सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी विनिर्देश विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 व्हाइट एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) ग्रेडिंग
- 3.3 व्हाइट एलईडी ह्यू (रंग) ग्रेडिंग
- 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पार्ट नंबर और पिन असाइनमेंट
- 5.2 पैकेज आयाम
- 5.3 अनुशंसित पैड आयाम
- 6. सोल्डरिंग, असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश
- 6.1 सोल्डरिंग प्रक्रिया
- 6.2 सफाई
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 रील टेप विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग नोट एवं डिज़ाइन विचार
- 8.1 अपेक्षित उपयोग
- 8.2 सर्किट डिज़ाइन
- 8.3 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 11. डिज़ाइन केस स्टडी उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. तकनीकी रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
- 4. पैकेजिंग एवं सामग्री
- पांच। गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह। परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन वाले ड्यूल-कलर सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। इस घटक में एक ही पैकेज के भीतर दो स्वतंत्र LED चिप्स एकीकृत हैं: एक सफेद प्रकाश उत्सर्जित करता है और दूसरा नारंगी प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह डिज़ाइन उन अनुप्रयोगों के लिए तैयार किया गया है जिन्हें कई संकेतक स्थितियों की आवश्यकता होती है या सघन स्थान से रंग-कोडित संकेतन की आवश्यकता होती है।
यह एलईडी उन्नत अर्धचालक सामग्री से निर्मित है। सफेद प्रकाश InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) आधारित चिप द्वारा उत्पन्न होता है, जबकि नारंगी प्रकाश AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) आधारित चिप से प्राप्त होता है। यह संयोजन दोनों सामग्री प्रणालियों की दक्षता और चमक विशेषताओं का पूरा लाभ उठाता है।
इस उत्पाद के प्रमुख लाभों में RoHS (प्रतिबंधित पदार्थ) निर्देश के अनुपालन, हरित उत्पाद के रूप में नामित किया जाना, और मानक उच्च-मात्रा विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता शामिल है। यह स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के लिए उपयुक्त टेप और रील पैकेजिंग में आता है और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए रेटेड है, जो इसे आधुनिक PCB असेंबली लाइनों के लिए आदर्श विकल्प बनाता है।
2. तकनीकी विनिर्देश विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
इन सीमाओं से परे डिवाइस को संचालित करने से स्थायी क्षति हो सकती है। रेटिंग परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट की गई है।
- शक्ति अपव्यय:श्वेत प्रकाश: 72 mW, नारंगी प्रकाश: 75 mW। यह पैरामीटर LED द्वारा निरंतर संचालन में ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति को परिभाषित करता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट:श्वेत प्रकाश: 100 mA, नारंगी प्रकाश: 80 mA। यह अनुमत अधिकतम पल्स करंट (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) है, जो अल्पकालिक उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश के लिए उपयुक्त है।
- डीसी फॉरवर्ड करंट:श्वेत प्रकाश: 20 mA, नारंगी प्रकाश: 30 mA। यह दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट है।
- रिवर्स वोल्टेज:दोनों रंगों के लिए 5 V। इस मान से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है। निरंतर रिवर्स वोल्टेज संचालन निषिद्ध है।
- तापमान सीमा:कार्य तापमान: -20°C से +80°C; भंडारण तापमान: -30°C से +100°C। ये कार्यात्मक और गैर-कार्यशील भंडारण के लिए पर्यावरणीय सीमाएं परिभाषित करते हैं।
- इन्फ्रारेड सोल्डरिंग शर्तें:260°C को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, यह मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल के साथ इसकी संगतता को परिभाषित करता है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
ये Ta=25°C और परीक्षण धारा (IF) 5mA पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- ल्यूमिनस तीव्रता (Iv):प्रकाश उत्पादन का अनुभवजन्य माप। सफेद प्रकाश: न्यूनतम 45.0 mcd, विशिष्ट (अनिर्दिष्ट), अधिकतम 180.0 mcd। नारंगी प्रकाश: न्यूनतम 11.2 mcd, विशिष्ट (अनिर्दिष्ट), अधिकतम 71.0 mcd। तीव्रता को एक फिल्टर से मेल खाने वाले सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है जो मानव आंख के फोटोपिक प्रतिक्रिया (CIE वक्र) से मेल खाता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):दोनों रंगों के लिए यह लगभग 130 डिग्री है। यह वह कोण है जिस पर चमक की तीव्रता अपने शिखर मान की आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज के प्रसार की सीमा को परिभाषित करता है।
- अग्र वोल्टेज (VF):LED के चालू होने पर वोल्टेज ड्रॉप। सफेद प्रकाश: विशिष्ट 2.85V, अधिकतम 3.15V। नारंगी प्रकाश: विशिष्ट 2.00V, अधिकतम 2.40V। यह सर्किट डिजाइन और करंट-सीमित रोकनेवाला गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):नारंगी LED के लिए, विशिष्ट मान 611 nm है। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ वर्णक्रमीय शक्ति वितरण सबसे अधिक होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):नारंगी LED के लिए, विशिष्ट मान 605 nm है। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख उस रंग का प्रतिनिधित्व करने वाला मानती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होता है।
- वर्णक्रमीय रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):ऑरेंज एलईडी के लिए, विशिष्ट 20 एनएम। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
- क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स (x, y):व्हाइट एलईडी के लिए, सीआईई 1931 चार्ट पर विशिष्ट मान (0.3, 0.3) है। ±0.01 की सहनशीलता लागू होती है। ये निर्देशांक सफेद प्रकाश के कलर पॉइंट को सटीक रूप से परिभाषित करते हैं।
- रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर, दोनों रंगों के लिए अधिकतम 10 μA, यह दर्शाता है कि डिवाइस अपनी सीमा के भीतर रिवर्स बायस्ड होने पर न्यूनतम लीकेज करंट रखता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियां:एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। संभावित या विनाशकारी क्षति को रोकने के लिए, हैंडलिंग के दौरान ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक मैट और उपकरण जैसे उचित ईएसडी सावधानियां आवश्यक हैं।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को उनके प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है। किसी विशिष्ट बैच का विशिष्ट बिन कोड उसके पैकेजिंग पर अंकित होता है।
3.1 व्हाइट एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
LED को IF=5mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1V है।
- बिन A: 2.55V - 2.70V
- बिन B: 2.70V - 2.85V
- बिन C: 2.85V - 3.00V
- बिन D: 3.00V - 3.15V
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) ग्रेडिंग
व्हाइट एलईडी (IF=5mA पर, प्रत्येक ग्रेड सहनशीलता ±15%):
- ग्रेड P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
- ग्रेड Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd
- ग्रेड R: 112.0 mcd - 180.0 mcd
ऑरेंज एलईडी (IF=5mA पर):
- ग्रेड L: 11.2 mcd - 18.0 mcd
- ग्रेड M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
- ग्रेड N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
- ग्रेड P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
3.3 व्हाइट एलईडी ह्यू (रंग) ग्रेडिंग
श्वेत प्रकाश के रंग बिंदु को CIE 1931 चार्ट पर IF=5mA पर इसके क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) के आधार पर ग्रेड किया जाता है। छह ग्रेड (S1 से S6) क्रोमैटिसिटी चार्ट पर विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्रों द्वारा परिभाषित किए जाते हैं। प्रत्येक ग्रेड के भीतर (x, y) निर्देशांक के लिए ±0.01 का सहनशीलता मान लागू होता है। यह विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच दृश्य रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
डेटाशीट में उपकरण व्यवहार को ग्राफिक रूप से दर्शाने वाले विशिष्ट विशेषता वक्रों का उल्लेख किया गया है। हालांकि विशिष्ट चार्ट्स पाठ में पुन: प्रस्तुत नहीं किए गए हैं, लेकिन उनमें आम तौर पर शामिल होते हैं:
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम अग्र धारा:दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बढ़ता है, आमतौर पर एक उप-रैखिक संबंध, दक्षता परिवर्तन को उजागर करता है।
- अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:डायोड की I-V विशेषता प्रदर्शित करता है, जो थर्मल प्रबंधन और ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, यह थर्मल डिजाइन का एक महत्वपूर्ण कारक है।
- स्पेक्ट्रल पावर वितरण:नारंगी एलईडी के लिए, यह वक्र प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाएगा, जो 611 nm पर केंद्रित और 20 nm की अर्ध-चौड़ाई वाला होगा।
डिजाइनरों के लिए गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धारा, तापमान) में प्रदर्शन का अनुमान लगाने और अनुप्रयोग सर्किट को अनुकूलित करने के लिए ये वक्र महत्वपूर्ण हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पार्ट नंबर और पिन असाइनमेंट
पार्ट नंबर:LTW-C235DSKF-5A
लेंस रंग:पीला (प्रकाश प्रसार और बंद होने पर उपस्थिति को प्रभावित करता है)।
उत्सर्जन रंग और पिन असाइनमेंट:
- InGaN व्हाइट LED चिप: पिन 1 और 2 से जुड़ी।
- AlInGaP ऑरेंज LED चिप: पिन 3 और 4 से जुड़ी।
यह 4-पिन कॉन्फ़िगरेशन दोनों रंगों के स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देता है।
5.2 पैकेज आयाम
यह एलईडी ईआईए (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक एसएमडी पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, मानक सहनशीलता ±0.10 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। डेटाशीट में विस्तृत आयाम चित्र शामिल है जो पैकेज की लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और अन्य महत्वपूर्ण यांत्रिक विशेषताओं को दर्शाता है जो पीसीबी पैड डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5.3 अनुशंसित पैड आयाम
रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पीसीबी पैड लेआउट प्रदान किया गया है। इन आयामों का पालन करने से सही सोल्डर फ़िलेट, यांत्रिक स्थिरता और तापीय राहत बनाने में मदद मिलती है।
6. सोल्डरिंग, असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश
6.1 सोल्डरिंग प्रक्रिया
यह उपकरण इन्फ्रारेड (आईआर) रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ पूरी तरह संगत है। अनुशंसित रिफ्लो प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है, जिसमें 260°C पर 10 सेकंड के लिए पीक तापमान की स्थिति है, जो सामान्य लीड-फ्री सोल्डर आवश्यकताओं के अनुरूप है। एलईडी पैकेज या चिप को थर्मल क्षति से बचाने के लिए अनुशंसित प्रोफ़ाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6.2 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो केवल निर्दिष्ट रसायनों का उपयोग करना चाहिए। अनिर्दिष्ट विलायक एपॉक्सी लेंस या पैकेज को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं। अनुशंसित विधि कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोना है।
6.3 भंडारण की शर्तें
सीलबंद पैकेजिंग (डिसिकेंट के साथ):≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (आरएच) पर भंडारित करें। इस स्थिति में शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
खोली गई पैकेजिंग:घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। नमी-रोधी बैग खोलने के एक सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
दीर्घकालिक भंडारण (खोला हुआ):एक सप्ताह से अधिक के भंडारण के लिए, कृपया घटकों को ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में रखें।
पुनः बेकिंग:मूल पैकेजिंग के बाहर एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहीत एलईडी को, अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव (पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए, सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 रील टेप विनिर्देश
एलईडी एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7-इंच (लगभग 178 मिमी) व्यास के रील पर लपेटी जाती है। यह पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानक के अनुरूप है।
- प्रति रील मात्रा:3000 पीस।
- शेष न्यूनतम आर्डर मात्रा (MOQ):500 पीस।
- कवर टेप:कैरियर टेप में खाली स्थानों को कवर टेप से सील कर दिया जाता है।
- गुम हिस्सा:रील पर अनुमत अधिकतम लगातार लुप्त घटकों की संख्या दो है।
विनिर्देश पुस्तिका में स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप (पॉकेट आकार, पिच आदि) और रील (हब व्यास, फ्लैंज व्यास आदि) के विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं।
8. अनुप्रयोग नोट एवं डिज़ाइन विचार
8.1 अपेक्षित उपयोग
यह एलईडी मानक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, जिसमें ऑफिस ऑटोमेशन उपकरण, संचार उपकरण और घरेलू उपकरण शामिल हैं, के लिए डिज़ाइन किया गया है। उन अनुप्रयोगों के लिए जिनमें अत्यधिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है और विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे एविएशन, मेडिकल सिस्टम, सुरक्षा उपकरण), डिजाइन अपनाने से पहले विशिष्ट परामर्श और प्रमाणन की आवश्यकता होती है।
8.2 सर्किट डिज़ाइन
- करंट लिमिटिंग:प्रत्येक रंग के LED के लिए बाहरी करंट लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना आवश्यक है। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF, जहाँ VF विशिष्ट रंग/बैच का फॉरवर्ड वोल्टेज है और IF वांछित ऑपरेटिंग करंट है (जो DC फॉरवर्ड करंट रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए)।
- थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि बिजली की खपत कम है, पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या थर्मल वियास सुनिश्चित करने से जंक्शन तापमान को कम बनाए रखने में मदद मिलती है, जिससे प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल बना रहता है।
- समानांतर/श्रृंखला कनेक्शन:VF में भिन्नता के कारण, LED को सीधे समानांतर में जोड़ने की सामान्यतः सिफारिश नहीं की जाती है, क्योंकि इससे करंट असंतुलन हो सकता है। समान चमक प्राप्त करने के लिए, एक साझा करंट लिमिटिंग रेसिस्टर वाले श्रृंखला कनेक्शन को प्राथमिकता दी जाती है।
8.3 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- स्टेटस इंडिकेटर:द्वि-रंग कार्य कई स्थितियों की अनुमति देता है (उदाहरण के लिए, सफेद प्रकाश = चालू, नारंगी प्रकाश = स्टैंडबाय, द्वि-रंग = चेतावनी)।
- कीबोर्ड या आइकन बैकलाइट:विभिन्न रंगों की बैकलाइट का विकल्प।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:राउटर, चार्जर या ऑडियो उपकरण जैसे उपकरणों में बिजली, कनेक्शन या मोड संकेतक।
- ऑटोमोटिव इंटीरियर संकेतक:(यदि विशिष्ट अनुप्रयोग वातावरण प्रमाणन के माध्यम से प्रमाणित किया गया है)।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
यह द्विरंगी एलईडी विशिष्ट अनुप्रयोगों में स्पष्ट लाभ प्रदान करती है:
- दो एकल-रंग एलईडी की तुलना:पीसीबी स्थान की बचत, माउंटिंग समय/लागत में कमी (एक घटक बनाम दो), और दोनों प्रकाश स्रोतों की सटीक यांत्रिक संरेखण सुनिश्चित करना।
- सामग्री प्रौद्योगिकी:अनुकूलित चिप सामग्री का उपयोग (सफेद प्रकाश के लिए InGaN, नारंगी प्रकाश के लिए AlInGaP), संभावित रूप से कम कुशल फॉस्फर-रूपांतरित नारंगी प्रकाश के बजाय, अपने-अपने स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और चमक प्राप्त करना।
- रिवर्स माउंट डिज़ाइन:"रिवर्स माउंट" का उल्लेख एक पैकेजिंग डिज़ाइन को इंगित करता है जहां मुख्य प्रकाश उत्सर्जन सब्सट्रेट या एक विशिष्ट दिशा के माध्यम से होता है, जो मानक शीर्ष-उत्सर्जक पैकेजिंग की तुलना में कुछ प्रकाशीय डिज़ाइनों के लिए फायदेमंद हो सकता है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
Q1: क्या मैं सफेद और नारंगी एलईडी को एक साथ अधिकतम डीसी करंट पर चला सकता हूं?
A1: हां, लेकिन पैकेज पर कुल बिजली की खपत पर विचार करना होगा। सफेद एलईडी को 20mA (~2.85V=57mW) और नारंगी एलईडी को 30mA (~2.00V=60mW) पर चलाने से कुल लगभग 117mW बनता है, जो उनकी अलग-अलग पावर रेटिंग (72mW, 75mW) से अधिक है। पूर्ण करंट पर एक साथ काम करने के लिए, जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा में रखने के लिए डेराटिंग या बेहतर थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता हो सकती है।
Q2: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A2: पीक वेवलेंथ (λP=611 nm) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर एलईडी सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करती है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd=605 nm) एक धारणात्मक माप है; यह एकवर्णी प्रकाश की तरंगदैर्ध्य है जिसका रंग मानक मानव प्रेक्षक के लिए एलईडी के आउटपुट रंग के समान होता है। ये आमतौर पर अलग-अलग होते हैं, खासकर संतृप्त रंगों के लिए।
Q3: बैग खोलने के बाद भंडारण आर्द्रता आवश्यकताएं अधिक सख्त क्यों हैं?
A3: सीलबंद बैग में नमी सोखने वाला (डेसिकेंट) होता है ताकि अत्यंत कम आर्द्रता स्तर बनाए रखा जा सके और एलईडी को नमी अवशोषण से बचाया जा सके। एक बार खोलने के बाद, घटक परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आ जाते हैं। प्लास्टिक पैकेजिंग द्वारा अवशोषित नमी उच्च तापमान रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान तेजी से भाप में फैल सकती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या दरार पड़ना ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकता है।
Q4: ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड को कैसे समझें?
A4: उत्पाद प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, आपको ऑर्डर करते समय आवश्यक VF, Iv और टोन बिन निर्दिष्ट करने चाहिए। उदाहरण के लिए, आप "LTW-C235DSKF-5A, VF बिन B, व्हाइट Iv बिन Q, ऑरेंज Iv बिन M, टोन बिन S3" का अनुरोध कर सकते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि आपके उत्पादन बैच के सभी LED में निकट से मेल खाने वाली विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं हों।
11. डिज़ाइन केस स्टडी उदाहरण
परिदृश्य:एक नेटवर्क स्विच के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करें, जिसमें तीन स्थितियाँ हों: ऑफ, लिंक एक्टिव (व्हाइट लाइट) और डेटा ट्रांसमिशन (ऑरेंज लाइट ब्लिंकिंग)।
कार्यान्वयन:एकल LTW-C235DSKF-5A का उपयोग करें। माइक्रोकंट्रोलर (MCU) के दो GPIO पिन हैं, प्रत्येक एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से एक LED रंग से जुड़ा है।
गणना:3.3V पावर सप्लाई का उपयोग करें, अच्छी दृश्यता और पावर बचत के लिए लक्ष्य करंट 10mA है।
- श्वेत प्रकाश (VF~2.85V) के लिए: R = (3.3V - 2.85V) / 0.01A = 45 Ω। मानक 47 Ω रोकनेवाला का उपयोग करें।
- नारंगी प्रकाश (VF~2.00V) के लिए: R = (3.3V - 2.00V) / 0.01A = 130 Ω। मानक 130 Ω या 120 Ω रोकनेवाला का उपयोग करें।
PCB लेआउट:अनुशंसित पैड लेआउट का उपयोग करें। सोल्डर विकिंग को रोकने के लिए LED के नीचे एक छोटा निषिद्ध क्षेत्र रखें। वांछित स्थिर और टिमटिमाती स्थितियों को प्राप्त करने के लिए MCU फर्मवेयर नियंत्रण पिन।
परिणाम:केवल एक घटक फुटप्रिंट का उपयोग करके, एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय और स्पष्ट बहु-अवस्था संकेतक प्राप्त किया गया।
12. कार्य सिद्धांत
LED एक अर्धचालक डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज चिप के बैंडगैप ऊर्जा से अधिक लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करते हैं। प्रकाश का रंग अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। InGaN सामग्री में व्यापक बैंडगैप होती है, जो नीले/बैंगनी/पराबैंगनी सीमा में उत्सर्जन करने में सक्षम बनाती है; श्वेत प्रकाश आमतौर पर नीले InGaN चिप को पीले फॉस्फोर से लेपित करके और प्रकाश को मिलाकर सफेद दिखाने के लिए उत्पन्न किया जाता है। AlInGaP सामग्री की बैंडगैप स्पेक्ट्रम के लाल, नारंगी, अम्बर और पीले भागों में सीधे उत्सर्जन के लिए उपयुक्त है, जैसा कि इस उपकरण में नारंगी प्रकाश चिप में उपयोग किया जाता है। द्वि-चिप पैकेजिंग दो अर्धचालक जंक्शनों को विद्युतीय रूप से अलग करती है, जिससे उन्हें स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।
13. तकनीकी रुझान
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग का निरंतर विकास। इस द्वि-रंग LED से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:
दक्षता वृद्धि:आंतरिक क्वांटम दक्षता और प्रकाश निष्कर्षण तकनीकों में निरंतर सुधार, समान या कम ड्राइव करंट पर उच्च चमकदार तीव्रता (mcd) प्राप्त करने की ओर ले जाता है, जिससे सिस्टम ऊर्जा दक्षता बढ़ती है।
लघुरूपण:हालांकि यह उत्पाद एक मानक पैकेज का उपयोग करता है, लेकिन उद्योग उच्च-घनत्व इलेक्ट्रॉनिक्स में फिट होने के लिए छोटे पैकेज आकारों (जैसे 0402, 0201 मीट्रिक) की दिशा में लगातार प्रयास कर रहा है, भले ही यह आमतौर पर कुल प्रकाश उत्पादन या ताप अपव्यय की कीमत पर हो।
रंग एकरूपता और ग्रेडिंग:एपिटैक्सियल विकास और निर्माण नियंत्रण में प्रगति VF और क्रोमैटिसिटी में प्राकृतिक भिन्नता को कम कर रही है, जिससे अधिक तंग ग्रेडिंग वितरण होता है, व्यापक ग्रेडिंग की आवश्यकता कम होती है या इन्वेंट्री प्रबंधन सरल होता है।
एकीकृत समाधान:एलईडी ड्राइवर आईसी (कॉन्स्टेंट करंट सोर्स, पीडब्ल्यूएम कंट्रोलर) को सीधे एलईडी पैकेज या मॉड्यूल में एकीकृत करने की प्रवृत्ति ने अंतिम सर्किट डिजाइन को सरल बना दिया है। यह विशिष्ट घटक अभी भी एक अलग, ड्राइवर-रहित एलईडी है।
विश्वसनीयता और जीवनकाल:पैकेजिंग सामग्री (एपॉक्सी रेजिन, सिलिकॉन) और चिप माउंटिंग तकनीक में निरंतर सुधार ने दीर्घकालिक विश्वसनीयता, ल्यूमेन रखरखाव और थर्मल एवं पर्यावरणीय तनाव के प्रति प्रतिरोध को बढ़ाया है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत 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 ल्यूमिनेयर की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि ल्यूमिनेयर 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। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा दिखाने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| रंग सहनशीलता (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापक, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगत (ह्यू) को 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 प्रस्तुति (कलर रेंडरिंग) एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. विद्युत मापदंड
| 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 उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (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 जॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| ESD Immunity | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्चतर 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। |
3. ताप प्रबंधन एवं 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 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 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 के 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। |
4. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील और कम लागत वाला है; सिरेमिक बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु प्रदान करता है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर हीट डिसिपेशन 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 प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच। 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 समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदन श्रेणी | 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 इत्यादि | 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 परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED 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 जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिकी, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करना। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की 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। |