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इन्फ्रारेड एलईडी 940nm डेटाशीट - तकनीकी दस्तावेज़

940nm चोटी तरंगदैर्ध्य वाले एक इन्फ्रारेड LED के लिए तकनीकी डेटाशीट और विस्तृत विश्लेषण। विशिष्टताएँ, पैकेजिंग और अनुप्रयोग दिशानिर्देश शामिल हैं।
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पीडीएफ दस्तावेज़ कवर - इन्फ्रारेड एलईडी 940nm डेटाशीट - तकनीकी दस्तावेज़ीकरण

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक इन्फ्रारेड (IR) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) घटक का व्यापक तकनीकी अवलोकन प्रदान करता है। इस उपकरण का प्राथमिक कार्य निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में, विशेष रूप से 940 नैनोमीटर (nm) की शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) पर प्रकाश उत्सर्जित करना है। यह तरंगदैर्ध्य मानव आँख के लिए अदृश्य है लेकिन विभिन्न संवेदन और रिमोट कंट्रोल अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक प्रभावी है। यह घटक उन इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों में एकीकरण के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें एक विश्वसनीय और सुसंगत IR प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।

इस IR LED का मुख्य लाभ इसके निर्दिष्ट 940nm उत्सर्जन में निहित है, जो टीवी रिमोट कंट्रोल और प्रॉक्सिमिटी सेंसर जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक सामान्य मानक है। यह तरंगदैर्ध्य सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर संवेदनशीलता और परिवेशी प्रकाश अस्वीकृति के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है। लक्षित बाज़ार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक स्वचालन, सुरक्षा प्रणालियाँ और कोई भी ऐसा अनुप्रयोग शामिल है जिसे संकेतन, पहचान या डेटा संचरण के लिए गैर-दृश्यमान प्रकाश की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

प्रदान किया गया PDF अंश एकल, महत्वपूर्ण फोटोमेट्रिक पैरामीटर: पीक वेवलेंथ को उजागर करता है।

2.1 प्रकाशमितीय विशेषताएँ

Peak Wavelength (λp): 940nm

यह एलईडी द्वारा उत्सर्जित सबसे प्रमुख तरंगदैर्ध्य है, जहाँ विकिरण तीव्रता अपने अधिकतम स्तर पर होती है। 940nm का शिखर कई कारणों से महत्वपूर्ण है:

जबकि पीडीएफ अंश केवल शिखर तरंगदैर्ध्य दिखाता है, एक पूर्ण डेटाशीट में आम तौर पर अतिरिक्त फोटोमेट्रिक पैरामीटर शामिल होंगे जैसे कि विकिरण तीव्रता (मिलीवाट प्रति स्टेरेडियन, mW/sr में), दृश्य कोण (डिग्री में अर्ध-तीव्रता कोण), और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम, FWHM, nm में)।

2.2 विद्युत पैरामीटर

हालांकि प्रदत्त पाठ में स्पष्ट रूप से सूचीबद्ध नहीं है, डिजाइन के लिए विद्युत विशेषताओं को समझना मौलिक है।

2.3 Thermal Characteristics

LED का प्रदर्शन और जीवनकाल जंक्शन तापमान पर काफी हद तक निर्भर करता है।

3. Binning System Explanation

निर्माण में भिन्नताओं के कारण एलईडी समान नहीं होते हैं। एक बिनिंग सिस्टम प्रमुख मापदंडों के आधार पर घटकों को वर्गीकृत करता है ताकि उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए ऑर्डर करते समय आवश्यक बिन निर्दिष्ट करने होंगे।

4. Performance Curve Analysis

ग्राफिकल डेटा एकल-बिंदु विनिर्देशों की तुलना में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 Current vs. Voltage (I-V) Curve

यह वक्र अग्र वोल्टेज और अग्र धारा के बीच संबंध दर्शाता है। यह अरेखीय है, जो एक "नी" वोल्टेज (आमतौर पर IR एलईडी के लिए ~1.2V) प्रदर्शित करता है, जिसके ऊपर वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ धारा तेजी से बढ़ती है। यह एलईडी को चलाने के लिए वोल्टेज नियंत्रण नहीं, बल्कि धारा नियंत्रण के महत्व को रेखांकित करता है।

4.2 Temperature Characteristics

प्रमुख ग्राफ़ शामिल हैं:

4.3 स्पेक्ट्रम वितरण

तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता को दर्शाने वाला एक ग्राफ। 940nm LED के लिए, यह वक्र 940nm के आसपास केंद्रित होगा जिसका सामान्य FWHM 40-50nm होता है। इस वक्र के आकार और चौड़ाई का प्रभाव पड़ता है कि प्रकाश फिल्टर और डिटेक्टर के साथ कैसे अंतर्क्रिया करता है।

5. Mechanical and Package Information

PDF में पैकेजिंग शर्तों का उल्लेख है लेकिन एक आयामी चित्र का अभाव है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

उचित हैंडलिंग विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

PDF अंश कई पैकेजिंग स्तरों को सूचीबद्ध करता है।

8. एप्लिकेशन अनुशंसाएँ

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

9. तकनीकी तुलना

Compared to other IR sources:

940nm LED मुख्यधारा के उपभोक्ता और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए लागत, दक्षता, विश्वसनीयता और प्रदर्शन का इष्टतम संतुलन प्रदान करती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

Q: मेरा 940nm LED दिखाई क्यों नहीं दे रहा है?
A: मानव आँख की संवेदनशीलता लगभग 750nm के बाद तेजी से कम हो जाती है। 940nm इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में काफी दूर है और मूल रूप से अदृश्य है, जो कई अनुप्रयोगों के लिए एक प्रमुख विशेषता है।

Q: क्या मैं इस LED को सीधे 5V या 3.3V microcontroller पिन से चला सकता हूँ?
A: नहीं। आपको हमेशा श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। एक माइक्रोकंट्रोलर का GPIO पिन एक स्थिर करंट प्रदान नहीं कर सकता है और LED के कम फॉरवर्ड वोल्टेज से क्षतिग्रस्त हो सकता है, जो एक नियर-शॉर्ट सर्किट स्थिति पैदा कर सकता है।

Q: मैं इष्टतम रेसिस्टर मान कैसे निर्धारित करूं?
A: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (Vs - Vf) / If। उदाहरण के लिए, Vs=5V, Vf=1.4V (सामान्य), और If=20mA के साथ: R = (5 - 1.4) / 0.02 = 180 ओम। अगले मानक मान का उपयोग करें (जैसे, 180Ω या 220Ω)।

Q: उल्लिखित "इलेक्ट्रोस्टैटिक बैग" का उद्देश्य क्या है?
A> It protects the LED from electrostatic discharge (ESD) during storage and transport, which can damage the sensitive semiconductor junction even if the damage is not immediately visible.

Q: क्या परिवेश का तापमान प्रदर्शन को प्रभावित करता है?
A> Yes, significantly. Radiant intensity decreases as temperature increases, and forward voltage decreases. For critical applications, consult the derating curves and design thermal management accordingly.

11. व्यावहारिक उपयोग के मामले

केस स्टडी 1: स्मार्टफोन प्रॉक्सिमिटी सेंसर
एक 940nm LED ईयरपीस के पास रखी जाती है। जब कॉल सक्रिय होती है, तो LED एक संक्षिप्त पल्स उत्सर्जित करती है। एक निकटवर्ती फोटोडिटेक्टर परावर्तित प्रकाश को मापता है। यदि कोई वस्तु (जैसे उपयोगकर्ता का कान) निकट है, तो परावर्तित सिग्नल मजबूत होता है, और आकस्मिक इनपुट को रोकने के लिए टचस्क्रीन अक्षम कर दी जाती है। 940nm तरंगदैर्ध्य यह सुनिश्चित करता है कि कॉल के दौरान कोई दृश्य चमक नहीं दिखाई देती।

केस स्टडी 2: औद्योगिक कन्वेयर ऑब्जेक्ट काउंटर
एक आईआर एलईडी और डिटेक्टर कन्वेयर बेल्ट के विपरीत किनारों पर लगे होते हैं, जो एक बीम बनाते हैं। जब कोई वस्तु गुजरती है, तो यह बीम को तोड़ती है, जिससे एक काउंटर ट्रिगर होता है। 940nm मॉड्यूलेटेड सिग्नल का उपयोग करने से सिस्टम को फैक्ट्री फ्लोर पर गर्म वस्तुओं या मशीनरी से निरंतर आईआर विकिरण को नजरअंदाज करने में मदद मिलती है।

12. संचालन सिद्धांत

एक इन्फ्रारेड एलईडी एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड-बायस्ड (पी-साइड, एनोड पर सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है), तो एन-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन जंक्शन के पार पी-क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं, और पी-क्षेत्र से होल्स एन-क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये अल्पसंख्यक वाहक विपरीत क्षेत्रों में बहुसंख्यक वाहकों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) या एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड (AlGaAs) जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक पदार्थ में, जो आमतौर पर आईआर एलईडी के लिए उपयोग किए जाते हैं, यह पुनर्संयोजन घटना एक फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा (Eg) द्वारा निर्धारित होती है, समीकरण λ ≈ 1240 / Eg (eV) के अनुसार, जहां λ नैनोमीटर में है। 940nm तरंगदैर्ध्य के लिए, बैंडगैप ऊर्जा लगभग 1.32 eV है। इस सटीक बैंडगैप को प्राप्त करने के लिए विशिष्ट पदार्थ संरचना (जैसे, AlGaAs) को इंजीनियर किया जाता है।

13. Technology Trends

आईआर एलईडी का विकास अनुप्रयोग मांगों द्वारा प्रेरित कई प्रमुख रुझानों का अनुसरण करता है:

ये रुझान IR संवेदन को अधिक विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट, ऊर्जा-कुशल और ऑटोमोटिव LiDAR और बायोमेट्रिक प्रमाणीकरण से लेकर उन्नत पर्यावरण निगरानी तक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए सुलभ बनाने का लक्ष्य रखते हैं।

LED विनिर्देशन शब्दावली

LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या

प्रकाशविद्युत प्रदर्शन

पद इकाई/प्रतिनिधित्व सरल व्याख्या महत्वपूर्ण क्यों
Luminous Efficacy lm/W (लुमेन प्रति वाट) बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है।
Luminous Flux lm (lumens) स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं।
देखने का कोण ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है।
CCT (Color Temperature) K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट लिए, अधिक मान सफेदी/ठंडक लिए। 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, उदाहरण के लिए, "5-step" Color consistency metric, छोटे steps का मतलब अधिक सुसंगत रंग है। एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य nm (nanometers), e.g., 620nm (red) Rangin LEDs ke rang ke anukool wavelength. Laal, peele, hare monochrome LEDs ke hue ka nirdhaaran karta hai.
स्पेक्ट्रम वितरण तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

Electrical Parameters

पद प्रतीक सरल व्याख्या डिज़ाइन संबंधी विचार
Forward Voltage Vf Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं।
Forward Current If सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
अधिकतम पल्स धारा Ifp छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता है। 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 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 Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए।

Thermal Management & Reliability

पद Key Metric सरल व्याख्या Impact
Junction Temperature 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 और रंग परिवर्तन का कारण बनता है।
लुमेन मूल्यह्रास L70 / L80 (घंटे) प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। सीधे तौर पर LED "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है।
Lumen Maintenance % (उदाहरण के लिए, 70%) समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने 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।
थर्मल एजिंग सामग्री क्षरण दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है।

Packaging & Materials

पद सामान्य प्रकार सरल व्याख्या Features & Applications
Package Type EMC, PPA, Ceramic चिप की सुरक्षा करने वाला, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाला आवास सामग्री। EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु।
चिप संरचना फ्रंट, फ्लिप चिप Chip electrode arrangement. Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power.
फॉस्फर कोटिंग YAG, Silicate, Nitride नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, मिलाकर सफेद बनाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिक्स Flat, Microlens, TIR सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है।

Quality Control & Binning

पद बिनिंग सामग्री सरल व्याख्या उद्देश्य
ल्यूमिनस फ्लक्स बिन Code e.g., 2G, 2H चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है।
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X Grouped by forward voltage range. ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है।
Color Bin 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, एक सख्त सीमा सुनिश्चित करते हुए। रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है।
CCT Bin 2700K, 3000K आदि। CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है।

Testing & Certification

पद मानक/परीक्षण सरल व्याख्या महत्व
LM-80 Lumen maintenance test स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए (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। अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन Energy efficiency and performance certification for lighting. Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness.