सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.3 Tj=25°C पर विद्युत/प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
- 3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.3 क्रोमैटिसिटी बिनिंग (रंग एकरूपता)
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.2 देखने का कोण और प्रकाश तीव्रता
- 4.3 धारा और विशेषता संबंध
- 4.4 तापमान निर्भरता
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 सोल्डर पैड डिज़ाइन और ध्रुवीयता
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 7. ऑर्डर जानकारी और मॉडल नामकरण
- 8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
- 8.1 ताप प्रबंधन
- 8.2 इलेक्ट्रिकल ड्राइव
- 8.3 ऑप्टिकल एकीकरण
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
T5C series एक उच्च-प्रदर्शन, टॉप-एमिटिंग व्हाइट LED है, जिसे मांग वाले सामान्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस थर्मली-एन्हांस्ड 5050 पैकेज में आता है, जो उच्च लुमेन आउटपुट प्रदान करता है और उच्च ड्राइव करंट को सहन कर सकता है। इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर और व्यापक व्यूइंग एंगल इसे उन विभिन्न प्रकाश डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां स्थान और दक्षता महत्वपूर्ण है। यह उत्पाद लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए अनुरूप है और RoHS मानकों का पालन करता है, जिससे विनिर्माण और अंतिम उपयोग दोनों में पर्यावरणीय जिम्मेदारी सुनिश्चित होती है।
1.1 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी प्रकाश व्यवस्था के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है। प्रमुख अनुप्रयोग परिदृश्यों में आवासीय और वाणिज्यिक स्थानों की आंतरिक प्रकाश व्यवस्था, मौजूदा लाइटिंग फिक्स्चर का एलईडी रूपांतरण, सामान्य प्रकाश व्यवस्था, और वास्तुशिल्प या सजावटी प्रकाश व्यवस्था शामिल है जहां प्रदर्शन और सौंदर्यशास्त्र दोनों महत्वपूर्ण हैं। इसका मजबूत डिज़ाइन इन विविध वातावरणों में विश्वसनीय संचालन का समर्थन करता है।
2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
सिस्टम डिज़ाइन को अनुकूलित करने के लिए डिवाइस के मापदंडों की गहन समझ महत्वपूर्ण है। निम्नलिखित भाग प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और ऊष्मीय विशेषताओं को विभाजित करेगा।
2.1 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
मानक परीक्षण स्थितियों (फॉरवर्ड करंट IF = 160mA, जंक्शन तापमान Tj = 25°C) के तहत, LED संबंधित रंग तापमान (CCT) और रंग प्रतिपादन सूचकांक (Ra) से जुड़े विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए, 4000K, Ra70 वाले एक LED का विशिष्ट लुमेन आउटपुट 655 लुमेन (lm) होता है, जिसका न्यूनतम निर्दिष्ट मान 600 lm है। CCT के कम होने (जैसे 2700K तक) या रंग प्रतिपादन में सुधार (जैसे Ra90 तक) के साथ, विशिष्ट लुमेन आउटपुट आमतौर पर कम हो जाता है, जो फॉस्फर तकनीक के बीच व्यापार-नाप को दर्शाता है। सभी लुमेन माप की सहनशीलता ±7% है, जबकि Ra माप की सहनशीलता ±2 है।
2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग स्थायी क्षति का कारण बन सकने वाली तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं। पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट (IF) 240 mA है, और विशिष्ट शर्तों (पल्स चौड़ाई ≤ 100µs, ड्यूटी साइकिल ≤ 1/10) के तहत पल्स फॉरवर्ड करंट (IFP) 360 mA है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (PD) 6480 mW है। डिवाइस 5V तक के रिवर्स वोल्टेज (VR) को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (Topr) -40°C से +105°C है, और स्टोरेज तापमान सीमा (Tstg) -40°C से +85°C है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 120°C है। असेंबली के लिए, रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान (Tsld) निर्दिष्ट है: अधिकतम 230°C या 260°C, अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं।
2.3 Tj=25°C पर विद्युत/प्रकाशीय विशेषताएँ
यह खंड विशिष्ट ऑपरेटिंग पैरामीटर्स का विवरण देता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) न्यूनतम 23V से अधिकतम 27V तक होता है, IF=160mA पर विशिष्ट मान 25V (±3% सहनशीलता) है। VR=5V पर, रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 10 µA है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2) को वह ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जहां प्रकाश तीव्रता शिखर मान की आधी हो जाती है, विशिष्ट मान 120 डिग्री है। थर्मल प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर एलईडी जंक्शन से मेटल-क्लैड प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस (Rth j-sp) है, जिसका विशिष्ट मान 2.5 °C/W है। डिवाइस की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सहनशीलता रेटिंग 1000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। T5C श्रृंखला ल्यूमेन आउटपुट, फॉरवर्ड वोल्टेज और क्रोमैटिसिटी को शामिल करने वाली एक बहुआयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करती है।
3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
LED को 160mA पर मापे गए उनके ल्यूमिनस फ्लक्स के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। प्रत्येक CCT और CRI संयोजन के लिए विशिष्ट ल्यूमिनस फ्लक्स बिन होते हैं, जिन्हें दो-अक्षर कोड (जैसे GL, GM, GN) द्वारा दर्शाया जाता है। उदाहरण के लिए, एक 4000K Ra70 LED को GN (न्यूनतम 600-650 lm), GP (650-700 lm), GQ (700-750 lm), या GR (750-800 lm) में बिन किया जा सकता है। समान CCT पर उच्च रंग प्रतिपादन सूचकांक (Ra90) वाले संस्करण के ल्यूमिनस फ्लक्स बिन आमतौर पर कम होते हैं, जो GK (450-500 lm) से शुरू होते हैं। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के आधार पर उपयुक्त चमक स्तर चुनने की अनुमति देता है।
3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज को भी स्थिर धारा सर्किट डिजाइन में सहायता के लिए बिन किया जाता है। बिन कोड 6D (22-24V), 6E (24-26V), और 6F (26-28V) हैं, जिन सभी को IF=160mA पर मापा गया है। VF बिन को समझने से बिजली आपूर्ति आवश्यकताओं और थर्मल लोड की अधिक सटीक गणना करने में मदद मिलती है।
3.3 क्रोमैटिसिटी बिनिंग (रंग एकरूपता)
LED को CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर 5-स्टेप मैकएडम एलिप्स के अनुसार बिन किया जाता है, जो कथित रंग अंतर को परिभाषित करने का मानक है। प्रत्येक CCT (जैसे 2700K, 3000K) का एक परिभाषित केंद्र निर्देशांक (x, y) और पैरामीटर (a, b, Φ) द्वारा परिभाषित एक दीर्घवृत्त होता है। उदाहरण के लिए, 4000K बिन (40R5) का केंद्र बिंदु x=0.3875, y=0.3868 है। यह कठोर बिनिंग सुनिश्चित करती है कि एक ही बिन के भीतर के LED मानव आँख को लगभग समान रंग के दिखाई देते हैं, जो कई LED वाले ल्यूमिनेयर के लिए महत्वपूर्ण है। ENERGY STAR बिनिंग मानक 2600K से 7000K तक के सभी उत्पादों पर लागू होता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
4.1 स्पेक्ट्रम वितरण
डेटाशीट में Ra70, Ra80 और Ra90 संस्करणों के रंग स्पेक्ट्रम ग्राफ शामिल हैं। ये चार्ट तरंगदैर्ध्य के अनुरूप सापेक्ष तीव्रता दर्शाते हैं। Ra70 एलईडी की तुलना में, उच्च रंग प्रतिपादन सूचकांक (Ra90) वाले एलईडी आमतौर पर अधिक संपूर्ण स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करते हैं, विशेष रूप से लाल क्षेत्र में, जो उनके बेहतर रंग प्रतिपादन की व्याख्या करता है, लेकिन समग्र प्रकाश दक्षता आमतौर पर थोड़ी कम होती है।
4.2 देखने का कोण और प्रकाश तीव्रता
दृष्टिकोण वितरण आरेख ने इसके व्यापक, विशिष्ट लैम्बर्टियन उत्सर्जन पैटर्न की पुष्टि की है, जिसका अर्ध-कोण 120 डिग्री है। यह विस्तृत क्षेत्रों के लिए एक समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है, जो सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
4.3 धारा और विशेषता संबंध
फॉरवर्ड करंट बनाम रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी वक्र दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बढ़ता है, उच्च धाराओं पर आमतौर पर दक्षता में गिरावट के कारण उप-रैखिक वृद्धि दिखाता है। फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज वक्र डायोड के घातीय V-I संबंध को दर्शाता है, जो एक स्थिर धारा ड्राइवर के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
4.4 तापमान निर्भरता
महत्वपूर्ण वक्र ग्राफ पर्यावरणीय तापमान (Ta) के साथ प्रदर्शन में परिवर्तन को दर्शाते हैं। पर्यावरणीय तापमान बनाम सापेक्ष प्रकाश अभिवाह वक्र दर्शाता है कि तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो तापीय प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण कारक है। पर्यावरणीय तापमान बनाम सापेक्ष अग्र वोल्टेज वक्र दर्शाता है कि VF तापमान बढ़ने के साथ घटता है (नकारात्मक तापमान गुणांक)। Ta बनाम CIE x, y शिफ्ट ग्राफ दर्शाता है कि तापमान के साथ उत्सर्शक रंग बिंदु कैसे विस्थापित होता है। अंत में, अधिकतम अग्र धारा बनाम पर्यावरणीय तापमान संबंध ग्राफ डीरेटिंग लाइन को परिभाषित करता है; पर्यावरणीय तापमान बढ़ने के साथ, जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमत चालन धारा को कम करना होगा।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions
यह एलईडी 5050 पैकेज में आती है, जिसका अर्थ है कि इसका पैकेज आकार लगभग 5.0mm x 5.0mm है। कुल ऊंचाई 1.9mm है। विस्तृत यांत्रिक चित्र शीर्ष दृश्य और तल दृश्य दिखाते हैं, जिसमें लेंस आकार और पैड लेआउट शामिल है। महत्वपूर्ण आयामों में पैड आकार और पिच शामिल हैं, जो सही सोल्डरिंग और तापीय चालन सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी लेआउट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5.2 सोल्डर पैड डिज़ाइन और ध्रुवीयता
नीचे का दृश्य एनोड और कैथोड पैड को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। सोल्डर पैटर्न डिज़ाइन स्थिरता सुनिश्चित करने और एलईडी चिप से गर्मी को प्रभावी ढंग से दूर ले जाने के लिए किया गया है। पहचान के लिए कैथोड पर आमतौर पर निशान होता है या विशिष्ट पैड आकार (जैसे कटआउट या बड़ा पैड) होता है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और इष्टतम थर्मल प्रदर्शन के लिए पीसीबी पर अनुशंसित पैड आयाम डेटाशीट में निर्दिष्ट किए गए हैं।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
यह उपकरण लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल निर्दिष्ट की गई है: 230°C या 260°C के पीक तापमान की अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। थर्मल शॉक या एलईडी पैकेज और आंतरिक सामग्री को नुकसान से बचने के लिए अनुशंसित रीफ्लो प्रोफ़ाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है। सावधानियों में शामिल हैं: प्लेसमेंट के दौरान यांत्रिक तनाव से बचना, सोल्डरिंग से पहले पीसीबी और एलईडी को साफ और नमी से मुक्त सुनिश्चित करना (आवश्यकतानुसार बेकिंग पर विचार करें)। निर्दिष्ट तापमान सीमा (-40°C से +85°C) के भीतर, सूखे, नियंत्रित वातावरण में भंडारण किया जाना चाहिए।
7. ऑर्डर जानकारी और मॉडल नामकरण
पार्ट नंबर एक संरचित प्रणाली का पालन करता है: T5C***81C-R****। प्रत्येक भाग (X1 से X10) का विस्तृत विघटन समझाया गया है। प्रमुख वैकल्पिक पैरामीटर में शामिल हैं: प्रकार कोड (X1, उदाहरण के लिए '5C' 5050 का प्रतिनिधित्व करता है), CCT कोड (X2, उदाहरण के लिए '40' 4000K का प्रतिनिधित्व करता है), कलर रेंडरिंग इंडेक्स कोड (X3, उदाहरण के लिए '8' Ra80 का प्रतिनिधित्व करता है), श्रृंखला और समानांतर चिप्स की संख्या (X4, X5), और रंग कोड (X7), जो ANSI या ERP जैसे प्रदर्शन मानकों का प्रतिनिधित्व करता है। यह प्रणाली आवश्यक प्रदर्शन ग्रेड को सटीक रूप से ऑर्डर करने की अनुमति देती है।
8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
8.1 ताप प्रबंधन
उच्च शक्ति (160mA, 25V पर 4W तक विशिष्ट) और विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध 2.5 °C/W को देखते हुए, प्रभावी ऊष्मा अपव्यय महत्वपूर्ण है। अधिकतम जंक्शन तापमान 120°C कभी भी पार नहीं किया जाना चाहिए। डिज़ाइन गणना में परिवेश का तापमान, जंक्शन से हीट सिंक तक का ऊष्मा पथ और ड्राइव करंट पर विचार करना चाहिए। उच्च तापमान वाले वातावरण में, डेराटिंग कर्व (अधिकतम फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान) का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।
8.2 इलेक्ट्रिकल ड्राइव
स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए निरंतर धारा ड्राइवर के उपयोग की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। ड्राइवर का चयन फॉरवर्ड वोल्टेज बिन और आवश्यक ऑपरेटिंग करंट (पूर्ण अधिकतम 240mA DC तक) के आधार पर किया जाना चाहिए। रिवर्स वोल्टेज और क्षणिक वोल्टेज स्पाइक्स से सुरक्षा प्रदान करने की भी अनुशंसा की जाती है। ESD संवेदनशीलता (1000V HBM) के लिए असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता होती है।
8.3 ऑप्टिकल एकीकरण
120 डिग्री के चौड़े व्यूइंग एंगल के लिए विशिष्ट बीम पैटर्न, जैसे कि स्पॉटलाइट या डाउनलाइट अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों (लेंस या रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है। टॉप-एमिटिंग डिज़ाइन प्रकाश को सीधे ऐसे ऑप्टिकल घटकों में प्रवेश करने की सुविधा देता है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
T5C श्रृंखला का विभेदन इसके कॉम्पैक्ट 5050 पैकेजिंग में उच्च ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट और उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषता (टाइपिकल 25V) के संयोजन में निहित है, जो श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन में करंट आवश्यकता को कम करने में सहायक है। निर्दिष्ट थर्मल प्रतिरोध मान से स्पष्ट है कि इसकी थर्मली एन्हांस्ड पैकेजिंग डिज़ाइन का उद्देश्य मानक पैकेजिंग की तुलना में बेहतर विश्वसनीयता और प्रदर्शन निरंतरता प्रदान करना है। ल्यूमिनस फ्लक्स, वोल्टेज और कठोर क्रोमैटिसिटी दीर्घवृत्त को शामिल करने वाली व्यापक बिनिंग, डिज़ाइनरों को उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश उत्पादों के लिए आवश्यक उच्च स्तर की एकरूपता प्रदान करती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: इस एलईडी की विशिष्ट दीप्ति दक्षता क्या है?
उत्तर: दीप्ति दक्षता (लुमेन प्रति वाट) की गणना की जा सकती है। 4000K Ra70 वाले एक एलईडी के लिए, 160mA, 25V (4W इनपुट पावर) पर विशिष्ट चमकदार प्रवाह 655 lm है, जिसकी विशिष्ट दीप्ति दक्षता लगभग 164 lm/W होती है। ड्राइवर हानि और तापीय प्रभावों के कारण, वास्तविक प्रणाली दीप्ति दक्षता कम होगी।
प्रश्न: मैं अपने प्रोजेक्ट के लिए सही ग्रेड कैसे चुनूं?
उत्तर: पहले एप्लिकेशन की प्रकाश आवश्यकताओं के आधार पर CCT (X2) और CRI (X3) का चयन करें। फिर, आपकी चमक आवश्यकताओं को पूरा करने वाले लुमेन बिन का चयन बिनिंग टेबल से करें। वोल्टेज बिन (6D/E/F) आपके ड्राइवर के वोल्टेज अनुकूलन रेंज के आधार पर चुना जा सकता है।
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 240mA के पूर्ण अधिकतम करंट पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: यह केवल तभी संभव है जब थर्मल प्रबंधन अत्यंत प्रभावी हो और जंक्शन तापमान 120°C से काफी नीचे रख सके। अधिकांश व्यावहारिक डिज़ाइनों में, दीर्घायु और दक्षता बनाए रखने के लिए 160mA या उससे कम के टेस्ट करंट पर संचालन करना अधिक सुरक्षित है। विशिष्ट परिवेश तापमान पर डेरेटिंग कर्व का संदर्भ अवश्य लें।
प्रश्न: रंग स्थिरता के लिए "5-स्टेप मैकएडम एलिप्स" का क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका अर्थ है कि उस ग्रेड के भीतर सभी एलईडी के क्रोमैटिसिटी निर्देशांक इतने निकट हैं कि मानक अवलोकन स्थितियों में, अधिकांश पर्यवेक्षक उनके रंग अंतर को नोटिस नहीं कर सकते या मुश्किल से ही कर सकते हैं। 5-स्टेप एलिप्स उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश मिश्रण के क्षेत्र में एक सामान्य उद्योग मानक है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
एक उच्च गुणवत्ता वाला 4000K Ra80 एलईडी पैनल लाइट डिज़ाइन करने पर विचार करें। डिज़ाइनर ने उच्च आउटपुट और स्थिरता के कारण T5C श्रृंखला का चयन किया। ग्रेडिंग तालिका से, लक्ष्य पैनल चमक प्राप्त करने के लिए वे GN लुमेन आउटपुट ग्रेड (न्यूनतम 600-650 lm) निर्दिष्ट करते हैं। वे अपने कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के आउटपुट वोल्टेज रेंज से मेल खाने के लिए 6E वोल्टेज ग्रेड (24-26V) चुनते हैं। एक मेटल-कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) डिज़ाइन किया गया, जिसके पैड आकार डेटाशीट की सिफारिशों के अनुरूप हैं। एलईडी की संख्या, 2.5 °C/W का Rth j-sp, 45°C की अपेक्षित परिवेश तापमान और चयनित ड्राइव करंट 150mA (मार्जिन के लिए टेस्ट करंट से थोड़ा कम) के आधार पर थर्मल डिज़ाइन ने आवश्यक हीटसिंक आकार की गणना की। चयनित ड्राइवर को स्थिर 150mA आउटपुट प्रदान करना चाहिए, जिसका वोल्टेज अनुकूलन रेंज सभी एलईडी के कुल श्रृंखला वोल्टेज को कवर करे। डेटाशीट पैरामीटर्स पर आधारित यह व्यवस्थित दृष्टिकोण एक विश्वसनीय, कुशल और सुसंगत प्रकाश उत्पाद सुनिश्चित करता है।
12. कार्य सिद्धांत
व्हाइट एलईडी सेमीकंडक्टर सामग्री (आमतौर पर नाइट्राइड गैलियम इंडियम InGaN, नीली रोशनी उत्सर्जित करने के लिए) के इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस सिद्धांत पर काम करती है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (नीली रोशनी) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। यह नीली रोशनी तब सेमीकंडक्टर चिप पर या उसके पास जमा फॉस्फर कोटिंग पर पड़ती है। फॉस्फर नीली रोशनी के एक हिस्से को अवशोषित करता है और व्यापक स्पेक्ट्रम (मुख्य रूप से पीली और लाल रोशनी क्षेत्र में) में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीली रोशनी फॉस्फर-परिवर्तित पीली/लाल रोशनी के साथ मिलकर अंततः सफेद रोशनी बनाती है जिसे मानव आँख देखती है। नीली रोशनी और फॉस्फर-परिवर्तित रोशनी का सटीक अनुपात संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है, जबकि फॉस्फर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई और संरचना कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) को प्रभावित करती है।
13. तकनीकी रुझान
The solid-state lighting industry continues to evolve, exhibiting several key trends. Through improvements in internal quantum efficiency, light extraction efficiency, and phosphor technology, luminous efficacy (lumens per watt) is steadily increasing. The industry places high emphasis on improving color quality, moving beyond Ra (CRI) to metrics such as R9 (saturated red reproduction) and TM-30 (Rf, Rg) for more accurate color assessment. Miniaturization continues, enabling higher density and more flexible designs. Smart, connected lighting integrating sensors and controls is becoming increasingly prevalent. Furthermore, reliability and lifespan under real-world operating conditions (including high temperature and humidity) remain crucial areas of development, and promoting more sustainable manufacturing processes and materials is also a key focus.
Detailed Explanation of LED Specification Terminology
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | 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 एकरूपता 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 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 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। |
| कलर टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक माप, 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, पीले, हरे 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 उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| 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 अधिक 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, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, ताप प्रबंधन और 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 से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" 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 मात्रा। | 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, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय 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। | 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 फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लेन, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | 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 होते हैं। | 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 समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की 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 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | 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 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। |