विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 3.1 स्पेक्ट्रल वितरण (चित्र 1)
- 3.2 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान (चित्र 2)
- 3.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (चित्र 3)
- 3.4 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 4)
- 3.5 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान (चित्र 5)
- 3.6 विकिरण आरेख (चित्र 6)
- 4. Mechanical & Packaging Information
- 4.1 Package Dimensions
- 5. Soldering & Assembly Guidelines
- 6. Application Suggestions
- 6.1 Typical Application Scenarios
- 6.2 Design Considerations
- 7. Technical Comparison & Differentiation
- 8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 9. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
- 10. Technical Principle Introduction
- 11. Industry Trends & Developments
1. उत्पाद अवलोकन
LTE-3271T-A एक उच्च-प्रदर्शन इन्फ्रारेड (IR) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है, जिसे मजबूत ऑप्टिकल आउटपुट और चुनौतीपूर्ण विद्युत परिस्थितियों में विश्वसनीय संचालन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मूल डिज़ाइन दर्शन उच्च विकिरण शक्ति प्रदान करते हुए अपेक्षाकृत कम फॉरवर्ड वोल्टेज बनाए रखने पर केंद्रित है, जो इसे उन प्रणालियों के लिए कुशल बनाता है जहां बिजली की खपत एक चिंता का विषय है। डिवाइस को वाटर-क्लियर रेजिन में पैकेज किया गया है, जो उत्सर्जित इन्फ्रारेड प्रकाश के अवशोषण को न्यूनतम करता है, जिससे बाहरी विकिरण दक्षता अधिकतम होती है। यह निरंतर और पल्स्ड ड्राइविंग मोड दोनों का समर्थन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में विभिन्न संवेदन, संचार और प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए लचीलापन प्रदान करता है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।
- पावर डिसिपेशन (PD): 150 mW. यह डिवाइस के भीतर अधिकतम स्वीकार्य शक्ति हानि है, मुख्य रूप से ऊष्मा के रूप में, जिसकी गणना फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के गुणनफल के रूप में की जाती है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 2 A. यह असाधारण रूप से उच्च करंट रेटिंग केवल विशिष्ट पल्स्ड स्थितियों के तहत अनुमेय है: 10 माइक्रोसेकंड की पल्स चौड़ाई और 300 पल्स प्रति सेकंड (पीपीएस) से अधिक न होने वाली पल्स पुनरावृत्ति दर। यह अल्प-दूरी मापन या उच्च-गति डेटा संचरण के लिए बहुत उच्च तात्कालिक ऑप्टिकल आउटपुट सक्षम बनाता है।
- Continuous Forward Current (IF): 100 mA. अधिकतम डीसी करंट जिसे शक्ति अपव्यय या तापीय सीमाओं को पार किए बिना लगातार लागू किया जा सकता है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स बायस दिशा में जंक्शन ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है।
- Operating & Storage Temperature: The device is rated for an ambient operating temperature (TA) -40°C से +85°C की सीमा और -55°C से +100°C के वातावरण में संग्रहित किया जा सकता है।
- लीड सोल्डरिंग तापमान: पैकेज बॉडी से 4.0mm की दूरी पर मापे जाने पर 3 सेकंड के लिए 320°C। यह दिशानिर्देश PCB असेंबली के दौरान थर्मल क्षति को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये मापदंड परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर और डिवाइस की विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करें।
- Radiant Intensity (IE): एक प्रमुख प्रकाशिक आउटपुट मापदंड। फॉरवर्ड करंट (IF) of 100 mA, the typical radiant intensity is 30 mW/sr. At the lower test current of 20 mA, it ranges from 6 mW/sr (Min) to 10.5 mW/sr (Typ). Radiant intensity describes the optical power emitted per unit solid angle.
- Aperture Radiant Incidence (Ee): 0.80 से 1.4 mW/cm² I परF=20mA. यह पैरामीटर, जिसे कभी-कभी विकिरणता भी कहा जाता है, उत्सर्जक से एक विशिष्ट दूरी पर सतह पर आपतित प्रकाश शक्ति घनत्व की गणना के लिए उपयोगी है।
- Peak Emission Wavelength (λP): 940 nm. यह वह नाममात्र तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाशिक आउटपुट शक्ति अधिकतम होती है। यह निकट-अवरक्त (NIR) स्पेक्ट्रम के भीतर आता है, जो मानव आँख के लिए अदृश्य है लेकिन सिलिकॉन फोटोडायोड और कई CMOS/CCD सेंसर द्वारा पता लगाया जा सकता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 50 nm (Typ). यह वर्णक्रमीय बैंडविड्थ को दर्शाता है जहाँ विकिरण तीव्रता अपने शिखर मान के कम से कम आधे से अधिक होती है। 50 nm का मान मानक GaAlAs अवरक्त LED सामग्री की विशेषता है।
- Forward Voltage (VF): यह एक महत्वपूर्ण विद्युत पैरामीटर है जो धारा के साथ परिवर्तित होता है।
- At IF = 50 mA: VF (Typ) = 1.25V, (Max) = 1.6V.
- At IF = 250 mA: VF (Typ) = 1.65V, (Max) = 2.1V.
- At IF = 450 mA: VF (Typ) = 2.0V, (Max) = 2.4V.
- At IF = 1 A: VF (Typ) = 2.4V, (Max) = 3.0V. The datasheet highlights "low forward voltage" as a feature, which is evident from these values, especially at medium currents, contributing to higher electrical-to-optical efficiency.
- Reverse Current (IR): 100 µA (Max) at a reverse voltage (VR) of 5V. This is the leakage current when the device is reverse-biased.
- Viewing Angle (2θ1/2): 50° (Typ). यह वह पूर्ण कोण है जिस पर विकिरण तीव्रता 0° (अक्ष पर) के मान की आधी हो जाती है। 50° का कोण एक विस्तृत विकिरण पैटर्न प्रदान करता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था या संवेदन के लिए उपयोगी है जहाँ संरेखण कम महत्वपूर्ण है।
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
The datasheet provides several characteristic graphs essential for circuit design and understanding performance under non-standard conditions.
3.1 स्पेक्ट्रल वितरण (चित्र 1)
वक्र तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध आलेखित सापेक्ष विकिरण तीव्रता दर्शाता है। यह लगभग 940 nm पर एक व्यापक स्पेक्ट्रल अर्ध-चौड़ाई के साथ शिखर तरंगदैर्ध्य की पुष्टि करता है। आकार एक इन्फ्रारेड LED के लिए विशिष्ट है, जिसमें शिखर के दोनों ओर आउटपुट कम होता जाता है। ऑप्टिकल सिस्टम के डिजाइनरों को इच्छित डिटेक्टर (जैसे, एक फोटोट्रांजिस्टर या फिल्टर वाला सिलिकॉन फोटोडायोड) की स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता के साथ अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए इस स्पेक्ट्रम पर विचार करना चाहिए।
3.2 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान (चित्र 2)
यह ग्राफ परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा के डीरेटिंग को दर्शाता है। 25°C पर, पूर्ण 100 mA अनुमत है। तापमान बढ़ने पर, 150 mW की शक्ति क्षय सीमा को पार करने और जंक्शन तापमान को प्रबंधित करने के लिए अधिकतम धारा को रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए। उच्च तापमान वाले वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए यह एक महत्वपूर्ण ग्राफ है।
3.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (चित्र 3)
यह करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषता वक्र है। यह एक डायोड की विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। करंट-लिमिटिंग ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने के लिए यह वक्र आवश्यक है। ऑपरेटिंग क्षेत्र में वक्र की ढलान एलईडी के डायनामिक प्रतिरोध को निर्धारित करने में मदद करती है। ग्राफ दृश्य रूप से कम VF विशेषता को व्यापक करंट रेंज में पुष्ट करता है।
3.4 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 4)
यह प्लॉट दर्शाता है कि ऑप्टिकल आउटपुट (20 mA पर इसके मूल्य के सापेक्ष सामान्यीकृत) फॉरवर्ड करंट के साथ कैसे बढ़ता है। संबंध आम तौर पर कम करंट पर रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक करंट पर बढ़े हुए थर्मल प्रभावों और आंतरिक क्वांटम दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्ति या कम दक्षता के संकेत दिखा सकता है। यह वक्र डिजाइनरों को एक ऑपरेटिंग पॉइंट चुनने में मदद करता है जो आउटपुट पावर को दक्षता और डिवाइस स्ट्रेस के साथ संतुलित करता है।
3.5 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान (चित्र 5)
यह ग्राफ ऑप्टिकल आउटपुट की तापमान निर्भरता को दर्शाता है। आम तौर पर, एलईडी की रेडिएंट इंटेंसिटी जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। यह वक्र उस गिरावट को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है, -20°C से 80°C तक के तापमान रेंज में 20 mA पर इसके मूल्य के सापेक्ष सामान्यीकृत आउटपुट पावर दिखाता है। यह जानकारी उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में स्थिर ऑप्टिकल आउटपुट की आवश्यकता होती है।
3.6 विकिरण आरेख (चित्र 6)
यह ध्रुवीय प्लॉट स्थानिक उत्सर्जन पैटर्न का विस्तृत विज़ुअलाइज़ेशन प्रदान करता है। संकेंद्रित वृत्त सापेक्ष विकिरण तीव्रता स्तरों (जैसे, 1.0, 0.9, 0.7) का प्रतिनिधित्व करते हैं। यह प्लॉट व्यापक व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है, यह दिखाता है कि 0° से 90° तक के विभिन्न कोणों में तीव्रता कैसे वितरित होती है। यह आरेख ऑप्टिकल डिज़ाइन के लिए अपरिहार्य है, जो इंजीनियरों को एक लक्ष्य सतह पर प्रकाशन प्रोफाइल को मॉडल करने की अनुमति देता है।
4. Mechanical & Packaging Information
4.1 Package Dimensions
यह डिवाइस यांत्रिक स्थिरता और ऊष्मा अपव्यय के लिए एक फ्लैंज के साथ मानक LED पैकेज प्रारूप का उपयोग करता है। डेटाशीट से प्रमुख आयामी नोट्स में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता आमतौर पर ±0.25 मिमी होती है।
- फ्लैंज के नीचे रेजिन का एक छोटा उभार अनुमत है, जिसकी अधिकतम ऊंचाई 1.5 मिमी है।
- लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड्स पैकेज बॉडी से बाहर निकलती हैं, जो पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
- अच्छी सोल्डरबिलिटी सुनिश्चित करने के लिए लीड्स पर सोल्डर प्लेटिंग की जाती है।
वाटर-क्लियर पैकेज मटेरियल को विशेष रूप से इन्फ्रारेड एमिटर्स के लिए चुना जाता है क्योंकि 940 nm क्षेत्र में इसका अवशोषण न्यूनतम होता है, जबकि दृश्यमान एलईडी के लिए उपयोग किए जाने वाले रंगीन एपॉक्सी पैकेज आईआर प्रकाश को अवरुद्ध कर देते हैं।
5. Soldering & Assembly Guidelines
पीसीबी असेंबली के दौरान डिवाइस की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित दिशानिर्देशों का पालन किया जाना चाहिए:
- Hand Soldering: यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो इसे जल्दी से किया जाना चाहिए, गर्मी लीड पर लगाई जानी चाहिए न कि पैकेज बॉडी पर।
- Wave Soldering: Standard wave soldering profiles can be used, but the total exposure time to solder heat should be minimized.
- Reflow Soldering: The device can withstand a lead temperature of 320°C for a maximum of 3 seconds, as specified. Standard infrared or convection reflow profiles with a peak temperature below this limit are suitable. The 4.0mm distance specification ensures the thermal mass of the lead protects the sensitive semiconductor junction inside the package.
- Cleaning: सोल्डरिंग के बाद, मानक PCB सफाई प्रक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन स्पष्ट रेजिन के साथ संगतता सत्यापित की जानी चाहिए।
- भंडारण: लीड ऑक्सीकरण को रोकने के लिए, उपकरणों को उनके मूल नमी-अवरोधी बैग में, निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-55°C से +100°C) के भीतर और कम आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
6. Application Suggestions
6.1 Typical Application Scenarios
- Infrared Illumination: सुरक्षा कैमरों, नाइट विज़न सिस्टम और मशीन विज़न लाइटिंग के लिए जहां अदृश्य प्रकाश की आवश्यकता होती है।
- Proximity & Presence Sensing: ऑटोमैटिक नल, साबुन डिस्पेंसर, हेंड ड्रायर और टचलेस स्विच में। यहां व्यापक व्यूइंग एंगल लाभदायक है।
- Optical Switches & Encoders: आईआर बीम को बाधित या परावर्तित करके स्थिति, घूर्णन या गति का पता लगाने के लिए।
- लघु-परिसर डेटा संचार: IrDA-संगत उपकरणों या सरल सीरियल डेटा लिंक में (जैसे, रिमोट कंट्रोल, इंटर-डिवाइस संचार)। उच्च पल्स करंट क्षमता मॉड्यूलेटेड डेटा ट्रांसमिशन का समर्थन करती है।
- औद्योगिक संवेदन: वस्तु गिनती, स्तर पहचान और ब्रेक-बीम सेंसर।
6.2 Design Considerations
- करंट ड्राइविंग: एलईडी एक करंट-चालित डिवाइस है। हमेशा एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला या एक स्थिर-करंट ड्राइवर सर्किट का उपयोग करें। रोकनेवाला मान R = (V का उपयोग करके गणना की जाती हैsupply - VF) / IF, अधिकतम V का उपयोग करकेF डेटाशीट से यह सुनिश्चित करने के लिए कि धारा वांछित मूल्य से अधिक न हो।
- थर्मल प्रबंधन: उच्च धाराओं पर निरंतर संचालन के लिए (जैसे, लगभग 100 mA), शक्ति क्षय (PD = VF * IF). सुरक्षित सीमाओं के भीतर जंक्शन तापमान बनाए रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या हीटसिंकिंग सुनिश्चित करें, विशेष रूप से उच्च परिवेशीय तापमान में।
- पल्स्ड ऑपरेशन: बहुत उच्च चरम प्रकाशीय शक्ति प्राप्त करने के लिए, पल्स्ड मोड विनिर्देश (2A, 10µs, 300pps) का उपयोग करें। इसके लिए एक ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है जो उच्च-धारा पल्स देने में सक्षम हो, जैसे कि पल्स जनरेटर द्वारा स्विच किया गया MOSFET।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए बीम को आकार देने वाले लेंस, रिफ्लेक्टर या एपर्चर डिज़ाइन करते समय विकिरण पैटर्न (चित्र 6) पर विचार करें। वाटर-क्लियर लेंस अर्धगोलाकार होता है, जो प्रारंभिक विचलन को प्रभावित करता है।
- डिटेक्टर मिलान: एमिटर को एक फोटोडिटेक्टर (फोटोडायोड, फोटोट्रांजिस्टर) के साथ जोड़ें जिसकी चरम संवेदनशीलता लगभग 940 nm पर हो। डिटेक्टर पर एक IR फिल्टर का उपयोग करने से परिवेशी दृश्य प्रकाश को रोकने में मदद मिल सकती है।
7. Technical Comparison & Differentiation
हालांकि डेटाशीट विशिष्ट प्रतिस्पर्धी पार्ट्स की तुलना नहीं करती, LTE-3271T-A की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:
- High Current Capability: 2A के पल्स रेटिंग और 100mA की निरंतर रेटिंग का संयोजन एक मानक LED पैकेज के लिए उल्लेखनीय है, जो उच्च आउटपुट लचीलापन प्रदान करता है।
- Low Forward Voltage: A VF 50mA पर लगभग 1.25V का वोल्टेज एक उच्च-शक्ति IR एमिटर के लिए अपेक्षाकृत कम है, जो उच्च Vf वाले उपकरणों की तुलना में बेहतर बिजली दक्षता और कम ऊष्मा उत्पादन की ओर ले जाता है।F.
- वॉटर-क्लियर पैकेज: आउटपुट को कम करने वाले रंगीन पैकेजों के विपरीत, यह IR प्रकाश के लिए बाहरी क्वांटम दक्षता को अधिकतम करता है।
- विस्तृत दृश्य कोण: 50° का अर्ध-कोण व्यापक कवरेज प्रदान करता है, जो संकीर्ण बीम विकल्पों की तुलना में क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए एक लाभ है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A: नहीं। एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन आमतौर पर 20-50mA से अधिक करंट नहीं दे सकता और इसका वोल्टेज 5V या 3.3V के आसपास तय होता है। LED को चलाने के लिए, खासकर 20mA से अधिक करंट पर, आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर और संभवतः एक स्विच के रूप में ट्रांजिस्टर (BJT या MOSFET) का उपयोग करना होगा।
Q2: रेडिएंट इंटेंसिटी (mW/sr) और एपर्चर रेडिएंट इन्सिडेंस (mW/cm²) में क्या अंतर है?
A: रेडिएंट इंटेंसिटी यह माप है कि स्रोत कितनी शक्ति उत्सर्जित करता है प्रति इकाई ठोस कोण (steradian). यह स्रोत की दिशात्मकता का वर्णन करता है। एपर्चर रेडिएंट इन्सिडेंस (या इर्रेडिएंस) शक्ति है प्रति इकाई क्षेत्रफल एक विशिष्ट दूरी पर एक सतह पर घटना। वे व्युत्क्रम-वर्ग नियम (एक बिंदु स्रोत के लिए) और देखने के कोण के माध्यम से संबंधित हैं।
Q3: चोटी की तरंगदैर्ध्य 940nm महत्वपूर्ण क्यों है?
A: 940nm IR सिस्टम के लिए एक बहुत ही सामान्य तरंगदैर्ध्य है क्योंकि यह दृश्य स्पेक्ट्रम (अदृश्य) के बाहर है, और सिलिकॉन-आधारित डिटेक्टर (फोटोडायोड, कैमरा सेंसर) का इस तरंगदैर्ध्य पर काफी अच्छा संवेदनशीलता होती है। यह 850nm तरंगदैर्ध्य से भी बचता है, जिसमें एक हल्की लाल चमक होती है जो अंधेरे में दिखाई दे सकती है।
Q4: मैं "सापेक्ष विकिरण तीव्रता" ग्राफ़ की व्याख्या कैसे करूं?
A: ये ग्राफ़ दिखाते हैं कि प्रकाश उत्पादन कैसे बदलता है एक संदर्भ स्थिति के सापेक्ष (आमतौर पर I पर)F=20mA और TA=25°C). वे पूर्ण आउटपुट मान नहीं देते हैं। एक अलग करंट पर पूर्ण आउटपुट ज्ञात करने के लिए, आपको Fig. 4 से प्राप्त सापेक्ष कारक को 20mA के लिए तालिका में दिए गए पूर्ण विकिरण तीव्रता मान से गुणा करना होगा।
9. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
Scenario: Designing a Proximity Sensor for a Touchless Switch.
- लक्ष्य: सेंसर के 10cm के दायरे में एक हाथ का पता लगाएं।
- डिज़ाइन विकल्प:
- LTE-3271T-A को निरंतर मोड में IF = 50mA पर संचालित करें ताकि प्रकाश एक समान रहे। डेटाशीट के अनुसार, VF ≈ 1.4V (सामान्य)।
- बिजली आपूर्ति 5V है। श्रृंखला प्रतिरोधक R = (5V - 1.4V) / 0.05A = 72Ω। एक मानक 75Ω प्रतिरोधक का उपयोग करें।
- उत्सर्जक के सामने एक मेल खाता सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर रखें, उनके बीच एक छोटा अंतराल हो ("ब्रेक-बीम" विन्यास)। जब कोई हाथ किरण को अवरुद्ध करता है, तो डिटेक्टर सिग्नल गिर जाता है।
- वैकल्पिक रूप से, एक परावर्तक विन्यास का उपयोग करें जहां उत्सर्जक और डिटेक्टर दोनों एक ही दिशा में हों। LTE-3271T-A के व्यापक 50° दृश्य कोण से एक बड़े पहचान क्षेत्र को कवर करने में मदद मिलती है। जब कोई हाथ प्रकाश को वापस परावर्तित करता है, तो डिटेक्टर पर सिग्नल बढ़ जाएगा।
- ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट का उपयोग डिटेक्टर से आने वाली छोटी फोटोकरंट को प्रवर्धित करने और आसपास के प्रकाश में होने वाले बदलावों को ध्यान में रखते हुए पोटेंशियोमीटर द्वारा निर्धारित एक थ्रेशोल्ड से तुलना करने के लिए करें।
- थर्मल विचार: पावर डिसिपेशन PD = 1.4V * 0.05A = 70mW, जो 150mW अधिकतम से काफी नीचे है। किसी विशेष हीटसिंक की आवश्यकता नहीं है।
10. Technical Principle Introduction
LTE-3271T-A जैसे इन्फ्रारेड एलईडी गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड (GaAlAs) जैसी सामग्रियों पर आधारित अर्धचालक उपकरण हैं। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। इस पुनर्संयोजन के दौरान मुक्त ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। 940 nm की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जिसे क्रिस्टल विकास प्रक्रिया के दौरान इंजीनियर किया जाता है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो उत्सर्जित प्रकाश के विकिरण पैटर्न को आकार देता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है। "लो फॉरवर्ड वोल्टेज" सुविधा अनुकूलित डोपिंग प्रोफाइल और सामग्री गुणवत्ता के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जो दिए गए करंट के लिए जंक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप को कम करती है, जो सीधे विद्युत-से-प्रकाश रूपांतरण दक्षता में सुधार करती है।
11. Industry Trends & Developments
इन्फ्रारेड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स का क्षेत्र निरंतर विकसित हो रहा है। LTE-3271T-A जैसे उपकरणों से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:
- बढ़ी हुई शक्ति घनत्व: चल रहे शोध का उद्देश्य लंबी दूरी के संवेदन और प्रकाश व्यवस्था की मांगों से प्रेरित होकर, ताप अपव्यय का प्रबंधन करते हुए समान या छोटे पैकेज आकारों में अधिक प्रकाशीय शक्ति समाहित करना है।
- बेहतर दक्षता: नई अर्धचालक सामग्रियों और संरचनाओं (जैसे, मल्टी-क्वांटम वेल्स) का विकास वॉल-प्लग दक्षता (डब्ल्यूपीई) बढ़ाने का प्रयास करता है, जो प्रकाशीय आउटपुट शक्ति और विद्युत इनपुट शक्ति का अनुपात है।
- एकीकरण: IR एमिटर को ड्राइवर IC या यहाँ तक कि एकल मॉड्यूल में फोटोडिटेक्टर के साथ एकीकृत करने की प्रवृत्ति है, जिससे अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए सिस्टम डिज़ाइन सरल हो जाता है।
- तरंगदैर्ध्य विशिष्टता: जबकि 940nm प्रमुख बना हुआ है, आँखों के लिए सुरक्षित LiDAR या विभिन्न सेंसर प्रकारों के साथ संगतता जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अन्य IR तरंगदैर्ध्य (जैसे, 850nm, 1050nm) का बढ़ता उपयोग हो रहा है।
- पैकेजिंग नवाचार: पैकेजिंग सामग्री और लेंस डिजाइन में प्रगति विशेष अनुप्रयोगों के लिए अधिक सटीक और अनुकूलन योग्य विकिरण पैटर्न (जैसे, बैटविंग, साइड-एमिटिंग) प्रदान करने का लक्ष्य रखती है।
LED विनिर्देश शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य LED संचालन के लिए वर्तमान मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमकाने के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशील। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील LEDs के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग पर चमक की निरंतरता को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | Deterioration due to long-term high temperature. | May cause brightness drop, color change, or open-circuit failure. |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायक, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसायटी | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट मेथड्स को कवर करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |