1. उत्पाद अवलोकन
LTR-5576D एक सिलिकॉन NPN फोटोट्रांजिस्टर है जो इन्फ्रारेड डिटेक्शन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य आपतित इन्फ्रारेड प्रकाश को इसके कलेक्टर टर्मिनल पर विद्युत धारा में परिवर्तित करना है। इस घटक की एक प्रमुख विशिष्ट विशेषता इसकी विशेष गहरी हरी प्लास्टिक पैकेजिंग है। यह पैकेजिंग सामग्री विशेष रूप से दृश्यमान प्रकाश तरंगदैर्ध्य को क्षीण करने या काटने के लिए चुनी गई है, जिससे डिवाइस की इन्फ्रारेड विकिरण के प्रति संवेदनशीलता और चयनात्मकता बढ़ जाती है। यह इसे विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां परिवेशी दृश्यमान प्रकाश और इच्छित इन्फ्रारेड सिग्नल के बीच भेद करना महत्वपूर्ण है।
LTR-5576D के मुख्य लाभों में कलेक्टर धारा की एक विस्तृत कार्यशील सीमा शामिल है, जो डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करती है। यह इन्फ्रारेड प्रकाश के प्रति उच्च संवेदनशीलता प्रदान करता है, जो कम विकिरण स्तरों पर भी विश्वसनीय पहचान सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, इसमें तेज़ स्विचिंग समय का गुण है, जिसे माइक्रोसेकंड रेंज में उदय और पतन समय द्वारा चित्रित किया जाता है, जो इसे त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों जैसे डेटा संचार लिंक, वस्तु पहचान और गति संवेदन में उपयोग करने में सक्षम बनाता है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके पार डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन्हें 25°C के परिवेश तापमान (TA) पर निर्दिष्ट किया गया है।
- शक्ति अपव्यय (PD): 100 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे डिवाइस ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर थर्मल रनअवे और विफलता का जोखिम होता है।
- Collector-Emitter Voltage (VCEO): 30 V. The maximum voltage that can be applied between the collector and emitter with the base open (floating).
- Emitter-Collector Voltage (VECO): 5 V. एमिटर और कलेक्टर के बीच लागू होने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज।
- ऑपरेटिंग तापमान सीमा: -40°C से +85°C। वह परिवेश तापमान सीमा जिसमें डिवाइस अपनी विद्युत विशिष्टताओं के अनुसार कार्य करने की गारंटी है।
- भंडारण तापमान सीमा: -55°C से +100°C। गिरावट के बिना गैर-परिचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा।
- लीड सोल्डरिंग तापमान: पैकेज बॉडी से 1.6 मिमी की दूरी पर मापे गए 5 सेकंड के लिए 260°C। यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल की बाधाओं को परिभाषित करता है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये पैरामीटर T पर विशिष्ट परीक्षण स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैंA=25°C.
- Collector-Emitter Breakdown Voltage, V(BR)CEO: 30 V (Min). Measured at IC = 1mA शून्य विकिरण (Ee = 0 mW/cm²) के साथ।
- एमिटर-कलेक्टर ब्रेकडाउन वोल्टेज, V(BR)ECO: 5 V (न्यूनतम). I पर मापा गयाE = 100μA, शून्य विकिरण के साथ.
- कलेक्टर-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज, VCE(SAT): 0.4 V (Max). डिवाइस के पूरी तरह से "चालू" (संचालन) होने पर इसके पार वोल्टेज ड्रॉप, IC = 50μA और Ee = 0.5 mW/cm² पर परीक्षण किया गया। कुशल स्विचिंग के लिए कम VCE(SAT) वांछनीय है।
- स्विचिंग समय:
- राइज टाइम (Tr): 15 μs (Typ). आउटपुट करंट के अपने अंतिम मान के 10% से 90% तक बढ़ने में लगने वाला समय।
- फॉल टाइम (Tf): 18 μs (Typ). आउटपुट करंट के अपने प्रारंभिक मान के 90% से 10% तक गिरने का समय। V पर परीक्षण किया गयाCC=5V, IC=1mA, RL=1kΩ.
- Collector Dark Current (ICEO): 100 nA (Max). The leakage current flowing through the collector when no light is incident (Ee = 0 mW/cm²) and VCE = 10V. कम रोशनी में पता लगाने के लिए अच्छे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात के लिए कम डार्क करंट महत्वपूर्ण है।
- ऑन-स्टेट कलेक्टर करंट रेशियो (R): I के रूप में परिभाषितL1/IL2, जिसका एक सामान्य मान 1.0 और न्यूनतम/अधिकतम 0.8/1.25 है। यह पैरामीटर विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत वर्तमान आउटपुट की स्थिरता से संबंधित है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
LTR-5576D औसत ऑन-स्टेट कलेक्टर करंट (IC(ON)). यह धारा मानकीकृत परिस्थितियों में मापी जाती है: VCE = 5V और 1 mW/cm² का विकिरण (Ee). उपकरणों को उनकी मापी गई I के अनुसार विभिन्न श्रेणियों (A से F) में वर्गीकृत किया जाता है।C(ON) रेंज। प्रत्येक बिन एक विशिष्ट रंग चिह्न से जुड़ा होता है जिससे पहचान आसान हो।
दो सेट सीमाएं प्रदान की गई हैं: सख्त उत्पादन सेटिंग विनिर्माण छंटाई के दौरान उपयोग की जाने वाली रेंज, और व्यापक गुणवत्ता नियंत्रण (क्यू.सी.) सीमाएँ अंतिम स्वीकृति परीक्षण के लिए प्रयुक्त।
| Bin | Color Mark | Production IC(ON) Range (μA) | Q.C. IC(ON) सीमाएँ (μA) |
|---|---|---|---|
| A | लाल | 200 - 300 | 160 - 360 |
| B | Black | 300 - 400 | 240 - 480 |
| C | Green | 400 - 500 | 320 - 600 |
| D | Blue | 500 - 600 | 400 - 720 |
| E | सफेद | 600 - 700 | 480 - 840 |
| F | बैंगनी | 700 - 800 | 560 - 960 |
यह बिनिंग डिजाइनरों को उनकी विशिष्ट सर्किट आवश्यकताओं के लिए सुसंगत संवेदनशीलता वाले उपकरणों का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन में अनुमानित प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।
4. Performance Curve Analysis
The datasheet provides several characteristic curves that illustrate the device's behavior under varying conditions.
4.1 Collector Dark Current vs. Ambient Temperature (Fig. 1)
यह वक्र दर्शाता है कि कलेक्टर डार्क करंट (ICEO) परिवेश तापमान बढ़ने के साथ घातांकीय रूप से बढ़ता है। 25°C पर, यह नैनोएम्पियर सीमा में होता है, लेकिन ऑपरेटिंग तापमान सीमा (+85°C) के उच्च सिरे पर यह काफी बढ़ सकता है। यह विशेषता उन सर्किटों के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें व्यापक तापमान सीमा पर स्थिरता बनाए रखनी होती है, क्योंकि बढ़ता डार्क करंट एक ऑफसेट या शोर स्रोत के रूप में कार्य करता है।
4.2 कलेक्टर पावर डिरेटिंग बनाम परिवेश तापमान (चित्र 2)
यह ग्राफ परिवेश तापमान बढ़ने के साथ अधिकतम अनुमेय शक्ति अपव्यय में कमी को दर्शाता है। 25°C पर, डिवाइस पूर्ण 100 mW अपव्यय कर सकता है। तापमान बढ़ने के साथ, जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए इस अधिकतम शक्ति को रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए। यह वक्र उच्च तापमान वाले वातावरण में तापीय प्रबंधन और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।
4.3 Rise & Fall Time vs. Load Resistance (Fig. 3)
यह प्लॉट स्विचिंग गति (Tr, Tf) और कलेक्टर से जुड़े लोड प्रतिरोध (RL) के बीच संबंध को प्रदर्शित करता है। लोड प्रतिरोध के घटने के साथ स्विचिंग समय कम हो जाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक छोटा RL फोटोट्रांजिस्टर की जंक्शन कैपेसिटेंस और सर्किट में किसी भी परजीवी कैपेसिटेंस के तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज की अनुमति देता है। डिजाइनर इस कर्व का उपयोग R को अनुकूलित करने के लिए कर सकते हैं।L स्विचिंग गति और आउटपुट सिग्नल आयाम के बीच वांछित संतुलन के लिए।
4.4 Relative Collector Current vs. Irradiance (Fig. 4)
यह वक्र फोटोट्रांजिस्टर के ट्रांसफर फ़ंक्शन को दर्शाता है: आपतित अवरक्त विकिरणता (Ee, mW/cm² में) और परिणामी कलेक्टर धारा (IC). वक्र आमतौर पर एक निश्चित सीमा में रैखिक होता है। यह रैखिकता एनालॉग संवेदन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां आउटपुट करंट प्रकाश की तीव्रता के सीधे आनुपातिक होना चाहिए। प्लॉट VCE = 5V पर लिया गया है।
5. Mechanical & Package Information
5.1 Package Dimensions
LTR-5576D एक मानक 3-पिन साइड-लुकिंग पैकेज में आता है। मुख्य आयाम (मिलीमीटर में) निम्नानुसार हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.15mm है:
- पैकेज बॉडी: लंबाई लगभग 3.0mm, ऊंचाई 2.8mm और गहराई 1.9mm (लीड को छोड़कर)।
- लीड स्पेसिंग: लीड्स के केंद्रों के बीच की दूरी एक मानक मूल्य है, जिसे उस स्थान पर मापा जाता है जहां वे पैकेज बॉडी से निकलते हैं।
- प्रोट्रूडेड रेजिन: फ्लैंज के नीचे अधिकतम 1.5mm रेजिन बाहर निकल सकता है।
पैकेज की गहरी हरी प्लास्टिक सामग्री इसके कार्य के लिए अभिन्न है, जो दृश्यमान प्रकाश को छानने का काम करती है।
5.2 Polarity Identification
डिवाइस में तीन लीड हैं: एमिटर, कलेक्टर और बेस (कुछ कॉन्फ़िगरेशन में अक्सर अनकनेक्टेड छोड़ा जाता है या बायस रेसिस्टर के लिए उपयोग किया जाता है)। पिनआउट इस पैकेज प्रकार के लिए मानक है, लेकिन सही ओरिएंटेशन के लिए डिज़ाइनरों को हमेशा डेटाशीट में विस्तृत पैकेज ड्राइंग देखनी चाहिए। गलत कनेक्शन डिवाइस को क्षतिग्रस्त कर सकता है।
6. Soldering & Assembly Guidelines
फोटोट्रांजिस्टर के हैंडलिंग और असेंबली में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) और अत्यधिक गर्मी से होने वाले नुकसान से बचने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए।
- ESD सावधानियाँ: यह उपकरण ESD के प्रति संवेदनशील है। उचित ESD-सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं, जिसमें ग्राउंडेड कलाई पट्टियों और चालक कार्य सतहों का उपयोग शामिल है, का पालन अवश्य किया जाना चाहिए।
- रीफ्लो सोल्डरिंग: लीड सोल्डरिंग के लिए पैकेज बॉडी से 1.6mm दूर मापे जाने पर 5 सेकंड के लिए 260°C पूर्ण अधिकतम रेटिंग है। यह एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल से मेल खाता है। थर्मल शॉक से बचने या इस सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए प्रोफाइल को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए।
- Wave Soldering: यदि उपयोग किया जाता है, तो प्लास्टिक पैकेज पर तापीय तनाव को कम करने के लिए उचित प्रीहीटिंग के साथ वेव सोल्डरिंग की जानी चाहिए।
- Cleaning: Use cleaning solvents that are compatible with the dark green plastic material to avoid discoloration or degradation.
- Storage: Store in a dry, ESD-protected environment within the specified temperature range of -55°C to +100°C.
7. Application Suggestions
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- Object Detection and Proximity Sensing: स्वचालित नल, हाथ सुखाने वाले यंत्र, पेपर टॉवल डिस्पेंसर और सुरक्षा प्रणालियों जैसे उपकरणों में उपयोग किया जाता है, जो एक अवरक्त किरण को परावर्तित करके किसी वस्तु की उपस्थिति या अनुपस्थिति का पता लगाते हैं।
- औद्योगिक स्वचालन: कन्वेयर बेल्ट पर वस्तुओं की गिनती करने, मशीनरी के भागों की स्थिति का पता लगाने, या गति और स्थिति प्रतिक्रिया के लिए ऑप्टिकल एनकोडर में उपयोग के लिए।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: रिमोट कंट्रोल रिसीवरों में (हालांकि अक्सर एक समर्पित IC के साथ जोड़ा जाता है), डिस्प्ले चमक नियंत्रण के लिए परिवेशी प्रकाश सेंसर, और प्रिंटर या डिस्क ड्राइव में स्लॉट सेंसर।
- Basic Data Links: सरल, लघु-सीमा अवरक्त डेटा संचरण के लिए (उदाहरण के लिए, कम गति पर IrDA अनुपालन प्रणालियाँ)।
7.2 डिज़ाइन विचार
- बायसिंग सर्किट: फोटोट्रांजिस्टर का उपयोग दो सामान्य विन्यासों में किया जा सकता है: एक साधारण स्विच (पुल-अप रेसिस्टर के साथ) या एनालॉग संवेदन के लिए रैखिक मोड में। लोड रेसिस्टर (R) का मानL) महत्वपूर्ण है और लाभ, बैंडविड्थ (स्विचिंग गति), और आउटपुट वोल्टेज स्विंग को प्रभावित करता है।
- परिवेशी प्रकाश अस्वीकृति: गहरे हरे पैकेज में दृश्यमान प्रकाश की महत्वपूर्ण अस्वीकृति होती है, लेकिन यह पूर्ण नहीं है। उच्च-परिवेशी-प्रकाश वाले वातावरणों में, सिग्नल अखंडता में सुधार के लिए अतिरिक्त ऑप्टिकल फ़िल्टरिंग, मॉड्यूलेटेड IR सिग्नल, या सिंक्रोनस डिटेक्शन तकनीकों की आवश्यकता हो सकती है।
- तापमान क्षतिपूर्ति: वक्रों में दिखाया गया है, डार्क करंट तापमान के साथ बढ़ता है। सटीक एनालॉग सेंसिंग के लिए, सर्किट को तापमान क्षतिपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है या तापमान-निर्भर ऑफसेट को रद्द करने के लिए डिफरेंशियल कॉन्फ़िगरेशन में डिवाइस का उपयोग किया जा सकता है।
- लेंस और आवास डिजाइन: सेंसर का दृश्य क्षेत्र उसके पैकेज द्वारा निर्धारित किया जाता है। एप्लिकेशन की आवश्यकता के अनुसार सेंसिंग क्षेत्र को फोकस या प्रतिबंधित करने के लिए बाहरी लेंस या एपर्चर का उपयोग किया जा सकता है।
8. Technical Comparison & Differentiation
The LTR-5576D's primary differentiator is its dark green plastic package. मानक पारदर्शी या रंगहीन पैकेजों की तुलना में, यह दृश्य प्रकाश का अंतर्निहित फ़िल्टरिंग प्रदान करता है, जो उतार-चढ़ाव वाले परिवेशी दृश्य प्रकाश वाले वातावरण में प्रकाशीय डिज़ाइन को सरल बनाता है। इसके तेज़ स्विचिंग समय (15-18 μs रेंज में) इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जिन्हें सामान्य फोटोट्रांजिस्टर की तुलना में तेज़ प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है, जिनके स्विचिंग समय दसियों से सैकड़ों माइक्रोसेकंड में हो सकते हैं। इसका comprehensive binning system (बिन ए-एफ) डिजाइनरों को एक गारंटीकृत संवेदनशीलता सीमा प्रदान करता है, जो व्यापक पैरामीटर प्रसार वाले अनबिन किए गए भागों की तुलना में बड़े पैमाने पर उत्पादन में अधिक सुसंगत प्रदर्शन सक्षम बनाता है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: गहरे हरे पैकेज का उद्देश्य क्या है?
A: गहरा हरा प्लास्टिक एक अंतर्निहित ऑप्टिकल फिल्टर के रूप में कार्य करता है। यह दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम के अधिकांश भाग को क्षीण करता है, जबकि सिलिकॉन चिप तक अवरक्त तरंगदैर्ध्य को गुजरने देता है। यह सेंसर की कमरे की रोशनी, सूर्य के प्रकाश या अन्य दृश्यमान स्रोतों के प्रति प्रतिक्रिया को काफी कम कर देता है, जिससे यह मुख्य रूप से इच्छित अवरक्त सिग्नल पर प्रतिक्रिया करता है।
Q: मैं सही लोड रेसिस्टर (RL) कैसे चुनूं?
A: चुनाव में एक समझौता शामिल है। एक बड़ा RL एक निश्चित फोटोकरंट के लिए उच्च आउटपुट वोल्टेज स्विंग प्रदान करता है (उच्च लाभ) लेकिन धीमी स्विचिंग गति का परिणाम देता है (चित्र 3 देखें)। एक छोटा RL तेज प्रतिक्रिया लेकिन कम लाभ प्रदान करता है। R का चयन करेंL इस आधार पर कि आपकी प्राथमिकता संवेदनशीलता (एनालॉग सेंसिंग) है या गति (डिजिटल स्विचिंग)।
Q: What does the binning (A-F) mean for my design?
A: बिनिंग संवेदनशीलता की स्थिरता सुनिश्चित करती है। यदि आपका सर्किट एक विशिष्ट करंट थ्रेशोल्ड के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो एक ही बिन से डिवाइस का उपयोग करने से यह गारंटी मिलती है कि वे सभी लगभग एक ही प्रकाश स्तर पर ट्रिगर होंगे। विभिन्न बिन मिलाने से कुछ यूनिट दूसरों की तुलना में अधिक या कम संवेदनशील हो सकती हैं। एक ऐसे बिन का चयन करें जिसकी IC(ON) रेंज आपके सर्किट के ऑपरेटिंग पॉइंट के अनुकूल हो।
Q: क्या मैं इस सेंसर को सीधी धूप में उपयोग कर सकता हूँ?
A: हालांकि गहरे हरे पैकेज से मदद मिलती है, सीधी धूप में इन्फ्रारेड विकिरण की भारी मात्रा होती है जो सेंसर को संतृप्त कर सकती है। आउटडोर या उच्च-परिवेश-आईआर अनुप्रयोगों के लिए, अतिरिक्त उपायों की आवश्यकता होती है, जैसे कि आपकी विशिष्ट आईआर स्रोत तरंगदैर्ध्य के लिए ट्यून किए गए ऑप्टिकल बैंडपास फिल्टर, भौतिक शील्डिंग, या सिंक्रोनस डिटेक्शन के साथ मॉड्यूलेटेड आईआर स्रोत का उपयोग।
10. Practical Design Case Study
Scenario: Designing a Paper Towel Dispenser Sensor.
The goal is to detect a hand placed under the dispenser and activate the motor. An IR LED emitter is placed opposite the LTR-5576D detector. Normally, the IR beam hits the detector, generating a current. When a hand interrupts the beam, the current drops.
डिज़ाइन चरण:
1. सर्किट कॉन्फ़िगरेशन: फोटोट्रांजिस्टर को कॉमन-एमिटर स्विच कॉन्फ़िगरेशन में उपयोग करें। कलेक्टर को एक लोड रेसिस्टर R के माध्यम से सप्लाई वोल्टेज (जैसे, 5V) से जोड़ें।Lएमिटर को ग्राउंड से जोड़ा जाता है। आउटपुट वोल्टेज कलेक्टर नोड पर लिया जाता है।
2. R का चयनL: चूंकि गति महत्वपूर्ण नहीं है (हाथ की गति धीमी है), एक अच्छे सिग्नल स्विंग को प्राथमिकता दें। Fig. 4 से, एक उचित विकिरण पर, IC यह लगभग ~500μA (Bin C) हो सकता है। R का चयन करनाL = 10kΩ, ΔV = I का वोल्टेज स्विंग देता हैC * RL ≈ 5V, जो एक लॉजिक इनपुट को ड्राइव करने के लिए उत्कृष्ट है।
3. बिनिंग चयन: एक बिन चुनें (जैसे, बिन C या D) जो चुने गए IR LED के आउटपुट के साथ आवश्यक संवेदन दूरी पर पर्याप्त करंट प्रदान करता है। यह विश्वसनीय ट्रिगरिंग सुनिश्चित करता है।
4. परिवेशी प्रकाश प्रतिरक्षा: LTR-5576D के गहरे हरे पैकेज ने कमरे की रोशनी में अधिकांश भिन्नताओं को स्वचालित रूप से अस्वीकार कर दिया, जिससे सिस्टम जटिल फ़िल्टरिंग के बिना मजबूत हो गया।
5. आउटपुट कंडीशनिंग: कलेक्टर वोल्टेज (जब बीम मौजूद हो तो उच्च, जब बाधित हो तो निम्न) को सीधे तुलनित्र या माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन में प्रसंस्करण के लिए दिया जा सकता है।
11. कार्य सिद्धांत
फोटोट्रांजिस्टर मूल रूप से एक द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) होता है जहां आधार धारा विद्युत कनेक्शन के बजाय प्रकाश द्वारा उत्पन्न होती है। LTR-5576D (NPN प्रकार) में, आधार-कलेक्टर जंक्शन पर आपतित अवरक्त फोटॉन इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करते हैं। ये प्रकाश-उत्पन्न वाहक रिवर्स-बायस्ड आधार-कलेक्टर जंक्शन के पार विद्युत क्षेत्र द्वारा प्रवाहित होते हैं, जिससे एक फोटोकरंट बनता है। यह फोटोकरंट ट्रांजिस्टर के लिए आधार धारा (IB) के रूप में कार्य करता है। ट्रांजिस्टर के धारा लाभ (β या hFE), कलेक्टर करंट (IC) मूल फोटोकरंट (IC ≈ β * IB). यह आंतरिक प्रवर्धन ही एक साधारण फोटोडायोड की तुलना में फोटोट्रांजिस्टर को उसकी उच्च संवेदनशीलता प्रदान करता है।
12. Technology Trends
ऑप्टिकल सेंसिंग का क्षेत्र निरंतर विकसित हो रहा है। LTR-5576D जैसे घटकों से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:
Integration: फोटोडिटेक्टर का एनालॉग फ्रंट-एंड सर्किट्री (ट्रांसइम्पीडेंस एम्पलीफायर, एडीसी) और डिजिटल लॉजिक के साथ बढ़ता एकीकरण, जो सिंगल-चिप समाधान या मॉड्यूल में किया जा रहा है।
तरंगदैर्ध्य विशिष्टता: गैस सेंसिंग या जैविक विश्लेषण जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए तीखी वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया वक्र या ट्यून करने की क्षमता वाले डिटेक्टरों का विकास।
लघुरूपण: उपभोक्ता और चिकित्सा उपकरणों में समावेश के लिए पैकेज आकार में निरंतर कमी।
प्रदर्शन में सुधार: कम-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए डार्क करंट को और कम करने, गति बढ़ाने और संवेदनशीलता बढ़ाने के प्रयास। फोटोट्रांजिस्टर का मूलभूत सिद्धांत मान्य बना हुआ है, लेकिन इसके कार्यान्वयन और सहायक सिस्टम आर्किटेक्चर में निरंतर प्रगति जारी है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च 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 हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे स्वर का संकेत देते हैं। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता 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 प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), jaise ki, 620nm (laal) | Rangin LEDs ke rang ke anuroop taldherav. | Laal, peele, hare ekrang LEDs ke rang ka hue nirdhaarit karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद प्रकाश या चमक के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे एलईडी सहन कर सकती है, 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 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, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "service life" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की रिटेंशन को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | 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, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर ऑप्टिकल संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | Ensures uniform brightness in same batch. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा 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 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | 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 | Illuminating Engineering Society | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | Market access requirement internationally. |
| ENERGY STAR / DLC | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |