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 ग्रीन चिप तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 ऑरेंज चिप तीव्रता ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
- 4.4 तापमान निर्भरता
- 5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 पिन असाइनमेंट
- 5.3 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो प्रोफाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 क्लीनिंग
- 6.4 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियां
- 7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप एवं रील विनिर्देश
- 7.2 भंडारण स्थितियाँ
- 8. अनुप्रयोग नोट एवं डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 13. उद्योग रुझान
- LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTST-C155TGKFKT मॉडल के द्वि-रंगीय सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण एक अल्ट्रा-थिन पैकेज में दो अलग-अलग सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है: हरा प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप और नारंगी प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए AlInGaP (एल्यूमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप। इसका डिज़ाइन आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली प्रक्रियाओं और कॉम्पैक्ट द्वि-रंगीय संकेतन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग परिदृश्यों को पूरा करने के लिए है।
इस LED का मुख्य लाभ इसकी अत्यंत कम 1.10mm पैकेजिंग ऊंचाई है, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव इंटीरियर और पोर्टेबल उपकरणों जैसे सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों के लिए महत्वपूर्ण है। यह ROHS (प्रतिबंधित पदार्थ) निर्देश के अनुरूप एक पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद है। डिवाइस 8mm कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटी जाती है, और उच्च-गति स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत है जिनका उपयोग बड़े पैमाने पर विनिर्माण में किया जाता है। इसका डिज़ाइन इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ भी संगत है और लीड-मुक्त (Pb-free) असेंबली मानकों का अनुपालन करता है।
लक्षित बाजार में विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरण शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय दोहरी-स्थिति संकेतन की आवश्यकता होती है, जिसमें ऑफिस ऑटोमेशन उपकरण, संचार उपकरण, घरेलू उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड संकेतक शामिल हैं। प्रत्येक रंग के लिए स्वतंत्र एनोड/कैथोड पिन स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देते हैं, जिससे स्थिति सिग्नल संकेतन, बिजली संकेतन या बहु-स्थिति उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस प्रतिक्रिया प्राप्त की जा सकती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
इन सीमाओं से परे उपकरण को संचालित करने से स्थायी क्षति हो सकती है। रेटिंग परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट की गई है।
- शक्ति अपव्यय (Pd):हरे चिप के लिए 76 mW, नारंगी चिप के लिए 75 mW। यह पैरामीटर अनुमत अधिकतम तापीय हानि शक्ति को परिभाषित करता है। इस मान से अधिक होने पर जंक्शन तापमान अत्यधिक हो सकता है और प्रदर्शन ह्रास तेज हो सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):हरे के लिए 100 mA, नारंगी के लिए 80 mA। यह 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई पर अनुमत अधिकतम पल्स करंट है। यह निरंतर DC रेटिंग से काफी अधिक है और अल्पकालिक उच्च चमक पल्स अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
- DC फॉरवर्ड करंट (IF):हरे के लिए 20 mA, नारंगी के लिए 30 mA। यह मानक चमक और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के तहत अनुशंसित निरंतर संचालन करंट है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):दोनों रंग 5 V के लिए हैं। डिवाइस सीमित रिवर्स बायस सुरक्षा प्रदान करता है। इसका डिज़ाइन AC ऑपरेशन या सर्किट डिज़ाइन में रिवर्स बायस स्थितियों के लिए उपयुक्त नहीं है।
- ऑपरेटिंग तापमान सीमा:-20°C से +80°C। LED इस परिवेश के तापमान सीमा के भीतर सामान्य रूप से कार्य कर सकती है।
- भंडारण तापमान सीमा:-30°C से +100°C।
- इन्फ्रारेड सोल्डरिंग शर्तें:260°C पीक तापमान को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के लिए मानक स्थिति है।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये Ta=25°C, IF=20mA स्थितियों में मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- ल्यूमिनस तीव्रता (IV):यह अनुभूत चमक है। हरे रंग के लिए, यह न्यूनतम 71.0 mcd से अधिकतम 280.0 mcd तक होती है। नारंगी रंग के लिए, यह 45.0 mcd से 180.0 mcd तक होती है। किसी विशिष्ट यूनिट की तीव्रता उसके बिनिंग कोड द्वारा निर्धारित होती है (धारा 3 देखें)। माप CIE फोटोपिक मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र का पालन करते हैं।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):दोनों रंगों के लिए आमतौर पर 130 डिग्री होता है। यह विस्तृत कोण उस पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जब प्रकाश तीव्रता अक्षीय मान की आधी हो जाती है, जिससे LED उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है जिन्हें व्यापक दृष्टिकोण से दिखाई देने की आवश्यकता होती है।
- पीक एमिशन वेवलेंथ (λP):हरा (InGaN) आमतौर पर 525 nm होता है, नारंगी (AlInGaP) आमतौर पर 611 nm होता है। यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के उच्चतम बिंदु से संबंधित तरंगदैर्ध्य है।
- डोमिनेंट वेवलेंथ (λd):हरा आमतौर पर 525 nm होता है, नारंगी आमतौर पर 605 nm होता है। यह मान CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो प्रकाश की अनुभूत रंग को सबसे अच्छी तरह दर्शाता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):हरा आमतौर पर 35.0 nm, और नारंगी आमतौर पर 17.0 nm होता है। नारंगी AlInGaP चिप में संकीर्ण स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ होती है, जो व्यापक हरे स्पेक्ट्रम की तुलना में अधिक संतृप्त और शुद्ध रंग उत्पन्न करती है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):हरा 20mA पर आमतौर पर 3.3 V (अधिकतम 3.5 V)। नारंगी 20mA पर आमतौर पर 2.0 V (अधिकतम 2.4 V)। नारंगी चिप का कम VFका अर्थ है समान ड्राइव करंट पर कम बिजली की खपत। ये मान ड्राइवर सर्किट में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
- रिवर्स करंट (IR):जब 5V रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है, तो हरा अधिकतम 10 µA, और नारंगी अधिकतम 20 µA होता है। यह परीक्षण केवल विशेषता निर्धारण के लिए है; डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए उपयुक्त नहीं है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
LED को उनके मापी गए ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर बिन किया जाता है ताकि उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। विशिष्ट चमक स्तर वाले अनुप्रयोगों के लिए, बिन कोड ऑर्डरिंग जानकारी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
3.1 ग्रीन चिप तीव्रता ग्रेडिंग
- ग्रेडिंग कोड Q:न्यूनतम 71.0 mcd, अधिकतम 112.0 mcd।
- ग्रेडिंग कोड R:न्यूनतम 112.0 mcd, अधिकतम 180.0 mcd।
- ग्रेडिंग कोड S:न्यूनतम 180.0 mcd, अधिकतम 280.0 mcd।
3.2 ऑरेंज चिप तीव्रता ग्रेडिंग
- ग्रेडिंग कोड P:न्यूनतम मान 45.0 mcd, अधिकतम मान 71.0 mcd।
- ग्रेडिंग कोड Q:न्यूनतम 71.0 mcd, अधिकतम 112.0 mcd।
- ग्रेडिंग कोड R:न्यूनतम 112.0 mcd, अधिकतम 180.0 mcd।
सहनशीलता:प्रत्येक परिभाषित ग्रेड के भीतर तीव्रता सहनशीलता +/-15% है। यह मामूली माप और उत्पादन भिन्नताओं को ध्यान में रखता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का उल्लेख किया गया है, जो गैर-मानक परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि विशिष्ट चार्ट पाठ में पुन: प्रस्तुत नहीं किए गए हैं, लेकिन उनके निहितार्थ का विश्लेषण निम्नानुसार है।
4.1 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
प्रत्येक चिप (हरी/नारंगी) का I-V कर्व एक विशिष्ट डायोड घातांकीय संबंध प्रदर्शित करेगा। नारंगी AlInGaP चिप का कर्व नेक वोल्टेज (~2.0V) हरी InGaN चिप (~3.3V) की तुलना में कम होता है। आवश्यक बिजली की आपूर्ति वोल्टेज निर्धारित करने और यूनिटों एवं तापमान में चमक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए निरंतर धारा ड्राइवर को डिजाइन करने में यह ग्राफ महत्वपूर्ण है।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
यह कर्व आमतौर पर अनुशंसित ऑपरेटिंग रेंज (अधिकतम 20-30mA) के भीतर ड्राइव करंट और लाइट आउटपुट के बीच लगभग रैखिक संबंध दिखाता है। LED को रेटेड DC करंट से अधिक पर चलाने से चमक बढ़ती है, लेकिन इसकी कीमत उच्च बिजली की खपत, कम दक्षता और जंक्शन तापमान में वृद्धि के कारण सेवा जीवन कम होने के रूप में चुकानी पड़ती है।
4.3 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
उद्धृत स्पेक्ट्रोग्राम हरी (चौड़ा, ~35nm) और नारंगी (संकरा, ~17nm) चिप्स के बीच स्पेक्ट्रल हाफ-विड्थ के अंतर को दर्शाएगा। नारंगी चिप का संकीर्ण उत्सर्जन AlInGaP तकनीक की विशेषता है, जो उच्च रंग शुद्धता प्रदान करता है। यह उन इंडिकेटर अनुप्रयोगों के लिए आमतौर पर आदर्श होता है जहां रंग भेद महत्वपूर्ण है।
4.4 तापमान निर्भरता
LED का प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। यद्यपि प्रदान किए गए पाठ में विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन विशिष्ट विशेषताओं में शामिल हैं: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ, चमक की तीव्रता कम हो जाती है; मुख्य तरंगदैर्ध्य में मामूली बदलाव (आमतौर पर कुछ नैनोमीटर); और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) तापमान बढ़ने के साथ घट जाता है। उच्च परिवेशी तापमान के संपर्क में आने वाले अनुप्रयोगों के लिए, इन कारकों को थर्मल प्रबंधन और सर्किट डिजाइन में अवश्य ध्यान में रखा जाना चाहिए।
5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
यह LED उद्योग-मानक EIA पैकेज आकृति का उपयोग करता है। इसकी प्रमुख यांत्रिक विशेषता 1.10 मिमी की अधिकतम ऊंचाई (H) के साथ इसका अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल है। पीसीबी पैड डिजाइन के लिए आवश्यक अन्य सभी महत्वपूर्ण आयाम, जैसे लंबाई, चौड़ाई और पिन पिच, पैकेज ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं, जिसमें मानक सहनशीलता ±0.10 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
5.2 पिन असाइनमेंट
इस डिवाइस में चार पिन हैं। LTST-C155TGKFKT मॉडल के लिए:
- पिन 1 और 3 को आवंटित किया गया हैहराInGaN चिप (एनोड और कैथोड)।
- पिन 2 और 4 को आवंटित किया गया हैनारंगीAlInGaP चिप (एनोड और कैथोड)।
5.3 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट
अनुशंसित PCB पैड पैटर्न (पैकेज) प्रदान किया गया है। रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने, टॉम्बस्टोनिंग (घटक खड़ा होना) रोकने और सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए इस पैटर्न का पालन करना महत्वपूर्ण है। पैड डिज़ाइन सोल्डर फिलेट निर्माण और ताप अपव्यय को ध्यान में रखता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो प्रोफाइल
एक सुझाई गई लीड-फ्री प्रक्रिया इन्फ्रारेड (IR) रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल शामिल है। यह प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों के अनुरूप है, जिसके प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीट:150°C से 200°C।
- प्रीहीट समय:अधिकतम 120 सेकंड, ताकि सर्किट बोर्ड और घटकों को धीरे-धीरे गर्म किया जा सके और थर्मल शॉक को कम से कम किया जा सके।
- पीक तापमान:अधिकतम 260°C।
- लिक्विडस से ऊपर का समय:घटक को पीक तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड तक उजागर किया जाना चाहिए। रिफ्लो सोल्डरिंग अधिकतम दो बार की जानी चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 300°C से अधिक तापमान पर सेट सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। प्रत्येक पिन का सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए और केवल एक बार किया जाना चाहिए, ताकि प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक बॉन्डिंग वायर को थर्मल क्षति से बचाया जा सके।
6.3 क्लीनिंग
अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई एजेंटों का उपयोग न करें। यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोएं। शक्तिशाली सॉल्वेंट एपॉक्सी लेंस या पैकेज मार्किंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
6.4 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियां
LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज और वोल्टेज सर्ज के प्रति संवेदनशील है। संचालन के दौरान ग्राउंडेड कलाई पट्टा या एंटीस्टैटिक दस्ताने पहनने की सलाह दी जाती है। ESD क्षति को रोकने के लिए सभी असेंबली उपकरणों और कार्य स्टेशनों को ठीक से ग्राउंडेड होना चाहिए, जो तत्काल प्रकट नहीं हो सकती है लेकिन दीर्घकालिक विश्वसनीयता को कम कर देती है।
7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
7.1 कैरियर टेप एवं रील विनिर्देश
Components are supplied on 7-inch (178 mm) diameter reels in embossed carrier tape per ANSI/EIA-481 standard.
- Carrier tape width:8 mm.
- Quantity per reel:3000 pieces.
- Minimum Order Quantity (MOQ):Remaining quantity is 500 pieces.
- Cover tape:खाली घटक खांचे को शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है।
- लापता घटक:रील विनिर्देश के अनुसार, अधिकतम दो लगातार लापता एलईडी (खाली खांचे) की अनुमति है।
7.2 भंडारण स्थितियाँ
सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। डिसिकेंट के साथ सीलबंद नमी-रोधी बैग में शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।खोला गया पैकेज:मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को 30°C / 60% RH से अधिक वातावरण में संग्रहित नहीं किया जाना चाहिए। खोलने के बाद एक सप्ताह के भीतत इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरा करने की सिफारिश की जाती है।दीर्घकालिक भंडारण (खोला गया):सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में डिसिकेंट के साथ संग्रहित करें। यदि मूल पैकेजिंग से एक सप्ताह से अधिक समय तक बाहर संग्रहित किया जाता है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेकिंग की सिफारिश की जाती है।
8. अनुप्रयोग नोट एवं डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
जब वोल्टेज स्रोत (जैसे 5V या 3.3V पावर रेल) से ड्राइव किया जाता है, तो प्रत्येक LED चिप (हरी और नारंगी) को एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF। डेटाशीट में अधिकतम V का उपयोग करें।F, यह सुनिश्चित करने के लिए कि सबसे खराब स्थिति में करंट I से अधिक न हो।F(अधिकतम)। उदाहरण के लिए, 5V पावर स्रोत से हरे LED को ड्राइव करना, लक्ष्य I।F20mA है: R = (5V - 3.5V) / 0.020A = 75 Ω। मानक 75Ω या 82Ω रेसिस्टर उपयुक्त हैं। सटीक नियंत्रण या मल्टीप्लेक्सिंग के लिए, कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के उपयोग की सिफारिश की जाती है।
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि बिजली की खपत कम है (76/75 mW), लेकिन चमक और जीवनकाल को बनाए रखने के लिए PCB पर प्रभावी थर्मल प्रबंधन बहुत महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च परिवेश के तापमान पर या उच्च करंट से ड्राइव करने पर। सुनिश्चित करें कि PCB लेआउट हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए LED पैड के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र प्रदान करता है। अन्य गर्मी पैदा करने वाले घटकों को पास में रखने से बचें।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
वाटर क्लियर लेंस एक विस्तृत, फैलाव वाला देखने का कोण प्रदान करता है। अधिक दिशात्मक बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, LED के ऊपर द्वितीयक ऑप्टिकल घटक (जैसे लाइट पाइप या लेंस) स्थापित किए जा सकते हैं। डुअल-कलर फीचर समायोजित करंट के साथ दोनों चिप्स को एक साथ ड्राइव करके तीसरा रंग (उदाहरण के लिए, पीला रंग) बनाने की अनुमति देता है, लेकिन वांछित क्रोमैटिसिटी प्राप्त करने के लिए इसके लिए सावधानीपूर्वक करंट नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
LTST-C155TGKFKT निम्नलिखित प्रमुख विशेषताओं के माध्यम से बाजार में अपनी एक अलग पहचान बनाता है:अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल (1.10mm):कई मानक SMD LED की तुलना में यह एक महत्वपूर्ण लाभ है, जो इसे आधुनिक स्मार्टफोन, टैबलेट और लैपटॉप जैसे अल्ट्रा-थिन उपकरणों में उपयोग करने योग्य बनाता है।दोहरा चिप, स्वतंत्र नियंत्रण:कुछ दो-रंग LED जो सामान्य एनोड या कैथोड का उपयोग करते हैं, उनके विपरीत यह डिवाइस पूर्णतः स्वतंत्र पिन प्रदान करता है। यह अधिक डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है, जो अतिरिक्त मल्टीप्लेक्सिंग जटिलता के बिना स्वतंत्र ड्राइवर सर्किट और अधिक जटिल सिग्नल पैटर्न के उपयोग की अनुमति देता है।सामग्री प्रौद्योगिकी:हरे चिप के निर्माण के लिए InGaN और नारंगी चिप के लिए AlInGaP का उपयोग, संबंधित रंगों के लिए चुनी गई उच्च दक्षता वाली अर्धचालक सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है, जो अच्छी चमक और रंग स्थिरता प्रदान करता है।निर्माण तत्परता:स्वचालित प्लेसमेंट और मानक लीड-मुक्त रिफ्लो प्रोफाइल के साथ पूर्ण संगतता, उच्च-मात्रा निर्माताओं के लिए असेंबली लागत और जटिलता को कम करती है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
Q1: क्या मैं हरे और नारंगी LED को एक साथ चला सकता हूँ?A: हाँ, पिन स्वतंत्र हैं। आप एक, दूसरे, या दोनों को एक साथ चला सकते हैं। सुनिश्चित करें कि आपका बिजली स्रोत और सर्किट संयुक्त धारा (उदाहरण के लिए, यदि दोनों 20mA हैं तो 50mA तक) प्रदान कर सकता है।
Q2: चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?A: चरम तरंगदैर्ध्य (λP) स्पेक्ट्रम में उच्चतम तीव्रता वाले बिंदु की भौतिक तरंगदैर्ध्य है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) मानव आँख के रंग दृष्टि (CIE आरेख) के आधार पर गणना किए गए मान हैं, जो अनुभूत रंग से सबसे अच्छा मेल खाते हैं। वे आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन विशेष रूप से व्यापक स्पेक्ट्रम के लिए पूरी तरह से समान नहीं होते हैं।
Q3: रिवर्स वोल्टेज रेटिंग केवल 5V क्यों है?A: LED को रेक्टिफायर डायोड की तरह रिवर्स वोल्टेज को रोकने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। 5V रेटिंग प्रोसेसिंग या परीक्षण के दौरान आकस्मिक रिवर्स बायस के लिए एक सुरक्षा सीमा है। सर्किट डिज़ाइन में, यदि AC सिग्नल या द्वि-दिशात्मक बस से जुड़ा है, तो हमेशा LED पोलैरिटी सही सुनिश्चित करें या इसे श्रृंखला में जुड़े डायोड द्वारा सुरक्षित रखें।
Q4: ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड को कैसे समझें?A: बिनिंग कोड (उदाहरण के लिए, हरा "S", नारंगी "R") गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम ल्यूमिनस तीव्रता निर्दिष्ट करते हैं। उत्पाद लाइन में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, कृपया अपने वितरक को वांछित बिनिंग कोड निर्दिष्ट करें। यदि निर्दिष्ट नहीं किया जाता है, तो आपको उत्पाद रेंज के भीतर किसी भी उपलब्ध बिन से घटक प्राप्त हो सकते हैं।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: उपभोक्ता उपकरण के लिए द्वि-अवस्था पावर संकेतक।एक पोर्टेबल बैटरी-संचालित उपकरण चार्ज स्थिति दर्शाने के लिए इस LED का उपयोग करता है। डिज़ाइन लक्ष्य हैं: नारंगी "चार्जिंग" दर्शाता है, हरा "पूरी तरह चार्ज" दर्शाता है।कार्यान्वयन विधि:माइक्रोकंट्रोलर (MCU) में दो GPIO पिन हैं। प्रत्येक पिन एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (धारा 8.1 में वर्णित गणना के अनुसार) के माध्यम से एक LED रंग के एनोड से जुड़ा होता है। कैथोड ग्राउंड से जुड़ा होता है। चार्जिंग के दौरान MCU फर्मवेयर ऑरेंज LED पिन को हाई ड्राइव करता है। जब बैटरी मैनेजमेंट IC पूर्ण चार्ज सिग्नल देता है, तो MCU ऑरेंज पिन को बंद कर देता है और ग्रीन पिन को हाई ड्राइव करता है। इसका अल्ट्रा-थिन पैकेज इसे संकीर्ण बेजल के पीछे फिट होने में सक्षम बनाता है। इसका वाइड व्यूइंग एंगल सभी दिशाओं से स्टेटस देखना सुनिश्चित करता है। कॉमन एनोड प्रकार की तुलना में, जिसमें ग्राउंड स्विच करने की आवश्यकता होती है, स्वतंत्र नियंत्रण फर्मवेयर को सरल बनाता है।
12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो करंट प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस घटना को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप सेमीकंडक्टर से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप सेमीकंडक्टर से होल सक्रिय क्षेत्र (जंक्शन क्षेत्र) में इंजेक्ट होते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन एक होल के साथ पुनर्संयोजित होता है, तो यह एक फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है।InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड):इस सामग्री प्रणाली में व्यापक बैंडगैप होता है, जिसे नीला, हरा और पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। यहां, इसे हरा प्रकाश (लगभग 525 nm पीक) उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड):यह सामग्री प्रणाली लाल, नारंगी और पीले स्पेक्ट्रम क्षेत्रों में उच्च दक्षता के लिए जानी जाती है। यहां, इसे नारंगी प्रकाश (लगभग 611 nm पीक) उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
13. उद्योग रुझान
LTST-C155TGKFKT जैसे SMD LED का विकास कई प्रमुख उद्योग रुझानों का अनुसरण करता है:लघुरूपण:पतले और छोटे घटकों की ओर प्रवृत्ति लगातार अंतिम उत्पादों को पतला और अधिक कॉम्पैक्ट बना रही है। 1.10 मिमी की ऊंचाई इस रुझान का प्रतिनिधित्व करती है।बढ़ी हुई एकीकरण:एक ही पैकेज में कई कार्यों (दो रंगों) का संयोजन, दो अलग-अलग एलईडी के उपयोग की तुलना में, पीसीबी स्थान बचाता है और असेंबली लागत कम करता है।लीड-फ्री और ग्रीन निर्माण:RoHS अनुपालन और लीड-फ्री, उच्च-तापमान रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगतता अब वैश्विक पर्यावरणीय नियमों द्वारा संचालित एक मानक आवश्यकता है।स्वचालित संगतता:टेप और रील पैकेजिंग और पिक-एंड-प्लेस मशीनों के लिए डिज़ाइन उच्च मात्रा, लागत-प्रभावी विनिर्माण के लिए महत्वपूर्ण हैं।प्रदर्शन मानकीकरण:EIA मानक पैकेज और JEDEC रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग पूरे इलेक्ट्रॉनिक आपूर्ति श्रृंखला में अंतरसंचालनीयता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। भविष्य के रुझानों में पतले पैकेज, अधिक कुशल सामग्री और LED पैकेजिंग के भीतर ही ड्राइवर या नियंत्रण तर्क का एकीकरण शामिल हो सकते हैं।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| 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 बचत। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश 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। |
| 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 के वातावरण 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 पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| रंग सहनशीलता (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 लैंपों 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, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतत्व (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 चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | 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 जॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय 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। |
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 पर, 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। | एलईडी 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 पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC तापसहिष्णुता अच्छी, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड-माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर हीट डिसिपेशन 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 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 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 विभेदन ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | 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 की स्थिति 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 सोसायटी मानक | प्रकाशिक, विद्युत और तापीय 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। | अंतर्राष्ट्रीय 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। |