सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 Relative Intensity vs. Wavelength Relationship
- 4.2 Directivity Pattern
- 4.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
- 4.4 सापेक्ष तीव्रता और अग्र धारा संबंध
- 4.5 तापमान निर्भरता वक्र
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 6. सोल्डरिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
- 6.1 पिन फॉर्मिंग
- 6.2 भंडारण
- 6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
- 6.4 सफाई
- 6.5 थर्मल प्रबंधन
- 6.6 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7.2 लेबल विवरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत परिचय
- 13. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ मॉडल संख्या 6324-15SUBC/S400-X10 के उच्च चमक वाले नीले LED लैंप बीड की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए उत्पाद श्रृंखला से संबंधित है जिनमें उत्कृष्ट प्रकाश उत्पादन की आवश्यकता होती है। LED एक मानक लैंप-बीड पैकेजिंग संरचना का उपयोग करता है, जो व्यापक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। इसका मूल डिज़ाइन विभिन्न कार्य परिवेशों में विश्वसनीयता और मजबूती को प्राथमिकता देता है।
यह उपकरण प्रमुख पर्यावरणीय और सुरक्षा निर्देशों का अनुपालन करता है, जिसमें RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध), यूरोपीय संघ REACH विनियमन शामिल हैं, और इसे हेलोजन-मुक्त घटक के रूप में निर्मित किया गया है। यह अनुपालन सुनिश्चित करता है कि उत्पाद इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए सख्त अंतरराष्ट्रीय मानकों को पूरा करता है। LED स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए उपयुक्त, टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन वातावरण में दक्षता बढ़ जाती है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस LED का प्रमुख लाभ इसकी उच्च चमकदार तीव्रता और विश्वसनीय पैकेजिंग का संयोजन है। मानक 20mA ड्राइव करंट पर, इसकी विशिष्ट चमकदार तीव्रता 500 मिलीकैंडेला (mcd) है, जो इसके आकार के हिसाब से उल्लेखनीय चमक प्रदान करती है। यह उत्पाद उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। मुख्य लक्षित बाजारों में टेलीविज़न, कंप्यूटर मॉनिटर, टेलीफोन और विभिन्न कंप्यूटर परिधीय उपकरणों के निर्माता शामिल हैं, जिन अनुप्रयोगों को सुसंगत, चमकदार नीले संकेत या प्रकाश की आवश्यकता होती है। कई देखने के कोण के विकल्प डिजाइनरों को उनके विशिष्ट अनुप्रयोग के आधार पर इष्टतम प्रकाश विकिरण पैटर्न चुनने की अनुमति देते हैं, जो व्यापक क्षेत्र कवरेज और अक्षीय तीव्रता के बीच संतुलन बनाता है।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
यह खंड इसके विनिर्देशन पुस्तिका में परिभाषित प्रमुख तकनीकी मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है। सही सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन विनिर्देशों को समझना अत्यंत महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।
- निरंतर अग्र धारा (IF)): 25 mA। यह एलईडी पर लगातार लगाया जा सकने वाली अधिकतम डीसी धारा है।
- पीक अग्र धारा (IFP)): 100 mA. यह पल्स करंट रेटिंग (ड्यूटी साइकिल 1/10, फ्रीक्वेंसी 1 kHz) अल्प समय के लिए ओवरड्राइव की अनुमति देती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या स्ट्रोब एप्लीकेशन के लिए उपयुक्त है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR)): 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- पावर डिसिपेशन (Pd)): 90 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है, जिसकी गणना फॉरवर्ड वोल्टेज को फॉरवर्ड करंट से गुणा करके की जाती है।
- कार्य एवं भंडारण तापमान: डिवाइस -40°C से +85°C पर कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C पर संग्रहित किया जा सकता है।
- सोल्डरिंग तापमान: पिन 260°C को 5 सेकंड के लिए सहन कर सकते हैं, जो मानक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल के साथ संगत है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये पैरामीटर 25°C परिवेश के तापमान और 20mA फॉरवर्ड करंट (IFमानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापा जाता है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- चमकदार तीव्रता (Iv)): विशिष्ट मान 500 mcd, न्यूनतम मान 250 mcd है। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली LED की चमक को निर्दिष्ट करता है।
- देखने का कोण (2θ1/2)): 60 डिग्री (विशिष्ट मान)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने शिखर अक्षीय मान की आधी हो जाती है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp)): 468 nm (विशिष्ट मान)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जब उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)): 470 nm (typical value). यह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख महसूस करती है, जो LED के "नीले" रंग को परिभाषित करती है।
- स्पेक्ट्रल विकिरण बैंडविड्थ (Δλ): 35 nm (typical value). यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल चौड़ाई को दर्शाता है, जिसे फुल विड्थ ऐट हाफ मैक्सिमम (FWHM) पर मापा जाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF)): यह 2.7V (न्यूनतम) से 3.7V (अधिकतम) तक होता है, और 20mA पर इसका विशिष्ट मान 3.3V है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिवर्स करंट (IR)): 5V रिवर्स बायस लगाने पर अधिकतम 50 μA।
डेटाशीट में मापन अनिश्चितता भी दर्शाई गई है: VF±0.1V, Iv±10% के लिए, λd.
±1.0nm के लिए।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- CATयह उत्पाद एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है, जो प्रमुख प्रकाशिक और विद्युत मापदंडों के आधार पर सेलों को वर्गीकृत करता है। यह उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करता है, जो सख्त रंग या चमक मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। पैकेजिंग लेबल में इन बिन कोड शामिल होते हैं:
- HUE: Luminous Intensity Grade. Units are binned according to measured light output.
- REF: Dominant Wavelength Grade. LEDs are binned according to their specific blue hue.
: Forward Voltage Grade. LEDs are grouped according to their forward voltage drop at test current.
डिजाइनर को रंग स्थिरता और विद्युत प्रदर्शन के लिए एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करने वाले चयनित ग्रेडिंग को सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट ग्रेडिंग कोड परिभाषा और उपलब्धता प्राप्त करने हेतू आपूर्तिकर्ता से परामर्श करना चाहिए।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में कई विशेषता वक्र प्रदान किए गए हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं। 25°C/20mA के एकल बिंदु विनिर्देश से परे प्रदर्शन को समझने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
4.1 Relative Intensity vs. Wavelength Relationship
यह वक्र स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन को ग्राफिक रूप से दर्शाता है, जिसका शिखर लगभग 468 nm पर है और विशिष्ट FWHM 35 nm है, जो InGaN चिप के मोनोक्रोमैटिक नीले प्रकाश उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
4.2 Directivity Pattern
ध्रुवीय आरेख प्रकाश के स्थानिक वितरण को दर्शाता है, जो 60 डिग्री के देखने के कोण से मेल खाता है। तीव्रता केंद्रीय अक्ष (0°) के साथ सबसे अधिक होती है और किनारों की ओर सममित रूप से घटती जाती है।
4.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)Fयह कर्व एक विशिष्ट डायोड घातांकीय संबंध दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। अनुशंसित 20mA ऑपरेटिंग पॉइंट पर, वोल्टेज का विशिष्ट मान 3.3V होता है। यह कर्व थर्मल मैनेजमेंट के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि V
में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है।
4.4 सापेक्ष तीव्रता और अग्र धारा संबंध
यह ग्राफ दर्शाता है कि सामान्य संचालन सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से संबंधित है। LED को इसकी अधिकतम रेटेड सीमा से परे चलाने से प्रकाश उत्पादन आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ेगा, बल्कि अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी।
4.5 तापमान निर्भरता वक्रaदो प्रमुख वक्र परिवेश तापमान (T
- ) का प्रभाव:सापेक्ष तीव्रता और परिवेश तापमान के बीच संबंध
- : परिवेश तापमान बढ़ने के साथ, प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। उच्च तापमान पर काम करने वाले डिजाइनों में इस डिरेटिंग को ध्यान में रखना चाहिए।फॉरवर्ड करंट और परिवेश तापमान संबंधF: एक निश्चित वोल्टेज के लिए, V
के नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण, फॉरवर्ड करंट तापमान बढ़ने के साथ बढ़ता है। यह थर्मल रनवे को रोकने के लिए कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के उपयोग की अत्यधिक महत्ता को रेखांकित करता है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- LED एक मानक लैंप-बीड शैली के आवरण में पैकेज्ड है। पैकेज ड्राइंग PCB पैड डिजाइन और क्लीयरेंस जांच के लिए महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करती है।
- सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं।
- एक महत्वपूर्ण नोट निर्धारित करता है कि फ्लैंज की ऊंचाई 1.5mm (0.059 इंच) से कम होनी चाहिए।
- अनिर्दिष्ट आयामों के लिए डिफ़ॉल्ट सहनशीलता ±0.25mm है।
ड्राइंग आमतौर पर पिन पिच, पैकेज बॉडी आयाम, लेंस आकार और कैथोड इंडिकेटर स्थिति (आमतौर पर एक फ्लैट या छोटा पिन) दिखाती है।
सही सोल्डरिंग और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए डिजाइनरों को PCB पैड पैटर्न बनाते समय इन आयामों का कड़ाई से पालन करना चाहिए।
6. सोल्डरिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए सही संचालन महत्वपूर्ण है। विस्तृत निर्देश स्पेसिफिकेशन शीट में दिए गए हैं।
- 6.1 पिन फॉर्मिंग
- बेंड पॉइंट एपॉक्सी लैंप बॉडी बेस से कम से कम 3 मिमी दूर होना चाहिए।
- सोल्डरिंग से पहले लीड को फॉर्म करें।
- पैकेज पर तनाव लगाने से बचें; कमरे के तापमान पर लीड को काटें।
PCB होल को LED पिन के साथ पूर्णतः संरेखित होना चाहिए, ताकि स्थापना तनाव से बचा जा सके।
- 6.2 भंडारण
- भंडारण शर्तें: तापमान ≤30°C, सापेक्ष आर्द्रता ≤70%। शिपमेंट की तारीख से शेल्फ लाइफ 3 महीने है।
- लंबी अवधि (अधिकतम 1 वर्ष) के भंडारण के लिए, कृपया नाइट्रोजन और ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें।
संक्षेपण को रोकने के लिए, नम वातावरण में तापमान में अचानक परिवर्तन से बचें।
6.3 वेल्डिंग प्रक्रियाहैंड सोल्डरिंग: सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान ≤300°C (अधिकतम 30W), समय ≤3 सेकंड, सोल्डर जॉइंट और लैंप बॉडी के बीच दूरी ≥3mm।वेव सोल्डरिंग/डिप सोल्डरिंग
: प्रीहीट ≤100°C (≤60 सेकंड), सोल्डर बाथ ≤260°C अवधि ≤5 सेकंड, सोल्डर जॉइंट और लैंप बॉडी के बीच दूरी ≥3mm। अनुशंसित सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल एक चित्र में प्रदान की गई है, जो क्रमिक तापन, 260°C सीमा के भीतर एक पठार और नियंत्रित कूलिंग रैंप दिखाती है। तेजी से ठंडा करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। LED के गर्म होने पर कई सोल्डरिंग चक्र और यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।
6.4 सफाई
यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें, समय ≤1 मिनट। अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें जब तक कि पूर्व-सत्यापित न हो, क्योंकि यह चिप या बॉन्डिंग वायर को नुकसान पहुंचा सकती है।
6.5 थर्मल प्रबंधन
सही थर्मल डिज़ाइन अत्यंत महत्वपूर्ण है। उच्च परिवेशी तापमान पर, ऑपरेटिंग करंट को डीरेट किया जाना चाहिए (डीरेटिंग कर्व देखें)। प्रदर्शन और आयु बनाए रखने के लिए अंतिम अनुप्रयोग में एलईडी के आसपास के तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए।
6.6 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
एलईडी, ESD और सर्ज वोल्टेज के प्रति संवेदनशील है, जो सेमीकंडक्टर चिप को क्षतिग्रस्त कर सकता है। असेंबली और संचालन प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं (जैसे, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, रिस्ट स्ट्रैप) का पालन किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- सुरक्षा और स्वचालित हैंडलिंग में सुविधा प्रदान करने के लिए LED को निम्नलिखित पैकेजिंग विधि से पैक किया जाता है:
- इसे एंटीस्टैटिक बैग में रखें।
- एंटीस्टैटिक बैग को इनर बॉक्स में रखें।
- इनर बॉक्स को आउटर कार्टन में रखें।पैकेजिंग मात्रा
: प्रति बैग न्यूनतम 200 से 500 टुकड़े। प्रति आंतरिक बॉक्स 5 बैग। प्रति बाहरी कार्टन 10 आंतरिक बॉक्स।
7.2 लेबल विवरण
- CPNपैकेजिंग लेबल में शामिल हैं:
- : ग्राहक पार्ट नंबर।P/N
- QTY: Manufacturer Part Number (6324-15SUBC/S400-X10).
- : Quantity per package.CAT/HUE/REF
- तीव्रता, तरंगदैर्ध्य और वोल्टेज के ग्रेडिंग कोड।LOT No
ट्रेस करने योग्य उत्पादन बैच संख्या।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- जैसा कि पहले सूचीबद्ध किया गया है, मुख्य अनुप्रयोग निम्नलिखित उपकरणों के लिए स्थिति संकेतक या बैकलाइट के रूप में है:
- टेलीविजन और मॉनिटर (पावर, इनपुट स्रोत संकेतक)।
- टेलीफोन (संदेश प्रतीक्षा, लाइन स्थिति)।
कंप्यूटर और परिधीय उपकरण (पावर चालू, हार्ड डिस्क सक्रिय)।
इसकी उच्च चमक इसे अच्छी रोशनी वाले वातावरण में पैनल संकेतक के लिए उपयुक्त बनाती है।
- 8.2 डिज़ाइन विचारड्राइवर सर्किटF: हमेशा श्रृंखला में करंट-सीमित रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। फॉर्मूला R = (सप्लाई वोल्टेज - VF) / IFका उपयोग कर रेसिस्टेंस वैल्यू की गणना करें। सभी स्थितियों में करंट सीमा से अधिक न हो, इसकी गारंटी के लिए डेटाशीट में दिए गए अधिकतम V
- मान का उपयोग करें।थर्मल प्रबंधन
- : PCB पर, LED पिन के आसपास पर्याप्त तांबे की पन्नी क्षेत्र सुनिश्चित करें जो हीट सिंक के रूप में कार्य करे, विशेष रूप से अधिकतम धारा ड्राइव के करीब संचालन करते समय।देखने का कोण
- एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त व्यू एंगल मॉडल चुनें। 60-डिग्री व्यू एंगल अक्षीय चमक और व्यापक रेंज दृश्यता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।ESD protection
संवेदनशील वातावरण में, वोल्टेज स्पाइक्स को रोकने के लिए ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड जोड़ने या LED के समानांतर एक छोटा कैपेसिटर (एक रेसिस्टर के साथ श्रृंखला में) लगाने पर विचार करें।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- हालांकि प्रतिस्पर्धियों से सीधे तुलना करने के लिए विशिष्ट विकल्प मॉडल की आवश्यकता होती है, इसके डेटाशीट के अनुसार, इस LED की प्रमुख विभेदक विशेषताओं में शामिल हैं:उच्च चमक
- : 20mA पर 500 mcd का विशिष्ट मान, एक मानक एलईडी पैकेज के लिए यह एक उल्लेखनीय आउटपुट है।व्यापक अनुपालन
- RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त मानकों का एक साथ अनुपालन, वैश्विक बाजार और पर्यावरण-अनुकूल डिजाइन के लिए एक मजबूत लाभ है।मजबूत विशिष्टताएँ
- स्पष्ट पूर्ण अधिकतम रेटिंग और विस्तृत संचालन निर्देश अनुप्रयोग जोखिम को कम करते हैं।टेप और रील आपूर्ति
उच्च-गति स्वचालित असेंबली का समर्थन करता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन की विनिर्माण लागत कम होती है।
10. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 5V पावर स्रोत से चला सकता हूँ?FA: नहीं। इसका सामान्य फॉरवर्ड वोल्टेज 3.3V है। इसे सीधे 5V से जोड़ने से अत्यधिक धारा प्रवाहित होगी, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकती है। आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V पावर स्रोत, 20mA लक्ष्य धारा, और सुरक्षा के लिए अधिकतम V
मान 3.7V का उपयोग करते हुए: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 ओम। 68 ओम का रेसिस्टर एक मानक विकल्प होगा।Q2: पर्यावरणीय तापमान बढ़ने पर प्रकाश तीव्रता क्यों कम हो जाती है?
A: यह सेमीकंडक्टर LED की एक मौलिक विशेषता है। तापमान बढ़ने के साथ, InGaN चिप के अंदर प्रकाश उत्पन्न करने वाली पुनर्संयोजन प्रक्रिया की दक्षता कम हो जाती है, जिससे समान विद्युत इनपुट पर प्रकाश आउटपुट कम हो जाता है। डेरेटिंग कर्व इस प्रभाव को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है।Q3: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: पीक वेवलेंथ (468 nm) उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। डोमिनेंट वेवलेंथ (470 nm) एक गणना मूल्य है, जो शुद्ध मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की एकल तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे मानव आंख LED आउटपुट के समान रंग के रूप में अनुभव करती है। वे आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन पूरी तरह से समान नहीं होते।Q4: सोल्डरिंग और लीड बेंडिंग के लिए 3mm दूरी कितनी महत्वपूर्ण है?
A: अत्यंत महत्वपूर्ण। एपॉक्सी लैंप बॉडी ताप और यांत्रिक तनाव के प्रति संवेदनशील है। 3mm दूरी बनाए रखना यह सुनिश्चित करता है कि सोल्डरिंग गर्मी एपॉक्सी को थर्मल शॉक नहीं देती (जिससे दरार या परतें अलग हो सकती हैं), और बेंडिंग तनाव नाजुक आंतरिक बॉन्डिंग वायर तक नहीं पहुंचता जो सेमीकंडक्टर चिप से जुड़ी होती है।
11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण परिदृश्य: डेस्कटॉप कंप्यूटर के लिए फ्रंट पैनल पावर इंडिकेटर लाइट डिज़ाइन करना।आवश्यकताचमकीले कमरे में दिखाई देता है, सिस्टम की 5V स्टैंडबाय पावर रेल द्वारा संचालित, दीर्घकालिक संचालन में विश्वसनीय।डिज़ाइन चरण:घटक चयन: इसकी उच्च चमक (विशिष्ट मान 500 mcd) के कारण, यह नीला LED उपयुक्त है।सर्किट गणनाF: 5V स्टैंडबाई पावर रेल का उपयोग करें। एक रूढ़िवादी V मानते हुए।F3.5V है, अपेक्षित I215mA है (लंबे जीवनकाल और कम ताप के लिए), प्रतिरोध मान R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100 ओम है। प्रतिरोधक की रेटेड शक्ति: P = I2R = (0.015)* 100 = 0.0225W। एक मानक 1/8W (0.125W) प्रतिरोधक पर्याप्त से अधिक है।PCB लेआउट: LED को फ्रंट पैनल स्थान पर रखें। कैथोड और एनोड पिन के चारों ओर हीट सिंक के रूप में बड़े क्षेत्र में कॉपर पोर करें। पैकेज आकार का पालन करते हुए पैड पैटर्न डिज़ाइन करें।असेंबली
: यदि PCB को वेव सोल्डरिंग प्रक्रिया के माध्यम से असेंबल किया जाता है, तो कृपया वेव सोल्डरिंग दिशानिर्देशों का पालन करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि LED को अंत में रखा जाए या थर्मल एक्सपोजर को कम करने के लिए जहां तक संभव हो शेड किया जाए।
12. कार्य सिद्धांत परिचय
जैसा कि सामग्री अनुभाग में दिखाया गया है, यह एलईडी इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब डायोड थ्रेशोल्ड (~2.7V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल चिप के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में नीला (~470 nm)। एपॉक्सी लेंस का उपयोग चिप की सुरक्षा के लिए, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने (60 डिग्री व्यूइंग एंगल) और सेमीकंडक्टर सामग्री से प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाने के लिए किया जाता है।
13. तकनीकी रुझान
- LED प्रौद्योगिकी का निरंतर विकास जारी है। हालांकि यह घटक एक परिपक्व मानक उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों को प्रभावित करने वाले व्यापक उद्योग के रुझानों में शामिल हैं:दक्षता में वृद्धि
- : निरंतर सामग्री विज्ञान अनुसंधान का लक्ष्य LED की प्रति वाट लुमेन (प्रकाश दक्षता) को बढ़ाना है, ताकि समान प्रकाश उत्पादन पर ऊर्जा खपत कम हो।लघुरूपण
- : छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की ओर प्रेरणा ने LED पैकेजिंग के आकार को लगातार कम करने के साथ-साथ चमक बनाए रखने या बढ़ाने को प्रेरित किया है।विश्वसनीयता वृद्धि
- : पैकेजिंग सामग्री और चिप माउंटिंग तकनीकों में सुधार ने कार्य जीवन और कठोर वातावरण के प्रति सहनशीलता को लगातार बढ़ाया है।स्मार्ट एकीकरण
प्रवृत्ति ड्राइवर, नियंत्रक और यहां तक कि सेंसर को पैकेज के भीतर एकीकृत करने वाले LED की ओर है, हालांकि यह बुनियादी संकेतकों की तुलना में उच्च-स्तरीय प्रकाश मॉड्यूल में अधिक प्रचलित है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | एक प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म और उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय 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। | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च मांग वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, e.g., "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensures no color variation among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेद (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकाने वाला करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आम है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय के लिए सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्म होकर क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर ताप अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें। |
| लुमेन 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 को दर्शाता है। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग समरूपता 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, एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिकी एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप 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 | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, 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 के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग क्षेत्र वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color temperature binning | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, 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 | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| 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। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |