1. उत्पाद अवलोकन
LTST-C28NBEGK-2A एक पूर्ण-रंगीन, अति-पतली सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जो आधुनिक, स्थान-सीमित इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक तीन अलग-अलग एलईडी चिप्स को एक ही, कॉम्पैक्ट पैकेज में एकीकृत करता है, जिससे एक सामान्य फुटप्रिंट से लाल, नीली और हरी रोशनी उत्पन्न करना संभव होता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं को सुविधाजनक बनाना है, साथ ही विभिन्न संकेतक और बैकलाइटिंग कार्यों के लिए उपयुक्त उच्च-चमक आउटपुट प्रदान करना है।
1.1 मुख्य लाभ
यह डिवाइस डिज़ाइनरों और निर्माताओं के लिए कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है। इसकी 0.25 मिमी की अति-पतली प्रोफ़ाइल इसे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है जहाँ ऊर्ध्वाधर स्थान बहुत मूल्यवान है, जैसे कि अति-पतले मोबाइल उपकरणों या डिस्प्ले में। यह पैकेज EIA मानकों का अनुपालन करता है, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगतता सुनिश्चित करता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन सुव्यवस्थित होता है। इसके अलावा, उन्नत InGaN (नीले/हरे के लिए) और AlInGaP (लाल के लिए) अर्धचालक सामग्री के उपयोग से उच्च दीप्त दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्राप्त होती है।
1.2 लक्ष्य बाजार और अनुप्रयोग
यह एलईडी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार और औद्योगिक उपकरण बाजारों को लक्षित करती है। इसके विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं: स्मार्टफोन, टैबलेट और लैपटॉप में कीपैड और कीबोर्ड के लिए स्थिति संकेतक और बैकलाइटिंग; नेटवर्क उपकरण और घरेलू उपकरणों में संकेत और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था; और सूक्ष्म-डिस्प्ले या सजावटी प्रकाश व्यवस्था जहां एक बिंदु स्रोत से कई रंगों की आवश्यकता होती है। इसकी विश्वसनीयता और संगतता इसे पोर्टेबल और स्थिर दोनों प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए एक बहुमुखी विकल्प बनाती है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
सफल सर्किट डिजाइन और प्रदर्शन पूर्वानुमान के लिए विद्युत और प्रकाशिक पैरामीटर की गहन समझ महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
इन सीमाओं से परे डिवाइस संचालित करने से स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम डीसी अग्र धारा (IF) नीले और हरे चिप्स के लिए 10 एमए और लाल चिप के लिए 20 एमए निर्दिष्ट की गई है, सभी 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर। अधिकतम शक्ति अपव्यय नीले/हरे के लिए 38 एमडब्ल्यू और लाल के लिए 50 एमडब्ल्यू है। डिवाइस स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत 40 एमए की शिखर अग्र धारा सहन कर सकता है। संचालन तापमान सीमा -20°C से +80°C तक है, और भंडारण स्थितियाँ -30°C से +85°C तक हैं। घटक को 260°C के शिखर तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड के लिए अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेट किया गया है।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=2mA) के तहत मापे जाते हैं। दीप्त तीव्रता (IV) रंग के अनुसार भिन्न होती है: नीले रंग की सीमा 18.0-45.0 mcd, लाल रंग की 28.0-71.0 mcd, और हरे रंग की 112.0-280.0 mcd होती है। सामान्य दृश्य कोण (2θ1/2) 120 डिग्री है, जो एक विस्तृत, फैलाव वाला प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) पावर सप्लाई डिज़ाइन के लिए एक और महत्वपूर्ण पैरामीटर है: ब्लू और ग्रीन एलईडी का VF रेंज 2.2V से 3.0V है, जबकि रेड एलईडी 2mA पर 1.2V से 2.2V के बीच कार्य करती है। रिवर्स लीकेज करंट (IR) सभी रंगों के लिए 5V के रिवर्स वोल्टेज (V) पर 10 μA से कम होने की गारंटी है।R) 5V के लिए सभी रंगों के लिए।
2.3 स्पेक्ट्रल विशेषताएँ
उत्सर्जित प्रकाश का रंग उसकी तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित किया जाता है। विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) नीले रंग के लिए 465 nm, लाल के लिए 632 nm, और हरे के लिए 518 nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd), जो अनुभूत रंग से अधिक निकटता से संबंधित है, के निर्दिष्ट बिन हैं: नीला 465-475 nm की सीमा में, और हरा 525-535 nm की सीमा में होता है। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ), रंग की शुद्धता का एक सूचक, आमतौर पर नीले के लिए 25 nm, लाल के लिए 20 nm, और हरे के लिए 35 nm होती है। ये मान 1931 CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त किए गए हैं।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 Luminous Intensity Binning
एलईडी को 2mA की मानक परीक्षण धारा पर उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक रंग के लिए न्यूनतम और अधिकतम ज्योति तीव्रता मानों वाले विशिष्ट बिन कोड होते हैं। उदाहरण के लिए, नीले एलईडी को बिन M (18.0-28.0 mcd) और बिन N (28.0-45.0 mcd) में वर्गीकृत किया जाता है। लाल एलईडी बिन N (28.0-45.0 mcd) और बिन P (45.0-71.0 mcd) का उपयोग करती हैं। हरे एलईडी, जो आमतौर पर अधिक चमकीले होते हैं, बिन R (112.0-180.0 mcd) और बिन S (180.0-280.0 mcd) में वर्गीकृत किए जाते हैं। प्रत्येक तीव्रता बिन के भीतर ±15% की सहनशीलता लागू की जाती है।
3.2 Hue (Dominant Wavelength) Binning
सटीक रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, जैसे कि फुल-कलर डिस्प्ले, एलईडी को उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर भी बिन किया जाता है। नीले एलईडी बिन बी (465.0-470.0 एनएम) और बिन सी (470.0-475.0 एनएम) में उपलब्ध हैं। हरे एलईडी बिन सी (525.0-530.0 एनएम) और बिन डी (530.0-535.0 एनएम) में उपलब्ध हैं। प्रत्येक प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन के लिए सहनशीलता एक कड़ी ±1 एनएम है। तीव्रता और तरंगदैर्ध्य दोनों के लिए विशिष्ट बिन कोड उत्पाद पैकेजिंग पर अंकित किया जाता है, जिससे डिजाइनर ऐसे घटकों का चयन कर सकते हैं जो उनकी सटीक रंग और चमक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
4. Performance Curve Analysis
ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जो मजबूत डिजाइन के लिए आवश्यक है।
4.1 Current vs. Voltage (I-V) and Luminous Intensity
एक एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) स्थिर नहीं होता; यह फॉरवर्ड करंट (IF) के साथ बढ़ता है। विशिष्ट वक्र प्रत्येक रंग चिप के लिए संबंध दर्शाते हैं। एक दिए गए करंट पर, लाल एलईडी में आमतौर पर नीले और हरे एलईडी की तुलना में कम फॉरवर्ड वोल्टेज होता है, जो इसकी भिन्न अर्धचालक सामग्री (AlInGaP बनाम InGaN) के अनुरूप है। इसी तरह, ल्यूमिनस इंटेंसिटी करंट के साथ सुपर-लीनियर रूप से बढ़ती है, संभावित रूप से उच्च करंट पर संतृप्त होने से पहले। डिज़ाइनरों को वांछित चमक प्राप्त करने के लिए उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवरों का चयन करने के लिए इन वक्रों का उपयोग करना चाहिए, साथ ही डिवाइस की थर्मल और इलेक्ट्रिकल सीमाओं के भीतर रहना चाहिए।
4.2 Temperature Dependence
LED का प्रदर्शन जंक्शन तापमान से काफी प्रभावित होता है। तापमान बढ़ने पर, दिए गए करंट के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर थोड़ा कम हो जाता है, जबकि प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। डेटाशीट में विशिष्ट डीरेटिंग कर्व्स दिए गए हैं जो परिवेश के तापमान के एक फ़ंक्शन के रूप में सापेक्ष दीप्त तीव्रता दिखाते हैं। इस संबंध को समझना उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो एक विस्तृत तापमान सीमा में या खराब थर्मल प्रबंधन वाले वातावरण में काम करते हैं, क्योंकि यह दीर्घकालिक चमक स्थिरता और कलर पॉइंट को प्रभावित करता है।
4.3 Spectral Distribution
स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन कर्व्स प्रत्येक रंग के लिए विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता को दर्शाते हैं। नीले और हरे InGaN चिप्स आमतौर पर अपनी चरम तरंग दैर्ध्य के आसपास केंद्रित एक संकीर्ण, अधिक गाऊसी जैसा वितरण दिखाते हैं। लाल AlInGaP चिप की स्पेक्ट्रल आकृति थोड़ी भिन्न हो सकती है। ये कर्व्स उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं जिनमें कलर सेंसर, फ़िल्टर शामिल हैं, या जहाँ विशिष्ट स्पेक्ट्रल सामग्री की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे न केवल प्रमुख रंग बल्कि पड़ोसी तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की मात्रा भी दिखाते हैं।
5. Mechanical and Package Information
5.1 Package Dimensions and Pin Assignment
LTST-C28NBEGK-2A एक मानक SMD फुटप्रिंट का अनुपालन करता है। पैकेज आयाम मिलीमीटर में सभी महत्वपूर्ण मापों के साथ एक विस्तृत चित्र में प्रदान किए गए हैं। अधिकांश आयामों के लिए सहनशीलता ±0.1 मिमी है। डिवाइस में चार पिन हैं। पिन 1 तीनों एलईडी चिप्स के लिए कॉमन एनोड है। पिन 2 रेड चिप के लिए कैथोड है, पिन 3 ब्लू चिप के लिए कैथोड है, और पिन 4 ग्रीन चिप के लिए कैथोड है। लेंस वाटर क्लियर है, जो मूल चिप के रंग को दृश्यमान होने देता है।
5.2 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन
विश्वसनीय सोल्डरिंग और इष्टतम थर्मल प्रदर्शन के लिए, PCB के लिए एक विशिष्ट लैंड पैटर्न की अनुशंसा की जाती है। इस पैटर्न में सोल्डर पैड आयाम और स्पेसिंग शामिल हैं, जिन्हें ब्रिजिंग या टॉम्बस्टोनिंग का कारण बने बिना रीफ्लो के दौरान अच्छे सोल्डर फिलेट गठन को सुविधाजनक बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस अनुशंसित लेआउट का पालन करने से मजबूत यांत्रिक संलग्नता और एलईडी जंक्शन से दूर कुशल ताप अपव्यय सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
यह डिवाइस लीड-फ्री (Pb-free) इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। एक सुझाया गया तापमान प्रोफाइल प्रदान किया गया है, जिसमें आमतौर पर एक प्री-हीट चरण (जैसे, 150-200°C), एक नियंत्रित रैंप-अप, लिक्विडस के ऊपर समय (TAL), 260°C से अधिक नहीं चरम तापमान, और एक नियंत्रित कूलिंग चरण शामिल होता है। महत्वपूर्ण पैरामीटर यह है कि घटक के शरीर को 260°C से अधिक तापमान के संपर्क में 10 सेकंड से अधिक समय तक नहीं रखा जाना चाहिए। इस बात पर जोर दिया गया है कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB असेंबली, सोल्डर पेस्ट और प्रयुक्त ओवन के आधार पर भिन्न हो सकता है, और बोर्ड-स्तरीय अभिलक्षणीकरण की सिफारिश की जाती है।
6.2 भंडारण और हैंडलिंग सावधानियां
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) से क्षति को रोकने के लिए उचित हैंडलिंग आवश्यक है। कलाई पट्टियों या एंटी-स्टैटिक दस्तानों का उपयोग करने और यह सुनिश्चित करने की सिफारिश की जाती है कि सभी उपकरण ग्राउंडेड हों। भंडारण के लिए, खुले नमी-संवेदनशील उपकरणों (MSL 3) को ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर रखा जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार मूल सीलबंद पैकेजिंग खोलने के बाद, एलईडी को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। अपने ड्राई पैक से एक सप्ताह से अधिक समय तक निकाले गए घटकों को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
6.3 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। कमरे के तापमान पर एलईडी को एक मिनट से कम समय के लिए एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट या आक्रामक रासायनिक क्लीनर के उपयोग से प्लास्टिक पैकेज या लेंस को नुकसान पहुंच सकता है, जिससे प्रकाश उत्पादन कम हो सकता है या विश्वसनीयता संबंधी समस्याएं हो सकती हैं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 टेप और रील विनिर्देश
एलईडी को ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुसार, 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर 8mm चौड़ी उभरी हुई वाहक टेप में पैक किया जाता है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। टेप में पॉकेट पिच और आयाम मानक स्वचालित फीडर के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। एक शीर्ष कवर टेप घटक पॉकेट को सील करती है। पैकेजिंग विनिर्देश यह भी नोट करते हैं कि लगातार कम से कम दो लापता घटक (खाली पॉकेट) अधिकतम अनुमत हैं, और शेष लॉट के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है।
8. अनुप्रयोग नोट्स और डिज़ाइन विचार
8.1 सर्किट डिज़ाइन
प्रत्येक रंग चैनल (लाल, हरा, नीला) को स्वतंत्र रूप से संचालित किया जाना चाहिए, अपने स्वयं के करंट-लिमिटिंग सर्किट के माध्यम से जो कॉमन एनोड (पिन 1) और संबंधित कैथोड पिन से जुड़ा होता है। अलग-अलग फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषताओं के कारण, एक समान मानी जाने वाली चमक या विशिष्ट रंग मिश्रण प्राप्त करने के लिए प्रत्येक रंग के लिए अलग-अलग करंट-सेटिंग गणना की आवश्यकता होती है। तापमान और आपूर्ति वोल्टेज में उतार-चढ़ाव पर बेहतर स्थिरता के लिए, विशेष रूप से बैटरी-संचालित उपकरणों में, एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला की तुलना में एक स्थिर-धारा ड्राइवर को अक्सर प्राथमिकता दी जाती है।
8.2 Thermal Management
हालांकि बिजली अपव्यय अपेक्षाकृत कम है (प्रति चिप 38-50 mW), प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन अभी भी महत्वपूर्ण है, खासकर जब एलईडी को उनकी अधिकतम रेटेड धारा पर या उसके निकट संचालित किया जा रहा हो। पीसीबी प्राथमिक हीट सिंक का कार्य करता है। अनुशंसित पैड डिज़ाइन के माध्यम से एक अच्छा थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करना और, यदि आवश्यक हो, पैकेज के नीचे थर्मल वाया या कॉपर पूर का उपयोग करना, एलईडी जंक्शन से दूर गर्मी को संचालित करने में मदद करता है।
8.3 ऑप्टिकल इंटीग्रेशन
120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल इस एलईडी को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें केंद्रित बीम के बजाय व्यापक, समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। बैकलाइटिंग पैनल या लाइट गाइड के लिए, ऑप्टिकल कपलिंग और डिफ्यूजन सामग्री को एलईडी के उत्सर्जन पैटर्न और कलर पॉइंट के साथ प्रभावी ढंग से काम करने के लिए चुना जाना चाहिए। डिजाइनरों को कलर मिक्सिंग की संभावना पर भी विचार करना चाहिए जब कई एलईडी एक साथ करीब रखे जाते हैं, जिसका उपयोग सायन, मैजेंटा, पीला या सफेद जैसे द्वितीयक रंग बनाने के लिए किया जा सकता है।
9. Technical Comparison and Differentiation
LTST-C28NBEGK-2A अपनी विशेषताओं के संयोजन के माध्यम से बाजार में स्वयं को अलग करता है। इसका प्राथमिक लाभ तीन उच्च-चमक, अलग-अलग रंग के चिप्स को एक उद्योग-मानक, अतिरिक्त-पतले (0.25mm) पैकेज में एकीकृत करना है। इसकी तुलना वैकल्पिक समाधानों से की जाती है, जैसे तीन अलग-अलग एकल-रंग एलईडी का उपयोग (जो अधिक बोर्ड स्थान लेते हैं), या रंग फिल्टर वाला एक सफेद एलईडी (जो कम कुशल और कम संतृप्त रंग प्रदान करता है)। लाल रंग के लिए AlInGaP का उपयोग GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर थर्मल स्थिरता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप चमकदार और अधिक सुसंगत लाल आउटपुट मिलता है। स्वचालित असेंबली और रीफ्लो मानकों के अनुपालन के कारण, मैनुअल सोल्डरिंग वाली एलईडी की तुलना में यह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक लागत-प्रभावी विकल्प बन जाता है।
10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
10.1 क्या मैं तीनों रंगों को एक साथ उनकी अधिकतम धारा पर चला सकता हूँ?
नहीं, पैकेज की कुल शक्ति क्षय सीमा को पार किए बिना नहीं। यदि तीनों चिप्स को उनकी अधिकतम DC धारा (लाल: 20mA, नीला: 10mA, हरा: 10mA) और विशिष्ट अग्र वोल्टेज पर चलाया जाता है, तो कुल शक्ति छोटे पैकेज की संयुक्त तापीय क्षमता के करीब पहुँच सकती है या उसे पार कर सकती है, जिससे अत्यधिक गर्मी और जीवनकाल में कमी आ सकती है। डिज़ाइन को ड्यूटी साइकिल और तापीय वातावरण पर विचार करना चाहिए। पूर्ण-सफेद प्रकाश (तीनों चालू) के लिए, कुल ऊष्मा का प्रबंधन करने के लिए प्रत्येक चैनल को कम धारा पर चलाना आम बात है।
10.2 प्रत्येक रंग के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज अलग क्यों है?
फॉरवर्ड वोल्टेज अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा का एक मौलिक गुण है। नीले और हरे एलईडी इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) का उपयोग करते हैं, जिसकी बैंडगैप बड़ी होती है, जिसके लिए इलेक्ट्रॉनों को इसके पार \"धकेलने\" और प्रकाश उत्सर्जन कराने के लिए अधिक वोल्टेज (आमतौर पर ~2.8V) की आवश्यकता होती है। लाल एलईडी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) का उपयोग करते हैं, जिसकी बैंडगैप छोटी होती है, जिसके परिणामस्वरूप कम फॉरवर्ड वोल्टेज (आमतौर पर ~1.8V) होता है।
10.3 ऑर्डर करते समय मैं बिन कोड्स की व्याख्या कैसे करूं?
ऑर्डर देते समय, आप प्रत्येक रंग के लिए चमकदार तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए वांछित बिन कोड निर्दिष्ट कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, "ब्लू: बिन N, बिन B" ऑर्डर करने से 28.0-45.0 mcd के बीच चमकदार तीव्रता और 465.0-470.0 nm के बीच प्रमुख तरंगदैर्ध्य वाले ब्लू एलईडी की मांग की जाती है। बिन निर्दिष्ट करने से आपके उत्पाद में कई इकाइयों में रंग स्थिरता और चमक मिलान पर अधिक कड़ा नियंत्रण मिलता है, जो डिस्प्ले और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी
एक पोर्टेबल गेमिंग डिवाइस पर विचार करें जो अपने कंट्रोल बटनों के चारों ओर मल्टी-कलर स्टेटस इंडिकेशन के लिए LTST-C28NBEGK-2A का उपयोग करता है। डिज़ाइन चुनौती में जीवंत, उपयोगकर्ता-चयन योग्य रंग (लाल, हरा, नीला, सियान, मैजेंटा, पीला, सफेद) प्रदान करते हुए डिवाइस की बैटरी से बिजली की खपत को कम करना शामिल है। इंजीनियर कम-क्विएसेंट-करंट, ट्रिपल-आउटपुट कॉन्स्टेंट-करंट LED ड्राइवर IC का चयन करता है। VF और IV डेटाशीट से कर्व्स का उपयोग करते हुए, वे ड्राइवर को प्रोग्राम करते हैं ताकि लाल चैनल को 5mA और नीले और हरे चैनल को 3mA की आपूर्ति करके सबसे कम कुल करंट पर संतुलित सफेद प्रकाश बनाया जा सके। वे उच्च चमक सुनिश्चित करने के लिए लाल के लिए बिन P और हरे के लिए बिन S से LEDs का चयन करते हैं, और सभी यूनिट्स में सुसंगत रंग की गारंटी के लिए तंग वेवलेंथ बिन (नीले के लिए B, हरे के लिए C) निर्दिष्ट करते हैं। PCB लेआउट अनुशंसित पैड डिज़ाइन का पालन करता है और हीट डिसिपेशन के लिए ग्राउंड प्लेन से एक छोटा थर्मल रिलीफ कनेक्शन शामिल करता है। अंतिम असेंबली निर्दिष्ट IR रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करती है, जिसके परिणामस्वरूप विश्वसनीय, चमकदार और सुसंगत इंडिकेटर लाइट्स मिलती हैं जो उपयोगकर्ता अनुभव को बढ़ाती हैं।
12. Operational Principle Introduction
लाइट एमिटिंग डायोड्स (एलईडी) अर्धचालक उपकरण हैं जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस नामक प्रक्रिया के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब अर्धचालक सामग्री के p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र के इलेक्ट्रॉन जंक्शन को पार करने और p-टाइप क्षेत्र में होल्स के साथ पुनर्संयोजन के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं। यह पुनर्संयोजन घटना ऊर्जा मुक्त करती है। एक एलईडी में, अर्धचालक सामग्री का चयन इस प्रकार किया जाता है कि यह ऊर्जा मुख्य रूप से फोटॉन (प्रकाश कणों) के रूप में मुक्त हो। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है: एक बड़ी बैंडगैप छोटी तरंगदैर्ध्य (नीला) प्रकाश उत्पन्न करती है, और एक छोटी बैंडगैप लंबी तरंगदैर्ध्य (लाल) प्रकाश उत्पन्न करती है। InGaN सामग्री प्रणाली का उपयोग नीले और हरे एलईडी के लिए किया जाता है, जबकि AlInGaP का उपयोग उच्च-दक्षता वाले लाल और एम्बर एलईडी के लिए किया जाता है। एसएमडी पैकेज छोटे अर्धचालक चिप को एनकैप्सुलेट करता है, धातु लीड के माध्यम से विद्युत कनेक्शन प्रदान करता है, और एक ढला हुआ प्लास्टिक लेंस शामिल करता है जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
एसएमडी एलईडी का क्षेत्र उच्च दक्षता, छोटे आकार, बेहतर रंग प्रतिपादन और कम लागत की मांगों से प्रेरित होकर निरंतर विकसित हो रहा है। LTST-C28NBEGK-2A जैसे घटकों में देखे जाने वाले रुझानों में प्रकाश उत्पादन को बनाए रखते हुए या बढ़ाते हुए पैकेजों का निरंतर लघुकरण शामिल है (प्रति वाट लुमेन में उच्चतर दक्षता)। InGaN और AlInGaP चिप्स के पीछे की सामग्री विज्ञान में निरंतर सुधार हो रहा है, जिससे उच्चतर धाराओं पर दक्षता में गिरावट कम हो रही है और उच्च तापमान पर बेहतर प्रदर्शन हो रहा है। एक अन्य महत्वपूर्ण रुझान अधिक कार्यक्षमता का एकीकरण है, जैसे कि RGB एलईडी को एक समर्पित ड्राइवर IC या नियंत्रण तर्क के साथ एक ही पैकेज में जोड़ना ("स्मार्ट एलईडी")। इसके अलावा, सफेद एलईडी के लिए फॉस्फर प्रौद्योगिकी में प्रगति और अगली पीढ़ी के डिस्प्ले के लिए माइक्रो-एलईडी की खोज समानांतर विकास पथों का प्रतिनिधित्व करती है जो व्याप्त ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स पारिस्थितिकी तंत्र को प्रभावित करते हैं, जिसमें बहु-रंगी एसएमडी एलईडी कार्य करते हैं।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य LED संचालन के लिए वर्तमान मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, मंदन या चमकने के लिए प्रयुक्त। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, जितना अधिक मान उतना कम संवेदनशील। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक की बचत को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Degree of color change during use. | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदा., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |