सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग (केवल हरी रोशनी)
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 डिवाइस आयाम और पिन असाइनमेंट
- 5.2 अनुशंसित पैड लेआउट
- 5.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल
- 6.2 सामान्य वेल्डिंग शर्तें
- 6.3 सफाई
- 6.4 भंडारण और हैंडलिंग
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 सर्किट डिजाइन ध्यान देने योग्य बातें
- का फॉरवर्ड वोल्टेज।
- Store and transport LEDs in ESD protective packaging.
- The two chips are electrically isolated, allowing completely independent control of color, brightness, and flashing patterns.
- A4: For continuous operation at or near the maximum DC current, especially under high ambient temperatures or when both colors are illuminated, careful thermal design is crucial. While a single indicator may not require a dedicated heatsink, it is recommended to ensure a good thermal path from the LED pad to the PCB copper layer (using thermal vias or large copper pours) to help dissipate heat and maintain performance and lifespan.
- Connect the red LED (pins 2,4) with its 680Ω resistor to a microcontroller GPIO pin, set as a high-level output during charging. Connect the green LED (pins 1,3) with its resistor to another GPIO pin, activated when charging is complete or the device is powered on. The common cathode/anode configuration (implied by separate pins) allows for this simple independent driving.
- = hc/λ ≈ E
- एलईडी स्पेसिफिकेशन टर्मिनोलॉजी विस्तृत व्याख्या
- एक. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- दो. विद्युत पैरामीटर
- तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च चमक, द्वि-रंग सतह माउंट डिवाइस (SMD) LED की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण एक ही पैकेज में दो स्वतंत्र अर्धचालक चिप्स को एकीकृत करता है: एक हरे प्रकाश का उत्सर्जन करता है और दूसरा लाल प्रकाश का उत्सर्जन करता है। उन्नत एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) चिप तकनीक का उपयोग करते हुए, यह LED उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें एक कॉम्पैक्ट, एकल-घटक पैकेज से दो अलग-अलग रंग संकेत प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। इसके मुख्य लाभों में उच्च चमकदार तीव्रता, स्वचालित संयोजन प्रक्रियाओं के साथ संगतता और पर्यावरणीय मानकों के अनुपालन शामिल हैं।
यह LED उद्योग-मानक 8 मिलीमीटर कैरियर टेप पैकेजिंग में आता है, जो 7-इंच रील पर आपूर्ति की जाती है, और बड़े पैमाने पर, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली लाइनों के लिए उपयुक्त है। यह कई सोल्डरिंग प्रक्रियाओं, जिसमें इन्फ्रारेड रीफ्लो और वेपर फेज़ रीफ्लो शामिल हैं, के साथ संगत है, और संबंधित पर्यावरणीय निर्देशों के अनुपालन में इसे एक ग्रीन उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
डिवाइस की परिचालन सीमा 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर परिभाषित की गई है। हरे और लाल चिप्स समान अधिकतम रेटिंग साझा करते हैं, जो सममित प्रदर्शन और डिजाइन सुरक्षा मार्जिन सुनिश्चित करता है।
- शक्ति अपव्यय:प्रति चिप 75 mW। यह पैरामीटर उस अधिकतम शक्ति को परिभाषित करता है जिसे LED निरंतर संचालन के तहत सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट:80 mA, पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमति प्राप्त। यह रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग या अल्पकालिक उच्च-तीव्रता सिग्नल अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
- डीसी फॉरवर्ड करंट:30 mA। यह विश्वसनीय, दीर्घकालिक संचालन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट है।
- करंट डीरेटिंग:25°C से शुरू करके, रैखिक डेरेटिंग 0.4 mA/°C है। 25°C से ऊपर के प्रत्येक डिग्री सेल्सियस के लिए, थर्मल ओवरस्ट्रेस से बचने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर करंट को 0.4 mA कम करना होगा।
- रिवर्स वोल्टेज:5 V. रिवर्स दिशा में इस वोल्टेज से अधिक होने पर LED चिप को तुरंत अपरिवर्तनीय क्षति होगी।
- तापमान सीमा:ऑपरेटिंग और भंडारण तापमान सीमा -55°C से +85°C है, जो इसे औद्योगिक और विस्तारित परिवेश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
- सोल्डरिंग सहनशीलता:यह डिवाइस 260°C वेव सोल्डरिंग या इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए 5 सेकंड, और 215°C वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए 3 मिनट तक सहन कर सकता है।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
Ta=25°C और मानक परीक्षण धारा (IF) 2 mA पर मापा गया, ये पैरामीटर LED के मुख्य प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- दीप्त तीव्रता (Iv):दोनों रंगों के लिए न्यूनतम 1.8 mcd, विशिष्ट मान 2.5 mcd। यह CIE फोटोपिक (मानव आँख) प्रतिक्रिया वक्र तक फ़िल्टर किए गए सेंसर द्वारा मापी गई प्रकाश उत्पादन की अनुभूत चमक है।
- देखने का कोण (2θ1/2):विशिष्ट मान 130 डिग्री है। यह विस्तृत देखने का कोण एक विसरित, गैर-फोकस उत्सर्जन पैटर्न को इंगित करता है, जो उन स्थिति संकेतकों के लिए उपयुक्त है जिन्हें व्यापक दृष्टिकोण से दिखाई देने की आवश्यकता होती है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λP):हरा: 570 nm (विशिष्ट)। लाल: 636 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):हरित प्रकाश: 569 nm (विशिष्ट मान)। लाल प्रकाश: 633 nm (विशिष्ट मान)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के माने गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होती है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):हरित प्रकाश: 15 nm (विशिष्ट मान)। लाल प्रकाश: 20 nm (विशिष्ट मान)। यह स्पेक्ट्रम की शुद्धता को परिभाषित करता है; बैंडविड्थ जितना संकरा होगा, रंग उतना ही संतृप्त और शुद्ध होगा।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):हरित प्रकाश: 1.8V (विशिष्ट मान), 2.2V (अधिकतम)। लाल प्रकाश: 1.7V (विशिष्ट मान), 2.2V (अधिकतम)। यह एक निर्दिष्ट धारा प्रवाहित होने पर LED पर वोल्टेज ड्रॉप है। यह सर्किट डिजाइन और बिजली आपूर्ति चयन के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर अधिकतम 10 μA। यह जंक्शन के बंद अवस्था में लीकेज का एक माप है।
- कैपेसिटेंस (C):VF=0V, f=1MHz पर, टाइपिकल मान 40 pF है। यह उच्च-आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों से संबंधित है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
एलईडी को उत्पादन बैचों के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है। डिजाइनर सटीक अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बिन निर्दिष्ट कर सकते हैं।
3.1 ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग
हरे और लाल चिप्स के लिए समान तीव्रता बिन कोड का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता +/-15% है।
- बिन कोड G:2mA पर, 1.80 mcd (न्यूनतम) से 2.80 mcd (अधिकतम).
- बिन कोड H:2mA पर, 2.80 mcd (न्यूनतम) से 4.50 mcd (अधिकतम).
- बिन कोड J:2mA पर, 4.50 mcd (न्यूनतम) से 7.10 mcd (अधिकतम).
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग (केवल हरी रोशनी)
रंग स्थिरता नियंत्रित करने के लिए केवल हरे एलईडी चिप्स के लिए निर्दिष्ट तरंगदैर्ध्य बिन हैं। प्रत्येक बिन की सहनशीलता +/- 1nm है।
- ग्रेड कोड C:567.5 nm से 570.5 nm.
- ग्रेड कोड D:570.5 nm से 573.5 nm.
- ग्रेड कोड E:573.5 nm से 576.5 nm.
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों (उदाहरण के लिए, चित्र 1, चित्र 6) का उल्लेख किया गया है, लेकिन तकनीकी और निर्दिष्ट मापदंडों के आधार पर उनकी विशिष्ट विशेषताओं का वर्णन किया जा सकता है।
फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):AlInGaP LED एक विशिष्ट घातीय I-V संबंध प्रदर्शित करता है। लगभग 1.8V का एक विशिष्ट VF मान इंगित करता है कि कुछ अन्य अर्धचालक सामग्रियों की तुलना में इसका संचालन वोल्टेज अपेक्षाकृत कम है। यह वक्र थ्रेशोल्ड वोल्टेज पर एक तीव्र चालू दिखाएगा, जिसके बाद करंट के साथ वोल्टेज में लगभग रैखिक वृद्धि का क्षेत्र होगा।
ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (L-I कर्व):अनुशंसित संचालन सीमा (30mA DC तक) के भीतर, प्रकाश उत्पादन आमतौर पर करंट के साथ रैखिक रूप से संबंधित होता है। हालांकि, उच्च धाराओं पर, थर्मल प्रभावों और अर्धचालक के भीतर अन्य गैर-रैखिक कारकों के कारण दक्षता कम हो सकती है।
तापमान निर्भरता:LED की ल्यूमिनस इंटेंसिटी आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। निर्दिष्ट करंट डेरेटिंग फैक्टर (0.4 mA/°C) इस थर्मल व्यवहार का प्रत्यक्ष परिणाम है, जिसका उद्देश्य विश्वसनीयता बनाए रखना है। फॉरवर्ड वोल्टेज में भी एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है।
स्पेक्ट्रम वितरण:ग्रीन लाइट चिप, जिसकी विशिष्ट चरम तरंगदैर्ध्य 570 nm है, संकीर्ण बैंडविड्थ 15 nm के साथ, संतृप्त हरी रोशनी उत्पन्न करेगी। रेड लाइट चिप, जिसकी चरम तरंगदैर्ध्य 636 nm है, 20 nm बैंडविड्थ के साथ, मानक लाल रोशनी उत्पन्न करती है। ये तरंगदैर्ध्य पूरी तरह से मानव आँख की उच्च संवेदनशीलता क्षेत्र के भीतर आते हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 डिवाइस आयाम और पिन असाइनमेंट
यह एलईडी ईआईए मानक एसएमडी पैकेज आयाम के अनुरूप है। लेंस वॉटर व्हाइट है। दोहरे चिप के आंतरिक पिन कॉन्फ़िगरेशन इस प्रकार हैं:
- ग्रीन लाइट चिप:पिन 1 और 3 से जुड़ा हुआ है।
- रेड लाइट चिप:पिन 2 और 4 से कनेक्ट करें।
यह कॉन्फ़िगरेशन दो एलईडी को पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से चलाने की अनुमति देता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम सहनशीलता ±0.10 मिमी है।
5.2 अनुशंसित पैड लेआउट
रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान सही सोल्डर जोड़, यांत्रिक स्थिरता और ताप अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न (पैड आयाम) प्रदान किए गए हैं। विश्वसनीय सतह माउंट कनेक्शन प्राप्त करने और टॉम्बस्टोनिंग या मिसएलाइनमेंट को रोकने के लिए इस लेआउट का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग
यह डिवाइस 8 मिमी चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है। प्रमुख पैकेजिंग विनिर्देशों में शामिल हैं:
- रील आयाम:व्यास 7 इंच।
- प्रति रील मात्रा:3000 टुकड़े।
- न्यूनतम आर्डर मात्रा (MOQ):शेष मात्रा 500 टुकड़ों से आर्डर दें।
- कवर टेप:खाली घटक पॉकेट को शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है।
- लापता घटक:पैकेजिंग मानक के अनुसार, अधिकतम दो एलईडी लगातार लापता होने की अनुमति है।
- मानक:पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 विनिर्देश के अनुरूप है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल
दो अनुशंसित इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई हैं: एक मानक (टिन-लीड) सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए और दूसरी लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए। लीड-फ्री प्रोफाइल विशेष रूप से Sn-Ag-Cu (SAC) मिश्र धातु सोल्डर पेस्ट के उपयोग के लिए डिज़ाइन की गई है। दोनों प्रोफाइल प्रमुख पैरामीटर जैसे प्रीहीट तापमान और समय, पीक तापमान और लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय परिभाषित करती हैं, ताकि उचित सोल्डर जोड़ बन सके, साथ ही एलईडी पैकेज पर अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस न पड़े।
6.2 सामान्य वेल्डिंग शर्तें
- रीफ्लो सोल्डरिंग:प्रीहीट: 120-150°C, अधिकतम 120 सेकंड। पीक तापमान: अधिकतम 240°C। लिक्विडस से ऊपर समय: अधिकतम 10 सेकंड।
- वेव सोल्डरिंग:प्रीहीट: अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड। सोल्डर वेव: अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड।
- हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):तापमान: अधिकतम 300°C। सोल्डरिंग समय: प्रति जोड़ अधिकतम 3 सेकंड (केवल एक बार)।
6.3 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट रसायनों का उपयोग करें। अनिर्दिष्ट रसायन एलईडी पैकेजिंग सामग्री को क्षति पहुंचा सकते हैं। एलईडी को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक समय तक न डुबोने की सिफारिश की जाती है।
6.4 भंडारण और हैंडलिंग
- भंडारण वातावरण:30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए।
- आर्द्रता संवेदनशीलता:मूल नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग से निकाले गए एलईडी को एक सप्ताह के भीतर रीफ्लो वेल्डिंग के लिए उपयोग किया जाना चाहिए। यदि मूल पैकेजिंग बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण आवश्यक हो, तो उन्हें ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में संग्रहित किया जाना चाहिए।
- बेकिंग:जो घटक एक सप्ताह से अधिक समय तक बैग के बाहर संग्रहीत किए गए हैं, उन्हें अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 24 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह द्वि-रंग LED उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें एकल बिंदु से बहु-स्थिति संकेतन की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए:
- स्थिति संकेतक:पावर (हरा = चालू, लाल = बंद/त्रुटि), नेटवर्क गतिविधि, बैटरी चार्ज स्थिति (लाल = चार्जिंग, हरा = पूर्ण)।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:घरेलू उपकरणों, ऑडियो-वीडियो उपकरणों और कंप्यूटर परिधीय उपकरणों पर संकेतक लैंप।
- औद्योगिक नियंत्रण पैनल:मशीन स्थिति संकेत (हरा = चालू, लाल = रुका हुआ/खराबी)।
- ऑटोमोटिव आंतरिक सज्जा प्रकाश:द्वि-कार्यात्मक डैशबोर्ड या कंसोल संकेतक लैंप।
7.2 सर्किट डिजाइन ध्यान देने योग्य बातें
चालन विधि:LED एक धारा-चालित उपकरण है। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से जब कई LED समानांतर में उपयोग की जाती हैं,दृढ़तापूर्वक सुझाव दिया जाता हैप्रत्येक LED के लिए एक श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला (सर्किट मॉडल A) का उपयोग करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से कई LEDs को समानांतर में चलाना (सर्किट मॉडल B) अनुशंसित नहीं है, क्योंकि व्यक्तिगत LEDs के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) विशेषताओं में मामूली अंतर के कारण करंट वितरण और चमक में महत्वपूर्ण अंतर आ जाएगा।
श्रृंखला रोकनेवाला (Rs) का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: Rs= (Vसप्लाई- VF) / IF, जहाँ VFआवश्यक करंट I पर LED का फॉरवर्ड वोल्टेज हैF.
का फॉरवर्ड वोल्टेज।
7.3 Electrostatic Discharge (ESD) Protection
- LEDs are sensitive to electrostatic discharge, which can degrade or damage the semiconductor junction. Precautions must be taken during handling and assembly:
- Personnel should wear grounded wrist straps or anti-static gloves.
- All workstations, tools, and equipment must be properly grounded.
- Use conductive or dissipative mats on work surfaces.
Store and transport LEDs in ESD protective packaging.
8. तकनीकी तुलना और विभेदीकरणइस उत्पाद की प्रमुख विभेदक विशेषता इसकेएकल एसएमडी पैकेज में द्वि-रंग कार्यक्षमता प्राप्त करनाऔर इसके द्वारा नियोजित.
AlInGaP चिप तकनीक
- । एकल-रंग एलईडी की तुलना में, यह उपकरण पीसीबी स्थान बचाता है, घटकों की संख्या कम करता है, और दो रंगों वाले अनुप्रयोगों की असेंबली को सरल बनाता है। अन्य द्वि-रंग तकनीकों (उदाहरण के लिए, फॉस्फर का उपयोग करने वाली एकल चिप) की तुलना में, दो स्वतंत्र AlInGaP चिप्स का उपयोग करने के निम्नलिखित लाभ हैं:रंग संतृप्ति:
- AlInGaP अत्यधिक संतृप्त, शुद्ध हरा और लाल प्रकाश प्रदान करता है, जिसके लिए फॉस्फर रूपांतरण की आवश्यकता नहीं होती, जिससे उच्च रंग शुद्धता प्राप्त होती है।दक्षता:
- AlInGaP अपनी उच्च बाह्य क्वांटम दक्षता के लिए जाना जाता है, विशेष रूप से लाल और एम्बर प्रकाश क्षेत्रों में, जो उपकरणों को उच्च चमक प्राप्त करने में सहायता करता है।स्वतंत्र नियंत्रण:
The two chips are electrically isolated, allowing completely independent control of color, brightness, and flashing patterns.
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
Q1: क्या मैं हरे और लाल LED को एक साथ अधिकतम DC करंट (प्रत्येक 30mA) पर चला सकता हूं?
A1: हाँ, लेकिन कुल बिजली की खपत पर विचार करना होगा। 30mA पर, विशिष्ट VF 1.8V (हरा) और 1.7V (लाल) है, कुल शक्ति लगभग (0.03A * 1.8V) + (0.03A * 1.7V) = 0.105W या 105 mW है। यह एकल चिप की 75 mW की रेटिंग से अधिक है। इसलिए, पूर्ण धारा पर एक साथ संचालन के लिए परिवेश के तापमान और PCB लेआउट के आधार पर थर्मल प्रबंधन या डीरेटिंग की आवश्यकता हो सकती है, ताकि जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर बना रहे।
Q2: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A2: पीक वेवलेंथ (λP) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर आधारित एक परिकलित मान है, जो एकल तरंगदैर्ध्य के रूप में मानी जाने वाली रंग धारणा का प्रतिनिधित्व करता है। AlInGaP LED जैसे मोनोक्रोमैटिक स्रोतों के लिए, दोनों आमतौर पर बहुत करीब होते हैं, लेकिन λd अनुप्रयोगों में रंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।
Q3: ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड को कैसे समझें?
A3: आप आवश्यक तीव्रता बिन (उदाहरण के लिए, उच्चतम चमक के लिए "J") निर्दिष्ट कर सकते हैं, और हरे चिप के लिए, डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन (उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट हरे रंग के टोन के लिए "D") भी निर्दिष्ट कर सकते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि आपको सुसंगत प्रदर्शन वाले LED प्राप्त हों। यदि निर्दिष्ट नहीं किया जाता है, तो आपको उत्पादन से मिश्रित बैच प्राप्त हो सकते हैं।
Q4: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
A4: For continuous operation at or near the maximum DC current, especially under high ambient temperatures or when both colors are illuminated, careful thermal design is crucial. While a single indicator may not require a dedicated heatsink, it is recommended to ensure a good thermal path from the LED pad to the PCB copper layer (using thermal vias or large copper pours) to help dissipate heat and maintain performance and lifespan.
10. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: पोर्टेबल डिवाइस के लिए द्वि-अवस्था पावर संकेतक डिज़ाइन करनाआवश्यकताएँ:
"चार्जिंग" (लाल) और "पूर्ण चार्ज/पावर ऑन" (हरा) का संकेत दें। डिवाइस 5V USB पावर स्रोत द्वारा संचालित है। संकेतक स्पष्ट रूप से दिखाई देना चाहिए, लेकिन बिजली की खपत बचाने के लिए चमक अत्यधिक नहीं होनी चाहिए।
- डिज़ाइन चरण:धारा चयन:Fएक फॉरवर्ड करंट (I) चुनें जो पर्याप्त चमक प्रदान करे
- 2 mA पर विशिष्ट चमक तीव्रता 2.5 mcd के आधार पर, 5 mA एक स्पष्ट संकेत के लिए एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु हो सकता है।
प्रतिरोध गणना:के लिएलाल एलईडीF(V
Rविशिष्ट मान = 1.7V), 5 mA पर:R
红= (5V - 1.7V) / 0.005A = 660 Ω। मानक 680 Ω प्रतिरोधक का उपयोग करें।के लिएFहरित एलईडी
R(VTypical value = 1.8V), at 5 mA: - R绿F= (5V - 1.8V) / 0.005A = 640 Ω. Use standard 620 Ω or 680 Ω resistor.FPower check:
- Power per LED: P = V* I
- ≈ 1.7V * 0.005A = 8.5 mW (red) and 1.8V * 0.005A = 9 mW (green). Both are well below the 75 mW maximum, even if both were on simultaneously (which they won't be in this use case).Circuit implementation:
Connect the red LED (pins 2,4) with its 680Ω resistor to a microcontroller GPIO pin, set as a high-level output during charging. Connect the green LED (pins 1,3) with its resistor to another GPIO pin, activated when charging is complete or the device is powered on. The common cathode/anode configuration (implied by separate pins) allows for this simple independent driving.
PCB लेआउट:सुझाए गए पैड आयामों का पालन करें। सोल्डर ब्रिजिंग को रोकने के लिए सुनिश्चित करें कि पैड के बीच सोल्डर मास्क न हो। हल्की थर्मल रिलीफ प्रदान करने के लिए एलईडी के नीचे ग्राउंड प्लेन से जुड़ा एक छोटा कॉपर पैड शामिल करें।11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
यह एलईडी आधारित हैएल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP)अर्धचालक सामग्री पर। यह एक III-V समूह यौगिक अर्धचालक है, जिसकी बैंडगैप ऊर्जा - वैलेंस बैंड और कंडक्शन बैंड के बीच की ऊर्जा का अंतर - Al, In, Ga और P के अनुपात को बदलकर सटीक रूप से समायोजित की जा सकती है। यह समायोज्यता इंजीनियरों को दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल, नारंगी, एम्बर और हरे प्रकाश क्षेत्रों में विशिष्ट तरंगदैर्ध्य का प्रकाश उत्सर्जित करने वाली सामग्री डिजाइन करने में सक्षम बनाती है।जब AlInGaP चिप के p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन n-क्षेत्र से p-क्षेत्र में और होल p-क्षेत्र से n-क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालकों में, यह पुनर्संयोजन घटना फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। इस फोटॉन की तरंगदैर्ध्य (रंग) सीधे सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा (Eफोटॉन
= hc/λ ≈ E
बैंडगैप
- ). द्वि-रंगीय पैकेज में इस प्रकार के दो स्वतंत्र रूप से निर्मित चिप्स समाहित हैं, प्रत्येक चिप विभिन्न संरचना वाली AlInGaP सामग्री से बना है, जो क्रमशः हरी और लाल रोशनी उत्पन्न करते हैं।12. उद्योग रुझान और विकास
- SMD संकेतक LED बाजार का निरंतर विकास जारी है। इस प्रकार के घटकों से संबंधित प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:लघुरूपण:
- हालांकि यह उपकरण मानक पैकेजिंग का उपयोग करता है, बाजार लगातार छोटे पैकेज आकारों (जैसे 0402, 0201) की दिशा में प्रेरित कर रहा है ताकि तेजी से सघन PCB पर स्थान बचाया जा सके, विशेष रूप से उपभोक्ता पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में।दक्षता वृद्धि:
- निरंतर सामग्री विज्ञान और चिप डिजाइन सुधारों का लक्ष्य प्रति वाट विद्युत इनपुट से अधिक प्रकाश (लुमेन) निकालना है, जिससे दी गई चमक स्तर पर बिजली की खपत कम हो जाती है।बढ़ी हुई विश्वसनीयता और मजबूती:
- पैकेजिंग सामग्री और चिप माउंटिंग तकनीकों में सुधार ने उपकरण की उच्च तापमान, आर्द्रता और यांत्रिक तनाव सहन करने की क्षमता को बढ़ाया है, जिससे ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों में इसके उपयोग का विस्तार हुआ है।एकीकृत समाधान:
एलईडी स्पेसिफिकेशन टर्मिनोलॉजी विस्तृत व्याख्या
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के विस्तार और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| वर्ण तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था के माहौल और उपयुक्त परिदृश्यों को निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| रंग सहिष्णुता (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक सूचक, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग की छटा (ह्यू) निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो. विद्युत पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को जलाने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइवर पावर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता 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 में प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| 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, ESD सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, ताप 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 से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक चमक कम होने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| ल्यूमेन रखरखाव (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 दर्शाना। |
| कलर शिफ्ट (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 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 |
|---|---|---|---|
| एनकैप्सुलेशन प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC गर्मी प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर थर्मल प्रबंधन 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, जो आंशिक रूप से 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 प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग 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। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग भेद श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करना, एक ही ल्यूमिनेयर के भीतर रंग असमानता से बचना। |
| 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 | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिकी, विद्युत और तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश के लिए पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |