विषय-सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विवेचन
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 दीप्ति तीव्रता (चमक) ग्रेडिंग
- 3.2 रंग टोन (प्रमुख तरंग दैर्ध्य) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषता
- 4.2 ल्यूमिनस तीव्रता और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध
- 4.3 तापमान निर्भरता
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 पिन आवंटन और ध्रुवीयता पहचान
- 5.3 अनुशंसित PCB पैड लेआउट
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 6.2 सोल्डरिंग आयरन हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 भंडारण एवं संचालन की शर्तें
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 टेप एवं रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
- 8.2 विश्वसनीयता डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTST-C195KGJSKT मॉडल की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है, जो एक द्वि-रंग सतह माउंट डिवाइस (SMD) LED है। यह घटक दो स्वतंत्र प्रकाश उत्सर्जक चिप्स को एक कॉम्पैक्ट पैकेज में एकीकृत करता है और स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ विश्वसनीय और उच्च दृश्यता वाली स्थिति संकेतन या बैकलाइटिंग की आवश्यकता होती है।
1.1 मुख्य लाभ
इस LED के मुख्य लाभ इसके डिज़ाइन और सामग्री प्रौद्योगिकी से उत्पन्न होते हैं। दोनों चिप्स अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस AlInGaP (अल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करते हैं, जिससे उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्राप्त होती है। दो अलग-अलग मोनोक्रोमैटिक LED का उपयोग करने की तुलना में, एकल पैकेज डुअल-कलर डिज़ाइन मूल्यवान PCB स्थान बचाता है। इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ इसकी संगतता इसे आधुनिक, बड़े पैमाने पर उत्पादन लाइनों के अनुकूल बनाती है, जिससे सर्किट बोर्ड के साथ विश्वसनीय और सुसंगत कनेक्शन सुनिश्चित होता है।
1.2 लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग
यह एलईडी व्यापक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। इसका सूक्ष्म आकार और उच्च विश्वसनीयता इसे पोर्टेबल और कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए आदर्श विकल्प बनाती है। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- संचार उपकरण:राउटर, मॉडेम और मोबाइल फोन पर स्थिति संकेतक।
- कंप्यूटर परिधीय उपकरण:लैपटॉप, नोटबुक और बाहरी ड्राइव पर कीबोर्ड बैकलाइट और स्थिति प्रकाश।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:Indicators on household appliances, audio/video equipment, and gaming devices.
- Industrial Control:Panel indicators on machinery and control systems.
- माइक्रो डिस्प्ले और पहचान:प्रतीकों या छोटी सूचना प्रदर्शन के लिए कम चमक प्रकाश व्यवस्था।
2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विवेचन
LED का प्रदर्शन मानक स्थितियों (Ta=25°C) में मापे गए विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों के एक सेट द्वारा परिभाषित किया जाता है। सही सर्किट डिज़ाइन और अनुप्रयोग के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं, और सामान्य संचालन स्थितियों के लिए लागू नहीं होती हैं।
- शक्ति अपव्यय (Pd):प्रति चिप 75 mW। इस मान से अधिक होने पर अत्यधिक ताप और प्रदर्शन ह्रास में तेजी आ सकती है।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (IF):Continuous 30 mA. Standard test and operating conditions are 20 mA.
- Peak Forward Current:80 mA, allowed only under pulse conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width) to handle brief surges.
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. उच्च रिवर्स वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान:-30°C से +85°C और -40°C से +85°C के रूप में परिभाषित, यह डिवाइस की कार्यक्षमता और गैर-परिचालन भंडारण की पर्यावरणीय सीमाओं को निर्धारित करता है।
- सोल्डरिंग तापमान:260°C पर 10 सेकंड तक सहन करने में सक्षम, लीड-फ्री (Pb-free) रीफ्लो प्रोफाइल के साथ संगत।
2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
ये सामान्य कार्यशील परिस्थितियों (IF=20mA) में विशिष्ट प्रदर्शन मूल्य हैं।
- प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (Iv):चमक मापने का मुख्य मापदंड। हरे चिप के लिए, विशिष्ट मान 35.0 mcd (मिलीकैंडेला) है, न्यूनतम मान 18.0 mcd है। पीला चिप अधिक चमकीला होता है, विशिष्ट मान 75.0 mcd है, न्यूनतम मान 28.0 mcd है। यह अंतर अर्धचालक सामग्री की विशेषताओं और मानव आँख की संवेदनशीलता में अंतर के कारण होता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):विशिष्ट मान 2.0 V है, 20mA पर अधिकतम 2.4 V है। यह पैरामीटर LED के साथ श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। उच्च VF के लिए समान करंट प्राप्त करने हेतु कम प्रतिरोध मान की आवश्यकता होती है, जो रोकनेवाले की बिजली खपत को प्रभावित करता है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):130 डिग्री। यह व्यापक दृष्टिकोण इंगित करता है कि LED एक व्यापक शंक्वाकार कोण के भीतर प्रकाश उत्सर्जित करता है, जो इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां संकेतक को कई कोणों (केवल सामने से नहीं) से दिखाई देना आवश्यक है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λP) बनाम प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):हरे चिप के लिए विशिष्ट शिखर तरंगदैर्ध्य 574 nm और प्रमुख तरंगदैर्ध्य 571 nm होता है। पीले चिप के लिए शिखर तरंगदैर्ध्य 591 nm और प्रमुख तरंगदैर्ध्य 589 nm होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य वह एकवर्णी तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख मानती है और इसका उपयोग रंग वर्गीकरण के लिए किया जाता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):दोनों रंगों की चौड़ाई 15.0 nm है। यह रंग की शुद्धता को परिभाषित करता है; संकीर्ण चौड़ाई का अर्थ है अधिक संतृप्त और शुद्ध रंग।
- रिवर्स करंट (IR):5V रिवर्स बायस पर अधिकतम 10 μA, जो बंद अवस्था में बहुत कम लीकेज करंट दर्शाता है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को मापे गए मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट सौंदर्य या कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है।
3.1 दीप्ति तीव्रता (चमक) ग्रेडिंग
LED को ऐसे ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है जो न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश तीव्रता मान परिभाषित करते हैं। प्रत्येक ग्रेड के भीतर सहनशीलता +/-15% है।
- हरा चिप ग्रेड:M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
- पीली चिप श्रेणियाँ:N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd).
उच्च ग्रेड कोड (जैसे Q या R) चुनने से LED अधिक चमकदार होगी, जो मजबूत परिवेशी प्रकाश या दूर से देखने की स्थिति में आवश्यक हो सकता है।
3.2 रंग टोन (प्रमुख तरंग दैर्ध्य) ग्रेडिंग
हरे चिप्स के लिए, रंग एकरूपता प्रबंधन डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेडिंग के माध्यम से किया जाता है, प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता +/-1 nm होती है।
- हरे चिप टोन ग्रेड:C (567.5-570.5 nm), D (570.5-573.5 nm), E (573.5-576.5 nm)।
यह सुनिश्चित करता है कि असेंबली में सभी हरे LED एक ही हरे रंग के टोन प्रदर्शित करें। उत्पाद विनिर्देश पत्रक या विशिष्ट ऑर्डर में आवश्यक प्रदर्शन संयोजन ग्रेड कोड (उदाहरण के लिए, तीव्रता ग्रेड + टोन ग्रेड) निर्दिष्ट करना चाहिए।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
ग्राफिकल डेटा एलईडी के व्यवहार की विभिन्न परिस्थितियों में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जो मजबूत डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
4.1 करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषता
I-V वक्र गैर-रैखिक है, जो एक मानक डायोड के समान है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। अनुशंसित 20mA मान से काफी अधिक पर काम करने से VF और बिजली की खपत (Pd = IF * VF) अनुपातहीन रूप से बढ़ जाएगी, जिससे अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी। डिजाइनरों को IF को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए करंट-सीमित रोकनेवाला या निरंतर-करंट ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए।
4.2 ल्यूमिनस तीव्रता और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध
सामान्य संचालन सीमा के भीतर, प्रकाश तीव्रता लगभग अग्र धारा के समानुपाती होती है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धारा पर, ऊष्मा में वृद्धि के कारण दक्षता कम हो सकती है। धारा को कम करना (उदाहरण के लिए, 20mA के बजाय 15mA पर संचालित करना) दीर्घकालिक विश्वसनीयता और ल्यूमेन रखरखाव दर को काफी बढ़ा सकता है, जबकि अनुभव की गई चमक में केवल मामूली कमी आती है।
4.3 तापमान निर्भरता
LED का प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। जंक्शन तापमान (Tj) बढ़ने के साथ:
- प्रकाश तीव्रता कम हो जाती है:कार्यशील तापमान सीमा के भीतर, आउटपुट 10-20% तक गिर सकता है।
- Forward Voltage Drop:VF has a negative temperature coefficient (typical value -2 mV/°C). In simple resistor drive circuits, this can cause a slight increase in LED current as it heats up, potentially requiring thermal management considerations.
- Wavelength Shift:मुख्य तरंगदैर्ध्य तापमान बढ़ने के साथ हल्का सा खिसक सकता है (आमतौर पर लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर), जिससे रंग में सूक्ष्म परिवर्तन हो सकते हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions
यह एलईडी ईआईए मानक पैकेज आकार के अनुरूप है। महत्वपूर्ण आयाम लगभग लंबाई 3.2 मिमी, चौड़ाई 2.8 मिमी, ऊंचाई 1.9 मिमी हैं, जिनकी सहनशीलता ±0.1 मिमी है। पैकेज में वाटर क्लियर लेंस का उपयोग किया गया है, जो उत्सर्जित प्रकाश के रंग को नहीं बदलता, जिससे चिप का शुद्ध रंग (हरा या पीला) प्रकट होता है।
5.2 पिन आवंटन और ध्रुवीयता पहचान
इस उपकरण में चार पिन हैं। LTST-C195KGJSKT मॉडल के लिए:
- पिन 1 और 3 हैंहराAlInGaP चिप के एनोड और कैथोड।
- पिन 2 और 4 हैंपीलाAlInGaP चिप के एनोड और कैथोड।
ध्रुवीयता भौतिक पैकेजिंग चिह्न (आमतौर पर पिन 1 के पास एक बिंदु या चम्फर) द्वारा इंगित की जाती है। ध्रुवीयता सही सुनिश्चित करनी चाहिए; रिवर्स बायस लागू करने से LED क्षतिग्रस्त हो सकती है।
5.3 अनुशंसित PCB पैड लेआउट
सही सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए पैड पैटर्न (पैकेज आयाम) प्रदान किए गए हैं। पैड डिज़ाइन पैकेज आयामों के अनुरूप है और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान अच्छे सोल्डर फ़िलेट के निर्माण की अनुमति देता है। इस अनुशंसा का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (एक छोर का उठना) को रोकने और विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
यह एलईडी लीड-फ्री (Pb-free) वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है, जो आमतौर पर JEDEC मानकों जैसे J-STD-020 का पालन करती है। प्रमुख पैरामीटर्स में शामिल हैं:
- प्रीहीटिंग:150-200°C, अधिकतम 120 सेकंड, PCB और घटकों को धीरे-धीरे गर्म करने, फ्लक्स को सक्रिय करने और थर्मल शॉक को रोकने के लिए।
- पीक तापमान:अधिकतम 260°C.
- लिक्विडस टेम्परेचर से ऊपर का समय (TAL):सोल्डर पिघली हुई अवस्था में रहने का समय, जो सोल्डर जॉइंट के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है। कर्व के लिए सुझाव है कि पीक टेम्परेचर पर अधिकतम 10 सेकंड तक रहे।
- सीमाएँ:LED को दो से अधिक रिफ्लो सोल्डरिंग चक्रों के अधीन नहीं किया जाना चाहिए।
महत्वपूर्ण सूचना:वास्तविक प्रोफ़ाइल को विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और उपयोग किए गए ओवन के आधार पर चरित्रित किया जाना चाहिए।
6.2 सोल्डरिंग आयरन हैंड सोल्डरिंग
यदि हाथ से सोल्डरिंग करनी हो, तो विशेष सावधानी बरतें:
- सोल्डरिंग आयरन का तापमान:अधिकतम 300°C.
- सोल्डरिंग समय:प्रत्येक सोल्डर जोड़ के लिए अधिकतम 3 सेकंड।
- सीमाएँ:प्लास्टिक पैकेजिंग और आंतरिक बॉन्डिंग तारों को थर्मल क्षति से बचाने के लिए केवल एक वेल्डिंग चक्र की अनुमति है।
6.3 भंडारण एवं संचालन की शर्तें
- ESD संवेदनशीलता:LED स्थिर विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशील हैं। इन्हें ESD संरक्षण क्षेत्र के भीतर, ग्राउंडेड कलाई पट्टी और चालक पैड का उपयोग करके संचालित किया जाना चाहिए।
- नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL):यह उपकरण MSL 3 श्रेणी का है। इसका अर्थ है:
- 一旦打开原装防潮袋,元件必须在168小时(1周)内,在工厂车间条件下(<30°C/60% RH)完成焊接。
- यदि एक्सपोजर समय अधिक है, तो वेल्डिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे बेकिंग की आवश्यकता होती है, ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और "पॉपकॉर्न" प्रभाव (रीफ्लो के दौरान पैकेज क्रैकिंग) को रोका जा सके।
- दीर्घकालिक भंडारण:अनओपन बैग को 30°C से कम और 90% RH से कम वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। खोले गए घटकों को शुष्क वातावरण में, अधिमानतः डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर में संग्रहित किया जाना चाहिए।
6.4 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग करें। कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) या इथेनॉल का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, एक मिनट से कम समय के लिए। अपघर्षक या अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग प्लास्टिक लेंस या एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे रंग बदलना या दरार पड़ना हो सकता है।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 टेप एवं रील विनिर्देश
LED उद्योग-मानक एम्बॉस्ड कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित SMT असेंबली के लिए 7 इंच (178mm) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। मुख्य विवरण:
- पॉकेट पिच:कैरियर टेप में घटक पॉकेट्स के बीच की दूरी।
- रील क्षमता:प्रति पूर्ण रील 4000 टुकड़े।
- न्यूनतम आदेश मात्रा (MOQ):शेष मात्रा 500 टुकड़े है।
- गुणवत्ता:कैरियर टेप को कवर टेप से सील किया गया है। फीड विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, लगातार अनुपस्थित घटकों की अधिकतम अनुमत संख्या दो है।
पैकेजिंग ANSI/EIA-481 मानक के अनुरूप है।
8. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
सबसे आम ड्राइव विधि एक साधारण श्रृंखला अवरोधक है। अवरोधक मान (R) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहां Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, VF LED अग्र वोल्टेज है (सबसे खराब स्थिति वर्तमान गणना के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित अग्र धारा है (उदाहरण के लिए 20mA)। अवरोधक की रेटेड शक्ति कम से कम IF² * R होनी चाहिए। माइक्रोकंट्रोलर GPIO ड्राइव के लिए, सुनिश्चित करें कि GPIO आवश्यक धारा (IF प्लस किसी भी अवरोधक धारा) को सिंक/सप्लाई कर सकता है। दो रंगों को स्वतंत्र रूप से चलाने के लिए, दो स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग सर्किट का उपयोग करें।
8.2 विश्वसनीयता डिज़ाइन विचार
- ताप प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन एलईडी पैड के आसपास पर्याप्त पीसीबी तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करने से जंक्शन क्षेत्र से गर्मी का संचालन करने में मदद मिलती है, जिससे चमक और सेवा जीवन बनाए रखा जा सकता है।
- करंट डीरेटिंग:उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले या उच्च परिवेश के तापमान पर काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, एलईडी को अधिकतम रेटेड मूल्य (उदाहरण के लिए 15-18 एमए) से कम करंट पर चलाने पर विचार करें।
- रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन:उन सर्किटों में जहां एलईडी रिवर्स बायस के संपर्क में आ सकती है (जैसे, एसी कपलिंग या इंडक्टिव लोड परिदृश्यों में), एक सुरक्षा डायोड (कैथोड से एनोड तक) समानांतर में जोड़ने की सिफारिश की जाती है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTST-C195KGJSKT अपनी श्रेणी में विशिष्ट लाभ प्रदान करता है:
- एकल पैकेज द्वि-रंग:दो अलग-अलग मोनोक्रोमैटिक 0603 या 0805 आकार के एलईडी लगाने की तुलना में, यह 4-पिन पैकेज स्थान बचाता है और माउंटिंग समय/लागत कम करता है।
- सामग्री प्रौद्योगिकी:हरे और पीले दोनों रंगों के लिए AlInGaP का उपयोग किया जाता है, जो कुछ पुरानी तकनीकों (जैसे पारंपरिक GaP) की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है।
- व्यापक देखने का कोण:130 डिग्री का देखने का कोण कई "टॉप-व्यू" एलईडी की तुलना में अधिक चौड़ा है, जो बेहतर ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है, जो पैनल संकेतकों के लिए महत्वपूर्ण है।
- मानकीकृत पैकेजिंग:EIA और ANSI/EIA-481 मानकों के अनुरूप, विभिन्न निर्माताओं के स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
Q1: क्या मैं हरे और पीले चिप को एक साथ 20mA पर चला सकता हूँ?
A1: हाँ, लेकिन कुल बिजली खपत पर विचार करना होगा। प्रत्येक चिप की अधिकतम बिजली खपत 75mW है। यदि दोनों 20mA पर लगातार जलाए जाते हैं और VF सामान्य (2.0V) है, तो प्रत्येक की खपत 40mW (P=IV) होगी, कुल 80mW, जो उचित स्थापना के साथ पैकेज की कुल ताप क्षमता के भीतर है। हालाँकि, वास्तविक VF जाँचना और यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि PCB में पर्याप्त ताप अपव्यय हो।
Q2: हरे और पीले रंग की विशिष्ट चमक तीव्रता अलग क्यों है?
A2: यह मुख्य रूप से मानव आँख की फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र (CIE वक्र) के कारण है, जो पीले-हरे क्षेत्र (लगभग 555 nm) में चरम पर पहुँचती है। पीले चिप की तरंगदैर्ध्य (589 nm) हरे चिप की तरंगदैर्ध्य (571 nm) की तुलना में इस चरम संवेदनशीलता के अधिक निकट है, इसलिए पीले चिप से समान विकिरण शक्ति (प्रकाश ऊर्जा) मानव आँख की धारणा में उच्च लुमेन या कैंडेला मान के रूप में प्रकट होती है।
Q3: "वाटर क्लियर" लेंस का रंगों पर क्या अर्थ है?
A3: वाटर क्लियर (गैर-विसरित, रंगहीन) लेंस सेमीकंडक्टर चिप के आंतरिक रंग को बिना परिवर्तन के गुजरने देता है। यह विसरित लेंस की तुलना में अधिक संतृप्त और संभवतः संकीर्ण प्रकाश पुंज उत्पन्न करता है, जो प्रकाश को व्यापक, नरम रूप प्रदान करने के लिए तितर-बितर करता है, लेकिन चरम तीव्रता कम कर देता है।
Q4: ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
A4: आपको आमतौर पर पार्ट नंबर (LTST-C195KGJSKT) और प्रत्येक रंग के लिए आवश्यक ल्यूमिनस तीव्रता और ह्यू बिनिंग कोड (उदाहरण के लिए, हरा: P/D, पीला: Q) निर्दिष्ट करने की आवश्यकता होती है। उपलब्ध बिनिंग संयोजनों के लिए कृपया निर्माता या वितरक से परामर्श लें।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: नेटवर्क उपकरणों के लिए द्वि-स्थिति संकेतक।
राउटर डिज़ाइन को दो स्थितियों को प्रदर्शित करने के लिए एक संकेतक की आवश्यकता है: "पावर ऑन/सिस्टम सामान्य" (स्थिर हरा) और "डेटा गतिविधि" (पीला ब्लिंक)। LTST-C195KGJSKT का उपयोग करके इस डिज़ाइन को सरल बनाया गया है।
- सर्किट:सिस्टम माइक्रोकंट्रोलर के दो GPIO पिन का उपयोग करें। प्रत्येक पिन एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से एक LED रंग के एनोड से जुड़ा है (उदाहरण के लिए, (3.3V - 2.4V)/0.02A = 45Ω, मानक मान 47Ω का उपयोग करें)। कैथोड ग्राउंड से जुड़ा है।
- सॉफ़्टवेयर:फ़र्मवेयर ड्राइवर हरे GPIO को उच्च स्तर पर सेट करता है ताकि यह लगातार जलता रहे। डेटा गतिविधि के लिए, यह पीले GPIO को उचित फ्लिकर आवृत्ति (जैसे 2 Hz) पर टॉगल करता है।
- लाभ:दो अलग-अलग एलईडी की तुलना में, एक पीसीबी फुटप्रिंट की बचत होती है। पैनल पर एक ही बिंदु से स्पष्ट, विशिष्ट रंग स्थिति प्रदान करता है। व्यापक देखने का कोण कार्यालय या घरेलू वातावरण में सभी दिशाओं से स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करती है। जब पी-एन जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप सामग्री से होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) एक यौगिक सेमीकंडक्टर है जिसकी बैंडगैप को इसके घटक अनुपात को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे लाल, नारंगी, एम्बर, पीले और हरे स्पेक्ट्रम क्षेत्रों में उच्च दक्षता वाला प्रकाश उत्पन्न होता है। इस द्वि-रंग एलईडी में, दो स्वतंत्र सेमीकंडक्टर चिप्स (एक हरा, एक पीला, प्रत्येक की थोड़ी भिन्न बैंडगैप है) को स्वतंत्र विद्युत कनेक्शन वाले एक एपॉक्सी पैकेज में संलग्न किया गया है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
एसएमडी संकेतक एलईडी का समग्र रुझान उच्च दक्षता, छोटे पैकेज आकार और उच्च एकीकरण की ओर निरंतर विकास कर रहा है। हालांकि एलइनगैप एम्बर से हरे रंग की सीमा में प्रमुख बना हुआ है, इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) तकनीक नीले, सफेद और वास्तविक हरे एलईडी में अधिक प्रचलित है। भविष्य के विकास में शामिल हो सकते हैं:
- और अधिक लघुकरण:अति-कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए 2.0x1.0mm से छोटे पैकेज आकार।
- एकीकृत घटक:सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाने के लिए एक ही पैकेज के भीतर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर, प्रोटेक्शन डायोड और यहां तक कि ड्राइवर IC के साथ एकीकृत LED।
- बेहतर ऑप्टिकल नियंत्रण:एकीकृत लेंस या परावर्तक वाला पैकेज, जो बाहरी ऑप्टिकल घटकों के बिना विशिष्ट बीम पैटर्न प्राप्त करता है।
- बेहतर थर्मल प्रदर्शन:सेमीकंडक्टर जंक्शन से पीसीबी तक गर्मी को अधिक कुशलता से संचालित करने वाली पैकेजिंग डिज़ाइन, जो उच्च ड्राइव करंट या मानक करंट पर बढ़ी हुई सेवा जीवन की अनुमति देती है।
ये रुझान डिजाइनरों को निरंतर विस्तारित इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की श्रृंखला को पूरा करने के लिए अधिक बहुमुखी, विश्वसनीय और स्थान-बचत प्रकाश समाधान प्रदान करने का लक्ष्य रखते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी 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 (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च मानक वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, जैसे "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensure no color variation among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट का मान। | स्थिर करंट ड्राइव का उपयोग आमतौर पर 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 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 सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह के लिए प्रतिरोध; कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, 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 का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य 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 | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति 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 प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग।
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार की सुविधा के लिए। |
| रंग विभेदीकरण ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहित करें, यह सुनिश्चित करें कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही लैंप के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |