सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंड एवं विशिष्टताएँ
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
- 2.3 ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता विचार
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
- 3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.3 क्रोमैटिसिटी (रंग) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.2 विकिरण पैटर्न
- 4.3 अग्र अभिलक्षण
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
- 7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 उत्पाद लेबल
- 8. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 10.1 टॉर्च मोड करंट और पल्स मोड करंट में क्या अंतर है?
- 10.2 इस LED के लिए थर्मल मैनेजमेंट इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
- 10.3 ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
- 11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंटेड सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर के भीतर उच्च प्रकाश उत्पादन और उच्च दक्षता की आवश्यकता होती है। इसके मुख्य लाभों में शामिल हैं: 1 एम्पीयर की ड्राइव धारा पर, 250 लुमेन तक की विशिष्ट चमकदार प्रवाह, जो 73.5 लुमेन प्रति वाट की प्रभावशाली प्रकाश दक्षता प्राप्त करती है। इस LED में मजबूत ESD सुरक्षा अंतर्निहित है, जो विभिन्न असेंबली वातावरणों में संचालन के लिए उपयुक्त है। यह RoHS, यूरोपीय संघ REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं सहित आधुनिक पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों का पूर्ण अनुपालन करता है। प्रमुख लक्षित बाजारों में मोबाइल डिवाइस उपप्रणालियाँ, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, सामान्य प्रकाश व्यवस्था और ऑटोमोटिव आंतरिक एवं बाह्य प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं।
2. तकनीकी मापदंड एवं विशिष्टताएँ
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
यह डिवाइस की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और स्थायी क्षति को रोकने के लिए इसके संचालन की सीमाएं परिभाषित करता है। प्रमुख रेटिंग में शामिल हैं: डीसी फॉरवर्ड करंट (टॉर्च मोड) 350 एमए, और विशिष्ट शर्तों (अधिकतम अवधि 400 एमएस, अधिकतम ड्यूटी साइकिल 10%) के तहत पीक पल्स करंट क्षमता 1500 एमए। जंक्शन तापमान 150°C से अधिक नहीं होना चाहिए। JEDEC JS-001-2017 (HBM) मानक के अनुसार, यह डिवाइस 2 केवी तक के ESD पल्स को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40°C से +85°C है। यह महत्वपूर्ण है कि एक साथ कई अधिकतम रेटिंग पैरामीटर लागू करने से बचें और विश्वसनीयता में गिरावट को रोकने के लिए इन सीमाओं पर लंबे समय तक काम करने से बचें।
2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
सभी प्रकाशविद्युत डेटा पैड तापमान (Ts) 25°C पर निर्दिष्ट हैं। मुख्य प्रदर्शन संकेतक इस प्रकार हैं:
- ल्यूमिनस फ्लक्स (Iv):IF=1000mA पर, न्यूनतम 220 लुमेन, सामान्य 250 लुमेन। माप सहनशीलता ±10% है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=1000mA पर, न्यूनतम 2.85V, अधिकतम 3.95V। माप सहनशीलता ±0.1V है। विद्युत और प्रकाशीय डेटा 50 ms पल्स स्थितियों में परीक्षण किया गया।
- संबंधित रंग तापमान (CCT):सीमा 4000K से 5000K तक है, विशिष्ट मान 4500K है, जो तटस्थ श्वेत प्रकाश क्षेत्र से संबंधित है।
- रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI):न्यूनतम मान 80 है, विशिष्ट मान 83 है। मापन सहनशीलता ±2 है।
- दृष्टिकोण (2θ1/2):120 डिग्री, ±5° की सहनशीलता के साथ। यह विस्तृत दृष्टिकोण लैम्बर्टियन विकिरण पैटर्न की एक विशिष्ट विशेषता है।
2.3 ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता विचार
उचित थर्मल प्रबंधन प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है। 1000mA के करंट पर काम करते समय, अधिकतम अनुमेय सब्सट्रेट तापमान (Ts) 70°C है। यह डिवाइस अधिकतम 260°C के सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है, अधिकतम दो रीफ्लो सोल्डरिंग चक्रों के लिए। सभी निर्दिष्ट पैरामीटर 1000 घंटे की विश्वसनीयता परीक्षण द्वारा गारंटीकृत हैं, जिसका मानक 30% से कम ल्यूमिनस फ्लक्स क्षय है। यह परीक्षण 1.0 x 1.0 cm² मेटल-कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) का उपयोग करके अच्छी थर्मल प्रबंधन स्थितियों के तहत किया गया था।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
एप्लिकेशन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को तीन प्रमुख मापदंडों के आधार पर छांटा (बिन) किया जाता है। बिन कोड उत्पाद ऑर्डर कोड का एक हिस्सा है (उदाहरण के लिए, ELC...J6J9283910 में J6, 4050, 2832)।
3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
LED को 1000mA पर उनके कुल प्रकाश उत्पादन के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। बिनिंग संरचना इस प्रकार है:
- J6 स्तर:प्रकाश प्रवाह 220 लुमेन से 250 लुमेन तक।
- J7 स्तर:प्रकाश प्रवाह 250 लुमेन से 300 लुमेन तक।
- J8 गियर:प्रकाश प्रवाह 300 लुमेन से 330 लुमेन तक।
- J9 गियर:प्रकाश प्रवाह 330 लुमेन से 360 लुमेन तक।
प्रदान किया गया उपकरण J6 ग्रेड से संबंधित है।
3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
एलईडी को 1000mA पर इसके वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, ताकि ड्राइवर डिज़ाइन और पावर प्रबंधन में सहायता मिल सके।
- 2832 ग्रेड:फॉरवर्ड वोल्टेज 2.85V से 3.25V तक।
- 3235 ग्रेड:फॉरवर्ड वोल्टेज 3.25V से 3.55V तक।
- 3539 ग्रेड:फॉरवर्ड वोल्टेज 3.55V से 3.95V तक।
प्रदान किए गए डिवाइस 2832 वोल्टेज बिन से संबंधित हैं।
3.3 क्रोमैटिसिटी (रंग) ग्रेडिंग
CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर रंग निर्देशांक को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। यह डिवाइस "4050" कलर बिन का उपयोग करता है, जो आरेख पर एक विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्र को परिभाषित करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि उत्सर्जित श्वेत प्रकाश एक सुसंगत रंग सीमा के भीतर आता है। रंग निर्देशांक IF=1000mA पर मापे जाते हैं, जिसकी अनुमेय विचलन सीमा ±0.01 है। यह बिन 4000K से 5000K की संबंधित रंग तापमान सीमा से मेल खाता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
4.1 स्पेक्ट्रम वितरण
सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण वक्र (विनिर्देश पुस्तिका में दिखाया गया) फॉस्फर-रूपांतरित सफेद एलईडी की विशिष्ट विशेषता है। इसमें InGaN चिप से प्राथमिक नीला प्रकाश शिखर (λp तरंगदैर्ध्य निर्दिष्ट किया जाएगा, उदाहरण के लिए लगभग 450-455nm) और फॉस्फर से पीले-हरे-लाल क्षेत्र का एक व्यापक द्वितीयक उत्सर्जन बैंड होता है। दोनों का संयोजन सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है। सटीक आकार और शिखर तरंगदैर्ध्य CCT और CRI निर्धारित करते हैं।
4.2 विकिरण पैटर्न
एक विशिष्ट ध्रुवीय विकिरण पैटर्न लैम्बर्टियन वितरण की पुष्टि करता है। सापेक्ष दीप्त तीव्रता को देखने के कोण के साथ आलेखित किया गया है। यह पैटर्न दर्शाता है कि तीव्रता 0° (प्रकाश उत्सर्जक सतह के लंबवत) पर सर्वोच्च होती है और कोसाइन नियम के अनुसार घटती है, जो केंद्र रेखा से ±60° विचलन पर शिखर मान की आधी हो जाती है, जिससे 120° का पूर्ण देखने का कोण परिभाषित होता है।
4.3 अग्र अभिलक्षण
हालांकि इस प्रारंभिक डेटाशीट में फॉरवर्ड वोल्टेज-करंट और रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स-करंट के विशिष्ट ग्राफ़ को "निर्धारित किया जाना है" (TBD) के रूप में चिह्नित किया गया है, लेकिन उनका सामान्य व्यवहार एलईडी के लिए मानक है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) करंट के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स आमतौर पर करंट के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है, जबकि दक्षता (लुमेन प्रति वाट) आमतौर पर अधिकतम रेटेड करंट से कम किसी करंट मान पर चरम पर पहुंचती है। करीबी रंग तापमान (CCT) भी जंक्शन तापमान और फॉस्फर दक्षता में परिवर्तन के कारण ड्राइव करंट के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो सकता है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
5.1 Package Dimensions
यह LED सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज में आता है। डेटाशीट में मिलीमीटर में विस्तृत आयाम चित्र (शीर्ष दृश्य, पार्श्व दृश्य और तल दृश्य) शामिल हैं। प्रमुख आयामों में आमतौर पर पैकेज लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पैड आकार और पैड पिच शामिल होते हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता आमतौर पर ±0.05mm होती है। तल दृश्य सही PCB पैड डिजाइन और असेंबली ध्रुवीयता पहचान के लिए एनोड और कैथोड पैड अंकन को स्पष्ट रूप से दर्शाता है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
सही ध्रुवता संचालन के लिए महत्वपूर्ण है। एनोड (+) और कैथोड (-) के बीच अंतर करने के लिए पैकेज में असममित पैड या चिह्न (बॉटम व्यू में दिखाई देते हैं) होते हैं। गलत प्लेसमेंट को रोकने के लिए पीसीबी पैड डिज़ाइन को इस असममितता से मेल खाना चाहिए।
6. वेल्डिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
यह डिवाइस रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है, और यह अधिकतम दो रिफ्लो सोल्डरिंग चक्रों को सहन कर सकता है। डिजाइनरों को मानक लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन करना चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि चरम तापमान और लिक्विडस तापमान से ऊपर के समय को नियंत्रित किया जाए, ताकि LED चिप, फॉस्फर या पैकेजिंग को तापीय क्षति से बचाया जा सके।
6.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
इस एलईडी की नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 1 है। इसका अर्थ है कि ≤30°C / 85% सापेक्ष आर्द्रता की स्थिति में, इसकी फ्लोर लाइफ असीमित है। हालांकि, सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन किया जाना चाहिए:
- खोलने से पहले:将密封的防潮袋存放在≤30°C / <90% RH的环境中。
- खोलने के बाद:及时使用元件。如不立即使用,请存放在≤30°C / <85% RH的环境中。建议在准备用于生产之前不要打开袋子。
7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
LED को ऑटोमैटिक सरफेस माउंट असेंबली के लिए रील पर लपेटे गए एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है। डाटाशीट कैरियर टेप पॉकेट आयाम, पिच और रील के समग्र आयाम प्रदान करती है। मानक लोडिंग मात्रा प्रति रील 2000 टुकड़े है, न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 1000 टुकड़े है।
7.2 उत्पाद लेबल
रील और पैकेजिंग लेबल में ट्रेसबिलिटी और सत्यापन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:
- CPN:ग्राहक भाग संख्या।
- P/N:निर्माता भाग संख्या (उदाहरण के लिए, ELC...F4Z)।
- LOT NO:उत्पादन बैच संख्या, जिसका उपयोग पता लगाने के लिए किया जाता है।
- QTY:पैकेजिंग के अंदर उपकरणों की संख्या।
- CAT:प्रकाश प्रवाह ग्रेडिंग (उदाहरण के लिए, J6).
- HUE:रंग ग्रेडिंग (उदाहरण के लिए, 4050)।
- REF:फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग (उदाहरण के लिए, 2832)।
- MSL-X:नमी संवेदनशीलता स्तर।
8. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- मोबाइल डिवाइस कैमरा फ्लैश:उच्च पल्स करंट क्षमता (1500mA) और उच्च प्रकाश उत्पादन इसे स्मार्टफोन और टैबलेट में कैमरा फ्लैश/स्ट्रोब अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
- टॉर्च और पोर्टेबल प्रकाश:इसकी उच्च दक्षता के कारण, यह डिवाइस में टॉर्च मोड या समर्पित हैंडहेल्ड टॉर्च के लिए आदर्श है।
- बैकलाइट:TFT-LCD बैकलाइट के लिए मध्यम और छोटे आकार के डिस्प्ले में उपयोग किया जा सकता है।
- सामान्य और सजावटी प्रकाश व्यवस्था:एक्सेंट लाइटिंग, साइनेज, स्टेप लाइट्स और अन्य इंडोर/आउटडोर आर्किटेक्चरल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
- ऑटोमोटिव लाइटिंग:इंडोर मैप लाइट्स, दरवाजे की लाइट्स और अन्य गैर-बाहरी हेडलाइट कार्यों के लिए उपयुक्त।
8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- थर्मल प्रबंधन:यह प्रदर्शन और आयु को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है। एलईडी को पर्याप्त तापीय चालकता वाले पीसीबी (जैसे, एमसीपीसीबी या थर्मल वाया वाला एफआर4) पर स्थापित किया जाना चाहिए, ताकि पैड और जंक्शन तापमान सीमा के भीतर बना रहे। 1000mA धारा पर निर्दिष्ट 70°C सब्सट्रेट तापमान एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन लक्ष्य है।
- धारा चालन:निरंतर वोल्टेज स्रोत के बजाय निरंतर धारा एलईडी ड्राइवर का उपयोग करें। ड्राइवर की रेटिंग आवश्यक फॉरवर्ड करंट (डीसी या पल्स) और उपयोग किए गए विशिष्ट बिन के फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज को पूरा करनी चाहिए।
- ईएसडी सावधानियाँ:हालांकि डिवाइस में ESD सुरक्षा अंतर्निहित है, असेंबली और संचालन प्रक्रियाओं के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:यदि बीम शेपिंग या विशिष्ट प्रकाश पैटर्न की आवश्यकता है, तो लैम्बर्टियन उत्सर्जन पैटर्न के लिए उपयुक्त द्वितीयक ऑप्टिकल तत्वों (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता होती है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
Compared to standard mid-power LEDs, this device offers significantly higher luminous flux in a potentially similar package size, pushing the boundaries of efficiency (73.5 lumens per watt at 1A). Its robust 2KV ESD protection exceeds the typical 1KV level common in many consumer-grade LEDs, providing better operational robustness. The combination of high luminous flux, high efficiency, and strong ESD protection in a single package is a key differentiating advantage for demanding applications like camera flashes, where space, light output, and reliability are critical.
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
10.1 टॉर्च मोड करंट और पल्स मोड करंट में क्या अंतर है?
टॉर्च मोड (IF=350mA):यह उपयोग के लिए हैनिरंतरलाइट-अप एप्लिकेशन (जैसे कि सदैव चालू टॉर्च) के लिए अधिकतम अनुशंसित डीसी फॉरवर्ड करंट।
पल्स मोड (IPulse=1500mA):यह उपयोग के लिए हैपीक पल्सकरंट, अत्यंत कम अवधि (अधिकतम 400ms) और कम ड्यूटी साइकिल (अधिकतम 10%) के लिए उपयुक्त है, जैसे कैमरा फ्लैश अनुप्रयोग। इस करंट पर लगातार काम करने से अत्यधिक गर्मी और विफलता होगी।
10.2 इस LED के लिए थर्मल मैनेजमेंट इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
एलईडी प्रदर्शन (प्रकाश उत्पादन, रंग, वोल्टेज) और जीवनकाल जंक्शन तापमान (Tj) के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं। अत्यधिक गर्मी प्रकाश उत्पादन को कम करती है (दक्षता में गिरावट), रंग विस्थापन का कारण बन सकती है, और एलईडी सामग्री के क्षरण को काफी तेज करके समय से पहले विफलता का कारण बनती है। 1A धारा पर सब्सट्रेट तापमान 70°C की सीमा एक व्यावहारिक डिजाइन दिशानिर्देश है, जिसका उद्देश्य Tj को सुरक्षित संचालन सीमा के भीतर रखना है।
10.3 ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
पूर्ण पार्ट नंबर (उदाहरण के लिए, ELC...J6J92832...4050...F4Z) में बिनिंग जानकारी शामिल है। आपको आवश्यक ल्यूमिनस फ्लक्स बिन (J6), फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (2832), और क्रोमैटिसिटी बिन (4050) निर्दिष्ट करना होगा, ताकि डिज़ाइन के लिए आवश्यक सटीक प्रदर्शन विशेषताओं वाले एलईडी प्राप्त हों, जिससे एक समान और अपेक्षित कार्यक्षमता सुनिश्चित हो सके।
11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: स्मार्टफोन कैमरा फ्लैश मॉड्यूल का डिज़ाइन
एक डिज़ाइन इंजीनियर का कार्य एक हाई-एंड स्मार्टफोन के लिए एक ड्यूल LED फ्लैश सिस्टम बनाना है। मुख्य आवश्यकताएं हैं: लगभग 200ms की अवधि के लिए दृश्य को प्रकाशित करने के लिए बहुत उच्च प्रकाश आउटपुट प्रदान करना, न्यूनतम फुटप्रिंट पर कब्जा करना, और डिवाइस के जीवनकाल के दौरान विश्वसनीय रूप से कार्य करना।
कार्यान्वयन योजना:ऐसे दो LEDs का चयन किया गया। इन्हें एक समर्पित फ्लैश ड्राइवर IC द्वारा समानांतर में ड्राइव किया जाता है। जब फ्लैश ट्रिगर होता है, तो इस ड्राइवर IC को प्रोग्राम किया जाता है कि वह प्रत्येक LED को 1500mA का, 200ms तक चलने वाला पल्स प्रदान करे, जो पीक पल्स रेटिंग का उपयोग करता है। PCB एक कॉम्पैक्ट मल्टीलेयर डिज़ाइन का उपयोग करता है, जिसमें हीट सिंक के लिए फोन के मिड-फ्रेम से जुड़े समर्पित थर्मल पैड होते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि पल्स के दौरान सब्सट्रेट तापमान 70°C से नीचे रहे। 2KV की ESD रेटिंग फोन असेंबली और उपयोगकर्ता संचालन के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के लिए एक सुरक्षा मार्जिन प्रदान करती है। सख्त बिनिंग (जैसे, लुमेन आउटपुट J6 बिन, कलर 4050 बिन) निर्दिष्ट करके, दोनों LEDs के प्रकाश आउटपुट और कलर टेम्परेचर का मिलान किया जाता है, जिससे सुसंगत, उच्च-गुणवत्ता वाली फ्लैश तस्वीरें प्राप्त होती हैं।
12. कार्य सिद्धांत
यह एक फॉस्फर-कन्वर्टेड व्हाइट एलईडी है। इसका मूल एक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बना सेमीकंडक्टर चिप है, जो करंट प्रवाहित होने पर नीला प्रकाश (इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस) उत्सर्जित करता है। चिप पर लगी पीली (या हरा-लाल मिश्रित) फॉस्फर सामग्री की परत द्वारा आंशिक नीला प्रकाश अवशोषित कर लिया जाता है। फॉस्फर अवशोषित ऊर्जा को लंबी तरंगदैर्ध्य (पीला/लाल) के प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष बचा हुआ अवशोषित न होने वाला नीला प्रकाश, फॉस्फर द्वारा उत्सर्जित पीले/लाल प्रकाश के साथ मिलकर, सफेद प्रकाश की अनुभूति उत्पन्न करता है। नीले और फॉस्फर प्रकाश के सटीक अनुपात से संबंधित कलर टेम्परेचर (CCT) निर्धारित होता है - जितना अधिक नीला प्रकाश, उतना ही ठंडा सफेद प्रकाश (उच्चतर CCT); जितना अधिक पीला/लाल प्रकाश, उतना ही गर्म सफेद प्रकाश (निम्नतर CCT)।
13. तकनीकी रुझान
इस प्रकार के सफेद एलईडी का विकास निम्नलिखित क्षेत्रों में निरंतर सुधार द्वारा प्रेरित है:
- दक्षता (लुमेन/वाट):निरंतर शोध का ध्यान नीले InGaN चिप्स की आंतरिक क्वांटम दक्षता (प्रति इलेक्ट्रॉन अधिक प्रकाश निष्कर्षण) में सुधार करने और बेहतर रंग प्रतिपादन तथा कम स्टोक्स विस्थापन हानि के लिए संकीर्ण उत्सर्जन बैंड वाले अधिक कुशल फॉस्फर के विकास पर है।
- ल्यूमिनस घनत्व:प्रवृत्ति अधिक ल्यूमेन को छोटे पैकेजों में समाहित करने की है, जिससे चमकदार अनुप्रयोग सक्षम होते हैं, या समान प्रकाश उत्पादन के लिए कम LED का उपयोग होता है, जिससे लागत और स्थान की बचत होती है।
- विश्वसनीयता एवं दृढ़ता:एनकैप्सुलेशन सामग्री, चिप माउंटिंग तकनीक और फॉस्फर स्थिरता में सुधार जीवनकाल बढ़ा रहे हैं और उच्च तापमान और धारा पर काम करने की अनुमति दे रहे हैं।
- रंग गुणवत्ता और एकरूपता:更严格的分档、改进的荧光粉配方以及新方法(如采用RGB荧光粉的紫光泵浦LED)旨在实现更高的CRI(Ra >90, R9 >80)以及随时间推移和温度变化下更一致的色彩。
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (क्रोमैटिकिटी टेम्परेचर) | K (Kelvin), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 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 उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी दें। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon ke saath sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang-ka (hue) ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होनी चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाती है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट, जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च ऊष्मीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थिरवैद्युत निरोधी उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | मुख्य संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकीय, तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC गर्मी प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक हीट डिसिपेशन बेहतर, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी होती है, जो उच्च पावर के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | 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 | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system efficiency ko badhaye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाए रखना, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | Life Extrapolation Standard | Estimating lifespan under actual use conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाज़ार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |