सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 प्रकाश तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.3 क्रोमैटिसिटी ग्रेडिंग
- 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता और तरंगदैर्ध्य का संबंध
- 4.2 दिशात्मकता वितरण आरेख
- 3.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (IV कर्व)
- 4.4 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता और फॉरवर्ड करंट संबंध
- 4.5 वर्णिकता और अग्र धारा संबंध
- 4.6 फॉरवर्ड करंट और परिवेश तापमान संबंध
- 5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 पिन फॉर्मिंग
- 6.2 भंडारण की शर्तें
- 6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7.2 लेबल विवरण
- 7.3 मॉडल नामकरण नियम
- 8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 8.2 Thermal Management
- 8.3 Optical Integration
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत परिचय
- 13. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन वार्म व्हाइट एलईडी लैंप के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण उच्च प्रकाश तीव्रता आउटपुट प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो उज्ज्वल, स्पष्ट प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है। इसका मूल InGaN सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। चिप से निकलने वाली नीली रोशनी को रिफ्लेक्टिव कप के अंदर एनकैप्सुलेटेड फॉस्फर परत द्वारा वार्म व्हाइट लाइट में परिवर्तित किया जाता है। इस डिज़ाइन पद्धति ने सटीक क्रोमैटिसिटी नियंत्रण और उच्च प्रकाश दक्षता प्राप्त की है।
यह एलईडी उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मानक थ्रू-होल पैकेज फॉर्म - टी-1 3/4 गोल पैकेज को अपनाता है, जो अपनी विश्वसनीयता और असेंबली में आसानी के लिए जाना जाता है। यह उपकरण RoHS, EU REACH और हैलोजन-मुक्त मानकों सहित प्रमुख पर्यावरणीय और सुरक्षा नियमों का अनुपालन करता है, जिससे यह आधुनिक विनिर्माण आवश्यकताओं को पूरा करता है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस एलईडी श्रृंखला का मुख्य लाभ यह है कि इसने एक मानक, लागत-प्रभावी पैकेजिंग के भीतर उच्च प्रकाश उत्पादन हासिल किया है। इसका विशिष्ट प्रकाश तीव्रता मूल्य उल्लेखनीय है, जो संकेतक और प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त चमक प्रदान करता है। गर्म सफेद प्रकाश रंग (विशिष्ट CIE 1931 क्रोमैटिसिटी निर्देशांक x=0.40, y=0.39) दृश्य आराम के लिए डिज़ाइन किया गया है और आमतौर पर डिस्प्ले बैकलाइट और पैनल संकेतकों में उपयोग किया जाता है।
लक्षित अनुप्रयोग क्षेत्र विविध हैं, मुख्य रूप से उन स्थितियों पर केंद्रित हैं जहां स्पष्ट, विश्वसनीय दृश्य संकेतों की आवश्यकता होती है। इसमें वे सूचना पैनल और डिस्प्ले बोर्ड शामिल हैं जो अक्षरों या ग्राफिक्स बनाने के लिए अलग-अलग एलईडी का उपयोग करते हैं। यह उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक उपकरण और ऑटोमोटिव इंटीरियर में सामान्य ऑप्टिकल संकेतकों के लिए भी उपयुक्त है। इसके अतिरिक्त, इसकी उच्च चमक इसे छोटे पैनल, स्विच या डायल के लिए बैकलाइट प्रदान करने के लिए उपयुक्त बनाती है। मार्कर लाइट अनुप्रयोग, जैसे उपकरण या साइनेज, भी इसके प्रदर्शन से लाभान्वित हो सकते हैं।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए डिवाइस की सीमाओं और कार्यशील विशेषताओं की समग्र समझ अत्यंत महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इस सीमा पर या इससे आगे काम करने की गारंटी नहीं दी जाती है।
- निरंतर अग्र धारा (IF):30 mA. यह एलईडी एनोड पर लगातार लगाया जा सकने वाला अधिकतम डीसी करंट है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):100 mA. यह उच्चतर धारा केवल पल्स स्थितियों में अनुमत है, यहाँ ड्यूटी साइकिल 1/10 और आवृत्ति 1 kHz निर्दिष्ट है। निरंतर धारा रेटिंग से थोड़े समय के लिए भी अधिक होने पर LED के प्रदर्शन में गिरावट आ सकती है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- पावर डिसिपेशन (Pd):110 mW. यह डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है, जिसकी गणना फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) को फॉरवर्ड करंट (IF) से गुणा करके की जाती है।
- कार्य और भंडारण तापमान:डिवाइस -40°C से +85°C के परिवेशी तापमान पर कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C के तापमान पर संग्रहित किया जा सकता है।
- ESD सहिष्णुता वोल्टेज (HBM):4 kV. यह डिवाइस उत्कृष्ट मानव शरीर मॉडल इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा प्रदान करता है, जो असेंबली प्रक्रिया के दौरान हैंडलिंग के लिए महत्वपूर्ण है।
- सोल्डरिंग तापमान:पिन 5 सेकंड तक 260°C के सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकते हैं, जो मानक वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये मापदंड विशिष्ट परिस्थितियों (Ta=25°C) में मापे गए हैं, जो उपकरण के कार्य प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- अग्र वोल्टेज (VF):20mA परीक्षण धारा पर, यह 2.8V से 3.6V तक होता है। यह सीमा धारा सीमित परिपथ के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। विशिष्ट मान इस सीमा के भीतर होता है, वास्तविक वोल्टेज विशिष्ट ग्रेडिंग पर निर्भर करेगा (धारा 3 देखें)।
- प्रकाश तीव्रता (IV):20mA पर न्यूनतम मान 7150 मिलिकैंडेला (mcd) है। यह एक विशिष्ट दिशा में LED की मानी गई चमक को मापने का एक मापदंड है। किसी विशिष्ट यूनिट की वास्तविक प्रकाश तीव्रता परिभाषित बिन (T, U या V) के अंतर्गत आएगी।
- देखने का कोण (2θ1/2):विशिष्ट अर्ध-तीव्रता पूर्ण कोण 30 डिग्री है। यह प्रकाश उत्पादन के कोणीय वितरण का वर्णन करता है; इतना छोटा कोण यह दर्शाता है कि प्रकाश पुंज अधिक केंद्रित और दिशात्मक है।
- क्रोमैटिसिटी निर्देशांक:विशिष्ट रंग बिंदु को CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर x=0.40, y=0.39 के रूप में परिभाषित किया गया है। यह सफेद प्रकाश को "वार्म व्हाइट" क्षेत्र में रखता है। रंग स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए व्यक्तिगत उपकरणों को विशिष्ट क्रोमैटिसिटी बिन (D1, D2, E1, E2, F1, F2) में समूहीकृत किया जाता है।
- रिवर्स करंट (IR):जब 5V रिवर्स बायस लगाया जाता है, तो अधिकतम 50 µA होता है।
- जेनर रिवर्स वोल्टेज (Vz):जब 5mA जेनर करंट (Iz) लगाया जाता है, तो टाइपिकल मान 5.2V होता है। यह दर्शाता है कि डिवाइस में रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन फंक्शन इंटीग्रेटेड हो सकता है, जो आकस्मिक रिवर्स कनेक्शन से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए एक मूल्यवान सुविधा है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में चमक, रंग और विद्युत विशेषताओं की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन कर सकते हैं।
3.1 प्रकाश तीव्रता ग्रेडिंग
20mA पर मापी गई प्रकाश तीव्रता के आधार पर, LED को तीन ग्रेड में वर्गीकृत किया गया है:
- T ग्रेड:7150 mcd से 9000 mcd.
- U ग्रेड:9000 mcd से 11250 mcd.
- V ग्रेड:11250 mcd से 14250 mcd.
प्रकाश तीव्रता सहनशीलता ±10% है। उच्च ग्रेड (जैसे V ग्रेड) चुनने से अधिक चमकदार न्यूनतम आउटपुट सुनिश्चित होता है।
3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज को चार ग्रेड में विभाजित किया गया है, ताकि पावर सप्लाई डिज़ाइन और मल्टी-LED ऐरे में करंट मिलान में सहायता मिल सके:
- 0 ग्रेड:2.8V से 3.0V।
- 1 स्तर:3.0V से 3.2V।
- 2 गियर:3.2V से 3.4V.
- 3 गियर:3.4V से 3.6V।
VFमापन अनिश्चितता ±0.1V है।
3.3 क्रोमैटिसिटी ग्रेडिंग
गर्म सफेद प्रकाश के रंग को CIE चार्ट पर विशिष्ट क्रोमैटिसिटी क्षेत्रों (D1, D2, E1, E2, F1 और F2 के रूप में चिह्नित) में LED को समूहित करके सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। डेटाशीट इन षट्कोणीय बिन के कोणीय निर्देशांक सीमा प्रदान करती है। ऑर्डर करते समय, इन बिनों को एक समूह (समूह 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2) में मिला दिया जाता है, जिसका अर्थ है कि शिप किए गए उत्पाद इन छह क्रोमैटिसिटी ग्रेड में से किसी एक से भी हो सकते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि वे सभी गर्म सफेद प्रकाश विनिर्देश सीमा के भीतर हैं। क्रोमैटिसिटी निर्देशांक की मापन अनिश्चितता ±0.01 है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
प्रदान की गई विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करने में सहायक होती है।
4.1 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता और तरंगदैर्ध्य का संबंध
यह वर्णक्रम वितरण वक्र दर्शाता है कि LED फॉस्फर-रूपांतरित सफेद LED की विशिष्ट व्यापक वर्णक्रम उत्सर्जित करता है। इसमें नीले क्षेत्र (InGaN चिप से) में एक शिखर और पीले/लाल क्षेत्र (फॉस्फर से) में एक अधिक चौड़ा शिखर है, जो संयुक्त होकर सफेद प्रकाश उत्पन्न करते हैं। लंबी तरंगदैर्ध्य पर महत्वपूर्ण ऊर्जा होने से, यह वक्र इसकी "गर्म" प्रकाश गुणवत्ता की पुष्टि करता है।
4.2 दिशात्मकता वितरण आरेख
विकिरण पैटर्न ने 30 डिग्री के विशिष्ट देखने के कोण की पुष्टि की। तीव्रता 0 डिग्री (अक्ष पर) पर सबसे अधिक है और लगभग ±15 डिग्री पर सममित रूप से अपने मूल्य के आधे तक गिर जाती है।
3.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (IV कर्व)
यह वक्र एक विशिष्ट डायोड घातीय संबंध दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है। डिजाइनर इस वक्र का उपयोग चयनित ऑपरेटिंग करंट के लिए आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने के लिए करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या ड्राइवर का आकार सही है।
4.4 सापेक्ष प्रकाश तीव्रता और फॉरवर्ड करंट संबंध
यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन (सापेक्ष प्रकाश तीव्रता) फॉरवर्ड करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है, लेकिन संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च करंट पर। यह स्थिर करंट नियंत्रण की उस भूमिका को रेखांकित करता है जो ल्यूमिनस एकरूपता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
4.5 वर्णिकता और अग्र धारा संबंध
यह ग्राफ दर्शाता है कि क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) ड्राइव करंट में परिवर्तन के साथ कैसे हल्का सा खिसकते हैं। यह व्हाइट LED में फॉस्फर दक्षता में परिवर्तन और चिप विशेषताओं के कारण एक ज्ञात घटना है। रंग के लिए कठोर आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों में, अनुशंसित 20mA पर कार्य करने से रंग निर्दिष्ट बिनिंग सीमा के भीतर सुनिश्चित होता है।
4.6 फॉरवर्ड करंट और परिवेश तापमान संबंध
यह डेरेटिंग वक्र विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है। यह दर्शाता है कि अधिकतम अनुमत फॉरवर्ड करंट परिवेश तापमान बढ़ने के साथ घटता है। अत्यधिक गर्म होने और समय से पहले विफलता को रोकने के लिए, उच्च परिवेश तापमान पर काम करते समय ड्राइव करंट कम करना चाहिए, ताकि शक्ति अपव्यय सीमा के भीतर रहे।
5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
यह उपकरण मानक T-1 3/4 (5mm) गोलाकार LED पैकेज में दो अक्षीय पिनों के साथ निर्मित है। प्रमुख आयामी विवरण में शामिल हैं:
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है।
- पिन पिच, पिन के पैकेज बॉडी से बाहर निकलने के बिंदु पर मापी जाती है।
- रेजिन लेंस के लिए फ्लैंज के नीचे अधिकतम अनुमेय प्रोट्रूज़न 1.5mm है।
एनकैप्सुलेशन ड्राइंग लेंस व्यास, बॉडी ऊंचाई, लीड लंबाई और लीड पिच के सटीक आयाम प्रदान करती है, जो पीसीबी पैड डिजाइन और हाउसिंग या पैनल में सही स्थापना सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
उचित हैंडलिंग डिवाइस की अखंडता और प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
6.1 पिन फॉर्मिंग
- आंतरिक चिप और बॉन्डिंग तारों पर तनाव से बचने के लिए, मोड़ एपॉक्सी लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर होना चाहिए।
- फॉर्मिंग होनी चाहिएवेल्डिंग प्रक्रियापहले
- पूर्ण।
- बेंडिंग प्रक्रिया के दौरान अत्यधिक तनाव एपॉक्सी रेजिन में दरार या आंतरिक कनेक्शन को नुकसान पहुंचा सकता है।
- पिन कटिंग कमरे के तापमान पर की जानी चाहिए; हॉट कटिंग थर्मल शॉक का कारण बन सकती है।
स्थापना तनाव से बचने के लिए PCB होल को LED पिन के साथ पूरी तरह से संरेखित होना चाहिए।
- 6.2 भंडारण की शर्तें
- प्राप्ति के बाद भंडारण की सिफारिश ≤30°C तापमान और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता पर अधिकतम 3 महीने तक की जाती है।
- लंबी अवधि के भंडारण (अधिकतम 1 वर्ष) के लिए, डिवाइस को डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद, नाइट्रोजन-पूर्ण कंटेनर में रखा जाना चाहिए।
नम वातावरण में तापमान में अचानक परिवर्तन से बचें, ताकि उपकरण पर नमी जमने से रोका जा सके।
- 6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
- सोल्डर पॉइंट से एपॉक्सी लेंस तक की दूरी 3mm से अधिक रखें।
- केवल लीड फ्रेम कनेक्शन रिब की जड़ तक सोल्डर करने की सलाह दी जाती है।
- हैंड सोल्डरिंग के लिए, ओवरहीटिंग को रोकने के लिए सोल्डरिंग आयरन टिप के तापमान और समय को नियंत्रित करें।
डिप/वेव सोल्डरिंग के लिए, पिन 260°C पर 5 सेकंड तक सहन कर सकते हैं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
LED को क्षति और स्थैतिक बिजली से सुरक्षित पैकेजिंग में रखा जाता है:
- इसे एंटी-स्टैटिक बैग में रखा जाता है।
- प्रति बैग कम से कम 200 और अधिकतम 500 टुकड़े।
- पांच बैग एक आंतरिक बॉक्स में पैक किए जाते हैं।
- दस आंतरिक बॉक्स एक बाहरी कार्टन में पैक किए जाते हैं।
7.2 लेबल विवरण
- पैकेजिंग पर लेबल में शामिल हैं:CPN:
- ग्राहक पार्ट नंबर संदर्भ।P/N:
- निर्माता भाग संख्या।QTY:
- पैकेज में घटकों की संख्या।CAT:
- प्रकाश तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग का संयुक्त कोड।HUE:
- क्रोमा ग्रेड कोड (उदाहरणार्थ D1, E2)।REF:
- संदर्भ जानकारी।LOT No:
ट्रेस करने योग्य उत्पादन बैच संख्या।
7.3 मॉडल नामकरण नियमपार्ट नंबर एक संरचित प्रारूप का पालन करता है:334-15/X2C3- □ □ □ □
खाली वर्ग (□) विशिष्ट प्रकाश तीव्रता, फॉरवर्ड वोल्टेज और क्रोमैटिसिटी ग्रेड चयन के लिए कोड प्लेसहोल्डर हैं। यह ग्राहकों को उनकी विशिष्ट चमक, वोल्टेज ड्रॉप और रंग स्थिरता आवश्यकताओं के आधार पर कस्टमाइज़्ड भागों का ऑर्डर करने की अनुमति देता है।
8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किटसबसे सामान्य ड्राइव विधि एक साधारण श्रृंखला प्रतिरोधक है। प्रतिरोध मान (Rseries) गणना सूत्र है: Rseries= (VsupplyF- VF) / IF। डेटाशीट या स्पेसिफिकेशन में दिए गए अधिकतम V का उपयोग करेंF(उदाहरण के लिए 3.6V) ताकि LED का प्रतिरोध कम होने पर भी धारा आवश्यक I से अधिक न हो जाए
(उदाहरण के लिए 20mA)। उदाहरण के लिए, 5V पावर सप्लाई का उपयोग करते हुए: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 ओम। मानक 68 या 75 ओम रेसिस्टर उपयुक्त हैं। एकाधिक LED के लिए, यदि पावर सप्लाई वोल्टेज पर्याप्त है, तो उन्हें एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है; या बेहतर करंट मिलान के लिए समानांतर स्ट्रिंग्स का उपयोग करें, जहां प्रत्येक स्ट्रिंग का अपना रेसिस्टर हो।
8.2 Thermal Management
अपेक्षाकृत कम पावर डिसिपेशन (अधिकतम 110mW) के बावजूद, उचित थर्मल डिज़ाइन जीवनकाल बढ़ाता है और प्रकाश आउटपुट बनाए रखता है। सुनिश्चित करें कि PCB पर एलईडी पिन के आसपास हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए पर्याप्त कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र है, खासकर जब अधिकतम करंट के करीब या उच्च परिवेश तापमान पर काम कर रहे हों। एलईडी को अन्य हीट-जनरेटिंग घटकों के पास रखने से बचें।
8.3 Optical Integration
30-डिग्री का बीम कोण एक केंद्रित प्रकाश पुंज प्रदान करता है। व्यापक प्रकाश व्यवस्था के लिए, डिफ्यूज़र या लेंस जैसे द्वितीयक ऑप्टिकल घटकों की आवश्यकता हो सकती है। गर्म सफेद प्रकाश, ठंडे सफेद प्रकाश की तुलना में चकाचौंध कम पैदा करता है, जिससे यह सीधे देखे जाने वाले संकेतक प्रकाश के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त हो जाता है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
1. सामान्य 5mm सफेद एलईडी की तुलना में, इस उपकरण के निम्नलिखित प्रमुख लाभ हैं:उच्च प्रकाश तीव्रता:
2. न्यूनतम 7150 mcd, जो मानक संकेतक-स्तरीय LED की तुलना में काफी अधिक चमकदार है, जिससे यह धूप में दृश्यमान डिस्प्ले या छोटे क्षेत्र के प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोगी हो जाता है।एकीकृत सुरक्षा:
3. 4kV ESD रेटिंग और जेनर क्लैम्पिंग सिफारिश (Vz=5.2V) संचालन और विद्युतीय क्षणिकों के विरुद्ध मजबूती प्रदान करती है, जो आमतौर पर बुनियादी LED में अतिरिक्त लागत या बाह्य घटकों की आवश्यकता होती है।सख्त बिनिंग:
4. ल्यूमिनस इंटेंसिटी, वोल्टेज और रंग के लिए विस्तृत बिनिंग सटीक चयन की अनुमति देती है और उन अनुप्रयोगों में बेहतर एकरूपता प्राप्त करती है जहां कई यूनिटों के बीच चमक या रंग एकरूपता महत्वपूर्ण है।पर्यावरण अनुपालन:
RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त मानकों के साथ पूर्ण अनुपालन, जो इसे सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, 30mA निरपेक्ष अधिकतम निरंतर अग्र धारा है। सर्वोत्तम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए, इस अधिकतम मान से नीचे काम करना आम बात है, जैसे कि विशिष्ट विशेषताओं में निर्दिष्ट 20mA।
प्रश्न: विभिन्न क्रोमैटिसिटी बिन (D1, F2, आदि) का क्या उपयोग है?
उत्तर: सभी बिन (D1 से F2 तक) गर्म सफेद प्रकाश उत्पन्न करते हैं, लेकिन विशिष्ट रंगत में मामूली अंतर होता है (उदाहरण के लिए, पीलेपन बनाम गुलाबीपन)। उन्हें समूहों में बांटने से निर्माता को सभी उत्पादित LED का उपयोग करने की अनुमति मिलती है, जबकि यह सुनिश्चित होता है कि वे स्वीकार्य गर्म सफेद सीमा के भीतर आते हैं। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, समूह 1 पर्याप्त है। बहुत सख्त रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एकल बिन निर्दिष्ट करने की आवश्यकता हो सकती है।
प्रश्न: फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग को कैसे समझें?Fउत्तर: यदि आपका डिज़ाइन वोल्टेज ड्रॉप के प्रति संवेदनशील है (उदाहरण के लिए, कम वोल्टेज बैटरी पावर का उपयोग करते हुए), तो कम V
बिनिंग (0 या 1 बिन) चुनने से बैटरी डिस्चार्ज होने पर चमक अधिक सुसंगत रहेगी, क्योंकि कम वोल्टेज ड्रॉप करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर पर अधिक वोल्टेज छोड़ देगा।
प्रश्न: क्या हमेशा करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है?
उत्तर: हाँ। LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। इसे करंट लिमिटेशन के बिना सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से यह अत्यधिक करंट खींचेगा और तुरंत विफल हो जाएगा। एक श्रृंखला रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर आवश्यक है।
11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
केस: औद्योगिक उपकरणों के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना
इंजीनियर को 20 चमकदार वार्म व्हाइट स्टेटस इंडिकेटर वाला एक पैनल डिज़ाइन करने की आवश्यकता है। आवश्यकताएँ: चमक और रंग में एकरूपता, 24V डीसी पावर सप्लाई, उच्च विश्वसनीयता।
1. डिज़ाइन चरण:ड्राइविंग विधि:Fसादगी और लागत प्रभावशीलता के लिए, श्रृंखला प्रतिरोधक का उपयोग करें। 24V बिजली आपूर्ति का कुशलतापूर्वक उपयोग करने के लिए LED स्ट्रिंग्स को समानांतर में जोड़ें। चार LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर अधिकतम V
2. लगभग 14.4V (4 * 3.6V) है। प्रतिरोध मान: R = (24V - 14.4V) / 0.020A = 480 ओम। 470 ओम, 1/4W प्रतिरोधक का उपयोग करें। 4 LEDs + 1 प्रतिरोधक से बनी 5 समान स्ट्रिंग्स बनाएं।बिनिंग चयन:
3. सुनिश्चित करें कि सभी यूनिट्स के लिए ऑर्डर में एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे U बिन) और एक ही क्रोमैटिसिटी ग्रुप निर्दिष्ट किया गया है, ताकि उपस्थिति में एकरूपता बनी रहे।PCB लेआउट:
4. LED पिन के लिए पर्याप्त पैड साइज प्रदान करें। कैथोड पिन से जुड़े एक छोटे कॉपर एरिया को हीट डिसिपेशन में सहायता के लिए शामिल करें। पैड डिज़ाइन में 3mm पिन बेंडिंग नियम का पालन सुनिश्चित करें।असेंबली:
वेल्डिंग दिशानिर्देशों का पालन करें, तापीय क्षति से बचने के लिए नियंत्रित प्रक्रिया का उपयोग करें।
12. कार्य सिद्धांत परिचय
यह एलईडी सेमीकंडक्टर में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। सक्रिय क्षेत्र इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बना है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं, जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं। InGaN परत की विशिष्ट संरचना इन फोटॉनों को नीले तरंगदैर्ध्य सीमा (लगभग 450-470 nm) में होने का निर्धारण करती है।
सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, नीले चिप पर एक फॉस्फर कोटिंग लगाई जाती है। यह फॉस्फर दुर्लभ पृथ्वी तत्वों से डोप की गई एक सिरेमिक सामग्री है। जब उच्च-ऊर्जा वाले नीले फोटॉन फॉस्फर से टकराते हैं, तो वे अवशोषित हो जाते हैं और कम ऊर्जा वाले फोटॉन के रूप में पुनः उत्सर्जित होते हैं, जो एक विस्तृत स्पेक्ट्रम को कवर करते हैं, मुख्य रूप से पीले और लाल क्षेत्र में। अपरिवर्तित नीली रोशनी और डाउन-कन्वर्टेड पीली/लाल रोशनी संयुक्त होकर मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में मानी जाती है। स्पेक्ट्रम के लंबे तरंगदैर्ध्य (लाल) हिस्से को बढ़ाने के लिए फॉस्फर संरचना को समायोजित करके "वार्म" लाइट क्वालिटी प्राप्त की जाती है।
13. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. InGaN-आधारित नीले प्रकाश चिप्स के साथ फॉस्फर रूपांतरण का उपयोग सफेद एलईडी (जिसे पीसी-एलईडी कहा जाता है) के उत्पादन के लिए प्रमुख तकनीक है। यह उपकरण थ्रू-होल पैकेजिंग में एक परिपक्व, उच्च-मात्रा वाला उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है। उद्योग की प्रवृत्ति निम्नलिखित दिशाओं में आगे बढ़ रही है:दक्षता में वृद्धि (lm/W):
2. चिप डिज़ाइन, फॉस्फर दक्षता और पैकेजिंग प्रकाश निष्कर्षण तकनीकों में निरंतर सुधार ल्यूमेन प्रति वाट में वृद्धि को प्रेरित करते रहते हैं, जिससे समान प्रकाश उत्पादन पर ऊर्जा खपत कम होती है।रंग गुणवत्ता:
3. फॉस्फर प्रौद्योगिकी में प्रगति, जिसमें कई फॉस्फर या क्वांटम डॉट्स का उपयोग शामिल है, रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) में सुधार कर रही है, जिससे सफेद प्रकाश रंगों को अधिक प्राकृतिक और सटीक रूप से प्रदर्शित करता है।पैकेजिंग लघुरूपण और SMT संक्रमण:
4. हालांकि T-1 3/4 अभी भी लोकप्रिय है, सतह माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज (जैसे 3528, 5050) स्वचालित असेंबली और उच्च घनत्व वाले डिज़ाइनों में तेजी से आम हो रहे हैं। हालांकि, इस उत्पाद जैसे थ्रू-होल एलईडी प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत और उन अनुप्रयोगों में जहां उच्च बिंदु चमक या कंपन प्रतिरोधक मजबूती की आवश्यकता होती है, अभी भी फायदेमंद बने हुए हैं।स्मार्ट और कनेक्टेड प्रकाश व्यवस्था:
व्यापक बाजार स्मार्ट लाइटिंग सिस्टम के लिए एलईडी को सेंसर और नियंत्रकों के साथ एकीकृत कर रहा है, हालांकि यह मुख्य रूप से उच्च-शक्ति प्रकाश मॉड्यूल को प्रभावित करता है, न कि अलग संकेतकों को।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| 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। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम अंडाकार चरण संख्या, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| 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 | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी को श्रृंखला में जोड़ने 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 स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए, अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा 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 पर, 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। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (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। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की सीमा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार। पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत होती है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन 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 समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदन श्रेणी | 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 साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की अपनी 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 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |