सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटेड मान
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.2 Luminous Flux Binning
- 3.3 Chromaticity (Color) Binning
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
- 4.2 फॉरवर्ड वोल्टेज vs. फॉरवर्ड करंट (VF-IF कर्व)
- 4.3 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.4 CCT बनाम फॉरवर्ड करंट
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग
- 6.2 भंडारण और प्रसंस्करण
- 6.3 विद्युत सुरक्षा
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. वास्तविक उपयोग के मामलों के उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 13. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z एक उच्च चमक वाला सरफेस माउंट LED है, जो उच्च दक्षता और कॉम्पैक्ट प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उत्पादों की एक श्रृंखला से संबंधित है जो छोटे फॉर्म फैक्टर के साथ उच्च प्रकाश उत्पादन को जोड़ती है। यह डिवाइस शीत श्वेत प्रकाश उत्पन्न करने के लिए InGaN चिप तकनीक का उपयोग करता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य अत्यंत छोटे पैकेज आकार के भीतर उच्च प्रकाश दक्षता प्राप्त करना है, जिससे यह स्थान-सीमित इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए उपयुक्त हो।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस एलईडी की प्रमुख विशेषता इसकी उच्च प्रकाश दक्षता है, जो विशिष्ट कार्य स्थितियों में 87.66 लुमेन प्रति वाट मापी गई है। यह दक्षता दर्शाती है कि दिए गए प्रकाश उत्पादन के लिए बिजली की खपत कम होगी। यह उपकरण RoHS मानकों का अनुपालन करता है, हैलोजन मुक्त है और EU REACH विनियमों के अनुरूप है, जो इसे सख्त पर्यावरणीय मानकों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है। इसके प्रमुख अनुप्रयोगों में मोबाइल फोन कैमरा फ्लैश, डिजिटल इमेजिंग उपकरण टॉर्च, TFT बैकलाइट, विभिन्न इनडोर और आउटडोर प्रकाश जुड़नार, सजावटी प्रकाश व्यवस्था और ऑटोमोटिव आंतरिक एवं बाहरी प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं। उच्च लुमेन आउटपुट और 120 डिग्री के व्यापक देखने के कोण का संयोजन, फोकस और विसरित प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकताओं के लिए डिजाइन लचीलापन प्रदान करता है।
2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
यह खंड स्पेसिफिकेशन शीट में प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों की विस्तृत और वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटेड मान
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं और सामान्य संचालन के लिए लागू नहीं होती हैं।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (टॉर्च मोड):350 एमए। यह एलईडी द्वारा सहने योग्य अधिकतम निरंतर डीसी करंट है।
- पीक पल्स करंट:2000 mAh, 400 ms का पल्स चौड़ाई, 3600 ms का ऑफ़ अवधि, 30000 चक्रों तक सीमित। यह रेटिंग फ्लैश/स्ट्रोब अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
- ESD सहनशीलता (मानव शरीर मॉडल):2000 वोल्ट। यह इंगित करता है कि डिवाइस में मध्यम स्तर का अंतर्निहित ESD संरक्षण है।
- जंक्शन तापमान (TJ):150°C। सेमीकंडक्टर जंक्शन के लिए अनुमत अधिकतम तापमान।
- कार्य तापमान (Topr):-40°C से +85°C। विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए परिवेशी तापमान सीमा।
- थर्मल प्रतिरोध (Rth):9°C/वाट। यह एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जो प्रति वाट बिजली अपव्यय के कारण तापमान वृद्धि को दर्शाता है। कम मान जंक्शन से पैड तक बेहतर ऊष्मा स्थानांतरण को दर्शाता है। उचित थर्मल प्रबंधन प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये पैड तापमान (Ts) 25°C पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं। स्व-तापन प्रभाव को न्यूनतम करने के लिए सभी विद्युत और प्रकाशिक डेटा 50 मिलीसेकंड पल्स स्थितियों के तहत परीक्षण किए गए हैं।
- ल्यूमिनस फ्लक्स (Iv):At IF= 1600 mAh, 480 lumens (minimum), 540 lumens (typical), 600 lumens (maximum). The typical value of 540 lumens is the core performance indicator.
- Forward Voltage (VF):At IF= 1600 mAh, 2.95 volts (minimum), 3.45 volts (typical), 3.95 volts (maximum). Voltage variation is managed through voltage binning.
- Correlated Color Temperature (CCT):5000K (न्यूनतम), 5500K (विशिष्ट मान), 6000K (अधिकतम)। यह ठंडी सफेद रोशनी के रंग की उपस्थिति को परिभाषित करता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):120 डिग्री, सहनशीलता ±5°। यह विस्तृत देखने का कोण लैम्बर्टियन विकिरण पैटर्न उत्पन्न करता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर ऐसे उपकरण चुन सकते हैं जो चमक, वोल्टेज और रंग के संदर्भ में विशिष्ट अनुप्रयोग की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
At IF= 1600 mA पर, LED को दो मुख्य वोल्टेज ग्रेड में विभाजित किया जाता है:
- ग्रेड 2934: VFरेंज 2.95 वोल्ट से 3.45 वोल्ट तक।
- गियर 3439: VFरेंज 3.45 वोल्ट से 3.95 वोल्ट तक।
3.2 Luminous Flux Binning
चमक IF= 1600 mA पर चार ग्रेडों में विभाजित है:
- गियर K5:480 लुमेन से 510 लुमेन।
- गियर K6:510 लुमेन से 540 लुमेन।
- गियर K7:540 लुमेन से 570 लुमेन।
- गियर K8:570 lumens se 600 lumens tak.
3.3 Chromaticity (Color) Binning
शीत श्वेत प्रकाश को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर एक विशिष्ट क्षेत्र में परिभाषित किया गया है। "5060" लेबल वाला बिन 5000K से 6000K तक के कोरलेटेड कलर टेम्परेचर (CCT) को शामिल करता है। डेटाशीट इस चतुर्भुज बिन के कोने के निर्देशांक (CIE-x, CIE-y) प्रदान करती है: (0.3200, 0.3613), (0.3482, 0.3856), (0.3424, 0.3211), (0.3238, 0.3054)। सभी रंग मापन के लिए ±0.01 की सहनशीलता की अनुमति है और IF= 1000 mA पर परिभाषित।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
विशिष्ट विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को प्रकट करते हैं।
4.1 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
यह ग्राफ 1000 mA ड्राइव करंट पर तरंगदैर्ध्य (λ) के एक फलन के रूप में प्रकाश उत्पादन को दर्शाता है। फॉस्फर-लेपित नीले InGaN चिप वाले शीत श्वेत एलईडी के लिए, स्पेक्ट्रम में आमतौर पर एक प्रमुख नीला शिखर (चिप से) और एक व्यापक पीला-हरा उत्सर्जन बैंड (फॉस्फर से) दिखाई देता है। संयुक्त आउटपुट श्वेत प्रकाश उत्पन्न करता है। शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) और वर्णक्रमीय चौड़ाई रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) को प्रभावित करते हैं, हालांकि इस डेटाशीट में CRI स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है।
4.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (VF-IFकर्व)
यह कर्व गैर-रैखिक है, जो डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट के साथ बढ़ता है, लेकिन वृद्धि की दर घटती जाती है। करंट-ड्राइव सर्किट, विशेष रूप से कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज मार्जिन सुनिश्चित करने हेतु, इस कर्व को समझना महत्वपूर्ण है।
4.3 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
प्रकाश उत्पादन धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन रैखिक रूप से नहीं। उच्च धाराओं पर, जंक्शन तापमान में वृद्धि और अन्य गैर-आदर्श प्रभावों (दक्षता में गिरावट) के कारण दक्षता आमतौर पर कम हो जाती है। यह वक्र चमक, प्रकाश दक्षता और उपकरण जीवनकाल के बीच संतुलन बनाने के लिए इष्टतम चालन धारा निर्धारित करने में सहायक होता है।
4.4 CCT बनाम फॉरवर्ड करंट
Correlated Color Temperature may shift slightly with drive current. This curve shows the change in white point (cool/warm tint) from low to high current, which is crucial for applications with strict color requirements.
5. Mechanical and Packaging Information
यह डिवाइस सरफेस माउंट पैकेज में आता है। सटीक आयाम स्पेसिफिकेशन शीट के पेज 8 पर दिए गए विस्तृत ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं, जिसकी सहनशीलता ±0.1 मिमी है। पैकेज में एनोड और कैथोड मार्किंग शामिल हैं, जो सही PCB ओरिएंटेशन सुनिश्चित करते हैं। थर्मल पैड (यदि मौजूद है) का डिज़ाइन और समग्र पैकेज आयाम प्रभावी ताप अपव्यय के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो सीधे प्राप्त करने योग्य लुमेन आउटपुट और दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्रभावित करते हैं।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग
इस एलईडी का अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C रेट किया गया है और यह अधिकतम 2 रिफ्लो सोल्डरिंग चक्रों को सहन कर सकता है। थर्मल शॉक, डिलैमिनेशन, या आंतरिक वायर बॉन्डिंग और फॉस्फोर को नुकसान से बचाने के लिए अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6.2 भंडारण और प्रसंस्करण
यह उपकरण नमी के प्रति संवेदनशील है। इसे सिलिका जेल सहित नमी-रोधी थैली में पैक किया गया है। प्रमुख भंडारण नियमों में शामिल हैं:
- उपयोग से पहले पैकेज न खोलें।
- अनओपन्ड पैकेज को ≤30°C / ≤90% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए।
- खोलने के बाद, कृपया डिवाइस की फ्लोर लाइफ (एक्सपोजर टाइम) के भीतर उपयोग करें और ≤30°C / ≤85% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें।
- यदि निर्दिष्ट भंडारण शर्तों या समय से अधिक हो जाता है, तो रिफ्लो से पहले बेकिंग प्री-ट्रीटमेंट (60±5°C, 24 घंटे) की आवश्यकता होती है, ताकि "पॉपकॉर्न" प्रभाव (पैकेज क्रैकिंग जो तेजी से जल वाष्प विस्तार के कारण होता है) को रोका जा सके।
6.3 विद्युत सुरक्षा
एक महत्वपूर्ण नोट यह बताता है कि यह LED रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। हालांकि इसमें कुछ ESD सुरक्षा है, फिर भी बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के उपयोग की सिफारिश की जाती है। उचित करंट नियंत्रण के बिना, वोल्टेज में मामूली वृद्धि भी बड़े, संभावित रूप से विनाशकारी करंट सर्ज का कारण बन सकती है।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
LED को कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है और फिर रील पर लपेटा जाता है। प्रति रील मानक लोड मात्रा 2000 टुकड़े है, न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 1000 टुकड़े है। रील पर उत्पाद लेबल में शामिल हैं:
- CPN: ग्राहक उत्पाद संख्या
- P/N: निर्माता पार्ट नंबर (उदाहरण के लिए, ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z)
- LOT NO: ट्रेस करने योग्य उत्पादन बैच संख्या।
- QTY: पैकेजिंग मात्रा।
- CAT: ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेड (उदाहरण के लिए, K8)।
- HUE: रंग ग्रेड (उदाहरण के लिए, 5060)।
- REF: फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (उदाहरण के लिए, 2934 या 3439)।
- MSL-X: मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- मोबाइल कैमरा फ्लैश:इसकी उच्च चरम पल्स करंट (2000mA) क्षमता का उपयोग करें। डिज़ाइन को अल्पकालिक विस्फोटों से उत्पन्न उच्च तात्कालिक शक्ति और ऊष्मा का प्रबंधन करना चाहिए।
- टॉर्च/कैमरा लाइट:निरंतर संचालन के लिए कम निरंतर करंट (उदाहरण के लिए, 350mA या उससे कम) पर चलाया जा सकता है। PCB पर ताप प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
- TFT बैकलाइट:चौड़े देखने के कोण और उच्च चमक में फायदा होता है। आमतौर पर कई एलईडी से बने सरणी का उपयोग किया जाता है, चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए मेल खाते गियर से सावधानीपूर्वक चयन करने की आवश्यकता होती है।
- सामान्य प्रकाश व्यवस्था:यह एक्सेंट लाइटिंग, सजावटी प्रकाश व्यवस्था और कार्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। उच्च दक्षता ऊर्जा बचत में मदद करती है।
8.2 डिज़ाइन विचार
- थर्मल प्रबंधन:यह प्रदर्शन और जीवनकाल को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है। उच्च तापीय चालकता वाले PCB (जैसे, मेटल-कोर PCB - MCPCB) का उपयोग करें, और सुनिश्चित करें कि LED पैड से पर्यावरण तक तापीय प्रतिरोध पथ पर्याप्त रूप से कम हो। डेटाशीट बताती है कि सभी विश्वसनीयता परीक्षण MCPCB पर उचित थर्मल प्रबंधन की स्थिति में पूरे किए गए थे।
- करंट ड्राइव:स्थिर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करना सुनिश्चित करें। यह स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करता है और एलईडी को थर्मल रनवे से बचाता है।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:120 डिग्री का व्यूइंग एंगल उन अनुप्रयोगों के लिए जहाँ अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता होती है, सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
हालाँकि यह स्टैंडअलोन डेटाशीट अन्य मॉडलों से सीधी तुलना प्रदान नहीं करती है, ELCS17G श्रृंखला का मूल्यांकन इसके घोषित पैरामीटर्स के आधार पर किया जा सकता है। इसके प्रमुख विभेदक लाभों में शामिल हो सकते हैं: अत्यंत कॉम्पैक्ट 1.7 मिलीमीटर पैकेजिंग को अपेक्षाकृत उच्च 540 लुमेन के टाइपिकल लुमिनस फ्लक्स के साथ जोड़ना। 1.6 एम्पीयर पर 87.66 लुमेन प्रति वाट की दक्षता एक प्रतिस्पर्धी मीट्रिक है। व्यापक बिनिंग संरचना (लुमिनस फ्लक्स, वोल्टेज, रंग) बैकलाइट एरे जैसे उच्च-मात्रा, स्थिरता-संवेदनशील अनुप्रयोगों में सटीक चयन की अनुमति देती है। संकीर्ण बीम वाले एलईडी की तुलना में, 120 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल एक अलग समाधान प्रदान करता है, जहाँ समान प्रकाशित क्षेत्र प्राप्त करने के लिए अधिक डिवाइसों की आवश्यकता हो सकती है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 3.3 वोल्ट की बिजली आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उत्तर: सीधे नहीं चलाया जा सकता। 1600mA पर, इसका सामान्य फॉरवर्ड वोल्टेज 3.45V है, जो 3.3V से अधिक है। आपको एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर सर्किट का उपयोग करना होगा जो करंट को ठीक से रेगुलेट करने के लिए आवश्यक वोल्टेज मार्जिन प्रदान कर सके।
प्रश्न: इस एलईडी की अपेक्षित आयु क्या है?
उत्तर: स्पेसिफिकेशन शीट के अनुसार, सभी मानदंड 1000 घंटे की विश्वसनीयता परीक्षण द्वारा सुनिश्चित किए गए हैं, जिसमें लुमेन रखरखाव 30% से कम है। वास्तविक अनुप्रयोग में सेवा जीवन कार्य स्थितियों, विशेष रूप से जंक्शन तापमान पर काफी हद तक निर्भर करता है। अनुशंसित धारा या उससे कम पर संचालन, उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन के साथ, इसके जीवन को अधिकतम करेगा।
प्रश्न: पार्ट नंबर ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: पार्ट नंबर महत्वपूर्ण बिनिंग जानकारी को एनकोड करता है: "5060" शीत सफेद रंग बिन (5000-6000K) को इंगित करता है, "K8" चमकदार प्रवाह बिन (570-600 लुमेन) है, और "3343" या इसी तरह का हिस्सा संभवतः फॉरवर्ड वोल्टेज बिन को दर्शाता है। उपसर्ग "ELCS17G" श्रृंखला और पैकेज को दर्शाता है।
प्रश्न: क्या हीटसिंक की आवश्यकता है?
उत्तर: उच्च धारा पर निरंतर संचालन (उदाहरण के लिए, लगभग 350mA DC या 1600mA पल्स) के लिए, प्रभावी ताप अपव्यय बिल्कुल आवश्यक है। 9°C/W का थर्मल प्रतिरोध का अर्थ है कि प्रति वाट बिजली अपव्यय पर, जंक्शन तापमान पैड तापमान से 9°C बढ़ जाएगा। उचित ताप पथ के बिना, जंक्शन तापमान जल्दी से इसकी अधिकतम रेटेड सीमा से अधिक हो जाएगा, जिससे प्रदर्शन में तेजी से गिरावट और विफलता होगी।
11. वास्तविक उपयोग के मामलों के उदाहरण
परिदृश्य: एक उच्च चमक वाली डेस्क लैंप डिजाइन करना।
एक डिजाइनर एक कॉम्पैक्ट USB-संचालित डेस्क लैंप बनाना चाहता है। उनकी योजना एक ELCS17G-NB5060K8 LED का उपयोग करके उज्ज्वल, ठंडी सफेद रोशनी प्राप्त करने की है। USB पोर्ट 5 वोल्ट की आपूर्ति करता है। डिजाइनर ने एक कॉन्स्टेंट करंट बक ड्राइवर IC चुना है जो 5 वोल्ट इनपुट स्वीकार कर सकता है और एक स्थिर 350mA आउटपुट प्रदान कर सकता है। K8/VF2934 बिन के आधार पर, उन्होंने फॉरवर्ड वोल्टेज का अनुमान लगभग 3.2 वोल्ट लगाया है। ड्राइवर को 5 वोल्ट और 3.2 वोल्ट के बीच वोल्टेज ड्रॉप को संभालना होगा। थर्मल प्रबंधन के लिए, उन्होंने एक छोटा एल्यूमीनियम बेस PCB डिजाइन किया है जो सर्किट बोर्ड और हीट सिंक दोनों के रूप में कार्य करता है। LED को केंद्र में रखा गया है, और इसका थर्मल पैड बड़े कॉपर एरिया से जुड़ा है। एल्यूमीनियम बेस PCB को बेहतर गर्मी अपव्यय के लिए लैंप के धातु आवास से जोड़ा गया है। LED के ऊपर एक साधारण डिफ्यूज़र लेंस लगाया गया है ताकि इसके विस्तृत व्यूइंग एंगल से उत्पन्न प्रकाश किरण को नरम किया जा सके। यह डिजाइन LED की उच्च दक्षता का लाभ उठाता है, कम बिजली वाले USB स्रोत से पर्याप्त प्रकाश प्रदान करता है, जबकि दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए प्रभावी ढंग से गर्मी का प्रबंधन करता है।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह एलईडी अर्धचालक इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस सिद्धांत पर कार्य करती है। इसका मूल इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) चिप है। जब इस चिप के p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना स्पेक्ट्रम में नीला प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन की गई है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, चिप से निकलने वाला नीला प्रकाश चिप पर या उसके आसपास जमी फॉस्फर कोटिंग (आमतौर पर यट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट या समान सामग्री पर आधारित) पर पड़ता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और इसे व्यापक स्पेक्ट्रम वाले पीले-हरे प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीला प्रकाश रूपांतरित पीले-हरे प्रकाश के साथ मिलकर, मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव किया जाता है। नीले और पीले-हरे प्रकाश का सटीक अनुपात संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है, यह उपकरण शीतल श्वेत प्रकाश (5000-6000K) उपस्थिति के लिए ट्यून किया गया है।
13. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
ELCS17G श्रृंखला जैसे LED का विकास सॉलिड-स्टेट लाइटिंग में निरंतर उच्च दक्षता (लुमेन प्रति वाट), उच्च चमक (लुमेन प्रति वर्ग मिलीमीटर) और उच्च विश्वसनीयता की ओर प्रवृत्ति का एक हिस्सा है। प्रमुख उद्योग चालकों में अक्षम प्रकाश प्रौद्योगिकियों का वैश्विक उन्मूलन और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लघुरूपण की मांग शामिल है। भविष्य की प्रवृत्तियों में शामिल हो सकते हैं: InGaN चिप की आंतरिक क्वांटम दक्षता में निरंतर सुधार (उच्च धारा पर "दक्षता गिरावट" को कम करना), अधिक मजबूत और कुशल फॉस्फर सामग्री का विकास, और तापीय प्रतिरोध को और कम करने के लिए उन्नत पैकेजिंग तकनीक। साथ ही, उद्योग रंग गुणवत्ता मेट्रिक्स जैसे कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) और R9 (संतृप्त लाल) में सुधार और सटीक रंग ट्यूनिंग हासिल करने पर भी अत्यधिक ध्यान केंद्रित कर रहा है। स्मार्ट, इंटरकनेक्टेड लाइटिंग सिस्टम की ओर बढ़ रही प्रवृत्ति भी LED डिजाइन को प्रभावित कर रही है, जिसमें नियंत्रण और सेंसिंग कार्यों को पैकेजिंग स्तर पर एकीकृत किया जा सकता है। इस डेटाशीट में उल्लिखित पर्यावरण अनुपालन (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त) अब पूरे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के लिए एक मानक आवश्यकता बन गया है।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र 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, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए थोड़े समय में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, नहीं तो अधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके ब्रेकडाउन होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता दर्शाता है। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और 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 से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" 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। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्यों की रंग स्थिरता 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। |
IV. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप डिज़ाइन बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | Bin Content | सामान्य व्याख्या | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहित करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा 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 | Constant temperature conditions mein long-term illumination ke dauran, brightness attenuation data record kiya jaata hai. | LED lifespan ke anumaan ke liye upayog (TM-21 ke saath judkar). |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standards | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने के लिए। |