सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Performance Curve Analysis
- 4. Mechanical and Packaging Information
- 4.1 पिन कॉन्फ़िगरेशन और स्कीमैटिक
- 4.2 पैकेज आयाम और विकल्प
- 4.3 ध्रुवीयता और डिवाइस पहचान
- 5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 5.2 उपयोग संबंधी सावधानियाँ
- 6. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
- 6.1 मॉडल नामकरण नियम
- 6.2 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7. अनुप्रयोग नोट और डिज़ाइन विचार
- 7.1 Typical Application Circuit
- 7.2 Design Considerations
- 8. तकनीकी तुलना एवं चयन मार्गदर्शिका
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 9.1 क्या यह SSR AC लोड स्विच कर सकता है?
- 9.2 आउटपुट डिटेक्टर में फोटोवोल्टिक डायोड ऐरे का क्या कार्य है?
- 9.3 5V माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेस कैसे करें?
- 9.4 EL860A का टर्न-ऑन समय EL840A से अधिक क्यों है?
- 10. कार्य सिद्धांत
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस विश्लेषण
- 12. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
EL840A और EL860A कॉम्पैक्ट 8-पिन DIP पैकेज में उपलब्ध सामान्य उद्देश्य वाले ड्यूल-चैनल सॉलिड-स्टेट रिले (SSR) हैं। ये उपकरण ऑप्टोकपलिंग तंत्र का उपयोग करते हैं, जिसमें इनपुट साइड पर एक AlGaAs इन्फ्रारेड LED होता है, जो आउटपुट साइड के हाई-वोल्टेज आउटपुट डिटेक्शन सर्किट से ऑप्टिकली आइसोलेटेड होता है। आउटपुट डिटेक्टर में फोटोवोल्टाइक डायोड एरे शामिल होते हैं जो MOSFET स्विच को ड्राइव करते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन दो स्वतंत्र टाइप A (नॉर्मली ओपन) इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले के बराबर विद्युत कार्यक्षमता प्रदान करती है, और यांत्रिक रिले की तुलना में उच्च विश्वसनीयता, लंबी सेवा जीवन और तेज स्विचिंग गति प्रदान करती है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस SSR श्रृंखला का मुख्य लाभ इसके ठोस-अवस्था (सॉलिड-स्टेट) डिज़ाइन से प्राप्त होता है। प्रमुख फायदों में कोई भी चलने वाला भाग न होना शामिल है, जिससे संपर्क प्रतिक्षेप (बाउंस), आर्किंग और यांत्रिक घिसाव समाप्त हो जाते हैं, जिससे अत्यधिक लंबा परिचालन जीवन और उच्च विश्वसनीयता प्राप्त होती है। इनपुट और आउटपुट के बीच ऑप्टिकल अलगाव (आइसोलेशन) 5000 Vrms तक का अलगाव वोल्टेज प्रदान करता है, जो सिस्टम सुरक्षा और शोर प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाता है। ये उपकरण कम स्तर के एनालॉग सिग्नल को उच्च संवेदनशीलता और गति से नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इसका कॉम्पैक्ट 8-पिन DIP पैकेज इसे उच्च घनत्व वाले PCB लेआउट के लिए उपयुक्त बनाता है। लक्षित अनुप्रयोगों में औद्योगिक स्वचालन, दूरसंचार उपकरण, कंप्यूटर परिधीय उपकरण और उच्च-गति निरीक्षण मशीनरी शामिल हैं, जहां विश्वसनीय, तीव्र और अलग-थलग (आइसोलेटेड) सिग्नल या कम शक्ति लोड स्विचिंग की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
EL840A और EL860A का प्रदर्शन विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों के एक व्यापक सेट द्वारा परिभाषित किया जाता है। सही सर्किट डिज़ाइन और विश्वसनीय संचालन के लिए इन विशिष्टताओं को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- इनपुट (LED साइड):अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 50 mA है। 5V तक का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जा सकता है। पल्स स्थितियों (100Hz, 0.1% ड्यूटी साइकल) में, 1A का पीक फॉरवर्ड करंट (IFP). इनपुट पावर (Pin) 75 mW से अधिक नहीं होना चाहिए।
- आउटपुट (MOSFET साइड):EL840A और EL860A के बीच एक प्रमुख अंतर उनके आउटपुट वोल्टेज और करंट रेटिंग में है। EL840A का ब्रेकडाउन वोल्टेज (VL) 400V है, और इसका निरंतर लोड करंट (IL) रेटिंग 120 mA है। EL860A की रेटेड ब्रेकडाउन वोल्टेज अधिक है, 600V, लेकिन निरंतर धारा कम है, 50 mA। डिजाइनरों को अपनी विशिष्ट वोल्टेज और धारा आवश्यकताओं के आधार पर मॉडल का चयन करना चाहिए। 100ms तक चलने वाली पल्स लोड धारा (ILPeak), EL840A के लिए 300 mA, EL860A के लिए 150 mA है। आउटपुट पावर डिसिपेशन (Pout) 800 mW तक सीमित।
- अलगाव और थर्मल विशेषताएँ:इनपुट और आउटपुट के बीच अलगाव वोल्टेज (Viso) 5000 Vrms (1 minute test) है। डिवाइस -40°C से +85°C के परिवेश तापमान सीमा में कार्य कर सकता है और -40°C से +125°C के तापमान पर संग्रहीत किया जा सकता है। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, सोल्डरिंग तापमान 260°C पर 10 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये पैरामीटर आमतौर पर 25°C पर निर्दिष्ट किए जाते हैं, जो SSR के संचालन व्यवहार को परिभाषित करते हैं।
- इनपुट विशेषताएँ:इनपुट LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (VF10mA ड्राइव करंट पर टाइपिकल वैल्यू 1.18V, अधिकतम वैल्यू 1.5V है। रिवर्स लीकेज करंट (IR5V रिवर्स बायस पर अधिकतम 1 µA है।
- आउटपुट विशेषता:ऑफ-स्टेट लीकेज करंट (Iरिसाव) अत्यंत कम, अधिकतम 1 µA जब इनपुट LED बंद हो और आउटपुट अपने अधिकतम रेटेड वोल्टेज पर हो। चालू प्रतिरोध (Rd(ON)) यह वोल्टेज ड्रॉप और पावर लॉस को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। अधिकतम लोड पर 10mA इनपुट करंट से चलाए जाने पर, EL840A का टाइपिकल Rd(ON)20Ω (अधिकतम 30Ω) है, जबकि EL860A का टाइपिकल मान 40Ω (अधिकतम 70Ω) है।
- ट्रांसमिशन विशेषताएँ:यह इनपुट और आउटपुट के बीच संबंध को परिभाषित करता है। आउटपुट MOSFET को पूरी तरह से सक्रिय करने के लिए आवश्यक LED चालू धारा (IF(on)) दोनों मॉडलों के लिए अधिकतम 5mA (सामान्य 3mA)। LED बंद धारा (IF(off)न्यूनतम 0.4mA है, इससे कम मान आउटपुट के बंद होने को सुनिश्चित करता है। यह इनपुट करंट की हिस्टैरिसीस को परिभाषित करता है।
- स्विचिंग गति:चालू समय (Ton) इनपुट करंट लगाने से आउटपुट के अपने चालू अवस्था मान के 90% तक पहुंचने में होने वाली देरी है। EL840A के लिए, विशिष्ट मान 0.4ms (अधिकतम 3ms) है; EL860A के लिए, विशिष्ट मान 1.4ms (अधिकतम 3ms) है। बंद होने का समय (Toff) दोनों मॉडलों के लिए विशिष्ट रूप से 0.05ms (अधिकतम 0.5ms) है। यह SSR के लिए अपेक्षाकृत तेज़ है और कई सिग्नल स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
- अलगाव पैरामीटर:अलगाव प्रतिरोध (RI-O) 500V DC पर न्यूनतम 5 x 1010Ω। आइसोलेशन कैपेसिटेंस (CI-O) अधिकतम 1.5 pF, जो उच्च आवृत्ति शोर युग्मन विचार के लिए महत्वपूर्ण है।
3. Performance Curve Analysis
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल डेटा (विशिष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषता वक्र, टर्न-ऑन/टर्न-ऑफ समय आरेख) का उल्लेख किया गया है, लेकिन पाठ्य डेटा प्रमुख प्रवृत्तियों के विश्लेषण की अनुमति देता है। इनपुट LED की फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध मानक डायोड घातीय वक्र का अनुसरण करेगा। चालू प्रतिरोध विशिष्ट स्थितियों के तहत निर्दिष्ट है; इसमें एक सकारात्मक तापमान गुणांक है, जिसका अर्थ है कि यह आउटपुट MOSFET जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है। स्विचिंग समय लोड पर निर्भर है; निर्दिष्ट समय प्रतिरोधक लोड (RL= 200Ω) के लिए लागू होता है। संधारित्र या प्रेरक लोड इन समयों को प्रभावित कर सकते हैं, जिसके लिए सुरक्षा और समय स्थिरता के लिए स्नबर नेटवर्क की आवश्यकता हो सकती है।
4. Mechanical and Packaging Information
4.1 पिन कॉन्फ़िगरेशन और स्कीमैटिक
यह डिवाइस मानक 8-पिन DIP पिन लेआउट का उपयोग करता है। पिन 1 और 3 दो स्वतंत्र इनपुट LED के एनोड हैं। पिन 2 और 4 संबंधित कैथोड हैं। आउटपुट पक्ष दो स्वतंत्र MOSFET स्विच से बना है। प्रत्येक चैनल के लिए, ड्रेन और सोर्स टर्मिनल आंतरिक स्कीमैटिक के अनुसार पिन 5, 6, 7 और 8 से जुड़े होते हैं, जो एक SPST स्विच के रूप में लचीले कनेक्शन की अनुमति देते हैं।
4.2 पैकेज आयाम और विकल्प
यह उत्पाद दो मुख्य पैकेज शैलियाँ प्रदान करता है: थ्रू-होल पिन वालामानक DIP प्रकार, तथाS1 प्रकार विकल्प(सरफेस माउंट लीड फॉर्म, पतला प्रकार)। दोनों ही शरीर की लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच (DIP मानक 2.54mm) और पिन आकार सहित विस्तृत आयाम चित्र प्रदान करते हैं। SMD विकल्प के लिए, विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट भी प्रदान किया गया है।
4.3 ध्रुवीयता और डिवाइस पहचान
डिवाइस के शीर्ष फलक पर अंकन होता है। अंकन प्रारूप है: "EL" (निर्माता पहचानकर्ता), उसके बाद भाग संख्या (उदाहरण: 860A), एक अंक वर्ष कोड (Y), दो अंक सप्ताह कोड (WW), और वैकल्पिक रूप से VDE प्रमाणन संस्करण दर्शाने वाला "V"। पिन 1 (आमतौर पर पैकेज बॉडी पर एक बिंदु या खांचे द्वारा चिह्नित) की सही पहचान सही अभिविन्यास के लिए महत्वपूर्ण है।
5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
सतह माउंट असेंबली के लिए, क्षति को रोकने के लिए एक विशिष्ट रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है। यह प्रोफाइल IPC/JEDEC J-STD-020D मानक के अनुरूप है। प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं: 60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक प्रीहीट चरण, अधिकतम 3°C/सेकंड का ताप दर, लिक्विडस तापमान (217°C) से ऊपर 60-100 सेकंड का समय, और 260°C का पीक पैकेज बॉडी तापमान जो अधिकतम 30 सेकंड तक रहता है। ये शर्तें अच्छे सोल्डर जोड़ों के निर्माण को सुनिश्चित करती हैं, साथ ही आंतरिक सेमीकंडक्टर जंक्शन पर अत्यधिक तापीय प्रतिबल नहीं डालती हैं।
5.2 उपयोग संबंधी सावधानियाँ
कई महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचारों पर जोर दिया गया है। वोल्टेज, करंट और पावर की पूर्ण अधिकतम रेटिंग कभी भी पार न करें। आउटपुट MOSFET में स्वयं वोल्टेज ट्रांसिएंट या इंडक्टिव किकबैक के खिलाफ सुरक्षा नहीं होती है; कठिन विद्युत वातावरण में, बाहरी सुरक्षा घटकों जैसे स्नबर या TVS डायोड की आवश्यकता हो सकती है। पैकेज की कम तापीय क्षमता का मतलब है कि बिजली अपव्यय और ऊष्मा अपव्यय के लिए पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र पर ध्यान देना चाहिए, खासकर जब अधिकतम लोड करंट के करीब या उच्च परिवेश तापमान पर संचालित किया जा रहा हो।
6. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
6.1 मॉडल नामकरण नियम
पार्ट नंबर निम्नलिखित संरचना का पालन करता है: EL8XXA(Y)(Z)-V।
- XX:यह भाग संख्या, 40 (EL840A) या 60 (EL860A), को दर्शाता है जो वोल्टेज/धारा रेटिंग को परिभाषित करती है।
- Y:लीड प्रकार विकल्प। "S1" सतह माउंट लीड प्रकार को दर्शाता है। छोड़ने पर मानक थ्रू-होल DIP को दर्शाता है।
- Z:स्वचालित असेंबली के लिए रील टेप विकल्प (TA, TB, TU, TD)। छोड़ने पर ट्यूब पैकेजिंग दर्शाता है।
- V:प्रत्यय, VDE सुरक्षा प्रमाणन विकल्प को दर्शाता है।
6.2 पैकेजिंग विनिर्देश
मानक DIP संस्करण 45 यूनिट प्रति ट्यूब की आपूर्ति में उपलब्ध है। सरफेस माउंट विकल्प (S1 प्रकार TA या TB रील टेप के साथ) 1000 यूनिट प्रति रील की आपूर्ति में उपलब्ध है। विस्तृत रील टेप आयाम प्रदान किए गए हैं, जिनमें पॉकेट आकार (A, B), पॉकेट गहराई (D0, D1), फीड होल पिच (P0) और रील टेप चौड़ाई (W) शामिल हैं, जो स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए महत्वपूर्ण हैं।
7. अनुप्रयोग नोट और डिज़ाइन विचार
7.1 Typical Application Circuit
यह SSR दो मुख्य विन्यासों में उपयोग किया जा सकता है: दो स्वतंत्र SPST स्विच के रूप में, या आउटपुट को उचित रूप से जोड़कर एकल A-प्रकार के चेंजओवर स्विच या अन्य विन्यास के रूप में। इनपुट LED को आमतौर पर डिजिटल लॉजिक गेट या ट्रांजिस्टर द्वारा संचालित किया जाता है, और करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना सप्लाई वोल्टेज और आवश्यक LED करंट (जैसे, पूर्ण आउटपुट सक्रियण के लिए 10-20 mA) के आधार पर की जाती है। आउटपुट अपने वोल्टेज और करंट रेटिंग के भीतर DC या AC लोड को स्विच कर सकता है। AC लोड के लिए, MOSFET बॉडी डायोड आधे चक्र के दौरान संचालित होगा, इसलिए यह उपकरण अनिवार्य रूप से एक द्वि-दिशात्मक स्विच है।
7.2 Design Considerations
- थर्मल प्रबंधन:गणना की गई शक्ति खपत P हैdiss= IL2* Rd(ON)। डिवाइस की कुल पावर खपत (P) से अधिक न हो, यह सुनिश्चित करें।T= 850mW अधिकतम)। हीट सिंक के रूप में पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र का उपयोग करें।
- लोड संगतता:यह SSR प्रतिरोधक लोड के लिए आदर्श है। संधारित्र लोड के लिए, सर्ज करंट I से अधिक हो सकता है।LPeak। प्रेरक लोड के लिए, स्विच-ऑफ के दौरान उत्पन्न वोल्टेज स्पाइक्स को क्लैंप करने के लिए स्नबर नेटवर्क (लोड के पार RC या ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेसर) का उपयोग करें।
- इनपुट ड्राइव:विश्वसनीय चालन सुनिश्चित करने के लिए, इनपुट करंट I से अधिक होना चाहिए।F(on)विश्वसनीय बंद सुनिश्चित करने के लिए, I से कम होना चाहिए।F(off)थ्रेशोल्ड करंट के आसपास धीमे इनपुट सिग्नल एज का उपयोग करने से बचें।
- अलगाव अखंडता:उच्च अलगाव स्तर बनाए रखने के लिए PCB पर इनपुट और आउटपुट सर्किट के बीच उचित क्रॉल दूरी और विद्युत अंतराल बनाए रखें।
8. तकनीकी तुलना एवं चयन मार्गदर्शिका
इस श्रृंखला के भीतर मुख्य अंतर वोल्टेज और करंट क्षमता के बीच व्यापार-बंदी में निहित है।EL840Aयह उन अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित है जिन्हें उच्चतर निरंतर करंट (120mA तक) की आवश्यकता होती है लेकिन वोल्टेज कम (400V) होता है। इसमें कम चालू-प्रतिरोध है, जिससे वोल्टेज ड्रॉप और शक्ति हानि कम होती है।EL860Aयह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें उच्च ब्लॉकिंग वोल्टेज (600V) की आवश्यकता होती है लेकिन निरंतर धारा कम (50mA) होती है। इसका चालू प्रतिरोध अधिक है। चयन लोड के पीक वोल्टेज और स्थिर-अवस्था धारा के आधार पर किया जाना चाहिए। उल्लेखनीय सर्ज करंट वाले लोड (जैसे बल्ब या कैपेसिटर) के लिए, EL840A का उच्च पल्स करंट रेटिंग (300mA बनाम 150mA) भी एक निर्णायक कारक हो सकता है।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
9.1 क्या यह SSR AC लोड स्विच कर सकता है?
हाँ। आउटपुट MOSFET संरचना और इसके अंतर्निहित बॉडी डायोड द्वि-दिशात्मक धारा प्रवाह की अनुमति देते हैं। इसलिए, यह अपने ब्रेकडाउन वोल्टेज (VL) रेटिंग के भीतर AC वोल्टेज स्विच कर सकता है। करंट रेटिंग DC और AC दोनों के पीक मान के लिए लागू होती है।
9.2 आउटपुट डिटेक्टर में फोटोवोल्टिक डायोड ऐरे का क्या कार्य है?
जब फोटोवोल्टिक सरणी को इनपुट साइड के इन्फ्रारेड एलईडी द्वारा प्रकाशित किया जाता है, तो वह वोल्टेज उत्पन्न करती है। यह वोल्टेज आउटपुट MOSFET के गेट को ड्राइव करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे वह चालू हो जाता है। यह विधि पूर्ण विद्युत पृथक्करण प्रदान करती है, क्योंकि MOSFET गेट को बायस करने के लिए किसी विद्युत कनेक्शन की आवश्यकता नहीं होती है।
9.3 5V माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेस कैसे करें?
एक साधारण श्रृंखला प्रतिरोधक का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, 5V माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन के लिए, LED VFलगभग 1.2V, अपेक्षित IF10mA है, तो प्रतिरोध मान R = (5V - 1.2V) / 0.01A = 380Ω। मानक 390Ω रेसिस्टर उपयुक्त है। सुनिश्चित करें कि माइक्रोकंट्रोलर आवश्यक करंट प्रदान कर सकता है।
9.4 EL860A का टर्न-ऑन समय EL840A से अधिक क्यों है?
लंबा विशिष्ट चालू समय (1.4ms vs. 0.4ms) EL860A में उच्च वोल्टेज MOSFET के आंतरिक डिजाइन से संबंधित हो सकता है, जिनमें अलग गेट कैपेसिटेंस हो सकती है, या फोटोवोल्टिक ड्राइव सर्किट की विशेषताएं 600V प्रक्रिया के लिए अनुकूलित की गई हों।
10. कार्य सिद्धांत
यह उपकरण ऑप्टिकल इंसुलेशन और फोटोवोल्टिक ड्राइव सिद्धांत पर काम करता है। जब इनपुट AlGaAs इन्फ्रारेड LED को फॉरवर्ड करंट दिया जाता है, तो यह प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह प्रकाश इंसुलेशन गैप से गुजरता है और आउटपुट साइड पर फोटोवोल्टिक डायोड ऐरे पर पड़ता है। यह ऐरे प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जो N-चैनल MOSFET के गेट को बायस करके चालू करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज उत्पन्न करता है। यह ड्रेन और सोर्स टर्मिनलों के बीच एक कम प्रतिरोध पथ बनाता है, जिससे रिले "संपर्क" बंद हो जाता है। जब इनपुट करंट हटा दिया जाता है, तो प्रकाश उत्सर्जन बंद हो जाता है, फोटोवोल्टिक वोल्टेज क्षीण हो जाता है, MOSFET गेट डिस्चार्ज हो जाता है, उपकरण बंद हो जाता है और सर्किट टूट जाता है। पूरी प्रक्रिया में कोई भौतिक संपर्क या चुंबकीय युग्मन शामिल नहीं होता है, जिससे लंबी आयु और उच्च शोर प्रतिरोधकता सुनिश्चित होती है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस विश्लेषण
परिदृश्य:24V DC, 80mA सेंसर सिग्नल को डेटा अधिग्रहण प्रणाली के एनालॉग इनपुट से अलग करना।
कार्यान्वयन योजना:EL840A का चयन किया गया है, क्योंकि इसकी 120mA की करंट रेटिंग (मार्जिन प्रदान करती है) और 400V की वोल्टेज रेटिंग (24V से कहीं अधिक) है। सेंसर आउटपुट, 5V पावर रेल से आने वाले 330Ω रेसिस्टर के माध्यम से SSR इनपुट को ड्राइव करता है, जो LED को लगभग 11mA करंट प्रदान करता है, जो 5mA की अधिकतम IF(on)से कहीं अधिक है। SSR आउटपुट 24V सेंसर सिग्नल और डेटा अधिग्रहण इनपुट के बीच जुड़ा हुआ है। अधिग्रहण इनपुट पर SSR के बंद होने पर लॉजिक लो लेवल को परिभाषित करने के लिए एक 10kΩ पुल-डाउन रेसिस्टर लगाया गया है। कम लीकेज करंट (अधिकतम 1µA) यह सुनिश्चित करता है कि SSR बंद होने पर पुल-डाउन रेसिस्टर पर एरर वोल्टेज न्यूनतम हो। तेज स्विचिंग स्पीड (टाइपिकल 0.4ms) आवश्यकता पड़ने पर तेजी से सैंपलिंग की अनुमति देती है। 5000Vrms का आइसोलेशन संवेदनशील अधिग्रहण सर्किट को सेंसर वातावरण में ग्राउंड लूप या ट्रांजिएंट डिस्टर्बेंस से बचाता है।
12. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
सॉलिड स्टेट रिले एक परिपक्व लेकिन निरंतर विकसित हो रही प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है। मुख्य रुझान उच्च एकीकरण, छोटे पैकेज और बेहतर प्रदर्शन मापदंड हैं। हालांकि यह उपकरण फोटोवोल्टिक MOSFET ड्राइवर का उपयोग करता है, लेकिन अन्य तकनीकें भी मौजूद हैं, जैसे AC स्विचिंग के लिए ऑप्टोकपलर TRIAC ड्राइवर का उपयोग, या एकीकृत सुरक्षा सुविधाओं (ओवरकरंट, ओवरटेम्परेचर) वाले अधिक उन्नत IC-आधारित डिज़ाइन। सरफेस माउंट पैकेज (जैसे S1 विकल्प) की ओर बदलाव, पूरे उद्योग में स्वचालित असेंबली और सर्किट बोर्ड स्थान कम करने के रुझान के अनुरूप है। उच्च अलगाव वोल्टेज और कई अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा प्रमाणपत्र (UL, VDE, आदि) वैश्विक बाजार, विशेष रूप से औद्योगिक और चिकित्सा उपकरणों में, सिस्टम सुरक्षा और विश्वसनीयता के बढ़ते महत्व को दर्शाते हैं। भविष्य का विकास ऑन-रेजिस्टेंस को और कम करने, उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए स्विचिंग गति बढ़ाने और एक ही अलगाव पैकेज के भीतर अधिक बुद्धिमान नियंत्रण और निगरानी कार्यों को एकीकृत करने पर केंद्रित हो सकता है।
LED विनिर्देश 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 |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण संख्या, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक मापक, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चमकाने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार की "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे कम समय के लिए सहन किया जा सकता 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 सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में ESD सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन 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 दर्शाता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की सीमा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार। पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ऊष्मा अपव्यय क्षमता बेहतर और जीवनकाल लंबा है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन 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 (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |