विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Performance Curve Analysis
- 3.1 Relative Intensity vs. Wavelength
- 3.2 Directivity Pattern
- 3.3 Forward Current vs. Forward Voltage (IV Curve)
- 3.4 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 3.5 थर्मल विशेषताएँ
- 4. मैकेनिकल और पैकेज सूचना
- 4.1 Package Dimensions
- 4.2 Polarity Identification
- 5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 5.1 लीड फॉर्मिंग
- 5.2 भंडारण
- 5.3 सोल्डरिंग प्रक्रिया
- 5.4 सफाई
- 6. थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
- 7. इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
- 8. पैकिंग और ऑर्डर जानकारी
- 8.1 पैकिंग विशिष्टता
- 8.2 लेबल स्पष्टीकरण
- 9. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 9.1 सर्किट डिज़ाइन
- 9.2 पीसीबी लेआउट
- 9.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 10. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 12. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 13. संचालन सिद्धांत परिचय
- 14. Technology Trends and Context
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ 333-2SYGC/S530-E2 एलईडी लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह घटक एक सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) है, जिसे एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में उच्च चमक और विश्वसनीय प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। एलईडी एक चमकदार पीली-हरी रोशनी उत्सर्जित करती है, जो एक एलगैइनपी (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक चिप के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जिसे वाटर-क्लियर रेजिन पैकेज में एनकैप्सुलेट किया गया है। यह संयोजन उत्कृष्ट दीप्त तीव्रता और रंग शुद्धता प्रदान करता है।
यह श्रृंखला अपने मजबूत निर्माण, लीड-मुक्त (पीबी-मुक्त) अनुपालन और RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों के पालन की विशेषता से चिह्नित है, जो इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए टेप और रील पर उपलब्ध है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन का समर्थन करती है।
1.1 लक्षित अनुप्रयोग
इस LED लैंप के प्राथमिक अनुप्रयोग क्षेत्रों में उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में बैकलाइटिंग और स्थिति संकेतन शामिल हैं। विशिष्ट उपयोग के मामले हैं:
- Television sets (TV)
- कंप्यूटर मॉनिटर
- टेलीफोन
- डेस्कटॉप और लैपटॉप कंप्यूटर
इसका डिज़ाइन इसे संकेतक कार्यों और क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था दोनों के लिए उपयुक्त बनाता है, जहाँ एक विशिष्ट पीला-हरा संकेत आवश्यक है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड डेटाशीट में परिभाषित प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है। उचित सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन मूल्यों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।
- निरंतर अग्र धारा (IF): 25 mA. यह अधिकतम DC धारा है जिसे LED के प्रदर्शन या जीवनकाल को कम किए बिना लगातार लागू किया जा सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 60 mA. यह रेटिंग 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकल के साथ पल्स्ड ऑपरेशन पर लागू होती है। यह उच्च करंट के संक्षिप्त समय की अनुमति देती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए उपयोगी है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR): 5 V. इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स दिशा में वोल्टेज लगाने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- पावर डिसिपेशन (Pd): 60 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से ऊपर संचालन के लिए सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
- Operating & Storage Temperature: यह उपकरण -40°C से +85°C तक कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C तक संग्रहित किया जा सकता है।
- सोल्डरिंग तापमान (Tsol): लीड 5 सेकंड के लिए 260°C का सामना कर सकती हैं, जो मानक लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगत है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- Luminous Intensity (Iv): 400 mcd (Min), 800 mcd (Typ). यह एक निश्चित दिशा में उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा निर्दिष्ट करता है। उच्च विशिष्ट मान एक उज्ज्वल आउटपुट को इंगित करता है जो कई संकेतक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
- Viewing Angle (2θ1/2): 10° (Typ). यह संकीर्ण दृश्य कोण एक अत्यधिक दिशात्मक प्रकाश किरण को इंगित करता है, जो चमकदार तीव्रता को एक छोटे शंकु के भीतर केंद्रित करता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां प्रकाश को सटीक रूप से निर्देशित करने की आवश्यकता होती है।
- Peak & Dominant Wavelength (λp, λd): क्रमशः लगभग 575 nm और 573 nm. यह उत्सर्जित रंग को दृश्य स्पेक्ट्रम के पीले-हरे क्षेत्र में स्थापित करता है। शिखर और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के निकट मान अच्छे रंग संतृप्ति का संकेत देते हैं।
- स्पेक्ट्रम विकिरण बैंडविड्थ (Δλ): 20 nm (Typ). यह उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय चौड़ाई को उसकी अधिकतम तीव्रता के आधे पर परिभाषित करता है (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM). 20 nm का मान मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए विशिष्ट है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 2.0 V (Typ), 2.4 V (Max) at 20mA. यह एलईडी के संचालन के दौरान इसके आर-पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। डेटाशीट में इस पैरामीटर के लिए ±0.1V के मापन अनिश्चितता का उल्लेख है।
- रिवर्स करंट (IR): VR=5V पर अधिकतम 10 μA. यह तब रिसाव धारा है जब LED को रिवर्स-बायस्ड किया जाता है।
3. Performance Curve Analysis
डेटाशीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं जो दर्शाते हैं कि विभिन्न संचालन स्थितियों के साथ LED का प्रदर्शन कैसे बदलता है। एकल-बिंदु विनिर्देशों से परे व्यवहार को समझने के लिए ये ग्राफ़ आवश्यक हैं।
3.1 Relative Intensity vs. Wavelength
यह वक्र उत्सर्जित प्रकाश के वर्णक्रमीय शक्ति वितरण को दर्शाता है। यह लगभग 575 nm (पीला-हरा) पर चरम पर होगा, जिसका एक विशिष्ट FWHM 20 nm है, जो आउटपुट की एकवर्णी प्रकृति की पुष्टि करता है।
3.2 Directivity Pattern
यह ध्रुवीय आरेख 10° के दृश्य कोण को दर्शाता है, जो यह दिखाता है कि कैसे प्रकाशीय तीव्रता तेजी से कम हो जाती है जब अवलोकन कोण केंद्रीय अक्ष (0°) से दूर जाता है।
3.3 Forward Current vs. Forward Voltage (IV Curve)
यह ग्राफ एक सेमीकंडक्टर डायोड के लिए करंट (I) और वोल्टेज (V) के बीच घातांकीय संबंध को दर्शाता है। डिजाइनरों के लिए, यह इस बात को रेखांकित करता है कि फॉरवर्ड वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन करंट में एक बड़ा परिवर्तन ला सकता है, जो एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर या सावधानी से गणना किए गए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के उपयोग के महत्व को रेखांकित करता है।
3.4 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन (तीव्रता) अग्र धारा के साथ बढ़ता है, लेकिन संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर। यह यह भी दर्शाता है कि दक्षता (लुमेन प्रति वाट) बहुत अधिक धाराओं पर कम हो सकती है।
3.5 थर्मल विशेषताएँ
The curves for सापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमान और अग्र धारा बनाम परिवेश तापमान थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं। आमतौर पर, जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ एलईडी का प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। इसके अलावा, एक निश्चित ड्राइविंग वोल्टेज के लिए, डायोड के फॉरवर्ड वोल्टेज के नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण फॉरवर्ड करंट तापमान के साथ बढ़ेगा। यदि उचित प्रबंधन नहीं किया गया तो इससे थर्मल रनअवे हो सकता है, जिससे कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइविंग और भी महत्वपूर्ण हो जाती है।
4. मैकेनिकल और पैकेज सूचना
4.1 Package Dimensions
एलईडी एक मानक लैंप-शैली एसएमडी पैकेज में प्रदान की जाती है। आयामी चित्र सभी महत्वपूर्ण माप निर्दिष्ट करता है, जिसमें बॉडी की लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और फ्लैंज विवरण शामिल हैं। चित्र से प्रमुख नोट्स में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर (mm) में हैं।
- फ्लैंज की ऊंचाई 1.5mm से कम होनी चाहिए।
- अनिर्दिष्ट आयामों के लिए सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है।
ये आयाम PCB फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो उचित फिट और सोल्डरिंग सुनिश्चित करते हैं।
4.2 Polarity Identification
कैथोड (नकारात्मक) लीड आमतौर पर लेंस पर एक सपाट स्थान, पैकेज में एक खांचे, या एक छोटी लीड द्वारा इंगित की जाती है। डेटाशीट के आयामी चित्र में कैथोड को स्पष्ट रूप से चिह्नित करना चाहिए। क्षति को रोकने के लिए असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी का पालन किया जाना चाहिए।
5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
एलईडी की अखंडता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग आवश्यक है।
5.1 लीड फॉर्मिंग
- एपॉक्सी बल्ब के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर झुकाना होगा।
- Form leads पहले soldering.
- पैकेज को मोड़ते समय उस पर तनाव लागू करने से बचें।
- लीड्स को कमरे के तापमान पर काटें।
- एलईडी लीड्स के साथ पीसीबी छिद्रों का पूर्ण संरेखण सुनिश्चित करें ताकि माउंटिंग तनाव से बचा जा सके।
5.2 भंडारण
- ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें।
- इन स्थितियों में शिपमेंट के बाद शेल्फ लाइफ 3 महीने है।
- लंबे समय तक भंडारण (1 वर्ष तक) के लिए, नाइट्रोजन वातावरण और डेसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें।
- संघनन को रोकने के लिए आर्द्र वातावरण में तापमान में तेजी से बदलाव से बचें।
5.3 सोल्डरिंग प्रक्रिया
एपॉक्सी बल्ब से सोल्डर जोड़ तक न्यूनतम 3mm की दूरी बनाए रखें।
हैंड सोल्डरिंग:
- आयरन टिप तापमान: अधिकतम 300°C (30W अधिकतम आयरन के लिए)।
- प्रति लीड सोल्डरिंग समय: अधिकतम 3 सेकंड।
वेव या डिप सोल्डरिंग:
- प्रीहीट तापमान: अधिकतम 100°C (अधिकतम 60 सेकंड के लिए)।
- सोल्डरिंग बाथ तापमान: अधिकतम 260°C।
- Soldering time: Max 5 seconds.
General Soldering Notes:
- उच्च तापमान पर लीड्स पर तनाव से बचें।
- एक से अधिक बार सोल्डर (डिप/हैंड) न करें।
- LED को कमरे के तापमान तक ठंडा होने तक यांत्रिक आघात से बचाएं।
- शीर्ष तापमान से तेजी से ठंडा होने से बचें।
- हमेशा वह न्यूनतम संभव तापमान प्रयोग करें जो एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करे।
5.4 सफाई
- यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान पर ≤1 मिनट के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल से सफाई करें।
- कमरे के तापमान पर हवा में सुखाएं।
- अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें। जब तक कि बिल्कुल आवश्यक न हो और केवल पूर्ण पूर्व-योग्यता परीक्षण के बाद, क्योंकि यह आंतरिक संरचना को नुकसान पहुंचा सकता है।
6. थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
प्रभावी ऊष्मा अपव्यय LED प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
- प्रारंभिक अनुप्रयोग डिजाइन चरण के दौरान ऊष्मा प्रबंधन पर विचार किया जाना चाहिए।
- परिवेश के तापमान के आधार पर ऑपरेटिंग करंट को उचित रूप से डी-रेट किया जाना चाहिए, स्पेसिफिकेशन में दिए गए किसी भी डी-रेटिंग कर्व का संदर्भ लेते हुए।
- अंतिम अनुप्रयोग में एलईडी के आसपास के तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए। अत्यधिक गर्मी प्रकाश उत्पादन (ल्यूमेन डिप्रिसिएशन) को कम करती है और डिवाइस के परिचालन जीवन को महत्वपूर्ण रूप से छोटा कर सकती है।
7. इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
अधिकांश सेमीकंडक्टर उपकरणों की तरह, यह एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। डेटाशीट ESD सावधानियों के महत्व पर जोर देती है। उत्पादन, असेंबली और हैंडलिंग के सभी चरणों के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए:
- ग्राउंडेड वर्कस्टेशन और कलाई पट्टियों का उपयोग करें।
- Store and transport components in anti-static packaging (as indicated in the packing specification).
- Avoid contact with insulating materials that can generate static charge.
8. पैकिंग और ऑर्डर जानकारी
8.1 पैकिंग विशिष्टता
एलईडी को नमी और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए पैक किया जाता है:
- प्राथमिक पैकेजिंग: कम से कम 200 से 500 टुकड़ों को एक एंटी-इलेक्ट्रोस्टैटिक बैग में रखा जाता है।
- द्वितीयक पैकेजिंग: पाँच बैग एक आंतरिक कार्टन में रखे जाते हैं।
- तृतीयक पैकेजिंग: दस आंतरिक कार्टन एक मास्टर (बाहरी) कार्टन में पैक किए जाते हैं।
8.2 लेबल स्पष्टीकरण
पैकेजिंग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:
- CPN: ग्राहक का पार्ट नंबर
- पी/एन: Manufacturer's Part Number (e.g., 333-2SYGC/S530-E2)
- QTY: बैग/कार्टन में टुकड़ों की संख्या
- CAT / Ranks: संभवतः प्रदर्शन बिनिंग (जैसे, चमकदार तीव्रता ग्रेड) को दर्शाता है।
- HUE: प्रमुख तरंगदैर्ध्य मान।
- REF: संदर्भ कोड।
- LOT No: निर्माण लॉट नंबर पता लगाने के लिए।
9. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
9.1 सर्किट डिज़ाइन
LED को हमेशा एक स्थिर धारा स्रोत या धारा-सीमित रोकनेवाला के साथ श्रृंखला में जुड़े वोल्टेज स्रोत से चलाएं। विशिष्ट अग्र वोल्टेज (2.0V) और वांछित संचालन धारा (जैसे, 20mA) का उपयोग करके, बिजली आपूर्ति वोल्टेज को ध्यान में रखते हुए रोकनेवाला मान की गणना करें: R = (V_supply - Vf_LED) / I_LED। पर्याप्त शक्ति रेटिंग वाला रोकनेवाला चुनें।
9.2 पीसीबी लेआउट
पैकेज आयामों के अनुसार पीसीबी फुटप्रिंट को सटीक रूप से डिज़ाइन करें। यदि उच्च धाराओं पर या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित किया जा रहा है, तो एलईडी के कैथोड/एनोड पैड के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें ताकि ऊष्मा का अपव्यय हो सके।
9.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
10° का संकीर्ण दृश्य कोण इस LED को ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें केंद्रित किरण पुंज की आवश्यकता होती है या जहां प्रकाश को आसन्न क्षेत्रों में नहीं फैलना चाहिए। व्यापक प्रकाश व्यवस्था के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (जैसे, लेंस या डिफ्यूज़र) की आवश्यकता होगी।
10. तकनीकी तुलना और विभेदन
हालांकि प्रत्यक्ष तुलना के लिए विशिष्ट प्रतिस्पर्धी डेटा की आवश्यकता होती है, इस एलईडी की प्रमुख विभेदक विशेषताएं इसके डेटाशीट के आधार पर हैं:
- उच्च चमक: एक मानक लैंप पैकेज के लिए 800 mcd की एक विशिष्ट ज्योति तीव्रता महत्वपूर्ण है।
- संकीर्ण दृश्य कोण: 10° का बीम अत्यधिक दिशात्मक होता है, जो अनुप्रयोग के आधार पर एक लाभ या एक सीमा हो सकता है।
- AlGaInP Chip Technology: यह सामग्री प्रणाली पीले, नारंगी और लाल वर्णक्रमीय क्षेत्रों में उच्च दक्षता के लिए जानी जाती है, जो पीले-हरे रंग के लिए अच्छा प्रदर्शन प्रदान करती है।
- Robust Packaging & Guidelines: विस्तृत हैंडलिंग और सोल्डरिंग निर्देश विश्वसनीय विनिर्माण का समर्थन करते हैं।
11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं इस LED को इसकी अधिकतम निरंतर धारा 25mA पर चला सकता हूँ?
A1: हाँ, लेकिन आपको उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन सुनिश्चित करना होगा। LED का जीवनकाल और प्रकाश उत्पादन स्थिरता बेहतर होगी यदि इसे कम धारा पर संचालित किया जाए, जैसे कि 20mA की परीक्षण स्थिति। यदि उपलब्ध हो तो किसी भी जीवनकाल या डी-रेटिंग वक्र का हमेशा संदर्भ लें।
Q2: देखने का कोण इतना संकीर्ण (10°) क्यों है?
A2: संकीर्ण कोण पैकेज लेंस डिज़ाइन और चिप प्लेसमेंट का परिणाम है। यह प्रकाश को एक सघन किरणपुंज में केंद्रित करता है, जिससे सामने की ओर की तीव्रता (कैंडेला) अधिकतम होती है। यह पैनल संकेतकों के लिए आदर्श है जहाँ उपयोगकर्ता एलईडी को सीधे देखता है।
Q3: "वॉटर क्लियर" रेजिन का क्या अर्थ है?
A3: इसका अर्थ है कि एनकैप्सुलेटिंग एपॉक्सी पारदर्शी और रंगहीन है। यह AlGaInP चिप (पीला-हरा) के वास्तविक रंग को पैकेज से किसी भी प्रकार के रंगाई या प्रकीर्णन के बिना उत्सर्जित होने देता है।
Q4: लीड बेंडिंग और सोल्डरिंग के लिए 3mm की दूरी कितनी महत्वपूर्ण है?
A4: अत्यंत महत्वपूर्ण। एपॉक्सी बल्ब के करीब बेंडिंग या सोल्डरिंग करने से यांत्रिक और तापीय तनाव सीधे संवेदनशील सेमीकंडक्टर डाई और आंतरिक वायर बॉन्ड्स पर स्थानांतरित हो जाता है, जिससे तत्काल विफलता या अव्यक्त विश्वसनीयता समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं।
12. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए एक स्थिति संकेतक डिजाइन करना।
LED को डिवाइस के सामने से स्पष्ट रूप से दिखाई देना चाहिए। एक 5V आपूर्ति रेल उपलब्ध है।
- चयन: 333-2SYGC/S530-E2 को इसकी उच्च चमक और विशिष्ट रंग के लिए चुना गया है।
- सर्किट गणना: लक्ष्य धारा = 20mA। विशिष्ट Vf = 2.0V का उपयोग करते हुए। प्रतिरोधक R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 ओम। निकटतम मानक मान 150Ω है। प्रतिरोधक में शक्ति क्षय: P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W। एक मानक 1/8W (0.125W) प्रतिरोधक पर्याप्त है।
- PCB डिज़ाइन: फुटप्रिंट को आयाम ड्राइंग के अनुसार सटीक रूप से बनाया गया है। LED को राउटर के फ्रंट पैनल पर एक छोटे एपर्चर के पीछे रखा गया है। 10° का संकीर्ण व्यूइंग एंगल सुनिश्चित करता है कि प्रकाश न्यूनतम हानि के साथ सीधे एपर्चर से बाहर निर्देशित हो।
- असेंबली: घटकों को टेप और रील का उपयोग करके रखा जाता है। PCB एक रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया से गुजरता है, जो 260°C for 5 seconds प्रोफाइल का पालन करता है।
13. संचालन सिद्धांत परिचय
यह एलईडी एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करती है। सक्रिय क्षेत्र AlGaInP से बना है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, पीला-हरा (~573-575 nm)। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है (लेंस प्रभाव), और सेमीकंडक्टर सामग्री से प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाता है।
14. Technology Trends and Context
एलगैलिनपी-आधारित एलईडीएंबर-से-लाल रंग सीमा, जिसमें पीला-हरा भी शामिल है, के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक कुशल प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करती हैं। व्यापक एलईडी उद्योग में प्रमुख रुझान जो ऐसे घटकों के लिए संदर्भ प्रदान करते हैं, उनमें शामिल हैं:
- बढ़ी हुई दक्षता: चल रहे सामग्री और पैकेजिंग अनुसंधान से ल्यूमिनस एफिकेसी (लुमेन प्रति वाट) को लगातार उच्चतर धकेला जा रहा है।
- लघुरूपण: हालांकि यह एक मानक पैकेज है, उद्योग का रुझान उच्च-घनत्व अनुप्रयोगों के लिए और भी छोटे चिप-स्केल पैकेज (CSP) की ओर है।
- स्मार्ट एकीकरण: भविष्य में अधिक एलईडी को ड्राइवर, नियंत्रक या सेंसर के साथ एकल मॉड्यूल में एकीकृत किया जा सकता है।
- विश्वसनीयता पर ध्यान: चूंकि एलईडी का उपयोग अधिक महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (ऑटोमोटिव, औद्योगिक) में किया जा रहा है, डेटाशीट और मानक दीर्घकालिक विश्वसनीयता डेटा (एलएम-80 परीक्षण, जीवनकाल प्रक्षेपण) पर अधिक जोर दे रहे हैं।
यह विशेष एलईडी, अपनी स्पष्ट विशिष्टताओं और मजबूत निर्माण दिशानिर्देशों के साथ, पारंपरिक संकेतक और बैकलाइटिंग भूमिकाओं के लिए एक विश्वसनीय समाधान है, जहाँ सिद्ध प्रदर्शन और लागत-प्रभावशीलता प्रमुख विचार हैं।
LED Specification Terminology
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की स्थिरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग कंटेंट | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko sahaj banata hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K इत्यादि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |