सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions and Polarity
- 5.2 अनुशंसित पैड डिज़ाइन
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
- 6.2 संचालन और भंडारण सावधानियां
- 6.3 सफाई
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 8. एप्लिकेशन नोट और डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण
- 12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 13. उद्योग रुझान एवं विकास
1. उत्पाद अवलोकन
LTST-C295TGKRKT एक ड्यूल-कलर सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें कॉम्पैक्ट आकार और उच्च चमक वाले संकेतकों की आवश्यकता होती है। यह घटक एक अल्ट्रा-थिन पैकेज में दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है: हरा प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप और लाल प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए एक AlInGaP (एल्यूमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य स्टेटस इंडिकेशन, बैकलाइटिंग और पैनल प्रकाश व्यवस्था जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय, स्थान-बचत वाला समाधान प्रदान करना है, जहाँ रंग भेद की आवश्यकता होती है।
इस LED के मुख्य लाभों में इसकी अत्यंत कम 0.55mm प्रोफाइल ऊंचाई शामिल है, जो पतले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और पोर्टेबल उपकरणों में उपयोग की सुविधा प्रदान करती है। यह ROHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैज़र्डस सब्सटेंस) निर्देश के अनुरूप है, जो इसे एक पर्यावरण-अनुकूल विकल्प बनाता है। यह पैकेज EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानकों के अनुसार मानकीकृत है, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों और मानक इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता सुनिश्चित करता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रक्रिया सरल हो जाती है।
लक्षित बाजार में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है, जैसे कि ऑफिस ऑटोमेशन उपकरण, संचार हार्डवेयर, घरेलू उपकरण और विभिन्न उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, जिन अनुप्रयोगों को अत्यंत सीमित स्थान में द्वि-रंग स्थिति संकेतन (जैसे, पावर ऑन/स्टैंडबाय, चार्जिंग स्थिति, नेटवर्क गतिविधि) की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है। हरे प्रकाश चिप के लिए, अधिकतम निरंतर DC अग्र धारा 20mA है, और स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अनुमत शिखर अग्र धारा 100mA है। लाल प्रकाश चिप थोड़ी अधिक 30mA DC धारा की अनुमति देती है, लेकिन शिखर धारा कम, 80mA है। हरे चिप के लिए अधिकतम शक्ति अपव्यय 76mW और लाल चिप के लिए 75mW है, जो उच्च घनत्व PCB में ताप प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। डिवाइस का संचालन तापमान सीमा -20°C से +80°C तक रेटेड है, और यह -30°C से +100°C के भंडारण तापमान को सहन कर सकता है। यह 260°C शिखर तापमान, अधिकतम 10 सेकंड तक के लीड-फ्री इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए भी उपयुक्त है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
ये मापदंड मानक परिवेश तापमान 25°C और विशिष्ट कार्य बिंदु अग्र धारा (IF) 20mA की स्थिति में मापे गए हैं।
प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (IV):यह एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश शक्ति की माप है। हरे प्रकाश चिप के लिए, न्यूनतम तीव्रता 112 मिलीकैंडेला (एमसीडी) है, और विशिष्ट सीमा 450 एमसीडी तक होती है। लाल प्रकाश चिप की न्यूनतम तीव्रता 45 एमसीडी और अधिकतम 180 एमसीडी है। यह व्यापक सीमा इंगित करती है कि यह उपकरण विभिन्न चमक स्तर प्रदान करता है।
देखने का कोण (2θ1/2):दोनों रंगों में बहुत व्यापक 130 डिग्री (विशिष्ट) देखने का कोण होता है। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता केंद्रीय अक्ष मान से आधी हो जाती है, जिससे यह एलईडी उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां ऑफ-एक्सिस कोण से दृश्यता महत्वपूर्ण है।
तरंगदैर्ध्य विशेषताएँ:हरे प्रकाश चिप की विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) 530nm है, और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) की सीमा 520.0nm से 535.0nm तक है। लाल प्रकाश चिप का विशिष्ट शिखर 639nm है, और प्रमुख तरंगदैर्ध्य सीमा 624.0nm से 638.0nm तक है। स्पेक्ट्रम रेखा की अर्ध-चौड़ाई (Δλ) हरे प्रकाश के लिए लगभग 35nm और लाल प्रकाश के लिए लगभग 20nm है, जो उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रमी शुद्धता का वर्णन करती है।
Forward Voltage (VF):यह निर्दिष्ट धारा पर कार्य करते समय LED के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है। हरे प्रकाश चिप का VFकी सीमा 2.8V (न्यूनतम) से 3.8V (अधिकतम) है। लाल प्रकाश चिप का VFकम है, जिसकी सीमा 1.8V से 2.4V है। सर्किट डिजाइन के लिए यह अंतर महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से जब दोनों रंगों को एक सामान्य वोल्टेज स्रोत से चलाया जा रहा हो, तो अलग-अलग मान वाले करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स की आवश्यकता हो सकती है।
Reverse Current (IR):जब 5V रिवर्स वोल्टेज (V) लगाया जाता है,R) पर, दोनों चिप्स का अधिकतम रिवर्स लीकेज करंट 10µA है। यह स्पष्ट रूप से बताया गया है कि यह डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को उनके प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है। LTST-C295TGKRKT ल्यूमिनस तीव्रता और प्रमुख तरंग दैर्ध्य के लिए एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है।
3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण
के लिएहरा प्रकाशचिप, ग्रेडिंग कोड R, S और T, क्रमशः 112.0-180.0 mcd, 180.0-280.0 mcd और 280.0-450.0 mcd की तीव्रता सीमा को कवर करते हैं। के लिएलाल प्रकाशचिप, ग्रेड P, Q और R क्रमशः 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd और 112.0-180.0 mcd को कवर करते हैं। प्रत्येक तीव्रता ग्रेड की सहनशीलता +/-15% है।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
यह हरे प्रकाश चिप्स के लिए लागू होता है। तरंगदैर्ध्य ग्रेड AP, AQ और AR क्रमशः प्रमुख तरंगदैर्ध्य सीमा 520.0-525.0nm, 525.0-530.0nm और 530.0-535.0nm के अनुरूप हैं। प्रत्येक तरंगदैर्ध्य ग्रेड की सहनशीलता सख्त +/-1nm है, जो चयनित ग्रेड के भीतर सटीक रंग एकरूपता सुनिश्चित करती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि विनिर्देश पुस्तिका (पृष्ठ 6-7) में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है, लेकिन उनका अर्थ मानक है।I-V (करंट-वोल्टेज) वक्रयह एक विशिष्ट डायोड घातीय संबंध प्रदर्शित करेगा, जहां ग्रीन (InGaN) चिप का फॉरवर्ड वोल्टेज नेक पॉइंट रेड (AlInGaP) चिप की तुलना में अधिक होता है।सापेक्ष चमक तीव्रता और अग्र धारावक्र यह दर्शाएगा कि एक सीमा तक प्रकाश उत्पादन धारा के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, जिसके बाद ताप के कारण दक्षता कम हो जाती है।सापेक्ष चमक तीव्रता और परिवेश तापमानवक्र महत्वपूर्ण है; अधिकांश एलईडी के लिए, जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। डिजाइनरों को इस थर्मल डिरेटिंग पर विचार करना चाहिए, खासकर जब अधिकतम रेटेड मूल्य के करीब या उच्च परिवेश तापमान पर संचालित किया जा रहा हो।स्पेक्ट्रम वितरणवक्र चोटी तरंगदैर्ध्य पर केंद्रित एक संकीर्ण उत्सर्जन बैंड दिखाएगा, जहां हरा बैंड लाल बैंड की तुलना में अधिक चौड़ा होता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions and Polarity
यह एलईडी एक मानक एसएमडी पैकेज में आती है। इसकी प्रमुख यांत्रिक विशेषता इसकी 0.55 मिमी की ऊंचाई है। पिन परिभाषा स्पष्ट है: पिन 1 और 3 हरे प्रकाश के एनोड/कैथोड के लिए हैं, और पिन 2 और 4 लाल प्रकाश के एनोड/कैथोड के लिए हैं। सटीक पैकेज आयाम चित्र डेटाशीट में प्रदान किया गया है, जो पीसीबी पैड पैटर्न डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। लेंस वाटर व्हाइट है, जो चिप के वास्तविक रंग को दृश्यमान बनाता है।
5.2 अनुशंसित पैड डिज़ाइन
विश्वसनीय सोल्डरिंग और उचित यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए पैड लेआउट को शामिल करता है। इन अनुशंसाओं का पालन करने से रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान "टॉम्बस्टोनिंग" (घटक का एक सिरा ऊपर उठना) को रोकने में मदद मिलती है और मजबूत कनेक्शन के लिए अच्छे सोल्डर फ़िलेट के निर्माण को सुनिश्चित करता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
यह डिवाइस इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ संगत है, जो SMD असेंबली के लिए मानक है। JEDEC मानकों के अनुरूप लीड-फ्री सोल्डर के लिए एक अनुशंसित रीफ्लो प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है। प्रमुख पैरामीटर में प्रीहीट चरण (आमतौर पर 150-200°C, अधिकतम 120 सेकंड), नियंत्रित तापमान वृद्धि जिससे पीक तापमान 260°C से अधिक न हो, और लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (TAL) शामिल हैं, जिसमें पीक तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड तक रहना चाहिए। यह प्रोफ़ाइल थर्मल शॉक को कम से कम करते हुए सोल्डर जोड़ों के पूर्ण निर्माण को सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन की गई है।
6.2 संचालन और भंडारण सावधानियां
ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) संवेदनशीलता:LED स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने के प्रति संवेदनशील हैं। एंटीस्टैटिक वातावरण में कलाई पट्टी और ग्राउंडिंग उपकरणों का उपयोग करके संचालन करने की दृढ़तापूर्वक सिफारिश की जाती है।
नमी संवेदनशीलता:虽然器件在带有干燥剂的防潮袋中运输,但一旦打开包装,如果在环境条件下(<30°C,<60% RH)存储,应在1周内使用。对于开封后需要更长时间存储的情况,应将其保存在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。在原始包装外存储超过一周的元件,在焊接前需要进行烘烤处理(约60°C,至少20小时),以去除吸收的湿气,防止回流焊接过程中出现“爆米花”现象。
6.3 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का ही उपयोग करें। एलईडी को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोने की सलाह दी जाती है। अनिर्दिष्ट रसायन प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन या लेंस को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
LTST-C295TGKRKT उद्योग-मानक पैकेजिंग में आता है और स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त है। घटकों को 8mm चौड़ी बम्प वाली कैरियर टेप पर रखा जाता है और फिर 7 इंच (178mm) व्यास के रील पर लपेटा जाता है। प्रत्येक पूर्ण रील में 4000 टुकड़े होते हैं। छोटी मात्राओं के लिए, न्यूनतम पैक मात्रा 500 टुकड़े है। कैरियर टेप और रील विनिर्देश ANSI/EIA-481 मानक के अनुरूप हैं। टॉप कवर टेप घटक पॉकेट को सील करती है, और रील में मशीन के सही लोडिंग को सुनिश्चित करने के लिए ओरिएंटेशन इंडिकेटर शामिल होता है।
8. एप्लिकेशन नोट और डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
प्रत्येक रंग चिप (हरी और लाल रोशनी) को स्वतंत्र रूप से संचालित किया जाना चाहिए। प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला जोड़ा जाना चाहिए ताकि आवश्यक फॉरवर्ड करंट (आमतौर पर 20mA) निर्धारित किया जा सके। रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vबिजली की आपूर्ति- VF) / IFहरे और लाल एलईडी चिप्स के अग्र वोल्टेज में अंतर के कारण, एक सामान्य बिजली आपूर्ति वोल्टेज का उपयोग करने पर समान धारा प्राप्त करने के लिए प्रत्येक रंग के लिए अलग-अलग प्रतिरोध मानों की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, 5V बिजली आपूर्ति का उपयोग करते हुए: Rहरा प्रकाश= (5V - 3.3V) / 0.02A = 85Ω; Rलाल प्रकाश= (5V - 2.1V) / 0.02A = 145Ω (विशिष्ट V का उपयोग करते हुएFमान)।
8.2 थर्मल प्रबंधन
कम बिजली की खपत के बावजूद, लंबे जीवनकाल और स्थिर प्रदर्शन के लिए PCB पर अच्छी थर्मल डिजाइन अभी भी महत्वपूर्ण है। विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम करंट रेटिंग के करीब संचालन में, हीट सिंक के रूप में पैड के चारों ओर पर्याप्त तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करें। गर्मी पैदा करने वाले घटकों को सीधे LED के बगल में रखने से बचें।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
130 डिग्री का व्यापक देखने का कोण इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है। अधिक दिशात्मक प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइड प्लेट का उपयोग किया जा सकता है। वॉटर व्हाइट लेंस चिप का सबसे शुद्ध रंग प्रदान करता है, लेकिन यदि नरम, अधिक समान रूप का स्वरूप चाहिए, तो बाहरी रूप से डिफ्यूज़ लेंस या कोटिंग लगाई जा सकती है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTST-C295TGKRKT का मुख्य विभेदीकरण इसकी अल्ट्रा-थिन 0.55mm पैकेजिंग में प्राप्त द्वि-रंग कार्यक्षमता है। दो अलग-अलग मोनोक्रोमैटिक एलईडी का उपयोग करने की तुलना में, यह पीसीबी स्थान बचाता है और असेंबली को सरल बनाता है। हरे प्रकाश के निर्माण के लिए InGaN का उपयोग, GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, उच्च दक्षता और चमक प्रदान करता है। AlInGaP लाल चिप उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्रदान करती है। अधिक विशेष या मैन्युअल रूप से असेंबल किए गए समाधानों की तुलना में, मानक रिफ्लो प्रक्रिया और टेप-एंड-रील पैकेजिंग के साथ इसकी संगतता इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक लागत-प्रभावी विकल्प बनाती है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
प्रश्न: क्या मैं हरे और लाल एलईडी को एक साथ चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन उन्हें स्वतंत्र सर्किट द्वारा संचालित किया जाना चाहिए (यानी, स्वतंत्र करंट पथ जिनमें उनके अपने करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स हों)। एक ही रेसिस्टर के साथ उन्हें समानांतर में चलाने की सलाह नहीं दी जाती है, क्योंकि उनके अलग-अलग फॉरवर्ड वोल्टेज गुणों के कारण करंट असमान रूप से वितरित हो जाएगा।
प्रश्न: मॉडल या ऑर्डरिंग में बिनिंग कोड (R, S, T, AP, AQ, आदि) का क्या अर्थ है?
उत्तर: ये कोड एलईडी की चमक तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के संदर्भ में प्रदर्शन श्रेणी निर्दिष्ट करते हैं। उत्पाद में एक समान उपस्थिति प्राप्त करने के लिए, एक ही श्रेणी के एलईडी को निर्दिष्ट करना और उपयोग करना महत्वपूर्ण है। उपलब्ध श्रेणियों के लिए आपूर्तिकर्ता से परामर्श लें।
प्रश्न: क्या इस एलईडी के लिए हीट सिंक की आवश्यकता है?
उत्तर: आमतौर पर आवश्यकता नहीं होती, क्योंकि इसकी बिजली खपत कम है (≤76mW)। हालांकि, इष्टतम जीवनकाल, विशेष रूप से उच्च तापमान वाले वातावरण में प्राप्त करने के लिए, अच्छे पीसीबी थर्मल डिज़ाइन अभ्यासों, जैसे कि ग्राउंड प्लेन से जुड़े थर्मल पैड का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी का उपयोग रिवर्स वोल्टेज संकेत के लिए कर सकता हूं?
उत्तर: नहीं। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। 5V से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से क्षति हो सकती है। रिवर्स पोलैरिटी सुरक्षा के लिए, सर्किट में एक बाहरी डायोड का उपयोग किया जाना चाहिए।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण
केस स्टडी 1: पोर्टेबल डिवाइस स्टेटस इंडिकेटर:स्मार्टफोन या टैबलेट में, यह एलईडी यूएसबी पोर्ट के पास स्थित हो सकता है। हरा प्रकाश चिप "पूरी तरह चार्ज" का संकेत दे सकता है, जबकि लाल प्रकाश चिप "चार्जिंग जारी" का संकेत दे सकता है। अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल इसे आधुनिक उपकरणों की कॉम्पैक्ट यांत्रिक सीमाओं के अनुकूल बनाती है।
केस स्टडी 2: इंडस्ट्रियल कंट्रोल पैनल:मशीन ऑपरेटर पैनल पर, द्वि-रंगी एलईडी स्पष्ट स्थिति जानकारी प्रदान कर सकती है। उदाहरण के लिए, हरा रंग "सिस्टम तैयार" और लाल रंग "खराबी या अलार्म" दर्शाता है। चौड़ा व्यूइंग एंगल सुनिश्चित करता है कि स्थिति फैक्ट्री फ्लोर के विभिन्न स्थानों से दिखाई दे।
केस स्टडी 3: ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:यद्यपि यह प्राथमिक प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन सूक्ष्म बटन बैकलाइटिंग या एंबिएंट लाइटिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसका रंग मोड के अनुसार बदल सकता है (उदाहरण के लिए, सामान्य मोड बनाम नाइट मोड)। मजबूत पैकेजिंग और योग्य सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल इसे ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल के लिए उपयुक्त बनाती है, हालांकि विशिष्ट ऑटोमोटिव-ग्रेड प्रमाणन की आवश्यकता हो सकती है।
12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
LED का कार्य सिद्धांत अर्धचालक p-n जंक्शन में विद्युत-उत्सर्जन पर आधारित है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश का रंग (तरंगदैर्ध्य) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है।InGaNसामग्री प्रणाली में व्यापक बैंडगैप होती है, जो हरे, नीले और सफेद प्रकाश का उत्सर्जन करने में सक्षम है।AlInGaPयह सामग्री प्रणाली लाल, नारंगी और पीले प्रकाश का उत्पादन करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। एक ही पैकेज में दो ऐसे चिप्स को समायोजित करके, एक कॉम्पैक्ट द्वि-रंगीय प्रकाश स्रोत बनाया जाता है।
13. उद्योग रुझान एवं विकास
SMD LED के रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश उत्पादन), छोटे पैकेज आकार और उच्च एकीकरण की ओर निरंतर विकसित हो रहे हैं। द्वि-रंगीय और RGB (लाल, हरा, नीला) LED अधिक सामान्य होते जा रहे हैं, क्योंकि वे गतिशील रंग मिश्रण और अधिक जटिल उपयोगकर्ता इंटरफेस को सक्षम करते हैं। साथ ही, ऑटोमोटिव और औद्योगिक बाजारों की मांगों को पूरा करने के लिए उच्च तापमान की स्थितियों में विश्वसनीयता और प्रदर्शन में सुधार के लिए एक मजबूत प्रेरणा भी है। इसके अलावा, जैसा कि इस 0.55mm ऊंचे पैकेज में देखा गया है, लघुकरण का रुझान तेजी से पतले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास का समर्थन कर रहा है। अंतर्निहित अर्धचालक सामग्री, विशेष रूप से हरे और नीले प्रकाश के लिए उपयोग की जाने वाली, अपनी दक्षता बढ़ाने के लिए निरंतर शोध का विषय है, एक चुनौती जिसे ऐतिहासिक रूप से "green gap" के रूप में जाना जाता है।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
एलईडी प्रौद्योगिकी 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 साधन 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 लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (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 वस्तु के वास्तविक रंग को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग 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 better 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 | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | रंग प्रतिपादन एवं 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 प्रकाशित 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। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल 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, जिससे अधिक होने पर यह 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 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 इम्यूनिटी (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 कार्यशील 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 चमक 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। |
| 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, एनकैप्सुलेशन 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 स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय 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, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर 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 समूहित करें, 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 | 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 अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का 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 जलाए रखते हुए, 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 प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |