सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग (Ts=25°C)
- 2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ (Ts=25°C)
- 2.3 थर्मल विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3.1 संबंधित रंग तापमान (CCT) ग्रेडिंग
- 3.2 लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स
- 4.3 रिलेटिव स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन
- 4.4 जंक्शन तापमान बनाम रिलेटिव स्पेक्ट्रल एनर्जी
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 अनुशंसित पैड लेआउट और स्टेंसिल डिज़ाइन
- 5.3 ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 6.2 संचालन एवं भंडारण संबंधी सावधानियाँ
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
- 7.2 मॉडल नामकरण नियम
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10.1 ड्राइव वोल्टेज कितना चाहिए?
- 10.2 रेटेड लाइफ कैसे प्राप्त करें?
- 10.3 क्या मैं इसे 700mA पर लगातार ड्राइव कर सकता हूँ?
- 10.4 3K, 3L और 3M ल्यूमेन बिनिंग के बीच क्या अंतर है?
- 11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
9292 सिरेमिक श्रृंखला एक उच्च-शक्ति सतह-माउंट LED है जो कठोर प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई है, जिन्हें उत्कृष्ट ताप अपव्यय और उच्च चमकदार प्रवाह आउटपुट की आवश्यकता होती है। यह पैकेज सिरेमिक सब्सट्रेट का उपयोग करता है, जो पारंपरिक प्लास्टिक पैकेजिंग की तुलना में बेहतर तापीय प्रदर्शन प्रदान करता है, जिससे यह उच्च ड्राइव करंट और उच्च परिवेश के तापमान पर विश्वसनीय रूप से काम कर सकता है। यह श्रृंखला 2700K से 6500K तक सफेद प्रकाश के रंग तापमान की एक श्रृंखला प्रदान करती है, और 350mA ड्राइव करंट पर, इसका विशिष्ट चमकदार प्रवाह आउटपुट 1100 लुमेन तक पहुंचता है। इसके प्रमुख लक्षित बाजारों में वाणिज्यिक प्रकाश व्यवस्था, हाई-बे लाइटिंग, आउटडोर क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था और कोई भी अनुप्रयोग शामिल है जहां दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश आउटपुट महत्वपूर्ण है।
1.1 मुख्य लाभ
- उत्कृष्ट तापीय प्रबंधन:सिरेमिक पैकेजिंग उत्कृष्ट थर्मल चालकता प्रदान करती है, जो एलईडी जंक्शन से गर्मी को प्रभावी ढंग से पीसीबी और हीट सिंक तक संचारित करती है, जिससे कार्य जीवन बढ़ता है और रंग स्थिरता बनी रहती है।
- उच्च शक्ति वहन क्षमता:10W तक की रेटेड शक्ति, उच्च ल्यूमेन आउटपुट डिजाइन के लिए उपयुक्त।
- मजबूत संरचना:Ceramic materials have high mechanical strength and can resist thermal stress and humidity effects.
- सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन:कठोर रंग तापमान और चमकदार प्रवाह ग्रेडिंग मानकों ने बहु-एलईडी सरणियों की एकरूपता सुनिश्चित की है।
- चौड़ा देखने का कोण:विशिष्ट 130-डिग्री देखने का कोण व्यापक और समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
यह खंड स्पेसिफिकेशन शीट में सूचीबद्ध प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और ऊष्मीय पैरामीटरों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग (Ts=25°C)
ये मान उन सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकते हैं। सामान्य उपयोग में इन सीमाओं पर या उनके निकट कार्य करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- Forward current (IF):700 mA (DC)
- Forward Pulse Current (IFP):700 mA (Pulse Width ≤ 10ms, Duty Cycle ≤ 1/10)
- Power Dissipation (PD):20300 mW (20.3W)
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +100°C
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +100°C
- जंक्शन तापमान (Tj):125°C (अर्धचालक जंक्शन के लिए अधिकतम अनुमत तापमान)
- सोल्डरिंग तापमान (Tsld):रिफ्लो वेल्डिंग तापमान 230°C या 260°C होता है, अधिकतम 10 सेकंड तक।
2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ (Ts=25°C)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट कार्य पैरामीटर हैं।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF = 350mA पर विशिष्ट मान 9.3V, अधिकतम मान 29V। व्यापक अधिकतम सीमा यह दर्शाती है कि विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच भिन्नता हो सकती है; सर्किट डिज़ाइन को ऊपरी सीमा को समायोजित करने में सक्षम होना चाहिए।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5V. एलईडी को महत्वपूर्ण रिवर्स बायस को सहन करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। इस वोल्टेज से अधिक होने पर तत्काल विफलता हो सकती है।
- रिवर्स करंट (IR):VR = 5V पर, अधिकतम 100 µA।
- दृष्टिकोण (2θ1/2):130 डिग्री (टिपिकल)। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश की तीव्रता शिखर मान की आधी हो जाती है।
2.3 थर्मल विशेषताएँ
सिरेमिक पैकेजिंग का मुख्य लाभ थर्मल पहलू में है। इसकी उच्च अधिकतम बिजली अपव्यय रेटिंग (20.3W) और चौड़े ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-40 से +100°C) इसकी क्षमताओं को उजागर करते हैं। हालांकि, विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, जंक्शन तापमान (Tj) को 125°C से नीचे बनाए रखना महत्वपूर्ण है। इसके लिए LED के थर्मल पैड से सिस्टम हीट सिंक तक एक प्रभावी थर्मल पथ डिजाइन करने की आवश्यकता है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
प्रकाश उत्पादों में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एक सटीक बिनिंग सिस्टम महत्वपूर्ण है।
3.1 संबंधित रंग तापमान (CCT) ग्रेडिंग
यह एलईडी मानक CCT प्रदान करता है, प्रत्येक CCT CIE 1931 क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक विशिष्ट क्रोमैटिसिटी क्षेत्र से मेल खाता है। ऑर्डर कोड लक्ष्य क्षेत्र निर्दिष्ट करता है, यह गारंटी देता है कि उत्सर्जित सफेद प्रकाश परिभाषित रंग सीमा के भीतर आता है।
- 2700K (क्षेत्र: 8A, 8B, 8C, 8D)
- 3000K (क्षेत्र: 7A, 7B, 7C, 7D)
- 3500K (क्षेत्र: 6A, 6B, 6C, 6D)
- 4000K (क्षेत्र: 5A, 5B, 5C, 5D)
- 4500K (क्षेत्र: 4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U)
- 5000K (क्षेत्र: 3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U)
- 5700K (क्षेत्र: 2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U)
- 6500K (क्षेत्र: 1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U)
नोट: स्पेसिफिकेशन शीट में निर्दिष्ट लुमेन आउटपुट ग्रेड न्यूनतम मान का प्रतिनिधित्व करता है। शिप किए गए उत्पाद का लुमेन आउटपुट ऑर्डर किए गए न्यूनतम मान से अधिक हो सकता है, लेकिन वह हमेशा ऑर्डर किए गए CCT क्रोमैटिसिटी क्षेत्र के अनुरूप रहेगा।
3.2 लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग
ल्यूमिनस फ्लक्स को 350mA टेस्ट करंट पर बिन किया जाता है। सहनशीलता स्पष्ट रूप से परिभाषित है।
- वार्म व्हाइट / न्यूट्रल व्हाइट (2700K-5000K, CRI 70):
- कोड 3K: न्यूनतम 800 lm, सामान्य 900 lm
- कोड 3L: न्यूनतम 900 lm, सामान्य 1000 lm
- शीत श्वेत प्रकाश (5000K-10000K, CRI 70):
- कोड 3L: न्यूनतम 900 lm, सामान्य 1000 lm
- कोड 3M: न्यूनतम 1000 lm, विशिष्ट 1100 lm
सहनशीलता:ल्यूमिनस फ्लक्स: ±7%; कलर रेंडरिंग इंडेक्स: ±2; क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स: ±0.005।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार की अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
The I-V curve is a typical characteristic of a diode. A typical Vf of 9.3V at 350mA indicates this is a high-voltage LED, and its package may contain multiple diode junctions connected in series. Designers must ensure the driver can provide sufficient voltage, especially considering the maximum Vf can reach 29V. The curve shows a non-linear relationship; a small increase in voltage leads to a large increase in current, highlighting the necessity of constant current drive.
4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स
यह वक्र ड्राइव करंट पर प्रकाश उत्पादन की निर्भरता को दर्शाता है। प्रकाश उत्पादन करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन रैखिक नहीं होता है। उच्च करंट पर, बढ़ते तापीय प्रभाव और दक्षता में कमी के कारण प्रकाश दक्षता आमतौर पर कम हो जाती है। अनुशंसित 350mA पर कार्य करना, संभवतः उत्पादन और दक्षता/आयु के बीच संतुलन बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है।
4.3 रिलेटिव स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन
सफेद एलईडी का स्पेक्ट्रम वक्र एक प्रमुख नीला शिखर (InGaN चिप से) और एक व्यापक पीला फॉस्फर उत्सर्जन शिखर दर्शाता है। इन शिखरों का आकार और अनुपात CCT और CRI निर्धारित करता है। ठंडी सफेद एलईडी में नीला शिखर अधिक प्रभावी होता है, जबकि गर्म सफेद में फॉस्फर उत्सर्जन अधिक मजबूत होता है। यह वक्र रंग प्रतिपादन विशेषताओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
4.4 जंक्शन तापमान बनाम रिलेटिव स्पेक्ट्रल एनर्जी
यह आरेख रंग विचलन को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ, एलईडी चिप का स्पेक्ट्रम आउटपुट और फॉस्फर की रूपांतरण दक्षता बदल सकती है, जिससे CCT और क्रोमैटिसिटी शिफ्ट हो सकता है। सिरैमिक पैकेजिंग तापमान वृद्धि को न्यूनतम करने में सहायता करती है, जिससे इस शिफ्ट का परिमाण कम होता है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
5.1 पैकेज आयाम
यह एलईडी 9.2mm x 9.2mm सिरेमिक सरफेस माउंट पैकेज में आती है। सटीक ऊंचाई आमतौर पर लगभग 1.6mm होती है। डाइमेंशनल ड्राइंग PCB पैड लेआउट डिजाइन और क्लीयरेंस चेक के लिए महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करती है।
5.2 अनुशंसित पैड लेआउट और स्टेंसिल डिज़ाइन
यह अच्छे सोल्डर जोड़ और थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए विस्तृत पैड लेआउट आरेख प्रदान करता है। डिजाइन में आमतौर पर गर्मी हस्तांतरण के लिए एक बड़ा केंद्रीय थर्मल पैड और विद्युत कनेक्शन (एनोड और कैथोड) के लिए छोटे पैड शामिल होते हैं। संलग्न स्टेंसिल डिजाइन सोल्डर पेस्ट की सही मात्रा प्राप्त करने के लिए पेस्ट एपर्चर ज्यामिति और मोटाई की सिफारिश करता है। इन लेआउट के लिए सहनशीलता ±0.10mm है।
5.3 ध्रुवीयता पहचान
डेटाशीट में डिवाइस पर पोलैरिटी मार्किंग (जैसे, डॉट, नॉच या बेवल) को इंगित करना चाहिए और उसे पैड लेआउट से सहसंबंधित करना चाहिए। सही पोलैरिटी उचित संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
यह LED मानक लीड-फ्री रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के अनुकूल है। वेल्डिंग के दौरान डिवाइस बॉडी का अधिकतम तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 230°C से ऊपर का समय 10 सेकंड के भीतर सीमित होना चाहिए। थर्मल शॉक, सोल्डर जॉइंट दोष या LED की आंतरिक सामग्री और फॉस्फोर को नुकसान को रोकने के लिए अनुशंसित तापमान प्रोफाइल (रैंप-अप, प्रीहीट, रीफ्लो पीक, कूलिंग) का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6.2 संचालन एवं भंडारण संबंधी सावधानियाँ
- निर्दिष्ट तापमान सीमा (-40 से +100°C) के भीतर, सूखे और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संरक्षित वातावरण में संग्रहित करें।
- सेमीकंडक्टर जंक्शन की सुरक्षा के लिए संचालन के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय अपनाएं।
- सिरेमिक बॉडी या बॉन्डिंग वायर पर यांत्रिक तनाव न डालें।
- निर्माता द्वारा अनुशंसित शेल्फ लाइफ के भीतर उपयोग करें, जो उचित भंडारण स्थितियों में आमतौर पर शिपमेंट तिथि से 12 महीने होती है।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
LED आमतौर पर ऑटोमैटिक सरफेस माउंट असेंबली के लिए टेप और रील के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। रील आकार, टेप चौड़ाई, पॉकेट आकार और डिवाइस अभिविन्यास मानक EIA-481 दिशानिर्देशों का पालन करते हैं। प्रति रील मात्रा मानक मूल्य है, जैसे 100 या 500 टुकड़े।
7.2 मॉडल नामकरण नियम
मॉडल T12019L(C/W)A प्रमुख उत्पाद विशेषताओं को कोडित करता है:
- T:श्रृंखला पहचानकर्ता।
- 12:Ceramic 9292 का पैकेजिंग कोड।
- L/C/W:कलर कोड (L=वार्म व्हाइट, C=न्यूट्रल व्हाइट, W=कूल व्हाइट)।
- अन्य संख्याएँ विस्तृत नामकरण नियम चार्ट के अनुसार आंतरिक कोड, लुमेन मेन्टेनिंग और अन्य विकल्प निर्दिष्ट करती हैं।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- High Bay & Industrial Lighting:Situations requiring high lumen output and robust construction.
- Outdoor Area Lighting:Street lights, parking lot lights, stadium lighting benefiting from wide viewing angles and thermal stability.
- उच्च आउटपुट डाउनलाइट और ट्रैक लाइट:वाणिज्यिक और खुदरा स्थानों के लिए उपयुक्त।
- विशेष प्रकाश व्यवस्था:पौधों की वृद्धि के लिए लैंप को विशिष्ट स्पेक्ट्रम और उच्च प्रकाश तीव्रता की आवश्यकता होती है।
8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- थर्मल प्रबंधन:यह सबसे महत्वपूर्ण कारक है। ऐसा PCB उपयोग करें जिसमें पैड के नीचे पर्याप्त थर्मल वियास हों, और जो पर्याप्त आकार की धातु कोर PCB (MCPCB) या हीट सिंक से जुड़ा हो। थर्मल इंटरफ़ेस मटेरियल (TIM) की गुणवत्ता महत्वपूर्ण है।
- ड्राइव करंट:कॉन्स्टेंट करंट LED ड्राइवर का उपयोग करें। करंट को आवश्यक प्रकाश आउटपुट और थर्मल डिज़ाइन मार्जिन के आधार पर सेट किया जाना चाहिए। पूर्ण अधिकतम रेटेड मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:130 डिग्री के व्यूइंग एंगल के लिए आवश्यक बीम वितरण प्राप्त करने हेतु सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
- इलेक्ट्रिकल लेआउट:पावर लॉस और वोल्टेज स्पाइक्स को न्यूनतम करने के लिए, ड्राइवर से LED तक के ट्रेस में कम इंडक्टेंस और कम रेजिस्टेंस सुनिश्चित करें।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मानक मध्यम-शक्ति प्लास्टिक SMD LED (जैसे 3030, 5050) की तुलना में, 9292 सिरेमिक श्रृंखला प्रदान करती है:
- उच्च शक्ति प्रबंधन क्षमता:10W+ की तुलना में प्लास्टिक पैकेजिंग के विशिष्ट 1-3W से।
- बेहतर थर्मल प्रतिरोध (Rth j-s):सिरेमिक सब्सट्रेट का थर्मल प्रतिरोध प्लास्टिक की तुलना में काफी कम है, समान शक्ति पर जंक्शन तापमान कम होता है, जो सीधे लंबे जीवनकाल (L70, L90) में परिवर्तित होता है।
- बेहतर रंग स्थिरता:कम थर्मल प्रतिरोध समय के साथ और तापमान परिवर्तन के कारण होने वाले रंग विचलन को न्यूनतम करता है।
- उच्च लागत:Ceramic packaging प्लास्टिक मोल्डिंग की तुलना में अधिक महंगा है।
अन्य सिरेमिक पैकेजों (जैसे 3535, 5050 सिरेमिक) की तुलना में, 9292 के बड़े पैकेज आकार से बड़ा हीट सिंक पैड संभव होता है, जिससे मल्टी-चिप या बड़े सिंगल चिप के माध्यम से उच्च कुल प्रकाश उत्पादन प्राप्त किया जा सकता है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
10.1 ड्राइव वोल्टेज कितना चाहिए?
ड्राइवर द्वारा प्रदान किया गया वोल्टेज LED स्ट्रिंग के अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf max) से अधिक होना चाहिए। एकल 9292 LED के लिए, ड्राइवर का आउटपुट वोल्टेज 29V से अधिक होना चाहिए। व्यवहार में, एक सुरक्षा मार्जिन जोड़ने की आवश्यकता होती है। कई श्रृंखला-जुड़े LEDs के लिए, अधिकतम Vf को LED की संख्या से गुणा करें।
10.2 रेटेड लाइफ कैसे प्राप्त करें?
LED लाइफटाइम (उदाहरण के लिए, L70 - वह समय जब लुमेन आउटपुट प्रारंभिक मूल्य के 70% तक गिर जाता है) काफी हद तक जंक्शन तापमान (Tj) पर निर्भर करता है। रेटेड लाइफटाइम प्राप्त करने के लिए, सिस्टम को इस तरह से डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि Tj अधिकतम 125°C से काफी नीचे रहे, आदर्श रूप से संचालन के दौरान 85-105°C से नीचे। इसमें धारा 8.2 में वर्णित उत्कृष्ट थर्मल मैनेजमेंट की आवश्यकता होती है।
10.3 क्या मैं इसे 700mA पर लगातार ड्राइव कर सकता हूँ?
डीसी फॉरवर्ड करंट की पूर्ण अधिकतम रेटिंग 700mA है। हालांकि, इस अधिकतम रेटिंग पर लगातार संचालन से भारी मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न होगी और Tj को सीमा तक धकेल सकता है, जिससे जीवनकाल और विश्वसनीयता पर गंभीर प्रभाव पड़ेगा। डेटाशीट में निर्दिष्ट विशिष्ट संचालन स्थिति 350mA है। केवल उत्कृष्ट थर्मल डिज़ाइन और जीवनकाल में कमी की समझ के साथ ही इस धारा से ऊपर काम करने पर विचार किया जाना चाहिए।
10.4 3K, 3L और 3M ल्यूमेन बिनिंग के बीच क्या अंतर है?
ये 350mA पर मापे गए ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट बिन हैं। 3K सबसे कम आउटपुट बिन है (न्यूनतम 800lm), 3L मध्यम बिन है (न्यूनतम 900lm), और 3M कूल व्हाइट के लिए उच्चतम बिन है (न्यूनतम 1000lm)। उच्च बिन चुनने का अर्थ है कि प्रत्येक डिवाइस अधिक प्रकाश उत्सर्जित करेगा, लेकिन लागत अधिक हो सकती है।
11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: 100W हाई-बे ल्यूमिनेयर डिज़ाइन करें।
डिज़ाइनर लगभग 15,000 लुमेन का एक ल्यूमिनेयर बनाना चाहते हैं। 3M लुमेन बिनिंग वाले 9292 एलईडी (प्रत्येक आमतौर पर 1000lm) का उपयोग करते हुए, उन्हें 15 एलईडी की आवश्यकता है। वे उन्हें 3 सीरीज़ x 5 पैरेलल कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित करते हैं। प्रत्येक श्रृंखला शाखा का अधिकतम Vf 3 * 29V = 87V है। वे 1050mA (350mA x 3 समानांतर शाखाएं) आउटपुट और लगभग 90V वोल्टेज रेंज को कवर करने वाला एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर चुनते हैं। पीसीबी मोटी एल्यूमीनियम सब्सट्रेट वाला एक मेटल-कोर बोर्ड है। थर्मल सिमुलेशन यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि हीटसिंक लगभग 150W का कुल ताप (100W विद्युत शक्ति प्लस ड्राइवर हानि) फैला सके, जबकि 40°C परिवेश तापमान पर एलईडी जंक्शन तापमान 105°C से नीचे रखे। हाई-बे प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त 120-डिग्री बीम वितरण बनाने के लिए सेकेंडरी ऑप्टिक्स का उपयोग किया जाता है।
12. कार्य सिद्धांत
सफेद एलईडी सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस और फॉस्फोर रूपांतरण के सिद्धांत पर काम करती है। करंट फॉरवर्ड-बायस्ड InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर जंक्शन से गुजरता है, जिससे इलेक्ट्रॉन और होल का पुनर्संयोजन होता है और नीले स्पेक्ट्रम (आमतौर पर लगभग 450-455nm) में फोटॉन उत्सर्जित होते हैं। फिर, यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके पास लगी पीली (YAG:Ce) फॉस्फोर कोटिंग पर पड़ता है। फॉस्फोर नीले फोटॉन के एक हिस्से को अवशोषित कर लेता है और पीले क्षेत्र में व्यापक स्पेक्ट्रम वाला प्रकाश पुनः उत्सर्जित करता है। मानव आँख शेष बचे नीले प्रकाश और रूपांतरित पीले प्रकाश के मिश्रण को सफेद प्रकाश के रूप में देखती है। नीले और पीले प्रकाश का अनुपात संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
उच्च शक्ति वाले सिरेमिक एलईडी बाजार को कई प्रमुख रुझानों द्वारा संचालित किया जा रहा है:
- प्रकाश दक्षता में वृद्धि (lm/W):चिप एपिटैक्सी, फॉस्फर तकनीक और पैकेजिंग डिजाइन में निरंतर सुधार का उद्देश्य प्रति वाट विद्युत इनपुट से अधिक प्रकाश प्राप्त करना है।
- रंग गुणवत्ता में सुधार:उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI), विशेष रूप से R9 (संतृप्त लाल) प्राप्त करने और बैचों के बीच रंग स्थिरता बढ़ाने के लिए फॉस्फर मिश्रण (बहु-फॉस्फर या वायलेट-एक्साइटेड सिस्टम) विकसित करना।
- उच्च लुमेन आउटपुट लघुरूपण:छोटे, कम दिखने वाले ल्यूमिनेयर प्राप्त करने के लिए अधिक लुमेन को छोटे सिरेमिक पैकेज में समाहित करने का प्रयास (उदाहरण के लिए, 9292 से अधिक कॉम्पैक्ट लेकिन समान शक्ति वाले पैकेज की ओर बढ़ना)।
- बुद्धिमान और डिमेबल प्रकाश व्यवस्था:मानव-केंद्रित प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिमिंग, CCT समायोजन और रंग परिवर्तन कार्यों को सक्षम करने हेतु सिरेमिक LED को नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एकीकृत करना।
- विश्वसनीयता और जीवनकाल:सामग्री और पैकेजिंग पर निरंतर ध्यान दें, ताकि थर्मल प्रतिरोध को और कम किया जा सके और प्रकाश क्षय को धीमा किया जा सके, जिससे L90 जीवनकाल 100,000 घंटे से अधिक हो सके।
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 उत्सर्जित 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। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लाइट फिक्स्चर पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| कलर टेम्परेचर (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 पुनः 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 higher 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 se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna. |
| स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन (Spectral Distribution) | वेवलेंथ बनाम इंटेंसिटी कर्व | LED 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। | सामान्यतः निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके डैमेज होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने की आवश्यकता है, 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, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन डिप्रिसिएशन और कलर शिफ्ट होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री।
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी व्यवस्था, उलटी व्यवस्था (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | Flip Chip में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती 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 | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | 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 समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग की असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की 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 | निरंतर तापमान परिस्थितियों में 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 प्रमाणीकरण | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy Efficiency Certification | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |