विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
- 3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
- 3.1 Forward Voltage Binning
- 3.2 Luminous Flux Binning
- 3.3 वर्णिकता (रंग) बिनिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 Relative Spectral Distribution
- 4.2 Typical Radiation Patterns
- 4.3 Forward Voltage vs. Forward Current
- 4.4 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.5 करलेटेड कलर टेम्परेचर बनाम फॉरवर्ड करंट
- 5. Mechanical and Package Information
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 6.1 Reflow Soldering
- 6.2 थर्मल मैनेजमेंट
- 6.3 हैंडलिंग और स्टोरेज
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
- 8. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
- 12. संचालन का सिद्धांत
- 13. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S एक उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट LED है जो एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में उच्च चमकदार आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस InGaN चिप तकनीक का उपयोग करके 4000K से 5000K की सहसंबंधित रंग तापमान (CCT) रेंज वाली ठंडी सफेद रोशनी उत्पन्न करता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन दर्शन एक छोटे पैकेज के भीतर उच्च प्रकाशीय दक्षता प्राप्त करने पर केंद्रित है, जो इसे स्थान-सीमित परंतु मांग वाले प्रकाश समाधानों के लिए उपयुक्त बनाता है।
इस LED के मुख्य लाभों में 1000mA के फॉरवर्ड करंट पर 220 लुमेन की विशिष्ट चमकदार फ्लक्स शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 60.27 लुमेन प्रति वाट की प्रकाशीय दक्षता प्राप्त होती है। इसमें मजबूत ESD सुरक्षा शामिल है, जो JEDEC JS-001-2017 (ह्यूमन बॉडी मॉडल) मानक के अनुसार 8kV तक अनुपालन करती है, जिससे हैंडलिंग और असेंबली में इसकी विश्वसनीयता बढ़ती है। यह डिवाइस RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त निर्देशों का पूर्ण अनुपालन करता है, जो आधुनिक पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों को पूरा करता है।
इस घटक का लक्षित बाजार व्यापक है, जिसमें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, पेशेवर प्रकाश व्यवस्था और ऑटोमोटिव अनुप्रयोग शामिल हैं। इसकी उच्च चमक और दक्षता प्रोफ़ाइल इसे विशेष रूप से उन भूमिकाओं के लिए उपयुक्त बनाती है जहां प्रदर्शन और लघुकरण दोनों महत्वपूर्ण हैं।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।
- DC Forward Current (Torch Mode): 350 mA. यह विस्तारित संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर धारा है।
- पीक पल्स करंट: 1000 mA. यह रेटिंग विशिष्ट स्पंदित स्थितियों (400ms चालू, 3600ms बंद, 30000 चक्रों के लिए) के तहत लागू होती है, जो आमतौर पर कैमरा फ्लैश अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट है।
- ESD Resistance (HBM): 8000 V. यह उच्च स्तर का संरक्षण निर्माण और हैंडलिंग के दौरान एलईडी को इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से बचाता है।
- रिवर्स वोल्टेज: नोट 1. डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि ये एलईडी रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं हैं। रिवर्स वोल्टेज लगाने से तत्काल विफलता हो सकती है।
- Junction Temperature (Tj): 125 °C. अर्धचालक जंक्शन पर अधिकतम अनुमेय तापमान।
- Operating & Storage Temperature: -40°C से +85°C और -40°C से +100°C, क्रमशः, जो एक विस्तृत पर्यावरणीय सहनशीलता को दर्शाता है।
- Soldering Temperature: 260 °C. यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के दौरान अनुमत शिखर तापमान है।
- Viewing Angle (2θ1/2): 120 degrees. This wide viewing angle characterizes a near-Lambertian emission pattern, providing broad, even illumination.
- Power Dissipation (Pulse Mode): 3.85 W. The maximum power the package can handle under pulsed conditions.
- थर्मल रेजिस्टेंस (Rth): 8.5 °C/W. यह पैरामीटर थर्मल मैनेजमेंट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है। यह जंक्शन से सोल्डर पैड या केस तक, प्रति वाट विसर्जित शक्ति पर तापमान वृद्धि को दर्शाता है।
2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
ये पैरामीटर विशिष्ट स्थितियों (टी-सोल्डर पैड = 25°C) के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस के प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- Luminous Flux (Iv): न्यूनतम 180 lm, विशिष्ट 220 lm आईएफ=1000mA पर। मापन सहनशीलता ±10% है।
- Forward Voltage (VF): 1000mA पर 2.95V से 3.95V तक की सीमा में, मापन सहनशीलता ±0.1V है। वास्तविक VF को बिन किया गया है, जैसा कि अनुभाग 3 में विस्तार से बताया गया है।
- Color Temperature (CCT)4000K से 5000K, शीतल श्वेत क्षेत्र को परिभाषित करता है।
- Color Rendering Index (CRI)≥80. यह अच्छे रंग प्रतिपादन को दर्शाता है, सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है जहाँ रंग सटीकता महत्वपूर्ण है।
- All electrical and optical data is tested under a 50ms pulse condition स्व-तापन प्रभावों को कम करने और सुसंगत, तुलनीय माप प्रदान करने के लिए।
3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को चमक, वोल्टेज और रंग के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है।
3.1 Forward Voltage Binning
फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन बिन में वर्गीकृत किया गया है, जिन्हें एक 4-अंकीय कोड (जैसे, 2932, 3235, 3539) द्वारा पहचाना जाता है। यह कोड वोल्ट के दसवें हिस्से में न्यूनतम और अधिकतम वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करता है।
- Bin 2932: VF = 2.95V to 3.25V
- Bin 3235: VF = 3.25V से 3.55V
- Bin 3539: VF = 3.55V से 3.95V
The specific part number "KB4050J5J7293910" indicates the voltage bin is "29", corresponding to the 2932 bin (2.95V min).
3.2 Luminous Flux Binning
ल्यूमिनस फ्लक्स को एक अक्षर-संख्या कोड (जैसे, J5, J6, J7) का उपयोग करके बिन किया जाता है।
- Bin J5: Iv = 180 lm to 200 lm
- Bin J6: Iv = 200 lm से 250 lm
- Bin J7: Iv = 250 lm से 300 lm
The part number specifies "J5", placing it in the 180-200 lm bin at 1000mA.
3.3 वर्णिकता (रंग) बिनिंग
रंग को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर परिभाषित किया गया है। पार्ट नंबर में "4050" शामिल है, जो 4000K-5000K CCT रेंज के भीतर एक विशिष्ट रंग बिन को संदर्भित करता है। डेटाशीट इस बिन के कोने के निर्देशांक (CIE-x, CIE-y) प्रदान करती है: (0.344, 0.336), (0.347, 0.375), (0.389, 0.403), और (0.376, 0.355)। रंग निर्देशांक के लिए मापन भत्ता ±0.01 है। रंग बिन IF=1000mA पर परिभाषित किए गए हैं।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
4.1 Relative Spectral Distribution
वर्णक्रमीय शक्ति वितरण वक्र नीले क्षेत्र (फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी के लिए आमतौर पर लगभग 450-455nm) में एक प्रमुख शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) दिखाता है, जिसमें फॉस्फर से पीले/हरे/लाल क्षेत्र में एक व्यापक द्वितीयक उत्सर्जन होता है। यह संयोजन ठंडी सफेद रोशनी उत्पन्न करता है। वक्र CRI ≥80 के दावे की पुष्टि करता है, क्योंकि स्पेक्ट्रम में केवल संकीर्ण शिखरों के बजाय दृश्यमान सीमा में महत्वपूर्ण उत्सर्जन है।
4.2 Typical Radiation Patterns
क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों तलों के लिए ध्रुवीय विकिरण पैटर्न प्लॉट 120-डिग्री व्यूइंग एंगल के साथ लैम्बर्टियन-जैसे वितरण की पुष्टि करते हैं। दोनों तलों में सापेक्ष दीप्त तीव्रता लगभग समान है, जो सममित उत्सर्जन को दर्शाता है, जो एकसमान क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है।
4.3 Forward Voltage vs. Forward Current
यह वक्र VF और IF के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। जैसे-जैसे धारा 0 से 1200mA तक बढ़ती है, अग्र वोल्टेज बढ़ता है। ड्राइवर डिजाइन के लिए यह वक्र आवश्यक है, क्योंकि यह विभिन्न संचालन धाराओं पर आवश्यक आपूर्ति वोल्टेज और शक्ति क्षय निर्धारित करने में सहायता करता है।
4.4 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
यह ग्राफ ड्राइव करंट पर प्रकाश उत्पादन की निर्भरता को दर्शाता है। दक्षता में गिरावट और जंक्शन तापन प्रभावों के कारण, यहां तक कि पल्स मापन में भी, ल्यूमिनस फ्लक्स करंट के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है। कैमरा फ्लैश जैसे अनुप्रयोगों के लिए यह वक्र महत्वपूर्ण है, जहां एक छोटी पल्स में प्रकाश उत्पादन को अधिकतम करना मुख्य है।
4.5 करलेटेड कलर टेम्परेचर बनाम फॉरवर्ड करंट
CCT ड्राइव करंट के साथ भिन्नता दर्शाता है। यह फॉस्फर सिस्टम के करंट डेंसिटी और तापमान के साथ व्यवहार के आधार पर थोड़ा बढ़ या घट सकता है। यह ग्राफ उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें विभिन्न चमक सेटिंग्स में स्थिर कलर टेम्परेचर की आवश्यकता होती है।
नोट: सभी सहसंबंध डेटा 1cm² मेटल कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) का उपयोग करते हुए उत्कृष्ट थर्मल मैनेजमेंट के तहत परीक्षण किया गया है, जो डेटाशीट परफॉर्मेंस प्राप्त करने के लिए हीटसिंकिंग के महत्व को उजागर करता है।
5. Mechanical and Package Information
LED एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज में आता है। हालांकि ड्राइंग से सटीक लंबाई और चौड़ाई के आयाम प्रदान किए गए पाठ में पूरी तरह से निर्दिष्ट नहीं हैं, पैकेज प्रकार ELAT07 है। ड्राइंग में महत्वपूर्ण आयाम शामिल हैं जैसे पैड आकार, प्लेसमेंट और समग्र रूपरेखा, जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, मानक सहनशीलता ±0.1mm है। विश्वसनीय सोल्डरिंग, यांत्रिक स्थिरता और इष्टतम थर्मल और विद्युत प्रदर्शन के लिए PCB पर उचित पैड डिजाइन आवश्यक है।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 Reflow Soldering
अधिकतम अनुमेय सोल्डरिंग तापमान 260°C है, और डिवाइस अधिकतम 3 रीफ्लो चक्रों को सहन कर सकता है। 260°C से नीचे चरम तापमान वाले मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग किया जाना चाहिए। JEDEC Moisture Sensitivity Level (MSL) को Level 1 के रूप में रेट किया गया है, जिसका अर्थ है कि डिवाइस की ≤30°C/85% RH पर असीमित फ्लोर लाइफ है और इसे बिना सूखी पैकिंग के संग्रहीत किया जा सकता है। हालांकि, रीफ्लो से पहले इसे 85°C/85% RH पर 168 घंटे के सोक को सहन करना होगा, जो एक मानक प्रीकंडीशनिंग परीक्षण है।
6.2 थर्मल मैनेजमेंट
8.5 °C/W के थर्मल प्रतिरोध (Rth) के साथ, प्रभावी हीट सिंकिंग अनिवार्य है, खासकर 1000mA जैसी उच्च धाराओं पर संचालित होने पर। डेटाशीट में नोट किया गया है कि सभी विश्वसनीयता परीक्षण 1.0cm² MCPCB का उपयोग करके किए गए हैं। इष्टतम जीवनकाल और प्रदर्शन के लिए, जंक्शन तापमान को यथासंभव कम रखा जाना चाहिए, और 125°C के अधिकतम जंक्शन तापमान पर एक घंटे से अधिक की अवधि के लिए संचालन से बचना चाहिए। शक्ति अपव्यय की गणना (Pd = VF * IF) और तदनुसार प्रबंधन किया जाना चाहिए।
6.3 हैंडलिंग और स्टोरेज
स्टोरेज तापमान -40°C से +100°C तक होता है। एकीकृत 8kV ESD सुरक्षा के बावजूद, संवेदनशील सेमीकंडक्टर संरचना के कारण हैंडलिंग के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
एलईडी को नमी-प्रतिरोधी पैकिंग में आपूर्ति की जाती है। इन्हें कैरियर टेप में लोड किया जाता है, जिसमें प्रति रील मानक लोड मात्रा 2000 टुकड़े होती है। न्यूनतम पैकेज मात्रा 1000 टुकड़े है। रील पर उत्पाद लेबलिंग में कई प्रमुख क्षेत्र शामिल हैं: ग्राहक का उत्पाद संख्या (सीपीएन), निर्माता का पार्ट नंबर (पी/एन), लॉट नंबर, पैकिंग मात्रा (क्यूटीवाई), और लुमिनस फ्लक्स (कैट), रंग (ह्यू), और फॉरवर्ड वोल्टेज (आरईएफ) के लिए विशिष्ट बिन कोड। एमएसएल स्तर भी दर्शाया गया है। कैरियर टेप और रील के आयाम डेटाशीट चित्रों में मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं।
8. अनुप्रयोग अनुशंसाएँ
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- मोबाइल फोन कैमरा फ्लैश/स्ट्रोब: उच्च स्पंदित धारा क्षमता (1000mA) और उच्च चमकदार फ्लक्स इस LED को कैमरा फ्लैश अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं, जो फोटोग्राफी के लिए उज्ज्वल प्रकाश प्रदान करता है।
- डिजिटल वीडियो के लिए टॉर्च लाइट: निरंतर या परिवर्तनशील चमक वाले वीडियो लाइट के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
- सामान्य इनडोर प्रकाश व्यवस्था: डाउनलाइट्स, पैनल लाइट्स और अन्य फिक्स्चर के लिए उपयुक्त जिन्हें एक कॉम्पैक्ट, उच्च-आउटपुट प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।
- बैकलाइटिंग: उच्च चमक की आवश्यकता वाले TFT-LCD डिस्प्ले के लिए।
- ऑटोमोटिव लाइटिंग: आंतरिक मानचित्र रोशनी, गुंबद रोशनी, या बाहरी सहायक रोशनी के लिए, विशिष्ट ऑटोमोटिव योग्यता मानकों को पूरा करने के अधीन।
- सजावटी और वास्तुशिल्प प्रकाश व्यवस्था: एक्सेंट लाइटिंग, स्टेप लाइट्स और ओरिएंटेशन मार्करों के लिए।
8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- ड्राइवर चयन: एक स्थिर-धारा LED ड्राइवर चुनें जो फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज (2.95V-3.95V) के अनुकूल हो और आवश्यक धारा (जैसे, 350mA निरंतर, 1000mA पल्स्ड) प्रदान करने में सक्षम हो।
- PCB लेआउट: सुनिश्चित करें कि PCB पैड डेटाशीट की सिफारिश से मेल खाते हों। प्रभावी ढंग से गर्मी नष्ट करने के लिए एक थर्मली कंडक्टिव PCB (जैसे MCPCB या थर्मल वाया वाला FR4) और पर्याप्त तांबे का क्षेत्र उपयोग करें। LED सोल्डर पैड से हीटसिंक तक के थर्मल पथ का प्रतिरोध कम होना चाहिए।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120-डिग्री व्यूइंग एंगल के लिए, स्पॉटलाइट्स या फ्लैश जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए वांछित बीम पैटर्न प्राप्त करने हेतु सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
- विद्युत सुरक्षा: हालांकि LED में उच्च ESD सुरक्षा होती है, कठोर वातावरण में मजबूती के लिए PCB पर ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड या अन्य सुरक्षा सर्किट शामिल करना एक अच्छा अभ्यास है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन
हालांकि इस डेटाशीट में अन्य मॉडलों के साथ प्रत्यक्ष साइड-बाय-साइड तुलना प्रदान नहीं की गई है, इस एलईडी की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:
- छोटे पैकेज में उच्च दक्षता: 1A पर 60.27 lm/W एक उच्च-धारा SMD एलईडी के लिए एक प्रतिस्पर्धी दक्षता है।
- Robust ESD Protection: 8kV HBM protection is higher than many standard LEDs, improving reliability.
- Comprehensive Binningफ्लक्स, वोल्टेज और रंग पर सख्त बिनिंग उत्पादन रन में स्थिरता सुनिश्चित करती है, जो बहु-एलईडी सरणियों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ एकरूपता महत्वपूर्ण है।
- उच्च-CRI विकल्पCRI ≥80 की पेशकश की जाती है, जो उन प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए लाभकारी है जहाँ रंग गुणवत्ता महत्वपूर्ण है, सामान्य 70-CRI एलईडी की तुलना में।
- पल्स प्रदर्शन: यह उच्च पल्स धाराओं के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन और रेटेड है, जिससे यह फ्लैश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं इस LED को लगातार 1000mA पर चला सकता हूँ?
A: नहीं। DC फॉरवर्ड करंट (टॉर्च मोड) के लिए अब्सोल्यूट मैक्सिमम रेटिंग 350mA है। 1000mA रेटिंग केवल पल्स्ड ऑपरेशन (400ms ऑन, 3600ms ऑफ) के लिए है। 1000mA पर लगातार ऑपरेशन पावर डिसिपेशन और जंक्शन तापमान सीमा से अधिक हो जाएगा, जिससे तेजी से गिरावट या विफलता हो सकती है।
Q2: पार्ट नंबर में कोड "KB4050J5J7293910" का क्या अर्थ है?
A: यह एक बिनिंग कोड है जो डिवाइस के प्रदर्शन गुणों को निर्दिष्ट करता है: "4050" = कलर बिन (4000-5000K के भीतर), "J5" = ल्यूमिनस फ्लक्स बिन (180-200 lm), "29" = फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (2.95-3.25V)। "3910" अन्य उत्पाद-विशिष्ट कोड्स को संदर्भित कर सकता है।
Q3: क्या इस LED के लिए मुझे हीटसिंक की आवश्यकता है?
A: बिल्कुल, खासकर जब इसे इसकी अधिकतम रेटिंग के निकट संचालित किया जा रहा हो। 8.5°C/W के थर्मल रेजिस्टेंस का मतलब है कि प्रति वाट विसर्जित ऊष्मा पर, जंक्शन तापमान सोल्डर पैड तापमान से 8.5°C बढ़ जाता है। उचित हीटसिंकिंग के बिना, जंक्शन तापमान जल्दी ही 125°C की सीमा से अधिक हो जाएगा, जिससे जीवनकाल और प्रकाश उत्पादन कम हो जाएगा।
Q4: क्या रिवर्स पोलैरिटी प्रोटेक्शन सर्किट आवश्यक है?
A: हाँ। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि एलईडी रिवर्स बायस के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है। गलती से रिवर्स वोल्टेज लगाना, यहाँ तक कि एक छोटा सा भी, तत्काल और विनाशकारी विफलता का कारण बन सकता है। आपके ड्राइवर सर्किट में इसके खिलाफ सुरक्षा शामिल होनी चाहिए।
Q5: समय और तापमान के साथ रंग कितना स्थिर है?
A> The datasheet guarantees reliability for 1000 hours with less than 30% luminous flux degradation under specified test conditions. Color shift over lifetime is a common phenomenon in white LEDs but is not quantified in the provided data. Proper thermal management is the key to minimizing color shift over time.
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
केस: एक उच्च-शक्ति मोबाइल फोन कैमरा फ्लैश डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर स्मार्टफोन के लिए एक दोहरे-एलईडी फ्लैश बना रहा है। वे ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S का चयन इसके उच्च स्पंदित आउटपुट और छोटे आकार के कारण करते हैं। डिज़ाइन प्रक्रिया में शामिल है:
1. Driver Circuit: एक कॉम्पैक्ट, उच्च-दक्षता वाला स्विच-मोड कैपेसिटर चार्जर IC चुनना जो दो श्रृंखला में जुड़े एलईडी (कुल Vf ~6-8V) को 1000mA पल्स देने में सक्षम हो।
2. PCB लेआउटएलईडी के लिए एक समर्पित छोटा एमसीपीसीबी या मोटी-तांबे वाला एफआर4 उप-बोर्ड डिजाइन करना ताकि वह हीटसिंक का कार्य कर सके। एलईडी को पर्याप्त अंतराल के साथ रखा गया है ताकि थर्मल क्रॉसटॉक से बचा जा सके।
3. थर्मल विश्लेषणएक फ्लैश अनुक्रम के दौरान तापमान वृद्धि का मॉडलिंग। 400ms पल्स के साथ, जंक्शन तापमान में अचानक वृद्धि होगी। डिजाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि कई फ्लैश के दौरान यह सीमा के भीतर रहे।
4. ऑप्टिक्स: प्रत्येक एलईडी को एक छोटे, कुशल टीआईआर (टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन) लेंस के साथ जोड़कर 120-डिग्री प्रकाश को एक व्यापक, अधिक समान बीम में समानांतर करना, जो फोटोग्राफी के लिए उपयुक्त हो, हॉटस्पॉट से बचाते हुए।
5. परीक्षण: दोनों एलईडी (टाइटली बिन किए गए पार्ट्स का उपयोग करके) के बीच प्रकाश उत्पादन, रंग तापमान स्थिरता, और विभिन्न बैटरी स्थितियों के तहत फ्लैश रीसाइक्लिंग समय को सत्यापित करना।
12. संचालन का सिद्धांत
यह एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी है। इसका मूलभूत भाग इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बना एक अर्धचालक चिप है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल चिप के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन उत्सर्जित होते हैं। InGaN चिप से प्राथमिक उत्सर्जन नीले तरंगदैर्ध्य सीमा में होता है। यह नीला प्रकाश तब चिप पर या उसके निकट लगी फॉस्फर सामग्री (आमतौर पर सीरियम से डोप्ड यिट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट, या YAG:Ce) की एक परत से टकराता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित कर लेता है और इसे पीले प्रकाश के एक विस्तृत स्पेक्ट्रम के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष बचे नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले प्रकाश का मिश्रण मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव किया जाता है। नीले और पीले प्रकाश का सटीक अनुपात, और फॉस्फर की विशिष्ट संरचना, संबद्ध रंग तापमान (CCT) और रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) निर्धारित करती है।
13. Technology Trends
ELAT07 श्रृंखला जैसे एलईडी का विकास कई प्रमुख उद्योग रुझानों का अनुसरण करता है:
बढ़ी हुई दक्षता (lm/W)चल रहे शोध का ध्यान ब्लू चिप की आंतरिक क्वांटम दक्षता और फॉस्फोर की रूपांतरण दक्षता में सुधार करने पर है ताकि लुमेन प्रति वाट को और बढ़ाया जा सके और ऊर्जा खपत को कम किया जा सके।
उच्च शक्ति घनत्वछोटे पैकेजों से अधिक प्रकाश उत्पन्न करने की प्रवृत्ति जारी है, जिसके लिए अधिक प्रभावी ढंग से ऊष्मा निकालने हेतु ताप प्रबंधन सामग्री और पैकेज डिजाइन में उन्नति की आवश्यकता है।
बेहतर रंग गुणवत्ता और स्थिरतारुझानों में उच्च CRI मान (90+) की ओर बढ़ना, विभिन्न बैचों में बेहतर रंग एकरूपता, और ड्राइव करंट एवं तापमान पर अधिक स्थिर रंग (CCT शिफ्ट को कम करना) शामिल हैं।
उन्नत विश्वसनीयता: सामग्रियों (एपॉक्सी, फॉस्फर, डाई अटैच) और पैकेज सीलिंग में सुधार से जीवनकाल और लुमेन रखरखाव बढ़ता है, विशेष रूप से उच्च-तापमान संचालन स्थितियों में।
एकीकरण: सरलीकृत अंत-उत्पाद असेंबली के लिए एकल मॉड्यूल या पैकेज में कई एलईडी चिप्स, ड्राइवरों और कभी-कभी नियंत्रण सर्किटरी को एकीकृत करने की प्रवृत्ति है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | विद्युत के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे प्रकाश का संकेत देते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप 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. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "स्टार्टिंग थ्रेशोल्ड"। | ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| रिवर्स वोल्टेज | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के 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 | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | Key Metric | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "service life" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता 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 ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग बनाने के लिए मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, टीआईआर | सतह पर प्रकाश वितरण को 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 | Code e.g., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर 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 etc. | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
परीक्षण & Certification
| शब्द | मानक/परीक्षण | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | 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 | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |