सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों की गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 2.3 ऊष्मीय एवं विश्वसनीयता विशेषताएँ
- 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 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (V-I कर्व)
- 4.2 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 संबंधित रंग तापमान (CCT) बनाम अग्र धारा
- 4.4 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्न
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर 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. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ ELCH07-NB2025J5J7283910-F3H उच्च-प्रदर्शन सरफेस माउंट LED की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण InGaN चिप तकनीक का उपयोग करता है, जो 2000K से 2500K की सहसंबंधित रंग तापमान (CCT) सीमा के साथ गर्म श्वेत प्रकाश उत्पन्न करता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य एक कॉम्पैक्ट पैकेज के भीतर उच्च प्रकाश दक्षता प्राप्त करना है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें उज्ज्वल, उच्च-गुणवत्ता वाले प्रकाश की आवश्यकता होती है और जहां स्थान सीमित होता है।
इस LED के मुख्य लाभों में शामिल हैं: 1000mA फॉरवर्ड करंट पर 210 लुमेन की विशिष्ट चमकदार प्रवाह, जिससे 61.7 लुमेन प्रति वाट तक की ऑप्टिकल दक्षता प्राप्त होती है। यह 8KV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) तक के मजबूत ESD संरक्षण को एकीकृत करता है और RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त जैसे प्रमुख उद्योग मानकों का अनुपालन करता है। लक्षित बाजार विविध हैं, जिनमें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव लाइटिंग, सामान्य प्रकाश व्यवस्था और विशेष प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोग शामिल हैं, जहां विश्वसनीयता और प्रदर्शन महत्वपूर्ण हैं।
2. तकनीकी मापदंडों की गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती है जो उपकरण को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये अनुशंसित संचालन स्थितियाँ नहीं हैं।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (निरंतर प्रकाश मोड): 350 mA। यह एलईडी द्वारा सहन किया जा सकने वाला अधिकतम निरंतर डीसी करंट है।
- पीक पल्स करंट: 1200 mA। यह उच्च करंट केवल विशिष्ट पल्स शर्तों के तहत अनुमत है: पल्स चौड़ाई 400 ms, ऑफ समय 3600 ms, अधिकतम 30,000 चक्र। यह आमतौर पर कैमरा फ्लैश अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।
- जंक्शन तापमान (Tj): 145 °C. अर्धचालक जंक्शन के लिए अनुमत अधिकतम तापमान। इस सीमा से अधिक होने पर प्रदर्शन ह्रास तेज हो सकता है या विफलता का जोखिम उत्पन्न हो सकता है।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान: -40°C से +85°C (कार्यशील), -40°C से +100°C (भंडारण)।
- शक्ति खपत (पल्स मोड): 4.74 W. पल्स ऑपरेशन के दौरान पैकेज द्वारा डिसिपेट की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति, जो थर्मल मैनेजमेंट पर काफी निर्भर करती है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2): 120 डिग्री। यह विस्तृत देखने का कोण दर्शाता है कि इसकी उत्सर्जन प्रकृति लैम्बर्टियन के निकट है, जो क्षेत्रीय प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
महत्वपूर्ण सूचना: इन अधिकतम रेटेड मानों पर या उनके निकट लंबे समय तक कार्य करने की दृढ़तापूर्वक अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इससे विश्वसनीयता कम होगी और संभावित स्थायी क्षति हो सकती है। एक साथ कई अधिकतम रेटेड मान लागू करने की अनुमति नहीं है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ts=25°C) के तहत मापे गए हैं, जो डिवाइस की विशिष्ट प्रदर्शन क्षमता का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- प्रकाश प्रवाह (Iv): IF=1000mA पर, न्यूनतम 180 lm, सामान्य 210 lm। माप सहनशीलता ±10% है।
- Forward Voltage (VF): IF=1000mA पर, सीमा 2.85V से 3.95V तक है। सामान्य मान लगभग 3.2V है। माप सहनशीलता ±0.1V है। सभी विद्युत और प्रकाशीय डेटा का परीक्षण 50 ms पल्स का उपयोग करके किया गया है ताकि स्व-तापन प्रभाव को कम किया जा सके।
- Correlated Color Temperature (CCT)2000K से 2500K तक, इसकी गर्म सफेद रोशनी की उपस्थिति को परिभाषित करता है।
प्रदर्शन 1000 घंटे की विश्वसनीयता परीक्षण द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, मानक यह है कि लुमेन आउटपुट में गिरावट 30% से कम हो। सभी विश्वसनीयता परीक्षण यह मानकर किए जाते हैं कि अच्छे थर्मल प्रबंधन के लिए 1.0 cm x 1.0 cm मेटल-कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) का उपयोग किया गया है।
2.3 ऊष्मीय एवं विश्वसनीयता विशेषताएँ
एलईडी के प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए प्रभावी ताप प्रबंधन महत्वपूर्ण है। प्रमुख तापीय मापदंडों में शामिल हैं:
- जंक्शन तापमान (Tj max): 145°C.
- सब्सट्रेट तापमान (Ts): IF=1000mA पर कार्य करते समय, इसे 70°C या उससे नीचे बनाए रखना चाहिए। यह पैरामीटर सिस्टम के थर्मल डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
- सोल्डरिंग तापमान: रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान 260°C के पीक तापमान को सहन कर सकता है।
- अनुमत रिफ्लो गणना: अधिकतम 2 बार।
- Moisture Sensitivity Level (MSL)ग्रेड 1. यह सबसे मजबूत ग्रेड है, जो इंगित करता है कि ≤30°C/85% RH स्थितियों में, बिना बेकिंग के अनिश्चित काल तक भंडारण किया जा सकता है। यह हैंडलिंग और भंडारण को सरल बनाता है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
उत्पादन में रंग और चमक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिवाइस एक त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
LEDs are categorized into three bins based on their forward voltage drop at 1000mA.
- Bin 2832:VF= 2.85V से 3.25V
- स्तर 3235:VF= 3.25V से 3.55V
- गियर 3539:VF= 3.55V से 3.95V
इससे डिजाइनर समान विद्युत विशेषताओं वाले LED का चयन कर सकते हैं, ताकि ड्राइवर का प्रदर्शन सुसंगत रहे।
3.2 Luminous Flux Binning
LED को 1000mA पर उनके कुल प्रकाश आउटपुट के आधार पर बिन किया जाता है:
- गियर J5:Iv= 180 lm से 200 lm
- गियर J6:Iv= 200 lm से 250 lm
- गियर J7:Iv= 250 lm से 300 lm
मॉडल में "J5" इंगित करता है कि यह विशिष्ट उपकरण J5 चमक ग्रेड से संबंधित है।
3.3 Chromaticity (Color) Binning
रंग को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम के वार्म व्हाइट लाइट क्षेत्र में परिभाषित किया गया है। मॉडल में "2025" ग्रेड इस डायग्राम पर एक विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्र से मेल खाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि इस ग्रेड के भीतर सभी LED के रंग निर्देशांक (x, y) बहुत समान हैं, जिससे 2000K से 2500K के बीच एक समान वार्म व्हाइट लाइट उपस्थिति प्राप्त होती है। रंग निर्देशांक मापन की स्वीकार्य सहनशीलता ±0.01 है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (V-I कर्व)
V-I वक्र एक अरेखीय संबंध दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है, जो बहुत कम करंट पर लगभग 2.6V से शुरू होकर 1200mA पर लगभग 3.6V तक पहुंच जाता है। यह वक्र करंट-सीमित सर्किट या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
4.2 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
प्रकाश उत्पादन करंट में वृद्धि के साथ उप-रेखीय रूप से बढ़ता है। हालांकि उत्पादन 0mA से 1000mA तक काफी बढ़ जाता है, लेकिन उच्चतम करंट पर, दक्षता में कमी (LED में एक सामान्य घटना, जहां उच्च करंट घनत्व पर आंतरिक दक्षता कम हो जाती है) के कारण वृद्धि की दर कम हो सकती है। यह इष्टतम प्रकाश दक्षता प्राप्त करने के लिए अनुशंसित करंट पर संचालन के महत्व को रेखांकित करता है।
4.3 संबंधित रंग तापमान (CCT) बनाम अग्र धारा
CCT संपूर्ण कार्यशील धारा सीमा में अपेक्षाकृत स्थिर रहता है, केवल लगभग 1900K से 2400K के बीच मामूली भिन्नता दिखाता है। यह स्थिरता उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें सुसंगत रंग तापमान की आवश्यकता होती है, भले ही डिमिंग या ड्राइव धारा में परिवर्तन मौजूद हों।
4.4 स्पेक्ट्रम वितरण और विकिरण पैटर्न
सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरण ग्राफ फॉस्फर-रूपांतरित सफेद LED की व्यापक उत्सर्जन स्पेक्ट्रम विशेषता दर्शाता है, जिसकी शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) नीले क्षेत्र (InGaN चिप से) में है, और फॉस्फर से व्यापक पीला/लाल उत्सर्जन है। विशिष्ट विकिरण पैटर्न लैम्बर्टियन (कोसाइन नियम) है, जिसकी पुष्टि ध्रुवीय निर्देशांक आरेख द्वारा होती है, जो एक चिकना, व्यापक बीम और 120 डिग्री का दृश्य कोण दर्शाता है। X-अक्ष और Y-अक्ष पर तीव्रता लगभग समान है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
यह एलईडी सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में आता है। पैकेज ड्राइंग (यहां प्रतिलिपि नहीं बनाई गई है, लेकिन डेटाशीट पृष्ठ 8 पर संदर्भित है) लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और पैड लेआउट सहित महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करती है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता आमतौर पर ±0.1 मिमी होती है। ड्राइंग में प्रमुख विशेषताएं शामिल हैं, जैसे ऑप्टिकल लेंस आकार, कैथोड मार्किंग और पीसीबी डिजाइन के लिए अनुशंसित पैड लेआउट, जो उचित सोल्डरिंग, तापीय चालन और ऑप्टिकल संरेखण सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- रिफ्लो सोल्डरिंग: यह डिवाइस 260°C के पीक सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है। यह अधिकतम 2 रिफ्लो सोल्डरिंग चक्रों के लिए रेटेड है।
- थर्मल मैनेजमेंटजैसा कि विनिर्देश में बताया गया है, 1000mA पर सब्सट्रेट का तापमान 70°C से अधिक नहीं होना चाहिए। इसके लिए उपयुक्त PCB (जैसे MCPCB या पर्याप्त थर्मल वाया वाला डिज़ाइन) की आवश्यकता होती है, और एप्लिकेशन के ड्यूटी साइकिल और पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर, अतिरिक्त हीट सिंकिंग उपायों की आवश्यकता हो सकती है।
- भंडारणMSL लेवल 1 डिवाइस के रूप में, सामान्य फैक्ट्री स्थितियों (≤30°C/85% RH) में विशेष सूखी भंडारण की आवश्यकता नहीं होती है।
- हैंडलिंग: ESD सुरक्षा (8KV तक रेटेड) एकीकृत होने के कारण, मानक ESD रोकथाम उपायों का पालन किया जाना चाहिए, हालांकि उच्च ऊर्जा घटनाओं से क्षति संभव है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
LED स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए उभरे हुए टेप पर रील में आपूर्ति की जाती है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं, न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 1000 टुकड़े है। विनिर्देश पत्रक में कैरियर टेप आयाम निर्दिष्ट हैं और इसमें पोलैरिटी इंडिकेटर शामिल है ताकि असेंबली के दौरान सही ओरिएंटेशन सुनिश्चित हो सके। रील पर उत्पाद लेबल में ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), निर्माता पार्ट नंबर (P/N), बैच नंबर, मात्रा और तीन बिनिंग कोड शामिल हैं: CAT (लुमेन बिन), HUE (रंग बिन) और REF (फॉरवर्ड वोल्टेज बिन), साथ ही MSL स्तर।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- मोबाइल कैमरा फ्लैश: उच्च पल्स करंट क्षमता (1200mA) और उच्च लुमेन आउटपुट इसे मोबाइल डिवाइस में फ्लैश या टॉर्च के रूप में उपयोग के लिए आदर्श बनाता है।
- सामान्य प्रकाश व्यवस्थाइंडोर लाइटिंग, डेकोरेटिव लाइटिंग, स्टेप लाइट्स, एक्जिट साइन और अन्य आर्किटेक्चरल या एक्सेंट लाइटिंग।
- बैकलाइटTFT डिस्प्ले बैकलाइट यूनिट के लिए उपयुक्त जहाँ वार्म व्हाइट लाइट की आवश्यकता हो।
- ऑटोमोटिव लाइटिंग: इसमें इंटीरियर (एंबिएंट लाइटिंग, इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर लाइटिंग) और एक्सटीरियर एप्लीकेशन शामिल हैं (विशिष्ट ऑटोमोटिव प्रमाणन आवश्यकताओं पर निर्भर करता है)।
8.2 डिज़ाइन विचार
- ड्राइवर डिज़ाइन: कस्टमाइज़्ड कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें, जो फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज और आवश्यक ऑपरेटिंग करंट (उदाहरण के लिए, 350mA निरंतर संचालन, 1200mA पीक फ्लैश) के अनुसार डिज़ाइन किया गया हो।
- थर्मल डिज़ाइन: यह सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। Tj को बनाए रखने के लिए LED जंक्शन से पर्यावरण तक आवश्यक थर्मल प्रतिरोध की गणना करें।jऔर Tsसीमा के भीतर। उच्च धारा अनुप्रयोगों के लिए, MCPCB या इंसुलेटेड मेटल सबस्ट्रेट (IMS) के उपयोग की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120-डिग्री लैम्बर्टियन पैटर्न व्यापक, समान प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। केंद्रित बीम के लिए, द्वितीयक ऑप्टिकल तत्व (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता होती है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
Although this specification does not provide a direct side-by-side comparison with other models, the key differentiating features of this LED can be inferred:
- High luminous efficacy under warm white lightगर्म सफेद प्रकाश (2000-2500K) CCT सीमा में 61.7 lm/W प्राप्त करना एक उल्लेखनीय प्रदर्शन बिंदु है, क्योंकि ठंडे सफेद प्रकाश की तुलना में गर्म रंग तापमान पर दक्षता आमतौर पर कम हो जाती है।
- मजबूत पल्स हैंडलिंग क्षमतानिर्दिष्ट शर्तों के तहत 1200mA पल्स रेटिंग विशेष रूप से कैमरा फ्लैश अनुप्रयोगों के लिए है, जो एक विशेष आवश्यकता है।
- उन्नत ESD सुरक्षा एकीकृत: 8KV HBM सुरक्षा विशिष्ट उद्योग स्तर से अधिक, हैंडलिंग और अंतिम उपयोग में अधिक मजबूती प्रदान करती है।
- व्यापक अनुपालनRoHS, REACH और हेलोजन-मुक्त मानकों का अनुपालन, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उपभोक्ता और ऑटोमोटिव बाजार में।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को लगातार 1000mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: डीसी फॉरवर्ड करंट की पूर्ण अधिकतम रेटिंग 350mA है। 1000mA मान प्रकाश प्रवाह निर्दिष्ट करने के लिए परीक्षण स्थिति है, जो आमतौर पर पल्स ऑपरेशन (जैसे फ्लैश) से संबंधित है। निरंतर संचालन के लिए, आप 350mA से अधिक नहीं जा सकते हैं और प्रभावी थर्मल प्रबंधन के माध्यम से यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सब्सट्रेट तापमान (Ts) 70°C या उससे नीचे बना रहे।
प्रश्न: मॉडल नंबर में "2025" का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह क्रोमैटिसिटी (रंग) बिन को संदर्भित करता है। इस बिन में एलईडी की सीआईई आरेख पर परिभाषित क्षेत्र के भीतर रंग निर्देशांक होंगे, जिससे 2000K से 2500K के बीच का संबंधित रंग तापमान वाला गर्म सफेद प्रकाश उत्पन्न होगा।
प्रश्न: मैं 12V पावर सप्लाई पर ऐसे कितने LED को श्रृंखला में जोड़ सकता हूँ?
उत्तर: Typical VFलगभग 3.2V है, सैद्धांतिक रूप से 3 LED श्रृंखला में जोड़े जा सकते हैं (3 * 3.2V = 9.6V), करंट रेगुलेटर के लिए हेडरूम छोड़ते हुए। हालाँकि, आपको बिनिंग में अधिकतम और न्यूनतम VF(2.85V से 3.95V) पर विचार करना होगा, और ड्राइवर को श्रृंखला में जुड़े सभी डिवाइसों की इस रेंज को हैंडल करने के लिए डिज़ाइन करना होगा।
प्रश्न: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
उत्तर: किसी भी लो-करंट से अधिक ऑपरेशन के लिए, हाँ। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि 1000mA पर, सब्सट्रेट तापमान ≤ 70°C होना चाहिए, और सभी विश्वसनीयता डेटा 1cm² MCPCB के उपयोग पर आधारित है। निम्न करंट पर निरंतर संचालन के लिए भी, T सुनिश्चित करने के लिए थर्मल विश्लेषण आवश्यक हैj <145°C。
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी
डिज़ाइन केस: पोर्टेबल वर्क लाइट
एक डिज़ाइनर एक बैटरी से चलने वाली, उच्च आउटपुट वाली वर्क लाइट डिज़ाइन कर रहा है। उन्होंने इस LED को इसके उच्च लुमेन आउटपुट और गर्म सफेद प्रकाश के लिए चुना, जो आंखों के लिए अधिक आरामदायक है। वे 3.7V लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं। LED को ड्राइव करने के लिए, उन्होंने एक बूस्ट कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर चुना, जिसे 300mA (350mA DC अधिकतम से कम) पर सेट किया गया है, ताकि अच्छी दक्षता और लंबी आयु सुनिश्चित की जा सके। उन्होंने एक कॉम्पैक्ट एल्यूमीनियम बेस PCB डिज़ाइन किया, जो सर्किट कैरियर और हीट सिंक दोनों के रूप में कार्य करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि LED का थर्मल पैड बड़े कॉपर एरिया से ठीक से सोल्डर किया गया है और थर्मल वाया के माध्यम से जुड़ा हुआ है। 120 डिग्री का चौड़ा बीम एंगल अतिरिक्त ऑप्टिकल घटकों की आवश्यकता के बिना अच्छा क्षेत्रीय कवरेज प्रदान करता है। MSL लेवल 1 रेटिंग ने उनके निर्माण संयंत्र में असेंबली प्रक्रिया को सरल बना दिया।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह एक फॉस्फर-रूपांतरित सफेद एलईडी है। इसका मूल एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से निर्मित अर्धचालक चिप है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो चिप के भीतर इलेक्ट्रॉन और होल का पुनर्संयोजन होता है, जो मुख्य रूप से स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र में फोटॉन उत्सर्जित करता है। फिर, यह नीला प्रकाश चिप पर या उसके निकट जमा किए गए फॉस्फर कोटिंग (आमतौर पर YAG:Ce या इसी तरह) पर पड़ता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और उसे पीले और लाल प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीला प्रकाश और फॉस्फर से आने वाले चौड़े स्पेक्ट्रम पीले/लाल प्रकाश का मिश्रण मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव किया जाता है। नीले प्रकाश और फॉस्फर-रूपांतरित प्रकाश का सटीक अनुपात संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है; लाल/पीले घटक की अधिक मात्रा एक अधिक "गर्म" सफेद प्रकाश उत्पन्न करती है, जैसा कि इस 2000-2500K डिवाइस के मामले में है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
LED उद्योग इस प्रकार के उपकरणों से संबंधित कई प्रमुख दिशाओं में विकास जारी रख रहा है:
- दक्षता वृद्धि (lm/W)चिप एपिटैक्सी, फॉस्फर तकनीक और पैकेजिंग डिजाइन में निरंतर सुधार ने उच्च दीप्त दक्षता को बढ़ावा दिया है, जिससे समान प्रकाश उत्पादन पर ऊर्जा खपत और तापीय भार कम हुआ है।
- रंग गुणवत्ता और एकरूपता में सुधारफॉस्फर सिस्टम और बिनिंग प्रक्रिया में प्रगति के कारण अधिक सख्त रंग सहनशीलता (छोटे बिनिंग क्षेत्र) और उच्चतर कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) मान प्राप्त हुए हैं, यहां तक कि गर्म श्वेत एलईडी में भी।
- उच्चतर शक्ति घनत्व और विश्वसनीयताएनकैप्सुलेशन सामग्री और थर्मल इंटरफ़ेस प्रौद्योगिकियों में सुधार हो रहा है, जो उच्च ड्राइव करंट और बिजली की खपत की अनुमति देते हुए भी जीवनकाल (L70, L90 मेट्रिक्स) को बनाए रखने या बेहतर बनाने में सक्षम बना रहा हैं।
- एकीकरण और लघुरूपणकई LED चिप्स, ड्राइवरों और नियंत्रण सर्किट को एक ही अधिक बुद्धिमान मॉड्यूल में एकीकृत करने की प्रवृत्ति मौजूद है। हालाँकि, इस तरह के अलग-अलग उच्च-शक्ति LED उन अनुप्रयोगों के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं जिन्हें ऑप्टिकल और थर्मल डिज़ाइन में अधिकतम लचीलेपन की आवश्यकता होती है।
- संवेदन के लिए पल्स प्रदर्शन: प्रकाश व्यवस्था के अलावा अनुप्रयोगों के लिए, जैसे LiDAR या 3D सेंसिंग के लिए संरचनात्मक प्रकाश, सटीक समय के साथ अत्यंत छोटे, उच्च-धारा वाले स्पंदों को संसाधित करने की क्षमता तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही 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 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 प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर 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, इसका उपयोग शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | 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 एकवर्णी एलईडी के रंग का निर्धारण करें। |
| 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 करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| 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 सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का 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 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 (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 दृश्य की रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री के 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 और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक तथा 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 को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की ऑप्टिकल संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | बिनिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | 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 समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत 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, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती 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 jata hai. | LED lifespan ke anuman 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। | अंतरराष्ट्रीय 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 प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |