विषय-सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics (Ta = 25°C)
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Radiant Intensity Binning
- 4. Performance Curve Analysis
- 4.1 Forward Current vs. Ambient Temperature
- 4.2 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
- 3.3 शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य बनाम परिवेश तापमान
- 4.4 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज (I-V वक्र)
- 4.5 रिलेटिव रेडिएंट इंटेंसिटी बनाम एंगुलर डिस्प्लेसमेंट
- 5. मैकेनिकल और पैकेज इनफार्मेशन
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Polarity Identification
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 6.1 Storage and Moisture Sensitivity
- 6.2 Reflow Soldering Profile
- 6.3 हैंड सोल्डरिंग और रीवर्क
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
- 7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
- 7.2 पैकिंग प्रक्रिया
- 8. अनुप्रयोग डिज़ाइन सिफारिशें
- 8.1 करंट लिमिटिंग अनिवार्य है
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 10.1 बिनिंग कोड (E, F, G) का उद्देश्य क्या है?
- 10.2 क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
- 10.3 940nm तरंगदैर्ध्य का क्या महत्व है?
- 10.4 मैं इस घटक को कितनी बार रीफ्लो सोल्डर कर सकता हूँ?
- 11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडीज़
- 11.1 सिंपल प्रॉक्सिमिटी सेंसर
- 11.2 इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल ट्रांसमीटर
- 12. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल
- 13. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
IR19-315C/TR8 एक मिनिएचर सरफेस-माउंट इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है जो एक मानक 0603 पैकेज में रखा गया है। यह उपकरण 940 नैनोमीटर (nm) की चरम तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो सिलिकॉन फोटोडायोड और फोटोट्रांजिस्टर की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता के लिए आदर्श रूप से मेल खाता है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न संवेदन और संचार प्रणालियों में एक कुशल इन्फ्रारेड स्रोत के रूप में कार्य करना है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
यह घटक आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन के लिए कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है। इसका लघु SMD फुटप्रिंट उच्च-घनत्व PCB लेआउट की अनुमति देता है, जो कॉम्पैक्ट उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और IoT उपकरणों के लिए आवश्यक है। यह उपकरण AlGaAs (एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड) चिप सामग्री का उपयोग करके निर्मित है, जो अवरक्त उत्सर्जन के लिए विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करती है। इसे एक वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस में एनकैप्सुलेट किया गया है, जो उत्सर्जित IR प्रकाश के न्यूनतम अवशोषण को सुनिश्चित करता है। उत्पाद पूरी तरह से RoHS (प्रतिबंधित खतरनाक पदार्थ), EU REACH विनियमों का अनुपालन करता है, और हैलोजन-मुक्त के रूप में निर्मित है, जो कठोर पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों को पूरा करता है। प्राथमिक लक्षित अनुप्रयोगों में सुसंगत आउटपुट की आवश्यकता वाले इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल यूनिट, PCB-माउंटेड प्रॉक्सिमिटी या ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सेंसर, बारकोड स्कैनर और विभिन्न अन्य इन्फ्रारेड-आधारित सिस्टम शामिल हैं।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए उपकरण की सीमाओं और संचालन विशेषताओं की गहन समझ महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स तनाव की सीमाएं परिभाषित करती हैं, जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक संचालन की गारंटी नहीं है।
- Continuous Forward Current (IF): 65 mA. यह अधिकतम DC धारा है जो LED पर लगातार लगाई जा सकती है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- Operating Temperature (Topr): -25°C से +85°C. सामान्य संचालन के लिए परिवेश का तापमान सीमा।
- Storage Temperature (Tstg): -40°C से +100°C। गैर-परिचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा।
- Power Dissipation (Pd): 130 mW at or below 25°C free air temperature। पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।
- Soldering Temperature (Tsol): 260°C तापमान पर अधिकतम 5 सेकंड की अवधि के लिए, रीफ्लो प्रक्रियाओं के लिए लागू।
2.2 Electro-Optical Characteristics (Ta = 25°C)
ये पैरामीटर विशिष्ट संचालन स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं। सभी मान 25°C के परिवेश तापमान पर निर्दिष्ट हैं।
- Radiant Intensity (Ie): यह प्रति इकाई ठोस कोण पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति है, जिसे मिलीवाट प्रति स्टेरेडियन (mW/sr) में मापा जाता है। 20 mA के अग्र धारा (IF) पर, विशिष्ट मान 0.6 mW/sr है। स्पंदित संचालन (IF=100mA, pulse width ≤100μs, duty cycle ≤1%), the radiant intensity can reach up to 4.0 mW/sr.
- Peak Wavelength (λp): 940 nm. This is the wavelength at which the optical output power is maximum.
- Spectral Bandwidth (Δλ)लगभग 45 nm. यह उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य की सीमा को दर्शाता है, जिसे आमतौर पर अधिकतम तीव्रता के आधे पर मापा जाता है (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM)।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप जब करंट प्रवाहित हो रहा होता है। IF=20mA पर, सामान्य VF 1.2V है, जिसका अधिकतम मान 1.5V है। IF=100mA पल्स्ड स्थितियों में।
- रिवर्स करंट (IR): अधिकतम 10 μA जब 5V का रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2): 140 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जहाँ विकिरण तीव्रता 0 डिग्री (अक्ष-पर) पर अपने मान की आधी हो जाती है। एक विस्तृत देखने का कोण उन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है जिन्हें व्यापक क्षेत्र कवरेज की आवश्यकता होती है।
3. Binning System Explanation
IR19-315C/TR8 उपकरणों को उनके विकिरण तीव्रता आउटपुट के आधार पर वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है। यह डिजाइनरों को ऐसे घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट चमक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 Radiant Intensity Binning
उपकरणों को I = 20 mA की परीक्षण स्थिति पर उनकी मापी गई विकिरण तीव्रता के अनुसार बिन (E, F, G) में वर्गीकृत किया जाता है।F = 20 mA.
- Bin E: रेडिएंट इंटेंसिटी न्यूनतम 0.2 mW/sr से लेकर अधिकतम 1.0 mW/sr तक होती है।
- Bin F: प्रकाशीय तीव्रता न्यूनतम 0.5 mW/sr से लेकर अधिकतम 1.5 mW/sr तक होती है।
- Bin G: प्रकाशीय तीव्रता न्यूनतम 1.0 mW/sr से लेकर अधिकतम 2.5 mW/sr तक होती है।
यह ग्रेडिंग उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करती है और अंतिम उत्पाद में अनुमानित प्रकाशीय प्रदर्शन की अनुमति देती है।
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट कई विशेषता वक्र प्रदान करती है जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं। ये उन्नत डिजाइन और गैर-रैखिक प्रभावों को समझने के लिए आवश्यक हैं।
4.1 Forward Current vs. Ambient Temperature
यह वक्र परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम अनुमेय अग्र धारा में कमी को दर्शाता है। LED की शक्ति क्षय क्षमता तापमान बढ़ने के साथ घटती है ताकि अत्यधिक गर्म होने से बचा जा सके। डिजाइनरों को उच्च तापमान वाले वातावरण में उपकरण संचालित करते समय इस ग्राफ का संदर्भ लेना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि चालन धारा सुरक्षित संचालन क्षेत्र से अधिक न हो।
4.2 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन
स्पेक्ट्रल वितरण प्लॉट विभिन्न तरंगदैर्ध्यों में सापेक्षिक ऑप्टिकल पावर आउटपुट को दर्शाता है। यह 940nm पर शिखर और लगभग 45nm स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ की पुष्टि करता है। यह प्राप्त करने वाले सेंसर की स्पेक्ट्रल प्रतिक्रिया के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
3.3 शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य बनाम परिवेश तापमान
यह ग्राफ दर्शाता है कि कैसे पीक वेवलेंथ (λ) जंक्शन तापमान में परिवर्तन के साथ शिफ्ट होती है।pआमतौर पर, तापमान के साथ वेवलेंथ थोड़ी बढ़ जाती है (एक सकारात्मक गुणांक)। इस शिफ्ट को प्रिसिजन सेंसिंग एप्लिकेशन में ध्यान में रखा जाना चाहिए जहां रिसीवर का फिल्टर या संवेदनशीलता संकीर्ण रूप से ट्यून की गई हो।
4.4 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज (I-V वक्र)
I-V कर्व सर्किट डिजाइन के लिए मौलिक है। यह करंट और वोल्टेज के बीच घातीय संबंध दिखाता है। "नी" वोल्टेज लगभग 1.2V होती है। सावधानियों में जोर दिए गए अनुसार, वोल्टेज स्रोत से चलाए जाने पर करंट को वांछित स्तर तक सीमित करने के लिए आवश्यक सीरीज रेसिस्टर मान की गणना करने के लिए इस कर्व का उपयोग किया जाता है।
4.5 रिलेटिव रेडिएंट इंटेंसिटी बनाम एंगुलर डिस्प्लेसमेंट
यह ध्रुवीय आरेख दृश्य कोण का दृष्टिगत रूप से प्रतिनिधित्व करता है। यह दर्शाता है कि कैसे तीव्रता कम हो जाती है जब अवलोकन कोण केंद्रीय अक्ष (0°) से दूर जाता है, ±70° पर 50% तक गिर जाती है (इसलिए 140° कुल दृश्य कोण)। यह जानकारी किसी सिस्टम में ऑप्टिकल पथ और संरेखण को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
5. मैकेनिकल और पैकेज इनफार्मेशन
5.1 Package Dimensions
यह डिवाइस मानक 0603 (1608 मीट्रिक) SMD पैकेज फुटप्रिंट के अनुरूप है। मुख्य आयामों में 1.6 मिमी की बॉडी लंबाई, 0.8 मिमी की चौड़ाई और 0.6 मिमी की ऊंचाई शामिल है। उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए लैंड पैटर्न (अनुशंसित PCB पैड लेआउट) और टर्मिनल आयाम प्रदान किए गए हैं। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामी सहनशीलताएं आम तौर पर ±0.1 मिमी होती हैं।
5.2 Polarity Identification
कैथोड आमतौर पर डिवाइस बॉडी पर चिह्नित होता है। डेटाशीट आरेख कैथोड साइड को इंगित करता है, जिसे अनुशंसित फुटप्रिंट के अनुसार PCB पर सही ढंग से अभिविन्यस्त किया जाना चाहिए। गलत ध्रुवता डिवाइस को प्रकाश उत्सर्जित करने और रिवर्स बायस लगाने से रोकेगी।
6. Soldering and Assembly Guidelines
उचित हैंडलिंग और सोल्डरिंग डिवाइस की विश्वसनीयता और प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
6.1 Storage and Moisture Sensitivity
एलईडी को नमीरोधी बैग में सिलिका जेल के साथ पैक किया गया है। मुख्य सावधानियों में शामिल हैं:
- उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें।
- बिना खुले बैग ≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहित करें।
- Use within one year of shipment.
- After opening, store at ≤30°C and ≤60% RH and use within 168 hours (7 days).
- यदि भंडारण समय से अधिक हो जाता है या नमी सूचक (desiccant) नमी दर्शाता है, तो सोल्डरिंग से पहले 60 ±5°C पर न्यूनतम 24 घंटे के लिए बेकिंग उपचार आवश्यक है।
6.2 Reflow Soldering Profile
यह डिवाइस इन्फ्रारेड और वेपर फेज रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगत है। एक लीड-फ्री सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है, जिसमें पीक तापमान 260°C अधिकतम 5 सेकंड के लिए हो। रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। गर्म करने के दौरान LED बॉडी पर तनाव और सोल्डरिंग के बाद PCB के वार्पिंग से बचना चाहिए।
6.3 हैंड सोल्डरिंग और रीवर्क
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 350°C से नीचे टिप तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें, प्रत्येक टर्मिनल पर 3 सेकंड से अधिक समय तक गर्मी न लगाएं, और 25W या उससे कम पावर रेटिंग वाले आयरन का उपयोग करें। टर्मिनलों के बीच कम से कम 2 सेकंड का कूलिंग अंतराल दें। रीवर्क की सलाह नहीं दी जाती है, लेकिन यदि अपरिहार्य है, तो सोल्डर जोड़ों पर यांत्रिक तनाव को रोकने के लिए दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। डिवाइस विशेषताओं पर रीवर्क के प्रभाव को पहले से सत्यापित किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
The components are supplied on 8mm wide embossed carrier tape wound on a standard 7-inch diameter reel. Each reel contains 4000 pieces (4k pcs/reel). Detailed carrier tape dimensions, including pocket size, pitch, and sprocket hole specifications, are provided to ensure compatibility with automated pick-and-place equipment.
7.2 पैकिंग प्रक्रिया
रीलों को एक एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग के अंदर सील किया जाता है, जिसमें नमी सोखने वाला पदार्थ भी होता है। बैग पर लगे लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी जैसे पार्ट नंबर (P/N), ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), मात्रा (QTY), बिन रैंक (CAT), पीक वेवलेंथ (HUE), लॉट नंबर (LOT No.), और निर्माण का देश दी जाती है।
8. अनुप्रयोग डिज़ाइन सिफारिशें
8.1 करंट लिमिटिंग अनिवार्य है
सबसे महत्वपूर्ण डिज़ाइन नियम श्रृंखला में करंट-सीमित करने वाले रेसिस्टर का अनिवार्य उपयोग है। एक एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है और यूनिटों के बीच थोड़ा भिन्न हो सकता है। वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (Vआपूर्ति - VF) / IF, where VF वांछित धारा I पर अग्र वोल्टेज हैF.
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि 0603 पैकेज में सीमित थर्मल मास है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर या उच्च परिवेशी तापमान में चलाते समय, शक्ति क्षय पर ध्यान दिया जाना चाहिए। डीरेटिंग कर्व का पालन किया जाना चाहिए। थर्मल पैड (यदि कोई हो) या डिवाइस टर्मिनलों से जुड़े पर्याप्त तांबे के क्षेत्र को सुनिश्चित करने से पीसीबी में गर्मी का अपव्यय करने में मदद मिल सकती है।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन विचार
140° का विस्तृत दृश्य कोण इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें व्यापक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है, जैसे कि प्रॉक्सिमिटी सेंसर। लंबी दूरी या निर्देशित बीम के लिए, द्वितीयक ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है। 940nm तरंगदैर्ध्य मानव आँख के लिए अदृश्य है, जो इसे गुप्त संचालन के लिए आदर्श बनाता है, लेकिन यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कुछ उपभोक्ता-ग्रेड डिजिटल कैमरा सेंसर इसे पहचान सकते हैं, जो बैंगनी चमक के रूप में दिखाई दे सकता है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
IR19-315C/TR8 अपने विशिष्ट AlGaAs सामग्री और 940nm शिखर तरंगदैर्ध्य संयोजन के माध्यम से 0603 इन्फ्रारेड LED श्रेणी में स्वयं को अलग करता है। AlGaAs LED आम तौर पर इस तरंगदैर्ध्य पर अच्छी दक्षता और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं। GaAs-आधारित LED की तुलना में, AlGaAs उपकरणों में फॉरवर्ड वोल्टेज और तापमान विशेषताएं थोड़ी भिन्न हो सकती हैं। 140° का व्यापक व्यूइंग एंगल कुछ प्रतिस्पर्धियों द्वारा पेश किए जाने वाले संकीर्ण बीम की तुलना में एक उल्लेखनीय विशेषता है, जो इसे क्षेत्र-संवेदन अनुप्रयोगों के लिए अधिक बहुमुखी बनाता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
10.1 बिनिंग कोड (E, F, G) का उद्देश्य क्या है?
बिनिंग कोड एलईडी को उनके मापित विकिरण तीव्रता आउटपुट के आधार पर वर्गीकृत करते हैं। यह डिजाइनरों को अपने उत्पाद के लिए एक समान चमक स्तर चुनने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, उच्च प्रकाशीय आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग में बिन G घटक निर्दिष्ट किए जाएंगे।
10.2 क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
नहीं, आपको इसे सीधे नहीं जोड़ना चाहिए। LED का कम फॉरवर्ड वोल्टेज (आमतौर पर 1.2V) का मतलब है कि बिना करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के इसे सीधे 3.3V या 5V स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे डिवाइस तुरंत नष्ट हो जाएगी। एक सीरीज़ रेसिस्टर हमेशा आवश्यक है।
10.3 940nm तरंगदैर्ध्य का क्या महत्व है?
940nm इन्फ्रारेड सिस्टम के लिए एक बहुत ही सामान्य तरंगदैर्ध्य है क्योंकि यह उस क्षेत्र में आता है जहां सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर्स (फोटोडायोड, फोटोट्रांजिस्टर) की संवेदनशीलता उच्च होती है। 850nm जैसी छोटी IR तरंगदैर्ध्य की तुलना में यह परिवेशी प्रकाश शोर के प्रति कम दृश्यमान है, और यह मानव आंख के लिए अदृश्य है, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए वांछनीय है।
10.4 मैं इस घटक को कितनी बार रीफ्लो सोल्डर कर सकता हूँ?
डेटाशीट में निर्दिष्ट है कि रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। प्रत्येक रीफ्लो चक्र घटक को थर्मल स्ट्रेस के अधीन करता है, जो संभावित रूप से आंतरिक वायर बॉन्ड या एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन को कमजोर कर सकता है।
11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडीज़
11.1 सिंपल प्रॉक्सिमिटी सेंसर
एक सामान्य अनुप्रयोग एक बुनियादी परावर्तक वस्तु सेंसर है। IR19-315C/TR8 को एक PCB पर एक सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के समीप रखा जाता है। LED को एक रोकनेवाला के माध्यम से एक स्पंदित धारा (जैसे, 20mA, 1kHz, 50% ड्यूटी साइकिल) द्वारा संचालित किया जाता है। जब कोई वस्तु निकट आती है, तो यह IR प्रकाश को फोटोट्रांजिस्टर पर परावर्तित करती है, जो संचालित होता है और एक संकेत उत्पन्न करता है। स्पंदित संचालन संकेत को परिवेशी IR प्रकाश से अलग करने में मदद करता है। LED के व्यापक दृश्य कोण से पता लगाने के क्षेत्र का अच्छा कवरेज सुनिश्चित होता है।
11.2 इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल ट्रांसमीटर
लंबी रेंज या उच्च आउटपुट की आवश्यकता वाले रिमोट कंट्रोल के लिए, LED को उच्च धाराओं पर स्पंदित मोड में संचालित किया जा सकता है, जैसे कि बहुत कम ड्यूटी साइकिल (जैसे, ≤1%) के साथ 100mA। यह उच्च स्पंदित विकिरण तीव्रता (4.0 mW/sr तक) का लाभ उठाता है, जबकि औसत शक्ति और ऊष्मा अपव्यय को सीमा के भीतर रखता है। संकेत को आम तौर पर एक वाहक आवृत्ति (जैसे, 38kHz) पर मॉड्यूलेट किया जाता है ताकि रिसीवर शोर को फ़िल्टर कर सके।
12. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल
IR19-315C/TR8 एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब इसकी बैंडगैप ऊर्जा से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप AlGaAs सामग्री से इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में p-टाइप सामग्री के होल के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AlGaAs सेमीकंडक्टर की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य तय करती है—इस मामले में, लगभग 940nm, जो नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में है।
13. Technology Trends
इन्फ्रारेड LED प्रौद्योगिकी दृश्यमान LED प्रौद्योगिकी के साथ-साथ विकसित होती रहती है। रुझानों में उच्च वॉल-प्लग दक्षता (प्रति विद्युत वाट इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) वाले उपकरणों का विकास शामिल है, जो बिजली की खपत और ऊष्मा उत्पादन को कम करता है। SMD पैकेजों के उच्च-तापमान प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार के लिए भी निरंतर कार्य चल रहा है। इसके अलावा, IR LED को ड्राइवरों और सेंसर के साथ कॉम्पैक्ट मॉड्यूल में एकीकृत करना एक बढ़ता हुआ रुझान है, जो जेस्चर रिकग्निशन और 3D सेंसिंग (जैसे, टाइम-ऑफ-फ्लाइट) जैसे अनुप्रयोगों के लिए सिस्टम डिजाइन को सरल बनाता है। सिलिकॉन डिटेक्टरों के साथ इसके इष्टतम मिलान और कम दृश्यता के कारण 940nm तरंगदैर्ध्य एक प्रमुख मानक बना हुआ है।
LED विनिर्देश शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली का प्रकाश उत्पादन, उच्च मान अधिक ऊर्जा कुशलता का संकेत देता है। | यह सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से 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। | प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडक। | 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 | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | Design Considerations |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक कम होने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की बचत को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | मटेरियल डिग्रेडेशन | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
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 ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह बिन | कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | कोड उदाहरण के लिए, 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के आधार पर समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान की सुविधा प्रदान करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त 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 | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | एलईडी 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 | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल 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। |