विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरणउत्पाद को तीन प्रमुख मापदंडों के अनुसार समूहीकृत किया गया है: चमकदार प्रवाह, अग्र वोल्टेज और वर्णिकता (रंग निर्देशांक)। यह बिनिंग अनुप्रयोग डिजाइन में एकरूपता सुनिश्चित करती है।3.1 चमकदार प्रवाह बिनिंगचमकदार प्रवाह को कोड 'J6' के तहत बिन किया गया है। यह बिन 1000mA पर चलाए जाने पर न्यूनतम 200 lm से अधिकतम 300 lm तक के चमकदार प्रवाह की सीमा निर्दिष्ट करता है, जिसका विशिष्ट मान 220 lm है।3.2 अग्र वोल्टेज बिनिंगअग्र वोल्टेज को कोड '2939' के तहत बिन किया गया है। यह बिन 1000mA पर 2.95V से 3.95V तक की VF सीमा परिभाषित करता है, जिसका विशिष्ट मान 3.45V है।3.3 वर्णिकता बिनिंगरंग को कोड '2530' के तहत बिन किया गया है। यह CIE 1931 वर्णिकता आरेख पर एक विशिष्ट क्षेत्र को संदर्भित करता है जो 2500K और 3000K के बीच CCT वाले गर्म सफेद रंग से मेल खाता है। रंग एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए बिन संरचना विशिष्ट (x, y) निर्देशांक सीमाओं द्वारा परिभाषित की गई है। रंग निर्देशांक के लिए माप भत्ता ±0.01 है।4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 Forward Voltage vs. Forward Current
- 4.2 Relative Luminous Flux vs. Forward Current
- 4.3 CCT बनाम अग्र धारा
- 4.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
- 4.5 विशिष्ट विकिरण पैटर्न
- 5. Mechanical and Package Information
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 6.1 Reflow Soldering
- 6.2 Storage and Handling
- 6.3 थर्मल प्रबंधन
- 6.4 विद्युत सुरक्षा
- 7. पैकेजिंग और आर्डर संबंधी जानकारी
- 8. एप्लिकेशन सुझाव
- 8.1 टिपिकल एप्लिकेशन सीनारियो
- 8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक उपयोग के उदाहरण
- 12. संचालन सिद्धांत परिचय
- 13. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
ELCS14G-NB2530J6J7293910-F3Y एक उच्च-प्रदर्शन, सरफेस-माउंट एलईडी है जो कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में उच्च चमकदार आउटपुट और उत्कृष्ट दक्षता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस 2500K से 3000K के सहसंबंधित रंग तापमान (CCT) रेंज के साथ गर्म सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए InGaN चिप तकनीक का उपयोग करता है। इसके प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य एक छोटे फुटप्रिंट को बनाए रखते हुए उच्च चमकदार फ्लक्स प्रदान करना है, जो इसे स्थान-सीमित डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है। इस एलईडी के मुख्य लाभों में 1000mA की ड्राइव करंट पर 220 लुमेन का विशिष्ट चमकदार फ्लक्स शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप प्रति वाट लगभग 63.77 लुमेन की उच्च प्रकाशीय दक्षता प्राप्त होती है। लक्षित बाजार विविध हैं, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, सामान्य प्रकाश व्यवस्था और विशेष प्रकाश अनुप्रयोगों तक फैले हुए हैं, जहां विश्वसनीयता और प्रदर्शन महत्वपूर्ण हैं।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
डिवाइस को दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सख्त सीमाओं के भीतर संचालित होने के लिए निर्दिष्ट किया गया है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाहर स्थायी क्षति हो सकती है। निरंतर (टॉर्च मोड) संचालन के लिए डीसी फॉरवर्ड करंट 350mA पर रेटेड है। पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, एक विशिष्ट ड्यूटी साइकिल (400ms ऑन, 3600ms ऑफ, 30000 साइकिल के लिए) के तहत 1000mA का पीक पल्स करंट अनुमत है। अधिकतम जंक्शन तापमान 145°C है, जिसमें संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C है। डिवाइस अधिकतम दो रीफ्लो साइकिल के लिए 260°C के सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये एलईडी रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं की गई हैं। जंक्शन से सोल्डर पैड तक थर्मल रेजिस्टेंस 8.5°C/W के रूप में निर्दिष्ट है, जो थर्मल मैनेजमेंट डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों को नियंत्रित परिस्थितियों में मापा जाता है जहां सोल्डर पैड का तापमान (Ts) 25°C होता है। प्राथमिक विशेषता चमकदार प्रवाह (Iv) है, जिसका IF 1000mA पर 220 लुमेन का सामान्य मूल्य है, जिसमें बिनिंग संरचना के अनुसार न्यूनतम 200 lm और अधिकतम 300 lm है। इस धारा पर अग्र वोल्टेज (VF) 2.95V (न्यूनतम) से 3.95V (अधिकतम) तक होता है, जिसका सामान्य मूल्य 3.45V है। संबंधित रंग तापमान लगभग 2750K पर केंद्रित है, जिसकी सीमा 2500K से 3000K तक है। सभी विद्युत और प्रकाशीय डेटा का परीक्षण 50ms पल्स स्थिति का उपयोग करके किया जाता है ताकि माप के दौरान स्व-तापन प्रभाव को कम किया जा सके, यह सुनिश्चित करते हुए कि डेटा महत्वपूर्ण तापीय वृद्धि से पहले LED के प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करता है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
उत्पाद को तीन प्रमुख मापदंडों के अनुसार समूहीकृत किया गया है: चमकदार प्रवाह, अग्र वोल्टेज और वर्णिकता (रंग निर्देशांक)। यह बिनिंग अनुप्रयोग डिजाइन में स्थिरता सुनिश्चित करती है।
3.1 Luminous Flux Binning
चमकदार प्रवाह को 'J6' कोड के तहत बिन किया गया है। यह बिन 1000mA पर चलाए जाने पर न्यूनतम 200 lm से अधिकतम 300 lm तक के चमकदार प्रवाह की सीमा निर्दिष्ट करता है, जिसका विशिष्ट मान 220 lm है।
3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज को '2939' कोड के तहत वर्गीकृत किया गया है। यह बिन 1000mA पर 2.95V से 3.95V तक के VF रेंज को परिभाषित करता है, जिसका सामान्य मूल्य 3.45V है।
3.3 क्रोमैटिसिटी बिनिंग
रंग को '2530' कोड के तहत बिन किया गया है। यह CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर एक विशिष्ट क्षेत्र को संदर्भित करता है जो 2500K और 3000K के बीच CCT वाले एक गर्म सफेद रंग से मेल खाता है। रंग स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिन संरचना विशिष्ट (x, y) निर्देशांक सीमाओं द्वारा परिभाषित की गई है। रंग निर्देशांक के लिए मापन स्वीकृति ±0.01 है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
4.1 Forward Voltage vs. Forward Current
फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) और फॉरवर्ड करंट (IF) के बीच का संबंध गैर-रैखिक होता है, जो डायोड के व्यवहार की विशिष्टता है। वक्र दर्शाता है कि VF, IF के साथ बढ़ता है। डिज़ाइनर विभिन्न ऑपरेटिंग करंट पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप का अनुमान लगाने के लिए इस वक्र का उपयोग करते हैं, जो ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन और पावर डिसिपेशन गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
4.2 Relative Luminous Flux vs. Forward Current
यह वक्र ड्राइव करंट के सापेक्ष प्रकाश उत्पादन को दर्शाता है। प्रारंभ में, ल्यूमिनस फ्लक्स करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, लेकिन उच्च करंट पर दक्षता में गिरावट (दक्षता में कमी) के संकेत दिखा सकता है, जो अक्सर बढ़े हुए जंक्शन तापमान और अन्य अर्धचालक भौतिकी प्रभावों के कारण होता है। यह वक्र चमक और दक्षता के संतुलन के लिए इष्टतम कार्य बिंदु निर्धारित करने में मदद करता है।
4.3 CCT बनाम अग्र धारा
संबंधित रंग तापमान ड्राइव करंट के साथ बदल सकता है। यह वक्र ऑपरेटिंग करंट रेंज पर CCT के परिवर्तन को दर्शाता है। इस वार्म व्हाइट LED के लिए, करंट रेंज में CCT अपेक्षाकृत स्थिर रहता है, जो लगभग 2500K और 3000K के बीच बना रहता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां सुसंगत रंग उपस्थिति की आवश्यकता होती है।
4.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (SPD) ग्राफ प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाता है। एक सफेद LED के लिए, यह आमतौर पर InGaN चिप से एक व्यापक नीला शिखर और फॉस्फर से एक व्यापक पीला/लाल उत्सर्जन दिखाता है। शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) और स्पेक्ट्रम का आकार प्रकाश के कलर रेंडरिंग गुणों को निर्धारित करते हैं।
4.5 विशिष्ट विकिरण पैटर्न
ध्रुवीय विकिरण पैटर्न प्रकाश के स्थानिक वितरण को इंगित करता है। इस उपकरण में एक लैम्बर्टियन उत्सर्जन पैटर्न है, जहां दीप्त तीव्रता देखने के कोण की कोज्या के समानुपाती होती है। देखने का कोण (2θ1/2), जहां तीव्रता शिखर मान के आधे तक गिर जाती है, 120 डिग्री (±5° सहनशीलता) निर्दिष्ट है। यह व्यापक देखने का कोण सामान्य प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
5. Mechanical and Package Information
एलईडी एक कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में रखी गई है। पैकेज के आयाम लंबाई में 2.5 मिमी और चौड़ाई में 3.0 मिमी हैं, जैसा कि पार्ट नंबर में '2530' द्वारा दर्शाया गया है। विस्तृत आयामित चित्र एलईडी बॉडी, सोल्डर पैड (एनोड और कैथोड), और किसी भी यांत्रिक विशेषताओं के लिए सटीक माप प्रदान करता है। पैकेज पर ध्रुवता स्पष्ट रूप से चिह्नित है, आमतौर पर एक कैथोड संकेतक के साथ। सोल्डर पैड डिज़ाइन विद्युत कनेक्शन के लिए और, अधिक महत्वपूर्ण रूप से, ऊष्मा अपव्यय के लिए महत्वपूर्ण है। पीसीबी पर एक उचित फुटप्रिंट अच्छी सोल्डर जोड़ विश्वसनीयता और एलईडी जंक्शन से मुद्रित सर्किट बोर्ड तक इष्टतम तापीय स्थानांतरण सुनिश्चित करता है।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 Reflow Soldering
डिवाइस की अधिकतम सोल्डरिंग तापमान रेटिंग 260°C है और यह अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों को सहन कर सकता है। थर्मल शॉक से बचने के लिए अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है, जिससे पैकेज क्रैकिंग या आंतरिक डिलैमिनेशन हो सकता है। पीक तापमान और लिक्विडस से ऊपर के समय को नियंत्रित किया जाना चाहिए।
6.2 Storage and Handling
एलईडी नमी-संवेदनशील हैं (एमएसएल स्तर निर्दिष्ट)। नमी-रोधी बैग तब तक नहीं खोलना चाहिए जब तक कि घटक उपयोग के लिए तैयार न हों। यदि बैग खोला जाता है या निर्दिष्ट फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए बेकिंग प्री-कंडीशनिंग (जैसे, 60±5°C 24 घंटे के लिए) आवश्यक है।
6.3 थर्मल प्रबंधन
प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल मैनेजमेंट अत्यंत महत्वपूर्ण है। एलईडी को उपयुक्त मेटल-कोर पीसीबी (एमसीपीसीबी) या अन्य अच्छी तापीय चालकता वाले सबस्ट्रेट पर माउंट किया जाना चाहिए। 8.5°C/W का थर्मल रेजिस्टेंस जंक्शन से सोल्डर पैड तक है; परिवेश तक कुल सिस्टम थर्मल रेजिस्टेंस को इस प्रकार प्रबंधित किया जाना चाहिए कि जंक्शन तापमान अधिकतम रेटिंग 145°C से काफी नीचे रहे, विशेष रूप से निरंतर संचालन के दौरान। लंबे समय तक (1 घंटे से अधिक) अधिकतम तापमान पर संचालन से बचना चाहिए।
6.4 विद्युत सुरक्षा
हालांकि डिवाइस में कुछ ईएसडी सुरक्षा हो सकती है, यह रिवर्स बायस के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। करंट को सीमित करने और वोल्टेज ट्रांजिएंट से बचाने के लिए एक बाहरी श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर आवश्यक है। करंट सीमित किए बिना, वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी, वृद्धि का कारण बन सकती है।
7. पैकेजिंग और आर्डर संबंधी जानकारी
एलईडी को नमी-प्रतिरोधी पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है। इन्हें आमतौर पर उभरी हुई कैरियर टेप पर पहुंचाया जाता है, जिन्हें फिर रीलों पर लपेटा जाता है। एक मानक रील में 3000 टुकड़े होते हैं, और न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 1000 टुकड़े है। रील पर उत्पाद लेबलिंग में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है: पार्ट नंबर (P/N), लॉट नंबर (LOT NO), पैकिंग मात्रा (QTY), और चमकदार प्रवाह (CAT), रंग (HUE), और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के लिए विशिष्ट बिन कोड। MSL स्तर (MSL-X) भी दर्शाया जाता है। स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीन सेटअप की सुविधा के लिए कैरियर टेप और रील के आयाम प्रदान किए जाते हैं।
8. एप्लिकेशन सुझाव
8.1 टिपिकल एप्लिकेशन सीनारियो
- मोबाइल डिवाइस कैमरा फ्लैश: उच्च पल्स्ड करंट क्षमता (1000mA) और उच्च चमकदार आउटपुट इसे स्मार्टफोन और डिजिटल कैमरों में कैमरा फ्लैश/स्ट्रोब अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
- टॉर्च और पोर्टेबल लाइटिंग: डिजिटल वीडियो कैमरों, हैंडहेल्ड टॉर्च और अन्य पोर्टेबल लाइटिंग उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
- सामान्य और सजावटी प्रकाश व्यवस्था: इंडोर लाइटिंग, एक्सेंट लाइटिंग, स्टेप लाइट्स, एक्जिट साइन और अन्य आर्किटेक्चरल या सजावटी अनुप्रयोगों के लिए आदर्श, जो वार्म व्हाइट लाइट से लाभान्वित होते हैं।
- TFT बैकलाइटिंग: छोटे से मध्यम डिस्प्ले के लिए उच्च-चमक वाले बैकलाइट स्रोत के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
- ऑटोमोटिव लाइटिंग: यह आंतरिक (परिवेश प्रकाश, पढ़ने की रोशनी) और बाहरी (सहायक प्रकाश व्यवस्था) दोनों प्रकार के ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, बशर्ते कि संबंधित ऑटोमोटिव मानकों को पूरा किया जाए।
8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- Driver Selection: वांछित ऑपरेटिंग करंट (350mA DC या 1000mA पल्स्ड तक) के लिए उपयुक्त एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि ड्राइवर का कॉम्प्लायंस वोल्टेज LED के अधिकतम VF से अधिक है।
- PCB लेआउट: हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए LED पैड के नीचे पर्याप्त कॉपर एरिया या थर्मल वाया के साथ PCB डिज़ाइन करें। उत्पन्न होने वाली कई वाट की गर्मी (पावर ≈ VF * IF) को दूर करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: लैम्बर्टियन 120-डिग्री व्यूइंग एंगल को फ्लैश या स्पॉटलाइटिंग जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए वांछित बीम पैटर्न प्राप्त करने के लिए सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
- रंग स्थिरता: कड़े रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक ही उत्पादन लॉट के LEDs का उपयोग करें या कड़ी बिनिंग आवश्यकताएं निर्दिष्ट करें।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
मानक मध्यम-शक्ति एलईडी की तुलना में, यह डिवाइस अपने पैकेज आकार (2.5x3.0mm) के लिए काफी अधिक चमकदार फ्लक्स प्रदान करता है। 1A पर इसकी विशिष्ट दक्षता ~64 lm/W प्रतिस्पर्धी है। मुख्य अंतर इसके उच्च फ्लक्स आउटपुट, कॉम्पैक्ट एसएमडी पैकेज में गर्म सफेद रंग तापमान और पल्स ऑपरेशन के लिए मजबूत विशिष्टता का संयोजन है। यह छोटे, कम-शक्ति वाले एलईडी और बड़े, उच्च-शक्ति COB (चिप-ऑन-बोर्ड) एलईडी के बीच एक विशिष्ट स्थान भरता है। फ्लक्स, वोल्टेज और रंग के लिए परिभाषित बिनिंग संरचना डिजाइनरों को पूर्वानुमेय प्रदर्शन प्रदान करती है, जिससे व्यापक सिस्टम कैलिब्रेशन की आवश्यकता कम हो जाती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q: What is the difference between DC forward current (350mA) and peak pulse current (1000mA)?
A: DC फॉरवर्ड करंट (350mA) वह अधिकतम धारा है जिसे नुकसान के जोखिम के बिना लगातार लगाया जा सकता है। पीक पल्स करंट (1000mA) एक बहुत अधिक धारा है जिसे केवल बहुत कम अवधि (इस मामले में 400ms) के लिए लगाया जा सकता है, जिसके बाद एक लंबा ऑफ टाइम (3600ms) होता है ताकि जंक्शन ठंडा हो सके। यह कैमरा फ्लैश अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट है।
Q: मैं ल्यूमिनस फ्लक्स बिन 'J6' (200-300 lm) की व्याख्या कैसे करूं?
A: इसका मतलब है कि बिन J6 से लेबल किया गया कोई भी LED, जब 1000mA पर परीक्षण किया जाता है, तो उसका मापा गया ल्यूमिनस फ्लक्स 200 और 300 लुमेन के बीच होगा। विशिष्ट मान 220 lm है। डिजाइन के लिए, न्यूनतम प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए न्यूनतम मान (200 lm) का उपयोग करना रूढ़िवादी है।
Q: थर्मल प्रबंधन पर इतना जोर क्यों दिया जाता है?
A> LED performance degrades with increasing junction temperature. Luminous output decreases, forward voltage shifts, and color can change. More critically, operating at high temperatures drastically reduces the LED's lifetime. The 8.5°C/W thermal resistance is the path from the semiconductor junction to your solder pad; you must design the rest of the path (PCB, heatsink) to keep the junction cool.
Q: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V सप्लाई से चला सकता हूँ?
A: नहीं। एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से अनियंत्रित करंट प्रवाहित होगा, जो संभवतः अधिकतम रेटिंग से अधिक हो जाएगा और एलईडी को तुरंत नष्ट कर देगा। आपको करंट-सीमित करने वाली व्यवस्था का उपयोग करना चाहिए, जैसे कि एक स्थिर-धारा ड्राइवर या आपूर्ति वोल्टेज और एलईडी के VF के आधार पर गणना किया गया एक श्रृंखला रोकनेवाला।
11. व्यावहारिक उपयोग के उदाहरण
केस 1: स्मार्टफोन कैमरा फ्लैश मॉड्यूल: एक डिजाइनर स्मार्टफोन के लिए दोहरे एलईडी फ्लैश का निर्माण कर रहा है। वे इन दो एलईडी को एक समर्पित फ्लैश ड्राइवर IC द्वारा समानांतर में चलाते हैं। ड्राइवर कैमरा सॉफ्टवेयर द्वारा नियंत्रित अवधि के लिए 1000mA स्पंदित धारा प्रदान करता है। इसका कॉम्पैक्ट आकार उन्हें मॉड्यूल को कैमरा लेंस के बगल में फिट करने की अनुमति देता है। वे फ्लैश अनुक्रम के दौरान उत्पन्न गर्मी का प्रबंधन करने के लिए एलईडी के नीचे फ्लेक्स PCB पर एक छोटा धातु स्लैग डिजाइन करते हैं।
केस 2: आर्किटेक्चरल स्टेप लाइटिंग: एक वाणिज्यिक भवन में सीढ़ी के चरणों को रोशन करने के लिए, एक इंजीनियर एक चैनल वाला एक लो-प्रोफाइल एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न डिजाइन करता है। कई एलईडी चैनल के साथ समान दूरी पर लगाई जाती हैं, जिन्हें निरंतर संचालन के लिए 300mA (DC max से नीचे) पर एक कॉन्स्टेंट-करंट एलईडी ड्राइवर द्वारा संचालित किया जाता है। गर्म सफेद प्रकाश (2750K) अच्छी दृश्यता और माहौल प्रदान करता है। एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न आवास और हीटसिंक दोनों के रूप में कार्य करता है, जिससे दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
12. संचालन सिद्धांत परिचय
यह एलईडी अर्धचालक भौतिकी पर आधारित एक ठोस-अवस्था प्रकाश स्रोत है। यह एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) चिप का उपयोग करता है जो फॉरवर्ड वोल्टेज (इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस) लगाने पर चिप के बैंडगैप में इलेक्ट्रॉनों और होल्स के पुनर्संयोजन पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। इस नीले प्रकाश को फिर चिप पर या उसके निकट जमी फॉस्फर सामग्री की एक परत द्वारा आंशिक रूप से लंबी तरंगदैर्ध्य (पीली, लाल) में परिवर्तित किया जाता है। शेष नीले प्रकाश और फॉस्फर-परिवर्तित प्रकाश के मिश्रण से सफेद प्रकाश की अनुभूति होती है। फॉस्फर संरचना के विशिष्ट अनुपात उत्सर्जित सफेद प्रकाश के संबंधित रंग तापमान (CCT) और रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) को निर्धारित करते हैं।
13. Technology Trends
एलईडी प्रौद्योगिकी में सामान्य रुझान उच्चतर दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग गुणवत्ता (उच्चतर CRI और अधिक सटीक रंग स्थिरता), और बढ़ी हुई शक्ति घनत्व (छोटे पैकेजों से अधिक प्रकाश) की ओर है। उच्चतर कार्यशील तापमानों पर बेहतर विश्वसनीयता और लंबे जीवनकाल के लिए भी एक प्रबल प्रयास है। पैकेजिंग में, प्रगति का लक्ष्य पैकेज के भीतर ही प्रकाश निष्कर्षण दक्षता और तापीय प्रबंधन में सुधार करना है। सफेद एलईडी के लिए, फॉस्फर प्रौद्योगिकी तापमान और समय के साथ अधिक स्थिर प्रदर्शन प्रदान करने, और रंग तापमान तथा वर्णक्रमीय गुणों की एक व्यापक श्रृंखला को सक्षम करने के लिए निरंतर विकसित हो रही है। इस डेटाशीट में वर्णित उपकरण इन चल रहे रुझानों में एक परिपक्व बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है, जो अपने लक्षित अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन, आकार और लागत का संतुलन प्रदान करता है।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | विद्युत के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च मान 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 हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयोग 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), उदाहरण के लिए, 620nm (लाल) | रंगीन LEDs के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LEDs के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद करने या चमकाने के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे एलईडी सहन कर सकती है, इससे अधिक वोल्टेज ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए 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, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारणा को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने वाला, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाला आवास सामग्री। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| 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 कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता 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 आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED 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 | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |