सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics (Ta=25°C)
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता बनाम अग्र धारा
- 4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.3 रिलेटिव लाइट इंटेंसिटी बनाम एनवायरनमेंटल टेम्परेचर
- 4.4 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 पिन फॉर्मिंग
- 6.2 भंडारण की शर्तें
- 6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
- 7.2 लेबल विवरण
- 8. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 11. कार्य सिद्धांत
- 12. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च चमक वाले सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तार से वर्णन करता है, जो मुख्यधारा T-1 (3mm) गोलाकार पैकेज में निर्मित है। यह उपकरण उत्कृष्ट प्रकाश उत्पादन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और उन अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जिनमें उज्ज्वल, स्पष्ट संकेतन या प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।
इसकी मूल तकनीक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करती है, जो नीला प्रकाश उत्सर्जित कर सकती है। यह नीला प्रकाश LED के परावर्तक कप के अंदर जमा फॉस्फर कोटिंग के माध्यम से व्यापक स्पेक्ट्रम वाले सफेद प्रकाश में परिवर्तित हो जाता है। अंतिम उत्पन्न सफेद प्रकाश में CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम मानक द्वारा परिभाषित विशिष्ट क्रोमैटिसिटी निर्देशांक विशेषताएँ होती हैं।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस श्रृंखला के LED का प्रमुख लाभ यह है कि इसने अपने कॉम्पैक्ट, उद्योग-मानक के अनुरूप फॉर्म फैक्टर के भीतर उच्च प्रकाश शक्ति प्राप्त की है। यह उपकरण विश्वसनीय रूप से डिज़ाइन किया गया है और आधुनिक पर्यावरणीय एवं सुरक्षा मानकों का अनुपालन करता है।
- उच्च प्रकाश उत्पादन:समान आकार में उच्च तीव्रता चमक प्रदान करता है।
- मानक पैकेजिंग:T-1 गोलाकार पैकेजिंग मौजूदा PCB पैड और सॉकेट के साथ संगतता सुनिश्चित करती है।
- नियामक अनुपालन:उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध), यूरोपीय संघ REACH विनियमों का अनुपालन करता है और हैलोजन मुक्त उत्पाद के रूप में वर्गीकृत है, जो ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) सामग्री के विशिष्ट सीमा मूल्यों को पूरा करता है।
- ESD सुरक्षा:4kV तक की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सहनशीलता वोल्टेज, जो हैंडलिंग मजबूती को बढ़ाती है।
लक्षित अनुप्रयोग व्यापक हैं, जो मुख्य रूप से स्पष्ट और चमकदार सिग्नल संकेतन की आवश्यकता वाले क्षेत्रों पर केंद्रित हैं। प्रमुख बाजारों में सूचना पैनल और डिस्प्ले की बैकलाइटिंग, उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में स्थिति या प्रकाशीय संकेतक, और विभिन्न साइन लाइट अनुप्रयोग शामिल हैं।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए डिवाइस की सीमित पैरामीटर और कार्यशील विशेषताओं की गहन समझ महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इस सीमा पर या इससे आगे के संचालन की कोई गारंटी नहीं है, विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इसे टाला जाना चाहिए।
- Continuous Forward Current (IF):30 mA
- Peak Forward Current (IFP):100 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, आवृत्ति 1 kHz की स्थिति में)
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V
- पावर खपत (Pd):100 mW
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +85°C
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +100°C
- वेल्डिंग तापमान (Tsol):अधिकतम 260°C, अधिकतम 5 सेकंड (वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग)।
2.2 Electro-Optical Characteristics (Ta=25°C)
ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों में मापे गए हैं, जो डिवाइस की फॉरवर्ड करंट (IF) 20 mA ड्राइव पर विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):2.8 V (न्यूनतम), 3.2 V (विशिष्ट), 3.6 V (अधिकतम)। LED पर विशिष्ट वोल्टेज ड्रॉप 3.2V है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV):14,250 mcd (न्यूनतम), 28,500 mcd (अधिकतम)। वास्तविक तीव्रता को ग्रेडेड किया गया है (धारा 3 देखें)।
- देखने का कोण (2θ1/2):15 डिग्री (विशिष्ट)। यह संकीर्ण देखने का कोण प्रकाश उत्पादन को केंद्रित करता है, जो उच्च अक्षीय प्रकाश तीव्रता प्राप्त करने में सहायता करता है।
- क्रोमैटिसिटी निर्देशांक:CIE 1931 क्रोमैटिसिटी स्पेस के अनुसार, x=0.29, y=0.30 (विशिष्ट)। यह उत्सर्जित प्रकाश के विशिष्ट श्वेत बिंदु को परिभाषित करता है।
- रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर, अधिकतम 50 µA।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन भिन्नताओं का प्रबंधन करने और सटीक चयन की अनुमति देने के लिए, LED को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
LED को 20 mA पर मापी गई उनकी प्रकाश तीव्रता के आधार पर श्रेणीबद्ध किया जाता है। इससे डिजाइनर अपने अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त चमक स्तर का चयन कर सकते हैं।
- W श्रेणी:14,250 से 18,000 mcd
- X ग्रेड:18,000 से 22,500 mcd
- Y ग्रेड:22,500 से 28,500 mcd
दीप्त तीव्रता की कुल सहनशीलता ±10% है।
3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
LED को भी उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर बिन किया जाता है, जो पावर सप्लाई डिज़ाइन और समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में करंट समरूपता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- 0 बिन: VF= 2.8V से 3.0V
- 1 स्तर: VF= 3.0V से 3.2V
- 2 स्तर: VF= 3.2V से 3.4V
- 3 स्तर: VF= 3.4V से 3.6V
फॉरवर्ड वोल्टेज मापन की अनिश्चितता ±0.1V है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट डिवाइस के विभिन्न परिस्थितियों में व्यवहार को दर्शाने के लिए कई विशेषता वक्र प्रदान करती है।
4.1 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता बनाम अग्र धारा
यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन (सापेक्ष प्रकाश तीव्रता) फॉरवर्ड करंट बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च करंट पर। अनुशंसित निरंतर करंट (30mA) से अधिक पर LED चलाने से दक्षता कम हो सकती है और उम्र बढ़ने की प्रक्रिया तेज हो सकती है।
4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
I-V वक्र एक विशिष्ट डायोड घातीय संबंध प्रदर्शित करता है। इस सफेद एलईडी के लिए, वह "निर्णायक बिंदु" वोल्टेज जहां धारा महत्वपूर्ण रूप से बढ़ना शुरू होती है, लगभग 2.8V से 3.0V के बीच है। सुसंगत प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए, स्थिर वोल्टेज ड्राइव के बजाय स्थिर धारा ड्राइव आवश्यक है।
4.3 रिलेटिव लाइट इंटेंसिटी बनाम एनवायरनमेंटल टेम्परेचर
LED का प्रकाश उत्पादन तापमान पर निर्भर होता है। यह वक्र आम तौर पर दर्शाता है कि परिवेश तापमान (Ta) बढ़ने के साथ, प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता कम हो जाती है। चमक बनाए रखने के लिए, विशेष रूप से अधिकतम तापमान सीमा के निकट संचालन में, प्रभावी ऊष्मा प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
4.4 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक बनाम फॉरवर्ड करंट
यह ग्राफ प्रकट करता है कि ड्राइविंग करंट में परिवर्तन के साथ सफेद प्रकाश का रंग (इसके क्रोमैटिसिटी निर्देशांक) कैसे मामूली रूप से विस्थापित होता है। रंग के लिए सख्त आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों में, एक स्थिर सफेद बिंदु बनाए रखने के लिए एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करना आवश्यक है।
4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
रिलेटिव लाइट इंटेंसिटी बनाम वेवलेंथ ग्राफ उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दर्शाता है। ब्लू चिप + फॉस्फर सिस्टम का उपयोग करने वाला व्हाइट LED एक तीव्र नीला शिखर (InGaN चिप से) और एक व्यापक पीला/लाल उत्सर्जन बैंड (फॉस्फर से) प्रदर्शित करेगा। संयुक्त स्पेक्ट्रम कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) और करेलाटेड कलर टेम्परेचर (CCT) निर्धारित करता है, हालांकि इस डेटाशीट में विशिष्ट CCT मान सूचीबद्ध नहीं हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
LED मानक T-1 (3mm) रेडियल लीड पैकेज में निर्मित है। प्रमुख आयामों में शामिल हैं:
- समग्र व्यास: लगभग 5.0 mm (अधिकतम)।
- पिन पिच: 2.54 मिमी (मानक 0.1 इंच पिच, मापन बिंदु पिन पैकेज से बाहर निकलने के स्थान पर है)।
- कुल ऊंचाई: परिवर्तनशील, एपॉक्सी लेंस और पिन शामिल हैं। फ्लैंज के नीचे उभरा हुआ रेजिन अधिकतम 1.5 मिमी है।
- लीड व्यास: मानक घटक सम्मिलन आवश्यकताओं के अनुरूप।
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलता ±0.25mm है। सटीक PCB छिद्र स्थान और निषिद्ध क्षेत्र निर्धारित करने के लिए डिजाइनर को विस्तृत यांत्रिक चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
रेडियल लीड एलईडी के लिए, ध्रुवता आमतौर पर दो विशेषताओं द्वारा इंगित की जाती है: लंबी लीड एनोड (सकारात्मक) होती है, और कैथोड (नकारात्मक) लीड के पास प्लास्टिक लेंस के किनारे पर आमतौर पर एक समतल या खांचा होता है। रिवर्स बायस क्षति को रोकने के लिए सही ध्रुवता पर विधिवत ध्यान देना आवश्यक है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
एलईडी को यांत्रिक या तापीय क्षति से बचाने के लिए सही हैंडलिंग और सोल्डरिंग अत्यंत महत्वपूर्ण है।
6.1 पिन फॉर्मिंग
- एपॉक्सी लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर ही बेंडिंग की जानी चाहिए।
- पिन फॉर्मिंग हमेशासोल्डरिंग प्रक्रियासे पहले पूरी की जानी चाहिए।
- बेंडिंग प्रक्रिया के दौरान LED पैकेज बॉडी पर तनाव डालने से बचें।
- कमरे के तापमान पर पिन काटें; हीटेड कटर के उपयोग से विफलता हो सकती है।
- स्थापना तनाव से बचने के लिए PCB होल्स को LED पिनों के साथ पूर्णतः संरेखित होना चाहिए।
6.2 भंडारण की शर्तें
- अनुशंसित भंडारण शर्तें: ≤ 30°C, सापेक्ष आर्द्रता (RH) ≤ 70%.
- मूल परिवहन बैग में शेल्फ लाइफ: 3 महीने।
- लंबे समय तक भंडारण (अधिकतम 1 वर्ष) के लिए, कृपया इसे नाइट्रोजन से भरे और सिलिका जेल युक्त एक सीलबंद कंटेनर में रखें।
- संक्षेपण से बचने के लिए नम वातावरण में अचानक तापमान परिवर्तन से बचें।
6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
वेल्ड बिंदु से एपॉक्सी रेजिन लैंप बॉडी तक की न्यूनतम दूरी 3mm होनी चाहिए।
हैंड वेल्डिंग:
- सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान: अधिकतम 300°C (अधिकतम 30W आयरन के लिए)।
- प्रति पिन सोल्डरिंग समय: अधिकतम 3 सेकंड।
वेव सोल्डरिंग या डिप सोल्डरिंग:
- प्रीहीट तापमान: अधिकतम 100°C (अधिकतम 60 सेकंड)।
- सोल्डर बाथ तापमान: अधिकतम 260°C।
- बाथ में संपर्क समय: अधिकतम 5 सेकंड।
महत्वपूर्ण सावधानियाँ:
- LED के पिन पर तब तनाव न डालें जब वह सोल्डरिंग के कारण गर्म हो।
- LED पर एक से अधिक सोल्डरिंग चक्र (डिप सोल्डरिंग/हैंड सोल्डरिंग) न करें।
- एपॉक्सी लेंस को फ्लक्स स्प्लैश और सफाई सॉल्वेंट्स से क्षति से बचाएं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
LED पैकेजिंग को परिवहन और भंडारण के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) और नमी से होने वाले नुकसान से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- प्राथमिक पैकेजिंग:एंटीस्टैटिक बैग।
- प्रति बैग मात्रा:200 से 500 टुकड़े।
- द्वितीयक पैकेजिंग:5 बैग एक आंतरिक बॉक्स में रखे जाते हैं।
- तृतीयक पैकेजिंग:10 आंतरिक बॉक्स एक मुख्य (बाहरी) कार्टन में पैक किए जाते हैं।
7.2 लेबल विवरण
बैग और कार्टन पर लगे लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए निम्नलिखित जानकारी शामिल होती है:
- P/N:पार्ट नंबर (विशिष्ट उत्पाद कोड)।
- CAT:श्रेणी कोड, जो प्रकाश तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज के संयोजन स्तर को दर्शाता है (उदाहरण के लिए, एक कोड जो तीव्रता Y स्तर और वोल्टेज 1 स्तर का प्रतिनिधित्व करता है)।
- HUE:रंग श्रेणी या क्रोमा स्तर।
- LOT No:उत्पादन बैच संख्या, गुणवत्ता ट्रैकिंग के लिए।
- QTY:पैकेज में मात्रा।
8. अनुप्रयोग विवरण एवं डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- Information Panel and Backlight:Its high intensity and narrow viewing angle make it ideal for backlit segmented or dot matrix displays, where bright, easily readable characters are required.
- Optical Indicator:यह उपकरणों में स्थिति संकेतक, पावर संकेतक या चेतावनी संकेतकों के लिए आदर्श है, जहाँ परिवेशी प्रकाश में भी उच्च दृश्यता आवश्यक है।
- साइनेज लाइट:स्थिति संकेतक, निकास चिह्न या कम प्रकाश वाले स्थापत्य सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त।
8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंग:सीरीज़ करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग अवश्य करें। सूत्र R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IFप्रतिरोध मान की गणना करें। अधिकतम V सुनिश्चित करने के लिए रेंज या स्पेसिफिकेशन शीट से अधिकतम V का उपयोग करें।Fमान, ताकि V मेंFकम होने पर धारा सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए।
- समानांतर कनेक्शन:बिना स्वतंत्र करंट-सीमित घटक के LED को सीधे समानांतर में जोड़ने से बचें।FV के अंतर के कारण धारा असमान हो जाती है, जिससे एक LED अधिकांश धारा खींचता है और समय से पहले विफल हो जाता है।
- थर्मल प्रबंधन:कम बिजली की खपत (अधिकतम 100mW) के बावजूद, पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें और LED को PCB पर अन्य हीट स्रोतों के निकट रखने से बचें। उच्च जंक्शन तापमान प्रकाश उत्पादन और आयु को कम कर देता है।
- रिवर्स वोल्टेज सुरक्षा:अधिकतम रिवर्स वोल्टेज केवल 5V है। AC या बाइपोलर सिग्नल अनुप्रयोगों में, या जहाँ रिवर्स कनेक्शन संभव हो, रिवर्स वोल्टेज को क्लैंप करने के लिए LED के समानांतर एक सुरक्षा डायोड (कैथोड से एनोड, एनोड से कैथोड) लगाया जाना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
सामान्य 3mm व्हाइट LED की तुलना में, इस उपकरण के स्पष्ट लाभ हैं:
- उच्च तीव्रता स्तर:अधिकतम तीव्रता 28,500 mcd तक, जो आमतौर पर 2,000 से 10,000 mcd की सीमा में रहने वाले मानक 3mm LED की तुलना में काफी अधिक चमकदार है।
- संकीर्ण देखने का कोण (15°):प्रकाश प्रवाह को संकीर्ण बीम में केंद्रित करने से, अधिक चौड़े दृश्य कोण (जैसे 30° या 60°) वाले एलईडी की तुलना में अक्षीय (अक्ष पर) प्रकाश तीव्रता अधिक होती है। यह दिशात्मक प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण अंतरकारी कारक है।
- एकीकृत जेनर डायोड (वैकल्पिक/सुरक्षा संस्करण):रेटिंग में उल्लिखित जेनर रिवर्स वोल्टेज (Vz) और करंट (Iz) यह दर्शाता है कि कुछ मॉडलों में एकीकृत रिवर्स वोल्टेज सुरक्षा जेनर डायोड शामिल हो सकते हैं, जो मूल एलईडी पैकेजिंग में आम नहीं है।
- व्यापक अनुपालन:हलोजन-मुक्त, REACH और RoHS मानकों के स्पष्ट अनुपालन को यूरोप जैसे विनियमित बाजारों के लिए डिजाइनरों और सख्त पर्यावरणीय नीतियों वाली कंपनियों के लिए एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में रेखांकित किया गया है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
Q1: मुझे कितनी ड्राइव धारा का उपयोग करना चाहिए?
A1: मानक परीक्षण स्थितियाँ और अनुशंसित कार्य बिंदु 20 mA है। आप इसे निरपेक्ष अधिकतम रेटेड 30 mA निरंतर धारा तक चला सकते हैं, लेकिन इससे बिजली की खपत बढ़ेगी, अधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी और कार्य जीवन कम हो सकता है। चमक, दक्षता और जीवनकाल के बीच सर्वोत्तम संतुलन के लिए 20 mA का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।
Q2: ल्यूमिनस तीव्रता बिनिंग को कैसे समझें?
A2: पैकेजिंग लेबल पर ग्रेडिंग कोड (W, X, Y) आपको उस बैच के LED की गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता बताता है। उदाहरण के लिए, Y ग्रेड का LED इस श्रृंखला में सबसे चमकीला होगा। उत्पादन में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, आदेश देते समय कृपया अपना वांछित ग्रेड निर्दिष्ट करें।
Q3: क्या मैं इस LED का उपयोग बाहरी अनुप्रयोगों के लिए कर सकता हूँ?
A3: इसका ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-40°C से +85°C) कई बाहरी वातावरणों का समर्थन करता है। हालांकि, एपॉक्सी लेंस सामग्री लंबे समय तक सीधी धूप के संपर्क में आने पर यूवी क्षरण और पीलेपन के प्रति संवेदनशील हो सकती है, जिससे प्रकाश उत्पादन कम हो सकता है और रंग बदल सकता है। कठोर बाहरी उपयोग के लिए, यूवी-प्रतिरोधी सिलिकॉन लेंस वाले LED अधिक उपयुक्त हैं।
Q4: दृष्टिकोण इतना संकीर्ण क्यों है?
A4: 15° का संकीर्ण दृष्टिकोण एक डिज़ाइन विशेषता है, जिसका उद्देश्य अक्षीय दीप्त तीव्रता (मिलीकैंडेला में) को बहुत अधिक प्राप्त करना है। प्रकाश किरणों को एक संकीर्ण बीम में केंद्रित किया जाता है। यदि आपको किसी व्यापक क्षेत्र को प्रकाशित करने की आवश्यकता है, तो आपको अधिक चौड़े दृष्टिकोण (जैसे 60°) वाले LED का चयन करना चाहिए, लेकिन उनकी अक्षीय प्रकाश तीव्रता कम होगी।
11. कार्य सिद्धांत
यह एलईडी अर्धचालक में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करती है। जब डायोड के बैंड गैप से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल InGaN सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना लगभग 450-470 nm तरंगदैर्ध्य वाली नीली रोशनी का उत्सर्जन करने का कारण बनती है।
यह नीली रोशनी सीधे उत्सर्जित नहीं होती है। इसके बजाय, यह एक प्रतिबिंबित कप के अंदर जमी एक फॉस्फर सामग्री (आमतौर पर सेरियम-डोप्ड यिट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट, यानी YAG:Ce) की परत पर पड़ती है। फॉस्फर उच्च-ऊर्जा वाले नीले फोटॉन को अवशोषित करता है और पीले तथा लाल प्रकाश क्षेत्रों में एक व्यापक स्पेक्ट्रम पर कम ऊर्जा वाले फोटॉनों का पुनः उत्सर्जन करता है। मानव आँख द्वारा अनुभव किया गया शेष नीला प्रकाश और परिवर्तित पीले/लाल प्रकाश का मिश्रण सफेद प्रकाश के रूप में प्रकट होता है। सटीक सफेद "रंगत" (ठंडी सफेद, तटस्थ सफेद, गर्म सफेद) नीले और पीले/लाल प्रकाश के अनुपात द्वारा निर्धारित होती है, जिसे फॉस्फर की संरचना और मोटाई के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।
12. तकनीकी रुझान
यह तकनीक एलईडी से सफेद प्रकाश उत्पन्न करने की एक परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाई गई विधि का प्रतिनिधित्व करती है। "ब्लू चिप + फॉस्फर" विधि लागत प्रभावी है और रंग तापमान पर अच्छा नियंत्रण की अनुमति देती है। वर्तमान उद्योग रुझानों में शामिल हैं:
- दक्षता वृद्धि (lm/W):InGaN चिप डिज़ाइन, फॉस्फर दक्षता और पैकेजिंग आर्किटेक्चर में निरंतर सुधार लगातार प्रकाश दक्षता को बढ़ावा दे रहे हैं, जिससे समान प्रकाश उत्पादन पर ऊर्जा खपत कम होती है।
- रंग गुणवत्ता में सुधार:रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) में सुधार के लिए बहु-फॉस्फर मिश्रण (लाल फॉस्फर जोड़कर) विकसित करना, ताकि LED प्रकाश के तहत अधिक प्राकृतिक और सटीक रंग पुनरुत्पादन प्रदान किया जा सके।
- लघुकरण और उच्च घनत्व पैकेजिंग:हालांकि यह एक थ्रू-होल घटक है, लेकिन व्यापक बाजार प्रवृत्ति स्वचालित असेंबली और उच्च घनत्व प्रकाश सरणियों को प्राप्त करने के लिए छोटे सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज (जैसे 2835, 2016, 1515) की ओर है।
- विशेष स्पेक्ट्रा:एलईडी को विशिष्ट स्पेक्ट्रल आउटपुट के साथ डिज़ाइन किया जा रहा है, जो सामान्य प्रकाश व्यवस्था से परे अनुप्रयोगों जैसे बागवानी प्रकाश व्यवस्था (पौधों की वृद्धि के लिए अनुकूलित) या मानव-केंद्रित प्रकाश व्यवस्था (प्राकृतिक दिन के प्रकाश चक्र का अनुकरण करने के लिए समायोज्य सफेद प्रकाश) के लिए है।
LED विनिर्देशन 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 |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश अभिवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत। | 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 एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | 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 metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang ka tone nirdharit karta hai. |
| स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन (Spectral Distribution) | वेवलेंथ vs. इंटेंसिटी कर्व | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण दर्शाता 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"। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता 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 कम 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। |
| 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 को रोकने की आवश्यकता है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट 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 जाएगा। |
| 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 | प्रमुख 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 कम होने 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 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 में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | उलटी स्थापना (Flip Chip) में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति 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 होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर 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 एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system efficiency ko badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा 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 दीर्घकालिक प्रकाशन करते हुए, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| 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। |