सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.3 कलर ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य
- 4.2 दिशात्मक पैटर्न
- 4.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.4 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.5 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक बनाम फॉरवर्ड करंट
- 6.6 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान
- 5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 पिन फॉर्मिंग
- 6.2 सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7.2 लेबल विवरण
- 7.3 मॉडल नामकरण
- 8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
- 8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 ऑप्टिकल एकीकरण
- 9. तकनीकी तुलना एवं स्थिति
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ 334-15/T1C3-7TVA उच्च चमक वाले सफेद एलईडी लैंप बीड की तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण एक कॉम्पैक्ट पैकेज डिज़ाइन का उपयोग करता है, जो उत्कृष्ट लुमेन आउटपुट प्रदान करने के लिए तैयार किया गया है, और उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें उज्ज्वल, विश्वसनीय प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। इसके मूल डिज़ाइन में InGaN चिप का उपयोग किया गया है जो फॉस्फर से भरे रिफ्लेक्टर कप के साथ संयुक्त है, जो नीले प्रकाश को वांछित सफेद प्रकाश में परिवर्तित करता है।
1.1 मुख्य लाभ
- उच्च चमक तीव्रता:20mA मानक ड्राइव करंट पर, यह अधिकतम 14250 mcd आउटपुट कर सकता है।
- अनुकूलित थर्मल प्रदर्शन:कम थर्मल प्रतिरोध पैकेजिंग का उपयोग, उच्च गर्मी अपव्यय दक्षता, दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने में सहायक।
- नियम अनुपालन:产品设计符合关键的环境与安全标准,包括RoHS、欧盟REACH法规及无卤要求(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm)。
- स्थिर श्वेत प्रकाश:फॉस्फर रूपांतरण तकनीक एक स्थिर और आवश्यकताओं के अनुरूप श्वेत वर्णिकता सुनिश्चित करती है।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी मुख्य रूप से ऐसे बाजार के लिए है जिसे मजबूत, टिकाऊ और उच्च चमक वाले बिंदु प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।
- ऑटोमोटिव लाइटिंग:यह वाहन के आंतरिक प्रकाश, डैशबोर्ड संकेतक और सहायक सिग्नल लैंप के लिए उपयुक्त है।
- इलेक्ट्रॉनिक संकेत और सिग्नल:यह स्थिति संकेतक, बैकलाइट पैनल और सूचना डिस्प्ले के लिए उपयुक्त है।
- सामान्य प्रकाश:यह स्पॉटलाइटिंग, सजावटी प्रकाश व्यवस्था और अन्य अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें कॉम्पैक्ट, उच्च चमक वाले सफेद प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
निम्नलिखित अनुभाग डिवाइस के प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करते हैं।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे आगे संचालन की कोई गारंटी नहीं है।
- Continuous Forward Current (IF):20 mA. This is the maximum DC current recommended for continuous operation.
- Peak Forward Current (IFP):100 mA. केवल पल्स स्थितियों में अनुमति है (ड्यूटी साइकिल 1/10 @ 1 kHz).
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स बायस के तहत जंक्शन ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है.
- पावर डिसिपेशन (Pd):110 mW। परिवेश तापमान Ta=25°C पर, पैकेज द्वारा अधिकतम कितनी शक्ति का क्षय किया जा सकता है।
- कार्य तापमान (Topr):-40°C से +85°C। सामान्य संचालन के लिए परिवेश तापमान सीमा।
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +100°C।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ह्यूमन बॉडी मॉडल):4000 V. यह मध्यम स्तर की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सुरक्षा क्षमता को दर्शाता है।
- सोल्डरिंग तापमान (Tsol):260°C, 5 सेकंड के लिए। यह रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल की सीमा को परिभाषित करता है।
2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
निम्नलिखित Ta=25°C, IF=20mA की स्थितियों में मापे गए विशिष्ट विद्युत और प्रकाशीय प्रदर्शन मापदंड हैं (जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो)।
- Forward Voltage (VF):2.8V to 3.6V. The voltage drop across the LED when the specified current flows through it. The typical value is approximately 3.2V.
- Luminous Intensity (IV):7150 mcd to 14250 mcd. This wide range is managed through a binning system (see Section 3). The output is highly dependent on the current.
- Viewing Angle (2θ1/2):30 डिग्री (टाइपिकल)। यह कोण उस कोणीय वितरण सीमा को परिभाषित करता है जिसमें चमकदार तीव्रता अक्षीय शिखर तीव्रता के आधे से कम नहीं होती है।
- क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):विशिष्ट मान x=0.31, y=0.30 है, जो सफेद बिंदु को CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम के मानक सफेद क्षेत्र में स्थित करता है। विशिष्ट ग्रेड अधिक सख्त निर्देशांक सीमा को परिभाषित करते हैं।
- जेनर डायोड सुरक्षा:डिवाइस में एक जेनर डायोड एकीकृत है, जिसका रिवर्स वोल्टेज (VZ) 5.2V (विशिष्ट, IZ=5mA पर), मूल रिवर्स वोल्टेज ट्रांजिएंट सुरक्षा प्रदान करता है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को उनके प्रदर्शन के आधार पर ग्रेड किया जाता है। इससे डिजाइनर ऐसे उपकरण चुन सकते हैं जो चमक और वोल्टेज के मामले में विशिष्ट अनुप्रयोग की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
IF=20mA पर मापी गई प्रकाश तीव्रता के आधार पर, LED को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक श्रेणी के भीतर सहनशीलता ±10% है।
- T श्रेणी:7150 mcd (न्यूनतम) से 9000 mcd (अधिकतम)
- U ग्रेड:9000 mcd (न्यूनतम) से 11250 mcd (अधिकतम)
- V ग्रेड:11250 mcd (न्यूनतम) से 14250 mcd (अधिकतम)
3.2 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंग
LED को उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर भी ग्रेड किया जाता है, जब I=20mA होता है, मापन अनिश्चितता ±0.1V है।Fयह सुसंगत करंट ड्राइव सर्किट डिजाइन करने में मदद करता है, विशेष रूप से समानांतर ऐरे में।
- ग्रेड 0:2.8V से 3.0V
- 1st gear:3.0V to 3.2V
- 2nd gear:3.2V से 3.4V
- 3 स्तर:3.4V से 3.6V
3.3 कलर ग्रेडिंग
सफेद प्रकाश बिंदु CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक विशिष्ट क्षेत्र में नियंत्रित किया जाता है। उत्पाद कई रंग ग्रेड (B5-1 से B6-4) को एक समूह (समूह 7) में वर्गीकृत करता है। प्रत्येक ग्रेड की परिभाषित x और y निर्देशांक सीमाएं हैं, जिनकी मापन अनिश्चितता ±0.01 है। यह समूहीकरण यह सुनिश्चित करता है कि सफेद प्रकाश सामान्य अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य संबंधित रंग तापमान सीमा के भीतर आता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
प्रदान की गई विशेषता वक्र उपकरण के विभिन्न परिस्थितियों में व्यवहार की गहन समझ प्रदान करती है।
4.1 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य
यह वक्र उत्सर्जित श्वेत प्रकाश का सापेक्ष वर्णक्रमीय शक्ति वितरण दर्शाता है। इसमें आमतौर पर InGaN चिप से प्रमुख नीला प्रकाश शिखर और फॉस्फर से व्यापक पीला-हरा प्रकाश शिखर शामिल होता है। संयुक्त वर्णक्रम रंग प्रतिपादन सूचकांक और मानव आँख द्वारा अनुभव किए जाने वाले श्वेत प्रकाश के रंग को निर्धारित करता है।
4.2 दिशात्मक पैटर्न
विकिरण पैटर्न आरेख 30 डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि करता है, यह दिखाता है कि केंद्रीय अक्ष से विचलन के कोण में वृद्धि के साथ दीप्त तीव्रता कैसे कम होती है। यह LED प्रकाश बल्बों में पाया जाने वाला एक क्लासिक लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन वितरण पैटर्न है।
4.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
यह एक्सपोनेंशियल कर्व LED ड्राइव सर्किट डिज़ाइन का आधार है। यह करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाती है। टर्न-ऑन पॉइंट के बाद वोल्टेज में मामूली वृद्धि से करंट में भारी वृद्धि होती है, जो एक करंट-लिमिटिंग ड्राइवर (न कि वोल्टेज स्रोत) के उपयोग की आवश्यकता को रेखांकित करती है।
4.4 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
यह वक्र ड्राइव धारा पर प्रकाश उत्पादन की निर्भरता को दर्शाता है। प्रदीप्ति तीव्रता आमतौर पर धारा बढ़ने के साथ बढ़ती है, लेकिन उच्च धाराओं पर दक्षता में कमी और जंक्शन तापमान में वृद्धि के कारण यह उप-रैखिक हो सकती है।
4.5 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक बनाम फॉरवर्ड करंट
यह ग्राफ रंग स्थिरता को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। यह दर्शाता है कि ड्राइव करंट में परिवर्तन के साथ व्हाइट पॉइंट (x, y निर्देशांक) कैसे शिफ्ट होता है। संपूर्ण ऑपरेटिंग करंट रेंज में स्थिर निर्देशांक बनाए रखना सुसंगत रंग प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए आदर्श स्थिति है।
6.6 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान
यह डेरेटिंग कर्व दर्शाता है कि परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट कैसे बदलता है। ओवरहीटिंग को रोकने और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, उच्च परिवेश तापमान (अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान Toprजब +85°C से अधिक तापमान पर कार्य कर रहा हो, तो ड्राइव करंट को कम करना आवश्यक है।
5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
यह एलईडी मानक रेडियल लीड पैकेज (जिसे आमतौर पर "लैंप बीड" पैकेज कहा जाता है) में निर्मित है। प्रमुख आयामी विवरण में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर (mm) में हैं।
- जब तक ड्राइंग में अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है।
- पिन पिच, पिन के पैकेज बॉडी से बाहर निकलने के स्थान पर मापी जाती है।
- फ्लैंज के नीचे रेजिन की अधिकतम अनुमेय प्रोट्रूज़न 1.5 मिमी है।
- पैकेज ड्राइंग PCB पैड डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करती है, जिसमें पिन व्यास, बॉडी आकार और कुल ऊंचाई शामिल है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड आमतौर पर लेंस पर एक फ्लैट, छोटे पिन या पैकेज बॉडी पर अन्य मार्किंग द्वारा इंगित किया जाता है, जैसा कि आयाम चित्र में दिखाया गया है। सही ध्रुवीयता पर ध्यान देना सभा के दौरान आवश्यक है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
एलईडी प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए सही हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।
6.1 पिन फॉर्मिंग
- आंतरिक चिप और बॉन्डिंग तारों पर तनाव से बचने के लिए मोड़ बिंदु एपॉक्सी एलईडी बल्ब के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर होना चाहिए।
- वेल्डिंग प्रक्रिया से पहले पिन बनाना।
- आकार देने की प्रक्रिया के दौरान पैकेज पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।
- कमरे के तापमान पर पिन काटें; उच्च तापमान पर काटने से विफलता हो सकती है।
- सुनिश्चित करें कि PCB होल और LED पिन पूरी तरह से संरेखित हैं, स्थापना तनाव से बचें।
6.2 सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- हैंड सोल्डरिंग:सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान ≤ 300°C (अधिकतम 30W आयरन के लिए), प्रत्येक पिन सोल्डरिंग समय ≤ 3 सेकंड। सोल्डर जॉइंट और एपॉक्सी एलईडी के बीच कम से कम 3 mm की दूरी बनाए रखें।
- वेव सोल्डरिंग/डिप सोल्डरिंग:प्रीहीट तापमान ≤ 100°C (अधिकतम 60 सेकंड), सोल्डर बाथ तापमान ≤ 260°C, अधिकतम डिपिंग समय 5 सेकंड।
6.3 भंडारण की शर्तें
- प्राप्ति के बाद अनुशंसित भंडारण शर्तें: तापमान ≤ 30°C, सापेक्ष आर्द्रता ≤ 70%। इन शर्तों के तहत शेल्फ लाइफ 3 महीने है।
- यदि लंबे समय तक भंडारण की आवश्यकता हो (अधिकतम 1 वर्ष), तो LED को नाइट्रोजन गैस से भरे और सिलिका जेल युक्त एक सीलबंद कंटेनर में रखें।
- नम वातावरण में तापमान में अचानक परिवर्तन से बचें, ताकि उपकरण की सतह पर संघनन न हो।
7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
LED की पैकेजिंग स्थैतिक विद्युत निर्वहन और नमी से होने वाली क्षति को रोकने के लिए डिज़ाइन की गई है।
- प्राथमिक पैकेजिंग:एंटीस्टैटिक बैग, प्रति बैग 200 से 500 टुकड़े।
- द्वितीयक पैकेजिंग:5 बैग एक इनर बॉक्स में रखें।
- तृतीयक पैकेजिंग:10 इनर बॉक्स एक मास्टर कार्टन में रखें।
7.2 लेबल विवरण
पैकेजिंग लेबल में कई महत्वपूर्ण पहचानकर्ता शामिल होते हैं: ग्राहक पार्ट नंबर, उत्पादन संख्या, पैकेजिंग मात्रा, ल्यूमिनस तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज संयोजन ग्रेड, रंग ग्रेड, संदर्भ संख्या और बैच नंबर।
7.3 मॉडल नामकरण
पूर्ण भाग संख्या 334-15/T1C3-7TVA है। इसकी संरचना (334-15/T1C3-□ □ □ □) इंगित करती है कि अंतिम वर्ण (बॉक्स द्वारा दर्शाए गए) का उपयोग चमकदार तीव्रता (जैसे V), फॉरवर्ड वोल्टेज (जैसे 1) और अन्य विशेषताओं के विशिष्ट बिनिंग को निर्दिष्ट करने के लिए किया जा सकता है, जिससे आवश्यक प्रदर्शन स्तर को सटीक रूप से ऑर्डर करने की अनुमति मिलती है।
8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
घातीय I-V विशेषता के कारण, स्थिर और कुशल संचालन प्राप्त करने के लिए, विशेष रूप से तापमान परिवर्तन के दौरान, एक साधारण श्रृंखला प्रतिरोध या वोल्टेज स्रोत के बजाय एक निरंतर-धारा ड्राइवर का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। ड्राइवर को अधिकतम 20mA DC धारा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। एकीकृत जेनर डायोड बुनियादी सुरक्षा प्रदान करता है, लेकिन सभी क्षणिक घटनाओं के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है; कठिन विद्युत वातावरण (जैसे ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों) में, अतिरिक्त बाह्य सुरक्षा सर्किट (जैसे TVS डायोड) पर विचार किया जाना चाहिए।
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि पैकेजिंग में कम थर्मल प्रतिरोध है, लेकिन प्रदर्शन और जीवनकाल बनाए रखने के लिए उचित ताप अपव्यय महत्वपूर्ण है। अधिकतम बिजली अपव्यय 110mW है। विशिष्ट VF=3.2V, IF=20mA पर, बिजली अपव्यय 64mW है, जो अच्छा मार्जिन छोड़ता है। हालांकि, उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों में, या कम तापीय चालकता वाली PCB पर स्थापित होने पर, जंक्शन तापमान बढ़ सकता है, जिससे प्रकाश उत्पादन कम हो सकता है, प्रकाश क्षय तेज हो सकता है और संभावित रंग विस्थापन हो सकता है। सुनिश्चित करें कि LED फ्लैंज के नीचे PCB पर पर्याप्त वायु प्रवाह या ताप अपव्यय वाया मौजूद हैं।
8.3 ऑप्टिकल एकीकरण
30 डिग्री का व्यूइंग एंगल अपेक्षाकृत फोकस्ड बीम प्रदान करता है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें भिन्न बीम पैटर्न (चौड़ा या संकीर्ण) की आवश्यकता होती है, लेंस या रिफ्लेक्टर जैसे सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों का उपयोग अनिवार्य है। छोटा पैकेज आकार इसे कॉम्पैक्ट स्थानों और ऐरे में एकीकृत करना आसान बनाता है।
9. तकनीकी तुलना एवं स्थिति
सामान्य, अनग्रेडेड LED की तुलना में, यह डिवाइस अपनी विस्तृत ग्रेडिंग प्रणाली के माध्यम से गारंटीकृत प्रदर्शन पैरामीटर प्रदान करता है, जो ऐसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें कई इकाइयों के बीच चमक और रंग की एकरूपता बनाए रखने की आवश्यकता होती है (जैसे इंडिकेटर समूह, बैकलाइट ऐरे)। अंतर्निहित बुनियादी जेनर सुरक्षा एक लाभ है, जो बिना किसी सुरक्षा वाले LED की तुलना में, संभावित रिवर्स वोल्टेज वाले वातावरण में सर्किट डिजाइन को सरल बनाती है। रेडियल पैकेज द्वारा प्रदान की गई उच्च तीव्रता (14250 mcd तक) इसे पारंपरिक रूप से इनकैंडसेंट लैंप का उपयोग करने वाले, उच्च दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में प्रतिस्पर्धी बनाती है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V पावर सप्लाई से चला सकता हूँ?
उत्तर: सीधे संचालित नहीं किया जा सकता। फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज 2.8V से 3.6V है। 3.3V पावर स्रोत कुछ डिवाइसों (बिन 0) को मुश्किल से प्रकाशित कर सकता है, लेकिन खड़ी I-V वक्र के कारण अन्य डिवाइसों (बिन 2 या 3) को गंभीर रूप से ओवरड्राइव कर देगा, जिससे तेजी से विफलता होगी। 20mA या उससे कम पर सेट करके करंट-लिमिटिंग सर्किट का उपयोग करना अनिवार्य है।
प्रश्न: इस LED का सामान्य जीवनकाल क्या है?
उत्तर: LED जीवनकाल (आमतौर पर L70 - प्रकाश उत्पादन प्रारंभिक मूल्य के 70% तक गिरने के समय के रूप में परिभाषित) इस डेटाशीट में स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है। यह कार्य स्थितियों, मुख्य रूप से जंक्शन तापमान पर अत्यधिक निर्भर करता है। अनुशंसित 20mA या उससे कम पर संचालन और अच्छे थर्मल प्रबंधन के साथ, दसियों हज़ार घंटों का सेवा जीवन प्राप्त किया जा सकता है।
प्रश्न: मैं अपने एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त बिन कैसे चुनूं?
उत्तर: आवश्यक न्यूनतम चमक के आधार पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (T, U, V) चुनें। अपनी ड्राइव सर्किट डिज़ाइन के आधार पर फॉरवर्ड वोल्टेज बिन चुनें; यदि समानांतर में उपयोग कर रहे हैं, तो समान वोल्टेज बिन वाले LED चुनने से वर्तमान समान वितरण सुनिश्चित होता है। कलर ग्रुप (7) इस पार्ट नंबर के लिए निश्चित है।
प्रश्न: क्या यह LED आउटडोर उपयोग के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-40°C से +85°C) कई आउटडोर वातावरण का समर्थन करती है। हालांकि, डेटाशीट पैकेज के स्वयं के इनग्रेस प्रोटेक्शन रेटिंग को निर्दिष्ट नहीं करती है। आउटडोर उपयोग के लिए, नमी और प्रदूषण से बचाने के लिए LED को उचित रूप से पॉटेड किया जाना चाहिए या एक सीलबंद ल्यूमिनेयर के अंदर स्थापित किया जाना चाहिए।
11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: एक कॉम्पैक्ट स्टेटस इंडिकेशन पैनल डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर को एक कंट्रोल पैनल के लिए 20 उच्च चमक वाले सफेद स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करने की आवश्यकता है। चमक की एकरूपता उपयोगकर्ता अनुभव के लिए महत्वपूर्ण है।
कार्यान्वयन योजना:
1. डिजाइनर ने 334-15/T1C3-7TVA LED का चयन किया, अधिकतम चमक के लिए V ग्रेड चुना, और लगभग 3.1V के सुसंगत फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए 1 ग्रेड चुना।
2. एक सिंगल-चैनल कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर IC चुनें जो 400mA (20mA x 20 LEDs) प्रदान कर सके। LEDs को श्रृंखला-समानांतर विन्यास में जोड़ा गया है, यह सुनिश्चित करते हुए कि सभी शाखाओं में समान संख्या में LEDs हैं ताकि करंट संतुलन बना रहे, और समान वोल्टेज ग्रेड के उपयोग का लाभ मिले।
3. PCB लेआउट में थर्मल पैड शामिल हैं जो ग्राउंड प्लेन से जुड़े हैं, ताप अपव्यय में सहायता के लिए।
4. 30 डिग्री का व्यू एंगल पैनल पर छोटे एपर्चर छिद्रों के लिए आदर्श है, जो अत्यधिक स्पिल लाइट के बिना स्पष्ट, दिशात्मक प्रकाश प्रदान करता है।
यह विधि संकेतक पैनल के समान, उज्ज्वल और विश्वसनीय प्रदर्शन को सुनिश्चित करती है।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह एलईडी अर्धचालक इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस सिद्धांत पर कार्य करता है। इसका मूल एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल चिप के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना को नीला प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए ट्यून किया गया है। यह नीला प्रकाश सीधे उत्सर्जित नहीं होता है। इसके बजाय, यह पैकेजिंग रिफ्लेक्टर कप के अंदर भरे फॉस्फर कोटिंग (आमतौर पर YAG:Ce - सीरियम-डोप्ड यट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट) पर पड़ता है। फॉस्फर उच्च ऊर्जा वाले नीले फोटॉन को अवशोषित करता है और पीले-हरे प्रकाश स्पेक्ट्रम में कम ऊर्जा वाले फोटॉनों का एक व्यापक स्पेक्ट्रम पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीला प्रकाश परिवर्तित पीले प्रकाश के साथ मिलकर मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव किया जाता है। इस विधि को फॉस्फर-कन्वर्टेड व्हाइट एलईडी (पीसी-एलईडी) तकनीक कहा जाता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
334-15/T1C3-7TVA एक परिपक्व, उच्च विश्वसनीयता वाली LED तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है। रेडियल लीड पैकेजिंग, हालांकि अब अत्याधुनिक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में आम नहीं है, फिर भी ऑटोमोटिव, औद्योगिक और विशेष प्रकाश व्यवस्था क्षेत्रों में महत्वपूर्ण बनी हुई है, क्योंकि ये क्षेत्र आमतौर पर यांत्रिक मजबूती या पुराने डिजाइनों के साथ संगतता के कारण थ्रू-होल माउंटिंग को प्राथमिकता देते हैं। उद्योग का रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बेहतर रंग प्रतिपादन और उच्चतम अधिकतम जंक्शन तापमान की ओर है। 5050, 3535, या 2835 जैसे सरफेस माउंट डिवाइस पैकेज, स्वचालित असेंबली के लिए उनकी उपयुक्तता के कारण, अब उच्च मात्रा वाले अनुप्रयोगों पर हावी हैं। हालाँकि, इस लैंप-स्टाइल LED के विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड, सख्त बिनिंग और विश्वसनीयता पर ध्यान, यह सुनिश्चित करते हैं कि यह उन विशिष्ट बाजारों में अपनी प्रासंगिकता बनाए रखे जो संभावित न्यूनतम आकार के बजाय इन गुणों को प्राथमिकता देते हैं।
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/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, 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 आमतौर पर "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 की 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), jaise 2700K/6500K | Prakash ka rang garam ya thanda, kam maan peela/garam, adhik maan safed/thanda hota hai. | Prakash ke mahaul aur upyogit sthaan nirdharit karta hai. |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (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 Tolerance (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। |
| 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 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"। | 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। |
| 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 को रोकने की आवश्यकता 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 | 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। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रहने वाली 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 गर्मी प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक हीट डिसिपेशन बेहतर, जीवनकाल लंबा। |
| 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 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। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग के अनुसार श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | 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 प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | 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 | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |