) का विशिष्ट मान 589nm है, जो 585nm से 594nm तक की सीमा में है, सहनशीलता ±1nm पर सख्ती से नियंत्रित है। यह इसके उत्सर्जित प्रकाश के रंग को स्पष्ट रूप से पीले क्षेत्र में स्थित करता है। स्थानिक प्रकाश वितरण 120 डिग्री के चौड़े देखने के कोण द्वारा परिभाषित किया गया है, यह कोण अर्ध-तीव्रता बिंदु (अर्थात् जहां प्रकाश तीव्रता शिखर मान का 50% है) पर मापा जाता है। इस पैरामीटर की सहनशीलता ±5° है।
2.2 Electrical Characteristics
फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) पावर सप्लाई डिज़ाइन और थर्मल मैनेजमेंट का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। 200mA की विशिष्ट ऑपरेटिंग करंट पर, VF2.4V है, जो 2.00V से 2.75V (सहनशीलता ±0.05V) तक होता है। अनुशंसित निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 200mA है, पूर्ण अधिकतम रेटिंग 250mA है। सर्ज स्थितियों के लिए, यह डिवाइस पीक करंट (IFM) 1000mA का सामना कर सकता है, पल्स चौड़ाई ≤10μs, और बहुत कम ड्यूटी साइकल (D=0.005) के साथ। ध्यान दें कि यह LED रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं है।
2.3 थर्मल विशेषताएँ
LED के प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए प्रभावी ऊष्मा अपव्यय महत्वपूर्ण है। अर्धचालक जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (RthJS) दो मान प्रदान करता है: 32 K/W (टाइपिकल, वास्तविक माप) और 28 K/W (टाइपिकल, विद्युत माप)। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (TJ) 150°C है। इस उपकरण की रेटेड ऑपरेटिंग तापमान सीमा (Topr) -40°C से +125°C है, जो ऑटोमोटिव घटकों के लिए मानक सीमा है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (Pd) 687.5 mW रेटेड है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को ग्रेड किया जाता है। 2820-UY2001M-AM श्रृंखला त्रि-आयामी ग्रेडिंग प्रणाली का उपयोग करती है।
3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
ल्यूमिनस फ्लक्स को तीन ग्रेड में विभाजित किया गया है: F1 (27-33 लुमेन), F2 (33-39 लुमेन) और F3 (39-45 लुमेन)। मॉडल प्रत्यय "M" मध्यम चमक स्तर को दर्शाता है, जो आमतौर पर F1 ग्रेड या F2 ग्रेड के निचले सिरे से मेल खाता है।
3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग मल्टी-LED ऐरे में करंट मिलान में सहायता करती है। बिन्स में शामिल हैं: 2022 (2.00-2.25V), 2225 (2.25-2.50V), और 2527 (2.50-2.75V)।
3.3 Dominant Wavelength Binning
डॉमिनेंट वेवलेंथ बिनिंग रंग एकरूपता सुनिश्चित करती है: 8588 (585-588nm), 8891 (588-591nm), और 9194 (591-594nm)। "UY" कलर कोड पीले समूह को दर्शाता है, जो इन बिन्स को कवर करता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में कई आरेख शामिल हैं जो गैर-मानक परिस्थितियों में प्रदर्शन की भविष्यवाणी के लिए महत्वपूर्ण हैं।
4.1 IV वक्र और सापेक्ष प्रकाश प्रवाह
फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज का ग्राफ एक विशिष्ट घातांकीय डायोड विशेषता दर्शाता है। 200mA पर, वोल्टेज लगभग 2.4V के आसपास केंद्रित है। सापेक्ष प्रकाश अभिवाह बनाम फॉरवर्ड करंट का ग्राफ उप-रैखिक है; प्रकाश अभिवाह करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है, लेकिन उच्च धाराओं पर, तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण, संतृप्त होने लगता है।
4.2 तापमान निर्भरता
सापेक्ष अग्र वोल्टेज और जंक्शन तापमान के बीच संबंध का ग्राफ एक नकारात्मक तापमान गुणांक दर्शाता है; VFतापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है (लगभग -2 mV/°C)। इसका उपयोग जंक्शन तापमान का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है। सापेक्ष चमकदार प्रवाह और जंक्शन तापमान के बीच संबंध का ग्राफ दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में उल्लेखनीय कमी आती है। 125°C पर, चमकदार प्रवाह 25°C के मूल्य का केवल लगभग 60-70% होता है, जो प्रभावी ऊष्मा प्रबंधन के अत्यधिक महत्व को रेखांकित करता है। सापेक्ष तरंगदैर्ध्य और जंक्शन तापमान के बीच संबंध का ग्राफ इंगित करता है कि तापमान बढ़ने के साथ तरंगदैर्ध्य में मामूली रेड शिफ्ट (तरंगदैर्ध्य वृद्धि) होती है।
4.3 स्पेक्ट्रम वितरण और डेरेटिंग
सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण आरेख ने पुष्टि की कि एकवर्णी पीला प्रकाश उत्सर्जन शिखर लगभग 589nm पर स्थित है, और अवांछित वर्णक्रमीय घटक बहुत कम हैं। फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र पैड तापमान (TS) पर आधारित अधिकतम अनुमत निरंतर धारा निर्दिष्ट करता है। अधिकतम TS125°C पर, धारा को 250mA (पूर्ण अधिकतम) तक डेरेट किया जाना चाहिए। विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए, कार्यशील धारा को इस सीमा से काफी नीचे रखने की सिफारिश की जाती है।
4.4 पल्स हैंडलिंग क्षमता
अनुमत पल्स हैंडलिंग ग्राफ किसी दिए गए पल्स चौड़ाई (tFP) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए अनुमत पीक पल्स करंट (Ip) को परिभाषित करता है। बहुत छोटे पल्स (जैसे 10μs) के लिए, करंट डीसी अधिकतम मूल्य से काफी अधिक हो सकता है। यह PWM डिमिंग अनुप्रयोगों से संबंधित है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Physical Dimensions
यह एलईडी 2820 एसएमडी पैकेज में निर्मित है। इसका नाममात्र आकार लंबाई 2.8 मिमी और चौड़ाई 2.0 मिमी है। सटीक ऊंचाई और विस्तृत आयाम चित्र, जिसमें लेंस का आकार और लीड फ्रेम की स्थिति शामिल है, यांत्रिक चित्र में प्रदान किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है।
5.2 अनुशंसित पैड लेआउट
विश्वसनीय सोल्डरिंग और इष्टतम थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए पैड पैटर्न डिजाइन के उपयोग की अनुशंसा की जाती है। इस लेआउट में दो विद्युत एनोड/कैथोड पैड और एक केंद्रीय थर्मल पैड शामिल है जो गर्मी फैलाने के लिए है। यांत्रिक स्थिरता और एलईडी के थर्मल पैड से पीसीबी तक गर्मी के संचालन के लिए इस पैकेज आकार का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.3 ध्रुवीयता पहचान
डिवाइस की ध्रुवीयता (एनोड और कैथोड) चिह्नित होती है, जो आमतौर पर खांचे, बिंदु या कोरा कटाव जैसे दृश्य संकेतकों द्वारा दर्शाई जाती है। यह चिह्न मैकेनिकल ड्राइंग में विस्तार से बताया गया है। क्षति से बचने के लिए असेंबली के दौरान सही ध्रुवीयता का ध्यान रखना आवश्यक है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
यह घटक मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। अधिकतम पीक सोल्डरिंग तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 30 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। यह लीड-फ्री (SnAgCu) सोल्डर के लिए मानक रैंप-अप, प्रीहीट, रिफ्लो और कूलिंग प्रोफ़ाइल के लिए उपयुक्त है। इसकी नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2 है, जिसका अर्थ है कि बेकिंग के बिना, वेल्डिंग से पहले यह डिवाइस फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों में अधिकतम एक वर्ष तक उजागर रह सकता है।
6.2 उपयोग संबंधी सावधानियां
मुख्य सावधानियों में शामिल हैं: रिवर्स वोल्टेज लगाने से बचें। करंट-लिमिटिंग सर्किट का उपयोग करें; सीधे वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित न करें। असेंबली प्रक्रिया के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं को लागू करें। प्रभावी ताप अपव्यय के लिए सुनिश्चित करें कि थर्मल पैड PCB के कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र से ठीक से सोल्डर किया गया है। करंट, वोल्टेज या तापमान की पूर्ण अधिकतम रेटिंग को कभी भी पार न करें।
6.3 भंडारण की शर्तें
भंडारण तापमान सीमा (Tstg) -40°C से +125°C है। MSL-2 वर्कलाइफ से अधिक लंबी अवधि के भंडारण के लिए, उपकरणों को शुष्क वातावरण में या डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
LED को स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए उपयुक्त, टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है। पैकेजिंग जानकारी रील के आकार, कैरियर टेप की चौड़ाई, पॉकेट पिच और कैरियर टेप पर घटक के अभिविन्यास का विवरण देती है।
7.2 मॉडल नामकरण प्रणाली
मॉडल 2820-UY2001M-AM का विश्लेषण इस प्रकार है:
- 2820: उत्पाद श्रृंखला और पैकेज आकार (2.8mm x 2.0mm)।
- UY: रंग (पीला)।
- 200: परीक्षण धारा, मिलीएम्पियर में (200mA)।
- 1: लीड फ्रेम प्रकार (1 = गोल्ड प्लेटेड)।
- M: चमक स्तर (M = मध्यम)।
- AM: ऑटोमोटिव अनुप्रयोग ग्रेड के लिए निर्दिष्ट।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
मुख्य अनुप्रयोग हैऑटोमोटिव लाइटिंगविशिष्ट उपयोगों में शामिल हैं:
- आंतरिक प्रकाश व्यवस्था:डैशबोर्ड बैकलाइट, स्विच प्रकाश, फुटवेल लैंप, एंबिएंट लाइटिंग।
- बाहरी संकेतक लैंप:हाई-माउंटेड स्टॉप लैंप (CHMSL), साइड मार्कर लैंप, टर्न सिग्नल इंडिकेटर (आमतौर पर अन्य रंगों या लेंस के साथ संयुक्त)।
- डिस्प्ले बैकलाइट:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर आइकन, इन्फोटेनमेंट सिस्टम बटन।
8.2 डिज़ाइन विचार
थर्मल प्रबंधन:यह सबसे महत्वपूर्ण कड़ी है। ऐसे PCB का उपयोग करें जिसमें थर्मल पैड के नीचे पर्याप्त थर्मल वाया हों, और उन्हें आंतरिक ग्राउंड प्लेन या समर्पित हीट सिंक से जोड़ें। RthJSऔर पावर खपत (Pd= VF* IF) का उपयोग करके अपेक्षित जंक्शन तापमान की गणना करें। लंबी सेवा जीवन के लिए, TJको 150°C से काफी नीचे रखा जाना चाहिए।
ड्राइवर सर्किट:स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें। ड्राइवर को ऑटोमोटिव वोल्टेज रेंज (आमतौर पर 9-16V, लोड डंप ट्रांसिएंट्स को ध्यान में रखते हुए) के अनुकूल होना चाहिए। चमक नियंत्रण के लिए PWM डिमिंग का उपयोग करने पर विचार करें और इसकी पल्स हैंडलिंग क्षमता का संदर्भ लें।
ऑप्टिकल डिज़ाइन:120° के दृश्य कोण के लिए विशिष्ट अनुप्रयोगों जैसे संकेतक प्रकाश के लिए प्रकाश किरण को आकार देने के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी घटकों (लेंस, लाइट गाइड प्लेट) की आवश्यकता हो सकती है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मानक वाणिज्यिक-श्रेणी पीले एलईडी की तुलना में, 2820-UY2001M-AM श्रृंखला के महत्वपूर्ण लाभ हैं:
- AEC-Q102 मानक के अनुरूप:यह एक महत्वपूर्ण अंतरकारक है, जिसमें तापमान चक्रण, आर्द्रता, उच्च तापमान परिचालन जीवन (HTOL) जैसे कठोर तनाव परीक्षण शामिल हैं, जो उपभोक्ता-स्तरीय उपकरणों के लिए आवश्यक नहीं हैं।
- विस्तारित तापमान सीमा:-40°C से +125°C का परिचालन सीमा ऑटोमोटिव इंजन डिब्बे या बाहरी अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
- सल्फर प्रतिरोध:डेटाशीट में सल्फाइड परीक्षण मानक A1 ग्रेड निर्दिष्ट है, जो दर्शाता है कि यह कुछ ऑटोमोटिव और औद्योगिक वातावरणों में मौजूद संक्षारक वातावरण का प्रतिरोध कर सकता है।
- नियंत्रित बिनिंग:प्रकाश प्रवाह, वोल्टेज और तरंगदैर्ध्य के लिए अधिक सख्त ग्रेडिंग कार प्रकाश मॉड्यूल के बेहतर रंग और चमाच मिलान संगति सुनिश्चित करती है, जो ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था में महत्वपूर्ण है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
Q1: 200mA पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज क्या है?
A1: Typical forward voltage (VF) is 2.4 volts, ranging from 2.00V to 2.75V depending on the voltage grade.
Q2: Can I drive this LED using a 3.3V power supply?
A2: Cannot be driven directly. Due to VFयह लगभग 2.4V है, इसलिए 3.3V पावर रेल से करंट को 200mA पर सेट करने के लिए एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला की आवश्यकता होती है, या एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करना अधिक अनुशंसित है। एक साधारण रोकनेवाला गणना सूत्र है R = (Vपावर स्रोत- VF) / IF.
Q3: उच्च तापमान पर, प्रकाश उत्पादन कितना कम हो जाता है?
A3: प्रदर्शन वक्र चार्ट का संदर्भ लें, जब जंक्शन तापमान 125°C तक पहुँचता है, तो सापेक्ष चमकदार प्रवाह 25°C पर इसके मूल्य का लगभग 60-70% तक गिर जाता है। यह उत्कृष्ट थर्मल डिज़ाइन की आवश्यकता पर बल देता है।
Q4: क्या यह एलईडी PWM डिमिंग के लिए उपयुक्त है?
A4: हाँ, यह उपयुक्त है। सुरक्षित संचालन क्षेत्र से अधिक न हो, यह सुनिश्चित करने के लिए अनुमेय पल्स हैंडलिंग चार्ट का संदर्भ लिया जाना चाहिए, ताकि PWM योजना में उपयोग की गई शिखर धारा और पल्स चौड़ाई की जाँच की जा सके। विशिष्ट PWM आवृत्ति कुछ सौ हर्ट्ज़ से लेकर कुछ हज़ार हर्ट्ज़ के बीच होती है।
Q5: प्रत्यय "AM" का क्या अर्थ है?
A5: प्रत्यय "AM" स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि यह घटक प्रमाणित है और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जो संबंधित उद्योग मानक (AEC-Q102) का अनुपालन करता है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
परिदृश्य:एक ऑटोमोटिव इंटीरियर एंबिएंट लाइटिंग स्ट्रिप के लिए एक मल्टी-LED ऐरे डिज़ाइन करें जिसे समान पीला प्रकाश प्रदान करने की आवश्यकता है।
डिज़ाइन चरण:
1. इलेक्ट्रिकल डिज़ाइन:ऐरे कॉन्फ़िगरेशन (सीरीज़/पैरेलल) निर्धारित करें। समान करंट के लिए सीरीज़ कनेक्शन सर्वोत्तम है। यदि 12V पावर स्रोत का उपयोग कर रहे हैं, तो अधिकतम 4 एलईडी (4 * 2.4V = 9.6V) को सीरीज़ में जोड़ा जा सकता है, और करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या लीनियर कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर के साथ। अधिक एलईडी के लिए, स्विचिंग कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की सिफारिश की जाती है।
2. थर्मल डिज़ाइन:कुल बिजली खपत की गणना: 4 एलईडी * (2.4V * 0.2A) = 1.92W। पीसीबी डिज़ाइन करते समय, एलईडी थर्मल पैड वाली परत पर बड़े क्षेत्र में कॉपर फ़ॉयल सेट करें, और गर्मी को अन्य परतों तक पहुंचाने के लिए कई थर्मल वाया का उपयोग करें।
3. ऑप्टिकल/मैकेनिकल:एक निश्चित अंतराल पर एलईडी लगाकर, उनके 120° बीम कोण के साथ मिलाकर, एक सीमलेस प्रकाश पट्टी बनाई जाती है। एक विसरित आवरण व्यक्तिगत एलईडी के हॉटस्पॉट को मिलाने में मदद करेगा।
4. घटक चयन:Purchase order में सटीक बिनिंग कोड निर्दिष्ट करें (उदाहरण के लिए, ल्यूमिनस फ्लक्स के लिए F1 बिन, वेवलेंथ के लिए 8891 बिन), ताकि पूरे प्रोडक्शन लॉट में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित हो सके।
12. कार्य सिद्धांत
यह LED एक सेमीकंडक्टर फोटोनिक डिवाइस है। जब एनोड और कैथोड के बीच इसके बैंडगैप ऊर्जा से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर चिप के एक्टिव रीजन (पीली रोशनी के लिए, आमतौर पर InGaN या AlInGaP जैसी सामग्री पर आधारित) में पुनर्संयोजन करते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। फिर, प्रकाश एनकैप्सुलेशन के एपॉक्सी या सिलिकॉन लेंस के माध्यम से निकाला जाता है, जो पर्यावरणीय सुरक्षा भी प्रदान करता है और व्यूइंग एंगल निर्धारित करता है।
13. तकनीकी रुझान
इस प्रकार की ऑटोमोटिव LED श्रृंखला के विकास के रुझानों में शामिल हैं:
उच्च दक्षता (लुमेन/वाट):सामग्री और एनकैप्सुलेशन में निरंतर सुधार का उद्देश्य प्रति वाट अधिक लुमेन प्रदान करना है, जिससे विद्युत भार और ताप प्रबंधन की चुनौतियाँ कम होती हैं।
उच्च शक्ति घनत्व:छोटे एनकैप्सुलेशन से उच्च लुमेन आउटपुट मिलता है, जिससे प्रकाश डिजाइन अधिक कॉम्पैक्ट और स्टाइलिश बनते हैं।
बढ़ी हुई विश्वसनीयता और परीक्षण:अधिक कठोर AEC प्रमाणन, और नए उभरते विफलता मोड (उदाहरण के लिए, मजबूत सल्फर प्रतिरोध) के लिए नए परीक्षणों का परिचय।
एकीकृत समाधान:LIN, CAN जैसे संचार इंटरफेस, नियंत्रक और ड्राइवर को एकीकृत करने वाले LED मॉड्यूल अब अलग-अलग घटकों के बजाय बढ़ते जा रहे हैं। हालांकि यह घटक एक अलग प्रकाश उत्सर्जक है, यह इन उन्नत मॉड्यूलों के व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र के लिए भी उपयुक्त है।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED 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 उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता श्रेणी 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 लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई या संकीर्णता निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (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, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon ke sambandhit wavelength ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke shade (hue) ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू 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 (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल 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 ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत शीतलन डिजाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय किए जाने चाहिए, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, 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 के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग की एक अवधि के बाद शेष चमक 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। |
| 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 प्रकाशिक एवं ऊष्मीय 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 विधि। | 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 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 | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का 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 | 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। |