सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Performance Curve Analysis
- 3.1 Spectral Distribution and Directivity
- 3.2 विद्युत और ऊष्मीय संबंध
- 3.3 तापमान निर्भरता
- 4. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 4.1 पैकेज आयाम
- 4.2 ध्रुवीयता पहचान
- 5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 5.1 पिन फॉर्मिंग
- 5.2 भंडारण
- 5.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
- 5.4 सफाई
- 5.5 थर्मल प्रबंधन और इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा
- 6. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 6.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
- 6.2 लेबल विवरण
- 7. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन विचार
- 8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी विनिर्देशों के आधार पर)
- 9. प्रौद्योगिकी परिचय एवं विकास प्रवृत्तियाँ
- 9.1 कार्य सिद्धांत
- 9.2 उद्योग प्रवृत्तियाँ
1. उत्पाद अवलोकन
本文档提供了一款高亮度亮红色LED灯珠的完整技术规格。该器件属于专为要求卓越光输出和可靠性的应用而设计的系列产品。它采用AlGaInP芯片技术,封装在红色漫射树脂中,可发出独特的亮红色光。该产品设计注重坚固性,并符合现代环保与安全标准,包括无铅、符合RoHS指令、符合欧盟REACH法规,并满足无卤要求(溴含量≤900 ppm,氯含量≤900 ppm,溴+氯总含量≤1500 ppm)。产品提供编带包装,适用于自动化组装流程。<900 ppm,氯<900 ppm,溴+氯<1500 ppm)。产品提供编带包装,适用于自动化组装流程。
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस एलईडी का मुख्य लाभ इसकी उच्च चमकदार तीव्रता (आमतौर पर 400 एमसीडी तक) और विश्वसनीय, मजबूत संरचना का संयोजन है। यह कई देखने के कोण विकल्प प्रदान करता है (इस विशिष्ट मॉडल में 30° का अर्ध-कोण है), जिससे डिजाइनर अपने अनुप्रयोग के लिए इष्टतम बीम पैटर्न चुन सकते हैं। यह अंतरराष्ट्रीय पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन करता है और वैश्विक बाजार के लिए उपयुक्त है। लक्षित अनुप्रयोग मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में केंद्रित हैं, जिसमें टेलीविजन, कंप्यूटर मॉनिटर, टेलीफोन और सामान्य कंप्यूटिंग उपकरण शामिल हैं जिन्हें संकेतक या बैकलाइट फ़ंक्शन की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट के आधार पर, डिवाइस के महत्वपूर्ण तकनीकी मापदंडों का वस्तुनिष्ठ और विस्तृत 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।
- Continuous Forward Current (IF)): 25 mA. Continuously exceeding this current will generate excessive heat, shorten the LED lifespan, and may lead to catastrophic failure.
- Peak Forward Current (IFP)): 60 mA (ड्यूटी साइकल 1/10, आवृत्ति 1 kHz)। यह रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग या PWM डिमिंग स्कीम के लिए उपयुक्त, अल्पकालिक उच्च करंट पल्स की अनुमति देती है, लेकिन औसत करंट निरंतर रेटेड मान के भीतर रहना चाहिए।
- रिवर्स वोल्टेज (VR)): 5 V। LED का रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज बहुत कम होता है। 5V से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से तत्काल और अपरिवर्तनीय जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- पावर डिसिपेशन (Pd)): 60 mW। यह परिवेश के तापमान (Taयह 25°C पर पैकेज द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम तापीय शक्ति को दर्शाता है। वास्तविक उपयोगी शक्ति परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाती है।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान: -40°C से +85°C (कार्यशील), -40°C से +100°C (भंडारण)। ये सीमाएं उन परिवेशीय परिस्थितियों को परिभाषित करती हैं जिन्हें डिवाइस संचालन के दौरान और गैर-संचालन अवधि में सहन कर सकता है।
- सोल्डरिंग तापमान: 260°C, 5 सेकंड के लिए। एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन और आंतरिक वायर बॉन्डिंग को थर्मल क्षति से बचाने के लिए वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया में यह महत्वपूर्ण है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये विशेषताएँ मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) पर मापा गया, जो डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करता है।
- ल्यूमिनस तीव्रता (Iv)): 250 mcd (न्यूनतम), 400 mcd (विशिष्ट)। यह चमक को मापने का प्रमुख मापदंड है। 400 mcd का विशिष्ट मान दर्शाता है कि एक मानक LED लैंप के लिए, इसका आउटपुट बहुत चमकीला है। डिजाइनरों को सबसे खराब स्थिति की चमक गणना के लिए न्यूनतम मान का उपयोग करना चाहिए।
- देखने का कोण (2θ1/2)): 30° (सामान्य मान)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने शिखर मान से आधी हो जाती है। 30° का कोण अपेक्षाकृत केंद्रित प्रकाश पुंज उत्पन्न करता है, जो दिशात्मक संकेतक रोशनी के लिए उपयुक्त है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp)): 632 nm (सामान्य मान)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है। चमकीले लाल रंग के लिए, यह स्पेक्ट्रम के ऊपरी लाल/नारंगी क्षेत्र में आता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)): 624 nm (विशिष्ट)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और LED के प्रकाश रंग से मेल खाता है। यह रंग विनिर्देशन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
- अग्र वोल्टेज (VF)): 20mA पर 1.7V (न्यूनतम), 2.0V (विशिष्ट), 2.4V (अधिकतम)। यह LED के संचालन के दौरान इसके सिरों पर वोल्टेज पात है। करंट-सीमित सर्किट डिजाइन के लिए यह महत्वपूर्ण है। उचित करंट विनियमन सुनिश्चित करने के लिए ड्राइवर को अधिकतम VFको संभालने में सक्षम होना चाहिए।
- रिवर्स करंट (IR)): VR=5V पर 10 μA (अधिकतम)। यह डायोड के रिवर्स बायस्ड होने पर उसकी अधिकतम रेटिंग के भीतर एक छोटी लीकेज करंट है।
मापन अनिश्चिततास्पेसिफिकेशन शीट में माप के लिए विशिष्ट सहनशीलता दर्शाई गई है: VF±0.1V है, Iv±10% है, λd±1.0nm है। उच्च-सटीकता अनुप्रयोगों में इन सहनशीलताओं पर विचार करना आवश्यक है।
3. Performance Curve Analysis
The provided characteristic curves offer deeper insights into the device's behavior under different conditions.
3.1 Spectral Distribution and Directivity
सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्यवक्र 632 nm पर केंद्रित एक विशिष्ट गॉसियन-जैसे वितरण दर्शाता है, जिसकी वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ) लगभग 20 nm है। यह संकीर्ण बैंडविड्थ AlGaInP LED की एक विशेषता है और संतृप्त रंग उत्पन्न करती है।दिशिकतावक्र ने 30° के दृष्टिकोण को स्पष्ट रूप से पुष्टि की, जो दर्शाता है कि कैसे तीव्रता केंद्रीय अक्ष से कोणीय विचलन के साथ सममित रूप से घटती है।
3.2 विद्युत और ऊष्मीय संबंध
फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)क्लासिक एक्सपोनेंशियल डायोड संबंध दिखाता है। 20mA के विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट पर, वोल्टेज 2.0V है। यह वक्र LED के डायनेमिक प्रतिरोध और थर्मल विश्लेषण को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि VFनकारात्मक तापमान गुणांक है।
Relative Intensity vs. Forward Currentवक्र दर्शाता है कि कम करंट रेंज में, प्रकाश उत्पादन करंट के साथ लगभग रैखिक संबंध रखता है, लेकिन उच्च करंट पर थर्मल प्रभाव और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो सकता है। रैखिकता और आयु के लिए 20mA या उससे कम पर कार्य करना इष्टतम है।
3.3 तापमान निर्भरता
सापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमानवक्र दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ, प्रकाश उत्पादन में उल्लेखनीय कमी आती है। यह एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन कारक है; 25°C की प्रयोगशाला स्थितियों की तुलना में, उच्च तापमान वाले वातावरण (उदाहरण के लिए, बंद इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के अंदर) में LED की चमक कम हो जाती है।
Forward Current vs. Ambient TemperatureThe curve, combined with the power dissipation rating, constitutes theDeratingआधार। परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ, त्वरित उम्र बढ़ने को रोकने और जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा को कम करना आवश्यक है। विशिष्ट उत्पाद डेराटिंग वक्र के लिए डेटाशीट से परामर्श करने की सिफारिश की जाती है।
4. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
4.1 पैकेज आयाम
स्पेसिफिकेशन शीट में LED लैंप बीड का विस्तृत आयाम चित्र शामिल है। प्रमुख यांत्रिक विनिर्देशों में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं।
- फ्लैंज (गुंबद के आधार का किनारा) की ऊंचाई 1.5mm (0.059 इंच) से कम होनी चाहिए। यह अंतिम असेंबली के लिए क्लीयरेंस के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
- अनिर्दिष्ट आयामों के लिए मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है, जो इस प्रकार के घटकों के लिए विशिष्ट है।
- ड्राइंग पिन पिच, बॉडी व्यास, कुल ऊंचाई और लेंस आकार को परिभाषित करती है। सटीक आयाम PCB पैड डिजाइन और हाउसिंग या लेंस में उचित फिट सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
4.2 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड (नकारात्मक) पिन आमतौर पर LED लेंस पर एक सपाट सतह, छोटे पिन या पैकेज पर एक चिह्न द्वारा पहचाना जाता है। आयाम चित्र इसे स्पष्ट रूप से इंगित करना चाहिए। स्थापना के दौरान सही ध्रुवीयता महत्वपूर्ण है, क्योंकि रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।
5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
विश्वसनीयता के लिए सही हैंडलिंग महत्वपूर्ण है। ये दिशानिर्देश यांत्रिक, ताप और इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति को रोकने पर आधारित हैं।
5.1 पिन फॉर्मिंग
- एपॉक्सी एलईडी के आधार से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर मोड़ होना चाहिए, ताकि आंतरिक चिप और वायर बॉन्डिंग तक तनाव का संचार न हो।
- मोल्डिंगसोल्डरिंग से पहले soldering.
- पूर्ण। थर्मल शॉक से बचने के लिए पिन को कमरे के तापमान पर काटा जाना चाहिए।
- PCB होल को इंस्टॉलेशन स्ट्रेस से बचने के लिए LED पिन के साथ पूरी तरह संरेखित होना चाहिए।
5.2 भंडारण
- अनुशंसित भंडारण स्थितियाँ: तापमान ≤30°C, सापेक्ष आर्द्रता (RH) ≤70%.
- परिवहन के बाद शेल्फ लाइफ: इन स्थितियों में 3 महीने।
- लंबे समय तक भंडारण (अधिकतम 1 वर्ष) के लिए, नाइट्रोजन और डेसिकेंट के साथ सील कंटेनर का उपयोग करें।
- संक्षेपण को रोकने के लिए नम वातावरण में तापमान में अचानक परिवर्तन से बचें।
5.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
हैंड वेल्डिंग: सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान ≤300°C (अधिकतम 30W आयरन के लिए उपयुक्त), प्रत्येक पिन के लिए सोल्डरिंग समय ≤3 सेकंड। सोल्डर जोड़ और एपॉक्सी एलईडी के बीच न्यूनतम दूरी 3mm बनाए रखें।
डिप सोल्डरिंग (वेव सोल्डरिंग): प्रीहीट ≤100°C, समय ≤60 सेकंड। सोल्डर बाथ तापमान ≤260°C, समय ≤5 सेकंड। 3mm दूरी नियम का पालन करें।
प्रमुख सोल्डरिंग सावधानियां:
- उच्च तापमान चरण के दौरान पिनों पर तनाव लगाने से बचें।
- एक ही LED पर बार-बार सोल्डरिंग (डिप या हैंड सोल्डरिंग) न करें।
- सोल्डरिंग के बाद, LED को कमरे के तापमान तक ठंडा होने तक यांत्रिक आघात से बचाएं।
- धीरे-धीरे ठंडा होने दें; तेजी से क्वेंचिंग से बचें।
- हमेशा सबसे कम प्रभावी वेल्डिंग तापमान और समय का उपयोग करें।
5.4 सफाई
यदि सफाई आवश्यक हो:
- कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें।
- भिगोने का समय एक मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए।
- कमरे के तापमान पर हवा में सुखाएँ।
- अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें, जब तक कि यह बिल्कुल आवश्यक न हो और केवल पर्याप्त पूर्व-योग्यता परीक्षण के बाद ही उपयोग किया जाए, क्योंकि कैविटेशन आंतरिक संरचना को नुकसान पहुंचा सकता है।
5.5 थर्मल प्रबंधन और इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा
थर्मल मैनेजमेंट: प्रभावी थर्मल डिज़ाइन आवश्यक है। पर्यावरणीय तापमान के अनुसार करंट को डीरेट किया जाना चाहिए, जैसा कि उत्पाद की डीरेटिंग कर्व में दिखाया गया है। LED के ऑपरेटिंग तापमान को नियंत्रित करना चमक और दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनाए रखने की कुंजी है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD)यह एलईडी ईएसडी के प्रति संवेदनशील है। संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ईएसडी सावधानियों का पालन करना आवश्यक है: ग्राउंडेड वर्कबेंच, कलाई पट्टा और प्रवाहकीय कंटेनर का उपयोग करें। ईएसडी सेमीकंडक्टर चिप को संभावित या विनाशकारी क्षति पहुंचा सकता है।
6. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
6.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
डिवाइस पैकेजिंग का उद्देश्य नमी और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से सुरक्षा सुनिश्चित करना है।
- प्राथमिक पैकेजिंग: प्रति एंटीस्टैटिक बैग 200-1000 टुकड़े।
- द्वितीयक पैकेजिंग: प्रत्येक आंतरिक बॉक्स में 4 पाउच।
- तृतीयक पैकेजिंगप्रत्येक मास्टर (बाहरी) बॉक्स में 10 आंतरिक बक्से होते हैं।
6.2 लेबल विवरण
पैकेजिंग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:
- CPN: ग्राहक पार्ट नंबर।
- P/N: Manufacturer Part Number (e.g., 1254-10SURD/S530-A3).
- QTY: Quantity per Bag/Box.
- CAT: ग्रेड या श्रेणी कोड (उदाहरण के लिए, तीव्रता या तरंगदैर्ध्य के लिए)।
- HUE: प्रमुख तरंगदैर्ध्य कोड।
- REF: संदर्भ जानकारी।
- LOT Noउत्पादन बैच संख्या, जिसका उपयोग पता लगाने के लिए किया जाता है।
7. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह एलईडी निम्नलिखित के लिए आदर्श है:
- स्टेटस इंडिकेटर: टीवी, मॉनिटर और कंप्यूटर में पावर ऑन, स्टैंडबाय या फ़ंक्शन सक्रियण संकेतक के रूप में, उच्च चमक अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करती है।
- बैकलाइट: पैनल या फोन पर छोटे लीजेंड या प्रतीकों को नियंत्रित करने के लिए।
- सामान्य सिग्नल संकेतकंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स में किसी भी ऐसे एप्लिकेशन के लिए जिसमें स्पष्ट, चमकीले लाल दृश्य संकेत की आवश्यकता हो।
7.2 डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंगLED को हमेशा एक स्थिर धारा स्रोत या श्रृंखला प्रतिरोधक के साथ वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित करें। बिजली आपूर्ति वोल्टेज (VCC), LED का अधिकतम VFऔर आवश्यक I के आधार पर।F(उदाहरण के लिए, 20mA) प्रतिरोध मान की गणना करें। R = (VCC- VF_max) / IF.
- थर्मल मैनेजमेंट: सुनिश्चित करें कि PCB और आसपास का डिज़ाइन गर्मी अपव्यय की अनुमति देता है। LED को अन्य गर्मी उत्पन्न करने वाले घटकों के निकट रखने से बचें। यदि उच्च ड्यूटी साइकिल या उच्च परिवेश तापमान की अपेक्षा हो, तो PCB पैड पर थर्मल वाया के उपयोग पर विचार करें।
- ऑप्टिकल एकीकरण: 30° व्यूइंग एंगल एक केंद्रित बीम प्रदान करता है। व्यापक प्रकाश व्यवस्था के लिए, बाहरी डिफ्यूज़र या लेंस की आवश्यकता हो सकती है। सुनिश्चित करें कि यांत्रिक आवरण सही संरेखण प्रदान करता है और व्यूइंग एंगल को अवरुद्ध नहीं करता है।
- स्थैतिक विद्युत सुरक्षासंवेदनशील या एक्सपोज्ड अनुप्रयोगों में, वोल्टेज स्पाइक्स से सुरक्षा के लिए LED के समानांतर एक छोटा ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड या रेसिस्टर-कैपेसिटर नेटवर्क लगाने पर विचार किया जा सकता है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी विनिर्देशों के आधार पर)
Q1: क्या मैं इस LED को अतिरिक्त चमक के लिए 30mA से चला सकता हूँ?
A1: नहीं। निरंतर अग्र धारा का पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25 mA है। 30 mA पर कार्य करना इस रेटिंग से अधिक है, जो जंक्शन पर अत्यधिक दबाव डालेगा, जिससे चमक में तेजी से कमी, रंग में परिवर्तन और तत्काल विफलता हो सकती है। हमेशा निर्दिष्ट अधिकतम निरंतर धारा या उससे कम पर कार्य करें।
Q2: Typical VF2.0V है, लेकिन मेरे सर्किट में 5V पावर सप्लाई का उपयोग होता है। मुझे कितने ओम के रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए?
A2: आपको सबसे खराब स्थिति (अधिकतम) V के लिए डिज़ाइन करना होगाFताकि करंट कभी भी सीमा से अधिक न हो। V का उपयोग करेंF_max= 2.4V और IF= 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। निकटतम मानक मान 130Ω या 150Ω है। 150Ω का उपयोग करने पर, IF≈ (5-2.4)/150 = 17.3mA, यह एक सुरक्षित और सामान्य कार्य बिंदु है।
Q3: यदि मेरे उपकरण का आंतरिक तापमान 60°C है, तो चमक कितनी कम हो जाएगी?
A3: सापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमान वक्र का संदर्भ लें, 60°C पर सापेक्ष तीव्रता इसके 25°C मान का लगभग 0.8 (या 80%) होती है। इसलिए, यदि LED 25°C पर 400 mcd आउटपुट करती है, तो 60°C पर यह लगभग 320 mcd आउटपुट करेगी। इसे प्रकाशीय डिजाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
Q4: क्या यह LED ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?
A4: निर्दिष्ट ऑपरेटिंग तापमान सीमा (-40°C से +85°C) कई ऑटोमोटिव पर्यावरणीय आवश्यकताओं को शामिल करती है। हालांकि, ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में आमतौर पर घटकों के लिए विशिष्ट मानकों (जैसे AEC-Q102) के अनुपालन की आवश्यकता होती है, ताकि कंपन, आर्द्रता और विस्तारित तापमान चक्रों के तहत विश्वसनीयता सुनिश्चित की जा सके। इस मानक विशिष्टता पत्र में ऐसी प्रमाणीकरण का संकेत नहीं दिया गया है। ऑटोमोटिव उपयोग के लिए, विशेष रूप से प्रमाणित उत्पाद मॉडल की तलाश करनी चाहिए।
9. प्रौद्योगिकी परिचय एवं विकास प्रवृत्तियाँ
9.1 कार्य सिद्धांत
यह एलईडी AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं और वहां पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में, लगभग 624-632 nm की चमकदार लाल। लाल प्रकीर्णित एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन चिप की सुरक्षा के लिए, मुख्य लेंस के रूप में प्रकाश पुंज को आकार देने (30° कोण), और चकाचौंध कम करने तथा एक समान रूप उत्पन्न करने के लिए प्रकाश को प्रकीर्णित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
9.2 उद्योग प्रवृत्तियाँ
LED उद्योग का निरंतर विकास जारी है, जिसमें कई स्पष्ट प्रवृत्तियाँ इस प्रकार के घटकों को प्रभावित कर रही हैं:
- दक्षता में वृद्धि (lm/W): हालांकि इस डेटाशीट में चमकदार तीव्रता (mcd) निर्दिष्ट की गई है, लेकिन व्यापक प्रवृत्ति प्रकाश दक्षता को बढ़ाने की है, अर्थात प्रति इनपुट विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन, जिससे ऊर्जा खपत और तापीय भार कम होता है।
- लघुरूपण: पैकेजिंग लगातार छोटी हो रही है, साथ ही प्रकाश उत्पादन को बनाए रखा या बढ़ाया जा रहा है।
- बढ़ी हुई विश्वसनीयता एवं आयुचिप डिजाइन, पैकेजिंग सामग्री (जैसे बेहतर थर्मल और यूवी प्रतिरोध के लिए एपॉक्सी रेजिन के स्थान पर सिलिकॉन जेल का उपयोग) और विनिर्माण प्रक्रियाओं में सुधार, रेटेड जीवनकाल को 50,000 घंटे से कहीं अधिक तक बढ़ा रहे हैं।
- अधिक कठोर पर्यावरण अनुपालनजैसा कि इस उत्पाद में दिखाया गया है, हैलोजन-मुक्त, RoHS और REACH अनुपालन की ओर बढ़ना अब वैश्विक विनियमों और उपभोक्ता मांगों द्वारा संचालित एक मूलभूत आवश्यकता बन गया है।
- स्मार्ट और एकीकृत समाधान: प्रवृत्ति अलग-अलग संकेतकों से एकीकृत अंतर्निर्मित ड्राइवर (IC) और नियंत्रकों वाले LED मॉड्यूल की ओर बढ़ रही है, जिससे डिमिंग, रंग मिश्रण और I2C जैसे संचार प्रोटोकॉल संभव हो रहे हैं।
यद्यपि यह विशिष्ट LED मानक संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग की जाने वाली परिपक्व और परिष्कृत तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन इसकी विशिष्टताएँ इलेक्ट्रॉनिक घटक बाजार में प्रदर्शन, विश्वसनीयता और पर्यावरणीय जिम्मेदारी के प्रति निरंतर मांग को दर्शाती हैं।
LED विशिष्टता 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 (lumens per watt) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | 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 रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के 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 वातावरण 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 वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (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 उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे कम समय के लिए सहन किया जा सकता है। | 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 को रोकने की आवश्यकता होती 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 मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक 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 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप 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। |
| 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 को दर्शाता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | 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 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 में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत होती है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ़्लिप-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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | 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 समूहीकृत 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 वर्गीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह की एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन 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 | 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। |