5050 पूर्ण रंग सरफेस माउंट LED डेटाशीट - 5.0x5.0x1.6mm - लाल/हरा/नीला - 150mA - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन पूर्ण-रंग सतह माउंट तकनीक (SMT) एलईडी की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण स्वतंत्र लाल, हरे और नीले अर्धचालक चिप्स को एकल 5050 पैकेज में एकीकृत करता है, जो योगात्मक मिश्रण सिद्धांत के माध्यम से रंगों के एक विस्तृत स्पेक्ट्रम का उत्पादन करने में सक्षम है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य उच्च प्रकाश उत्पादन, व्यापक देखने का कोण प्राप्त करना और स्वचालित संयोजन प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्तता सुनिश्चित करना है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ

• उच्च चमक चिप:उत्कृष्ट प्रकाश उत्पादन प्राप्त करने के लिए उन्नत अर्धचालक सामग्री (लाल प्रकाश के लिए GaInAlP, हरे और नीले प्रकाश के लिए InGaN) का उपयोग किया जाता है।
• SMT पैकेजिंग:सफेद प्लास्टिक SMT पैकेजिंग, मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन, जो बड़े पैमाने पर, स्वचालित PCB असेंबली की सुविधा प्रदान करती है।
• स्वतंत्र चिप नियंत्रण:6-पिन लीड फ्रेम पैकेज में निर्मित, प्रत्येक रंग (लाल, हरा, नीला) के एनोड और कैथोड तक स्वतंत्र रूप से पहुंचा जा सकता है। यह प्रत्येक रंग चैनल को सटीक रूप से स्वतंत्र रूप से संचालित और नियंत्रित करने की अनुमति देता है, जो रंग कैलिब्रेशन और कई एलईडी के श्रृंखला कनेक्शन के लिए महत्वपूर्ण है।
• विस्तृत देखने का कोण:पैकेजिंग डिज़ाइन ने विशिष्ट 120-डिग्री व्यूइंग एंगल (2θ) को प्राप्त किया है।_1/2), जो व्यापक दृश्य कोण सीमा से अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है।
• पर्यावरण अनुपालन:产品为无铅（Pb-free）设计，符合欧盟REACH法规，并满足无卤标准（Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm）。产品本身符合RoHS指令。
• विश्वसनीयता:पूर्व-उपचार JEDEC J-STD-020D Level 3 मानक पर आधारित है, जो यह दर्शाता है कि यह सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान नमी से उत्पन्न तनाव का प्रभावी ढंग से प्रतिरोध कर सकता है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

उच्च चमक, पूर्ण रंग क्षमता और SMT फॉर्म फैक्टर के संयोजन से, यह LED विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें जीवंत, नियंत्रित प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

• मनोरंजन और गेमिंग उपकरण:सजावटी प्रकाश, स्थिति संकेतक और इंटरैक्टिव लाइटिंग प्रभावों के लिए उपयोग किया जाता है।
• सूचना प्रदर्शन बोर्ड:बहुरंगी संकेतन की आवश्यकता वाले साइनबोर्ड, सूचना पट्ट और अन्य डिस्प्ले के लिए उपयोग किया जाता है।
• मोबाइल डिवाइस फ्लैशलाइट:अपने छोटे आकार और रंग क्षमता के साथ, यह मोबाइल फोन और डिजिटल कैमरों के लिए कैमरा फ्लैश या फिल लाइट के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त है।
• लाइट गाइड ट्यूब अनुप्रयोग:इसकी चौड़ा दृष्टिकोण और बिंदु प्रकाश स्रोत विशेषताएं इसे लाइट गाइड प्लेट या लाइट पाइप में युग्मन के लिए, साइड-लिट पैनल या इंडिकेटर लाइट सिस्टम के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती हैं।

2. तकनीकी विशिष्टताएँ और गहन विवेचन

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं दी जा सकती।

• फॉरवर्ड करंट (I_F):प्रत्येक रंग (लाल, हरा, नीला) के लिए 150 mA। विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर DC करंट यह है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):प्रत्येक रंग के लिए 200 mA, केवल पल्स स्थितियों में अनुमति है (ड्यूटी साइकिल 1/10, आवृत्ति 1 kHz)। निरंतर रेटेड मूल्य को क्षणिक रूप से भी पार करने से चिप के प्रदर्शन में गिरावट आ सकती है।
• पावर डिसिपेशन (P_d):लाल प्रकाश: 420 mW; हरा/नीला प्रकाश: 555 mW। यह 25°C परिवेश तापमान पर पैकेज द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम ऊष्मा है। संचालन के दौरान इस सीमा से अधिक न होने को सुनिश्चित करने के लिए उचित PCB थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण है।
• जंक्शन तापमान (T_j):अधिकतम 115°C। अर्धचालक चिप का स्वयं का तापमान इस मान से अधिक नहीं होना चाहिए।
• कार्यशील एवं भंडारण तापमान:-40°C से +85°C (ऑपरेटिंग), -40°C से +100°C (स्टोरेज)।
• सोल्डरिंग तापमान:रिफ्लो सोल्डरिंग: पीक तापमान 260°C, अधिकतम 10 सेकंड। हैंड सोल्डरिंग: 350°C, अधिकतम 3 सेकंड। पैकेज क्रैकिंग या आंतरिक बॉन्ड वायर क्षति को रोकने के लिए ये तापमान प्रोफाइल महत्वपूर्ण हैं।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ (Ta=25°C)

ये मानक परीक्षण स्थितियों (परिवेश तापमान 25°C, प्रत्येक रंग I_F=150mA) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• ल्यूमिनस फ्लक्स (I_v):कुल दृश्यमान प्रकाश उत्पादन।
  • लाल प्रकाश: विशिष्ट मान 25 लुमेन (lm), सीमा 13.9-39.8 lm।
  • हरा प्रकाश: विशिष्ट मान 40 lm, सीमा 13.9-51.7 lm।
  • नीला प्रकाश: विशिष्ट मान 8.5 lm, सीमा 4.9-18.1 lm।
• दीप्त तीव्रता (I_v):विशिष्ट दिशा में प्रकाश उत्पादन (कैंडेला)। विशिष्ट मान 7550 mcd (लाल), 12100 mcd (हरा) और 2550 mcd (नीला) हैं।
• देखने का कोण (2θ_1/2):विशिष्ट मान 120 डिग्री (सीमा 110-130 डिग्री)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता चरम मान की कम से कम आधी होती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):प्रकाश का अनुभूत रंग।
  • लाल प्रकाश: विशिष्ट मान 622 nm (617-629 nm)।
  • हरा प्रकाश: विशिष्ट मान 525 nm (518-530 nm).
  • नीला प्रकाश: विशिष्ट मान 457 nm (455-470 nm).
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):LED के दोनों सिरों पर परीक्षण धारा के तहत वोल्टेज ड्रॉप।
  • लाल प्रकाश: विशिष्ट मान 2.3V (1.8-2.8V)।
  • हरा प्रकाश: विशिष्ट मान 3.4V (2.7-3.7V)।
  • नीला प्रकाश: विशिष्ट मान 3.2V (2.7-3.7V).
  कृपया लाल प्रकाश और नीले/हरे प्रकाश के वोल्टेज के बीच के महत्वपूर्ण अंतर पर ध्यान दें, जिसके लिए प्रत्येक चैनल के लिए स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग सर्किट डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है।
• रिवर्स करंट (I_R):5V रिवर्स बायस पर अधिकतम 10 μA। LED रिवर्स वोल्टेज ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रकाशिक और विद्युत मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है। इससे डिजाइनर उन उपकरणों का चयन कर सकते हैं जो विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए रंग और चमक एकरूपता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग

LED को 150mA पर मापे गए उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। पूर्ण न्यूनतम-अधिकतम विनिर्देश सीमा को कवर करने के लिए प्रत्येक रंग की ग्रेडिंग सीमा ओवरलैप होती है।

• लाल प्रकाश (R):बिनिंग R1 से R4 तक, 13.9 lm से 39.8 lm को कवर करता है।
• हरा प्रकाश (G):बिनिंग G1 से G5 तक, 13.9 lm से 51.7 lm को कवर करता है।
• नीला प्रकाश (B):ग्रेड B1 से B5 तक, 4.9 lm से 18.1 lm को कवर करता है।

प्रत्येक ग्रेड के भीतर चमकदार प्रवाह मान में ±11% की सहनशीलता की अनुमति है।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

LED को उसके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर बिन किया जाता है, ताकि सर्किट डिज़ाइन और पावर सप्लाई चयन में सहायता मिल सके।

• रेड लाइट:एकल ग्रेड "1828", 1.8V से 2.8V तक कवर करता है।
• 绿光 & Blue light:एकल ग्रेड "2737", 2.7V से 3.7V तक कवर करता है।

±0.1V की सहनशीलता की अनुमति है।

3.3 Dominant Wavelength Binning

रंग-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, यह सबसे महत्वपूर्ण ग्रेडिंग है, जो रंग टोन की एकरूपता सुनिश्चित करती है।

• रेड लाइट:Binning RA (617-621 nm), RB (621-625 nm), RC (625-629 nm).
• Green light:Binning GA to GD (518-530 nm, approximately in 3nm steps).
• Blue light:BA से BE तक ग्रेडिंग (455-470 nm, लगभग 3nm के चरणों में)।

प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए ±1nm की सहनशीलता की अनुमति है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 स्पेक्ट्रम वितरण

एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम वितरण वक्र प्रत्येक चिप द्वारा विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दर्शाता है। लाल प्रकाश चिप लगभग 622nm के केंद्रीय तरंगदैर्ध्य वाली एक संकीर्ण बैंड में प्रकाश उत्सर्जित करती है। हरा प्रकाश चिप लगभग 525nm पर और नीला प्रकाश चिप लगभग 457nm पर प्रकाश उत्सर्जित करती है। संतृप्त रंग प्राप्त करने के लिए इन स्पेक्ट्रम शिखरों की शुद्धता बहुत महत्वपूर्ण है। अनुभूत चमक को समझने के लिए इस वक्र की तुलना मानक मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र (V(λ)) से की जानी चाहिए।

4.2 विकिरण पैटर्न

रेडिएशन पैटर्न डायग्राम प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण (सापेक्ष तीव्रता बनाम कोण) को दर्शाता है। यह वक्र इसके व्यापक, लैम्बर्टियन-जैसे उत्सर्जन पैटर्न की पुष्टि करता है, जिसका विशिष्ट देखने का कोण 120 डिग्री है, केंद्रीय क्षेत्र में तीव्रता काफी एकसमान है और किनारों की ओर क्षीण होती है।

4.3 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

ब्लू LED चिप (और अन्य चिप्स) का I-V कर्व करंट और वोल्टेज के बीच एक घातांकीय संबंध दर्शाता है। थ्रेशोल्ड वोल्टेज (ब्लू/ग्रीन लगभग 2.7V, रेड लगभग 1.8V) से नीचे, लगभग कोई करंट प्रवाहित नहीं होता। इस सीमा के पार जाने पर, वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ करंट तेजी से बढ़ता है। इस विशेषता के कारण, थर्मल रनवे को रोकने और स्थिर प्रकाश आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए, कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के उपयोग की आवश्यकता होती है।

4.4 डोमिनेंट वेवलेंथ बनाम फॉरवर्ड करंट

लाल, हरे और नीले चिप्स के ये वक्र दर्शाते हैं कि उत्सर्जन रंग (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) ड्राइव करंट के साथ कैसे बदलता है। आमतौर पर, करंट बढ़ने पर जंक्शन तापमान बढ़ता है, जिससे तरंगदैर्ध्य में मामूली बदलाव होता है (InGaN-आधारित हरे/नीले एलईडी के लिए, आमतौर पर लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर)। उन अनुप्रयोगों के लिए यह प्रभाव महत्वपूर्ण है जिन्हें विभिन्न चमक स्तरों पर सटीक रंग स्थिरता बनाए रखने की आवश्यकता होती है।

4.5 सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम अग्र धारा

यह वक्र ड्राइव करंट के एक फलन के रूप में प्रकाश उत्पादन (संदर्भ मान के सापेक्ष) का वर्णन करता है। यह आमतौर पर कम करंट पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च करंट पर, तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्ति या रोल-ऑफ हो सकता है। यह वक्र चमक और दक्षता/ऊष्मा के बीच व्यापार-बंद को प्रकट करता है।

4.6 अधिकतम अनुमेय अग्र धारा बनाम तापमान

यह डीरेटिंग वक्र थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। यह परिवेश (या केस) तापमान के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम सुरक्षित निरंतर फॉरवर्ड करंट दिखाता है। तापमान बढ़ने के साथ, अधिकतम अनुमेय करंट रैखिक रूप से घटता है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अनुमेय करंट 25°C पर 150mA रेटेड मान से काफी कम है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करने के लिए इस ग्राफ का उपयोग करना चाहिए कि एलईडी को एप्लिकेशन के कार्य वातावरण में अत्यधिक ड्राइव न किया जाए।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

LED uses standard 5050 SMT package. Key dimensions are as follows:

• पैकेज लंबाई: 5.0 mm
• पैकेज चौड़ाई: 5.0 mm
• पैकेज ऊंचाई (सामान्य): 1.6 mm

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.1mm है। डेटाशीट में विस्तृत आयामी चित्र (शीर्ष दृश्य, पार्श्व दृश्य और तल दृश्य) प्रदान किए गए हैं, जो पिन लेआउट और यांत्रिक विशेषताओं को दर्शाते हैं।

5.2 पिन व्यवस्था और ध्रुवीयता पहचान

इस पैकेज में छह पिन हैं, जो दो पंक्तियों में व्यवस्थित हैं, प्रत्येक में तीन पिन। शीर्ष से देखने पर, पिन संख्या आमतौर पर वामावर्त दिशा में होती है। डेटाशीट आरेख लाल, हरे और नीले चिप के एनोड और कैथोड पिनों को स्पष्ट रूप से इंगित करता है। असेंबली के दौरान LED को रिवर्स बायस होने से रोकने के लिए सही ध्रुवीयता पहचान महत्वपूर्ण है। तल दृश्य में आमतौर पर PCB पर अभिविन्यास में सहायता के लिए एक ध्रुवीयता चिह्न (जैसे चम्फर या डॉट) शामिल होता है।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स

अनुशंसित इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया पैरामीटर है।

• शिखर तापमान:अधिकतम 260°C।
• लिक्विडस रेखा से ऊपर समय (टीएएल):सोल्डर जॉइंट का मेल्टिंग पॉइंट से ऊपर का समय नियंत्रित होना चाहिए, आमतौर पर पीक तापमान पर 10 सेकंड तक रहने की सलाह दी जाती है।
• Heating/Cooling Rate:प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक बॉन्डिंग वायर पर थर्मल शॉक को कम करने के लिए हीटिंग और कूलिंग दर (उदाहरण के लिए, 1-3°C/सेकंड) को नियंत्रित करने की सलाह दी जाती है।

JEDEC J-STD-020D Level 3 नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) के लिए सावधानियों का पालन करना अनिवार्य है। यदि घटक निर्दिष्ट फ्लोर लाइफ से अधिक समय तक परिवेशी वायु के संपर्क में रहा है, तो "पॉपकॉर्न" प्रभाव (त्वरित जल वाष्प विस्तार के कारण पैकेज दरार) को रोकने के लिए रिफ्लो से पहले बेकिंग आवश्यक है।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग की आवश्यकता है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:

• सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान अधिकतम 350°C तक सीमित रखें।
• प्रत्येक पिन के संपर्क समय को अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित रखें।
• LED में अत्यधिक ऊष्मा संचारित होने से रोकने के लिए, सोल्डर जॉइंट और पैकेज बॉडी के बीच के पिन पर हीट सिंक (जैसे कि ट्वीजर) का उपयोग करें।

6.3 भंडारण की शर्तें

घटक को उसके मूल नमी-रोधी बैग में, सिलिका जेल के साथ, -40°C से +100°C के तापमान पर, गैर-संघनन वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। एक बार सीलबंद बैग खोलने के बाद, घटक के परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आने की अवधि उसके MSL स्तर (Level 3) द्वारा सीमित है।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

7.1 रील और कैरियर टेप विनिर्देश

LED, उभरे हुए कैरियर टेप रील के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित प्लेसमेंट मशीनों के लिए उपयुक्त है।

• कैरियर टेप आयाम:पॉकेट आयाम (आयाम A): 5.70±0.10 mm, (आयाम B): 5.38±0.10 mm, गहराई (आयाम C): 1.60±0.10 mm.
• रील आयाम:मानक 13 इंच (330mm) रील आयाम प्रदान किए गए हैं.
• प्रति रील मात्रा:मानक पैकेजिंग प्रति रील 1000 पीस है। न्यूनतम ऑर्डर मात्रा प्रति रील 250 या 500 पीस हो सकती है।

7.2 लेबल विवरण

रील लेबल में उस रील पर एलईडी ग्रेडिंग को निर्दिष्ट करने वाला कोड शामिल होता है:

• CAT:चमकदार तीव्रता स्तर (लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग के आधार पर).
• HUE:प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (तरंगदैर्ध्य बिनिंग कोड).
• REF:फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (वोल्टेज बिनिंग कोड).
• LOT No:ट्रेस करने योग्य बैच नंबर।
• P/N:पूर्ण उत्पाद संख्या।
• QTY:रील पर मात्रा।

आवेदन के लिए आवश्यक विशिष्ट ऑप्टिकल और विद्युत विशेषताओं वाले उपकरण प्राप्त करने के लिए, ऑर्डर करते समय इन कोड्स का परामर्श करना महत्वपूर्ण है।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

चूंकि लाल प्रकाश (∼2.3V) और हरे/नीले प्रकाश (∼3.4V) चिप्स के फॉरवर्ड वोल्टेज अलग-अलग होते हैं, इसलिए यदि समान धारा चाहिए, तो एकल करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करके साधारण श्रृंखला कनेक्शन इष्टतम समाधान नहीं है। अनुशंसित विधि प्रत्येक रंग चैनल के लिए स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना है, या इससे भी बेहतर, मल्टी-चैनल वाले समर्पित कॉन्स्टेंट-करंट LED ड्राइवर IC का उपयोग करना है। इससे यह सुनिश्चित होता है कि बिजली आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन या V_Fस्तर में अंतर कैसा भी हो, सुसंगत चमक और रंग बनाए रखा जा सकता है। चौड़ाई मॉडुलन (PWM) डिमिंग और रंग मिश्रण के लिए पसंदीदा विधि है, क्योंकि यह ड्यूटी साइकिल बदलते समय स्थिर धारा (और इस प्रकार स्थिर रंग बिंदु) बनाए रख सकती है।

8.2 ताप प्रबंधन

प्रत्येक LED की बिजली खपत 0.555W (150mA पर हरा/नीला) तक हो सकती है। जब एक सर्किट बोर्ड पर कई LEDs का उपयोग किया जाता है, तो कुल ताप उत्पादन काफी महत्वपूर्ण हो सकता है। उचित तापीय डिजाइन महत्वपूर्ण है:

• PCB लेआउट:पर्याप्त तांबे की पन्नी क्षेत्र (थर्मल पैड) वाला PCB का उपयोग करें और इसे एलईडी के थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या पिन से जोड़कर गर्मी संचालित करें।
• थर्मल वियास:एलईडी पैड के नीचे थर्मल वियास का एक समूह व्यवस्थित करें, ताकि गर्मी आंतरिक ग्राउंड लेयर या सर्किट बोर्ड के पिछले हिस्से तक पहुंच सके।
• डिरेटिंग:अधिकतम करंट बनाम तापमान डिरेटिंग कर्व का अवश्य संदर्भ लें। उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों में, जंक्शन तापमान 115°C से नीचे रखने के लिए ड्राइव करंट को तदनुसार कम करना चाहिए।

8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन

120 डिग्री का चौड़ा व्यू एंगल सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए फायदेमंद है, लेकिन फोकस्ड बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है। लाइट गाइड ट्यूब अनुप्रयोगों के लिए, इसका छोटा ल्यूमिनस एरिया और चौड़ा व्यू एंगल कुशल कपलिंग के लिए फायदेमंद है। कलर मिक्सिंग डिज़ाइन करते समय, लक्ष्य स्थान पर समान मिश्रित रंग प्राप्त करने के लिए लाल, हरे और नीले एमिशन पैटर्न के स्थानिक ओवरलैप पर विचार करना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

Compared to earlier RGB LED packages or discrete monochrome LEDs, this device offers several key advantages:

• Integration Level:तीन चिप्स एक SMT पैकेज में एकीकृत हैं, जो तीन अलग-अलग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में पीसीबी स्थान बचाता है और असेंबली को सरल बनाता है।
• स्वतंत्र नियंत्रण:6-पिन डिज़ाइन प्रत्येक रंग के लिए वास्तव में स्वतंत्र एनोड/कैथोड पहुंच प्रदान करता है, जो सामान्य एनोड या सामान्य कैथोड वाले 4-पिन आरजीबी एलईडी की तुलना में अधिक लचीलापन देता है। यह अधिक जटिल ड्राइविंग योजनाओं को सक्षम बनाता है, जैसे कि उच्च वोल्टेज संचालन के लिए श्रृंखला कनेक्शन।
• प्रदर्शन:"अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस" चिप का उपयोग, यह दर्शाता है कि मानक उत्पादों की तुलना में समान पैकेज आकार में इसकी दक्षता और प्रकाश उत्पादन अधिक है।
• अनुपालन:आधुनिक पर्यावरणीय नियमों (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त) के साथ पूर्ण अनुपालन एक बुनियादी आवश्यकता है, लेकिन यहाँ इसे स्पष्ट रूप से पुष्ट किया गया है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

10.1 Can I drive all three colors using a single 5V power supply and one resistor?

यह इष्टतम समाधान नहीं है। हरे और नीले LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (∼3.4V) 5V सप्लाई के तहत करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए केवल ∼1.6V छोड़ता है, जो स्थिर करंट नियंत्रण की अनुमति देता है। हालाँकि, लाल LED (∼2.3V) के अपने रेसिस्टर पर ∼2.7V का वोल्टेज ड्रॉप होगा। तीनों रंगों के लिए एक ही रेसिस्टर मान का उपयोग करने से, अलग-अलग V_Fमानों के कारण, करंट और चमक के स्तर में बहुत बड़ा अंतर होगा। स्वतंत्र रेसिस्टर्स या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवरों का उपयोग करना आवश्यक है।

10.2 What is the difference between luminous flux (lm) and luminous intensity (mcd)?

प्रकाश प्रवाह (लुमेन) एक प्रकाश स्रोत द्वारा सभी दिशाओं में उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की कुल मात्रा को मापता है। चमकदार तीव्रता (कैंडेला) मापती है कि एक विशिष्ट दिशा में प्रकाश स्रोत कितना चमकीला दिखाई देता है। इस तरह के चौड़े देखने के कोण वाले LED के लिए, तीव्रता मान आमतौर पर अक्ष पर मापी गई चरम (पीक) होती है। कुल प्रकाश प्रवाह प्रकाश व्यवस्था के समग्र प्रकाश उत्पादन को बेहतर ढंग से दर्शाता है, जबकि चमकदार तीव्रता एक विशिष्ट कोण से देखे जाने वाले संकेतक प्रकाश से संबंधित है।

10.3 इस RGB LED का उपयोग करके सफेद प्रकाश कैसे प्राप्त करें?

सफेद प्रकाश लाल, हरे और नीले प्रकाश को उचित तीव्रता में मिलाकर उत्पन्न किया जाता है। सटीक अनुपात विशिष्ट रंगमिति लक्ष्य (जैसे, ठंडा सफेद, गर्म सफेद) और व्यक्तिगत LED की वर्णक्रमीय विशेषताओं पर निर्भर करता है। चिप दक्षता और बिनिंग में भिन्नताओं के कारण, एक सुसंगत, उच्च-गुणवत्ता वाला सफेद बिंदु प्राप्त करने के लिए आमतौर पर सिस्टम के भीतर व्यक्तिगत कैलिब्रेशन या प्रतिक्रिया के लिए रंग सेंसर के उपयोग की आवश्यकता होती है। यह समर्पित सफेद LED फॉस्फर का उपयोग करने की तुलना में अधिक जटिल है।

10.4 अधिकतम जंक्शन तापमान केवल 115°C क्यों है?

जंक्शन तापमान सीमा एलईडी चिप, बॉन्डिंग तार और पैकेजिंग में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों द्वारा निर्धारित की जाती है। अत्यधिक गर्मी प्रदर्शन ह्रास तंत्र को तेज करती है, प्रकाश उत्पादन (ल्यूमेन रखरखाव) को कम करती है, और विनाशकारी विफलता का कारण बन सकती है। अधिकतम T_jया अधिकतम T के निकट

पर संचालन डिवाइस के सेवा जीवन को महत्वपूर्ण रूप से कम कर देगा। अच्छा थर्मल डिजाइन संचालन के दौरान जंक्शन तापमान को यथासंभव कम रखने का लक्ष्य रखता है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

11.1 उदाहरण: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरण स्थिति संकेतक

स्मार्ट होम डिवाइस में, एक 5050 RGB LED कई स्टेटस कोड प्रदान कर सकता है: लाल त्रुटि दर्शाता है, हरा तैयारी दर्शाता है, नीला ब्लूटूथ पेयरिंग दर्शाता है, पीला (लाल+हरा) स्टैंडबाय आदि दर्शाता है। चौड़ा व्यूइंग एंगल किसी भी दिशा से दृश्यता सुनिश्चित करता है। तीन PWM-सक्षम GPIO पिन और तीन करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स (जैसे, 3.3V या 5V पावर स्रोत से लगभग 20mA ड्राइव करते समय 15-20Ω) वाला एक साधारण माइक्रोकंट्रोलर इस LED को चला सकता है। कम करंट जीवनकाल बढ़ाता है और ऊष्मा को न्यूनतम करता है।

11.2 उदाहरण: छोटे साइनबोर्ड बैकलाइट

एक्रिलिक साइनबोर्ड के किनारे रोशनी के लिए, ऐसे कई एलईडी को किनारे के साथ रखा जा सकता है। उनका चौड़ा व्यूइंग एंगल प्रकाश को एक्रिलिक में युग्मित करने में सहायता करता है। उन्हें श्रृंखला में व्यवस्थित करके (उदाहरण के लिए, सभी लाल, सभी हरे, सभी नीले एलईडी अलग-अलग श्रृंखलाओं में), उच्च वोल्टेज, कम करंट वाले ड्राइवरों का उपयोग किया जा सकता है, जिससे दक्षता बढ़ती है। स्वतंत्र नियंत्रण साइनबोर्ड के रंग को गतिशील रूप से प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। थर्मल प्रबंधन में यह सुनिश्चित करना शामिल है कि एक्रिलिक या माउंटिंग सबस्ट्रेट पूरे एलईडी ऐरे से उत्पन्न ऊष्मा को दूर कर सके।

12. कार्य सिद्धांत

यह उपकरण अर्धचालक सामग्री में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब p-n जंक्शन पर लगाया गया अग्र वोल्टेज चिप की बैंडगैप ऊर्जा से अधिक हो जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश का रंग (तरंगदैर्ध्य) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है: लाल प्रकाश (∼622 nm) के लिए GaInAlP सामग्री का उपयोग किया जाता है, जबकि हरा (∼525 nm) और नीला (∼457 nm) प्रकाश InGaN सामग्री का उपयोग करता है। इन विभिन्न सामग्रियों से बने तीन स्वतंत्र अर्धचालक चिप्स को एक परावर्तक कप के अंदर स्थापित किया जाता है और पूर्ण LED पैकेज बनाने के लिए पारदर्शी या विसरित रेजिन में एनकैप्सुलेट किया जाता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान