एलईडी घटक तकनीकी दस्तावेज़ - जीवनचक्र चरण: संशोधन 2 - जारी तिथि: 2014-12-06 - हिन्दी

1. उत्पाद अवलोकन

यह तकनीकी दस्तावेज़ एलईडी घटक के एक विशिष्ट संशोधन से संबंधित है। इसका प्राथमिक ध्यान उत्पाद के स्थापित जीवनचक्र चरण पर है, जो निर्माण और आपूर्ति श्रृंखला के भीतर इसकी परिपक्वता और स्थिरता को दर्शाता है। इस संशोधन का मुख्य लाभ इसकी अंतिम विशिष्टताओं और सिद्ध प्रदर्शन पैरामीटर में निहित है, जिन्हें आवश्यक अद्यतनों और सत्यापनों से गुजरा है। लक्षित बाजार में ऐसे अनुप्रयोग शामिल हैं जिन्हें सामान्य प्रकाश व्यवस्था, साइनेज और संकेतक उद्देश्यों के लिए प्रकाश घटकों की विश्वसनीय, दीर्घकालिक खरीद की आवश्यकता होती है, जहाँ सुसंगत गुणवत्ता और प्रलेखित इतिहास सर्वोपरि हैं।

2. जीवनचक्र और संशोधन जानकारी

दस्तावेज़ लगातार घटक की स्थिति की पहचान करता है। जीवनचक्र चरण को \"संशोधन\" के रूप में चिह्नित किया गया है, जो दर्शाता है कि उत्पाद डिजाइन और विशिष्टताओं को पिछले संस्करण से अद्यतन किया गया है और अब यह एक स्थिर, जारी स्थिति में है। इस दस्तावेज़ का संशोधन संख्या 2 है। इस संशोधन की जारी तिथि स्पष्ट रूप से 6 दिसंबर, 2014 बताई गई है। इसके अलावा, समाप्ति अवधि \"हमेशा के लिए\" के रूप में नोट की गई है, जो आम तौर पर इंगित करता है कि दस्तावेज़ के इस संशोधन और इसके द्वारा परिभाषित उत्पाद विशिष्टताओं की कोई नियोजित अप्रचलन तिथि नहीं है और इन्हें किसी भविष्य के मौलिक परिवर्तन या बंद होने तक अनिश्चित काल तक उपयोग के लिए बनाया गया है।

3. तकनीकी पैरामीटर गहन उद्देश्य व्याख्या

3.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ

हालांकि चमकदार फ्लक्स, तरंगदैर्ध्य और अग्र वोल्टेज के विशिष्ट संख्यात्मक मान निकाले गए अंश में प्रदान नहीं किए गए हैं, एलईडी के लिए एक विस्तृत तकनीकी दस्तावेज़ में आम तौर पर ये शामिल होते हैं। प्रकाशमितीय विशेषताएँ प्रकाश उत्पादन और रंग को परिभाषित करती हैं। मुख्य पैरामीटर में प्रमुख तरंगदैर्ध्य (एकवर्णी एलईडी के लिए) या सहसंबंधित रंग तापमान (सीसीटी) और रंग प्रतिपादन सूचकांक (सीआरआई) सफेद एलईडी के लिए शामिल हैं, जिन्हें क्रमशः नैनोमीटर (एनएम) या केल्विन (के) में मापा जाता है। चमकदार फ्लक्स, जिसे लुमेन (एलएम) में मापा जाता है, प्रकाश की कुल अनुभूत शक्ति को दर्शाता है। विद्युत पैरामीटर भी उतने ही महत्वपूर्ण हैं। अग्र वोल्टेज (वीएफ) एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप है जब यह एक निर्दिष्ट धारा पर संचालित हो रहा होता है। रेटेड अग्र धारा (आईएफ) इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए अनुशंसित संचालन धारा है। इस धारा से अधिक होने पर त्वरित क्षरण या विफलता हो सकती है।

3.2 तापीय विशेषताएँ

एलईडी का तापीय प्रदर्शन इसकी विश्वसनीयता और प्रकाश उत्पादन स्थिरता के लिए मौलिक है। जंक्शन-से-परिवेश तापीय प्रतिरोध (आरθजेए), जिसे डिग्री सेल्सियस प्रति वाट (°C/W) में मापा जाता है, यह मात्रात्मक रूप से बताता है कि अर्धचालक जंक्शन से आसपास के वातावरण में गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से नष्ट होती है। तापीय प्रतिरोध का निम्न मान बेहतर गर्मी नष्ट करने की क्षमता को दर्शाता है। उचित तापीय प्रबंधन, जिसमें अक्सर एक हीटसिंक शामिल होता है, जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने, लंबे संचालन जीवन को सुनिश्चित करने और रंग परिवर्तन या लुमेन मूल्यह्रास को रोकने के लिए आवश्यक है।

4. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

एलईडी निर्माण में प्राकृतिक भिन्नताएँ शामिल होती हैं। एक बिनिंग प्रणाली मुख्य पैरामीटर के आधार पर एलईडी को वर्गीकृत करती है ताकि उत्पादन बैच के भीतर सुसंगतता सुनिश्चित की जा सके। तरंगदैर्ध्य या सीसीटी बिनिंग एलईडी को एक परिभाषित सीमा के भीतर उनके रंग उत्पादन के अनुसार समूहित करती है (उदाहरण के लिए, सफेद प्रकाश के लिए 2.5-चरण या 5-चरण मैकएडम दीर्घवृत्त)। फ्लक्स बिनिंग एलईडी को एक मानक परीक्षण धारा पर उनके चमकदार उत्पादन के आधार पर छाँटती है। वोल्टेज बिनिंग घटकों को उनके अग्र वोल्टेज ड्रॉप द्वारा वर्गीकृत करती है। यह प्रणाली डिजाइनरों को विशिष्ट बिन से एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है ताकि उनके अंतिम अनुप्रयोग में एकसमान रंग और चमक प्राप्त की जा सके, जो बहु-एलईडी सरणियों या सटीक रंग मिलान की आवश्यकता वाले उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है।

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

5.1 धारा-वोल्टेज (आई-वी) विशेषता वक्र

आई-वी वक्र एलईडी की एक मौलिक विद्युत विशेषता है। यह अरेखीय है, जो एक बार अग्र वोल्टेज एक निश्चित सीमा (चालू वोल्टेज) से अधिक होने पर धारा में तेज वृद्धि दर्शाता है। यह वक्र ड्राइविंग सर्किट डिजाइन करने के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह लागू वोल्टेज और परिणामी धारा के बीच संबंध दर्शाता है। एलईडी को स्थिर वोल्टेज के बजाय स्थिर धारा पर संचालित करना मानक अभ्यास है ताकि स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित किया जा सके और तापीय भगदड़ को रोका जा सके।

5.2 तापमान निर्भरता

एलईडी प्रदर्शन अत्यधिक तापमान-संवेदनशील है। जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है, अग्र वोल्टेज आम तौर पर थोड़ा कम हो जाता है। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, चमकदार फ्लक्स उत्पादन कम हो जाता है। यह संबंध अक्सर सापेक्ष चमकदार फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ में दिखाया जाता है। वर्णक्रमीय विशेषताएँ भी तापमान के साथ बदल सकती हैं; सफेद एलईडी के लिए, यह सीसीटी में परिवर्तन के रूप में प्रकट हो सकता है। इन निर्भरताओं को समझना उन प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है जो इच्छित संचालन तापमान सीमा में सुसंगत प्रदर्शन बनाए रखती हैं।

5.3 वर्णक्रमीय शक्ति वितरण (एसपीडी)

सफेद एलईडी के लिए, एसपीडी ग्राफ दृश्यमान स्पेक्ट्रम में प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाता है। यह प्रकाश की संरचना को प्रकट करता है, चाहे वह नीले पंप एलईडी और फॉस्फर के संयोजन से हो या विभिन्न रंगीन एलईडी के संयोजन से। एसपीडी सीधे सीआरआई और सफेद प्रकाश की गुणवत्ता निर्धारित करता है। रंगीन एलईडी के लिए, एसपीडी प्रमुख तरंगदैर्ध्य पर एक संकीर्ण शिखर दर्शाता है, जो रंग की शुद्धता को इंगित करता है।

6. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

एक विस्तृत यांत्रिक चित्र आम तौर पर शामिल किया जाता है, जो घटक के आयाम (लंबाई, चौड़ाई, ऊँचाई) को मिलीमीटर में दर्शाता है, अक्सर 2835 या 5050 जैसे मानक पैकेज नामकरण सम्मेलन का पालन करते हुए। चित्र सहनशीलताओं को निर्दिष्ट करता है। यह सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) असेंबली के लिए पैड लेआउट (एनोड और कैथोड) को भी स्पष्ट रूप से इंगित करता है। ध्रुवीयता पहचान घटक पर ही चिह्नित की जाती है, आम तौर पर कैथोड के लिए एक खाँचा, एक बिंदु या एक अलग आकार के पैड के साथ। पैकेज सामग्री (अक्सर पीपीए या पीसीटी जैसे उच्च तापमान प्लास्टिक) और लेंस प्रकार (स्पष्ट या फैलाव) भी निर्दिष्ट किए जाते हैं।

7. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

दस्तावेज़ में एक अनुशंसित रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान की जानी चाहिए। इसमें मुख्य पैरामीटर शामिल हैं: प्रीहीट तापमान रैंप दर, सोक समय और तापमान, शिखर तापमान (जो एलईडी के अधिकतम सोल्डरिंग तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए, आम तौर पर कुछ सेकंड के लिए लगभग 260°C), और शीतलन दर। इस प्रोफाइल का पालन करने से एलईडी पैकेज और आंतरिक डाई को तापीय आघात और क्षति से बचाया जा सकता है।

7.2 सावधानियाँ और भंडारण स्थितियाँ

सावधानियों में एलईडी लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, ऑप्टिकल सतह के संदूषण को रोकना और प्लेसमेंट के दौरान उचित संरेखण सुनिश्चित करना शामिल है। एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) के प्रति संवेदनशील हैं; इसलिए, ईएसडी-सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए। अनुशंसित भंडारण स्थितियाँ आम तौर पर तापमान और आर्द्रता सीमा निर्दिष्ट करती हैं (उदाहरण के लिए, 5°C से 30°C,<60% सापेक्ष आर्द्रता) नमी अवशोषण को रोकने के लिए, जो रीफ्लो के दौरान \"पॉपकॉर्निंग\" का कारण बन सकती है।

8. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

पैकेजिंग विशिष्टताएँ विस्तार से बताती हैं कि एलईडी कैसे आपूर्ति की जाती हैं। सामान्य प्रारूपों में स्वचालित एसएमटी असेंबली के लिए टेप-एंड-रील शामिल है। रील आकार, टेप चौड़ाई, पॉकेट आयाम और अभिविन्यास निर्दिष्ट किए जाते हैं। रील या बॉक्स पर लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है: पार्ट नंबर, संशोधन कोड, मात्रा, बिन कोड (फ्लक्स, रंग, वोल्टेज के लिए), लॉट नंबर और डेट कोड। मॉडल नामकरण नियम पार्ट नंबर को समझाता है, जो एक विशिष्ट अल्फ़ान्यूमेरिक अनुक्रम के माध्यम से पैकेज प्रकार, रंग, फ्लक्स बिन, वोल्टेज बिन और अन्य विशेषताओं को इंगित करता है।

9. अनुप्रयोग सुझाव

9.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

सामान्य एलईडी पैकेजों के आधार पर, संभावित अनुप्रयोगों में एलसीडी डिस्प्ले के लिए बैकलाइटिंग यूनिट, सामान्य परिवेश प्रकाश व्यवस्था (बल्ब, पैनल, ट्यूब), वास्तुशिल्प एक्सेंट लाइटिंग, ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था, साइनेज और चैनल लेटर्स, और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और उपकरणों में स्थिति संकेतक शामिल हैं।

9.2 डिजाइन विचार

मुख्य डिजाइन विचारों में एलईडी या एलईडी स्ट्रिंग की अग्र वोल्टेज और धारा आवश्यकताओं से मेल खाते एक उपयुक्त स्थिर-धारा ड्राइवर का चयन करना शामिल है। तापीय प्रबंधन डिजाइन गैर-परक्राम्य है; पीसीबी लेआउट और संभावित बाहरी हीटसिंक को जंक्शन तापमान कम रखना चाहिए। ऑप्टिकल डिजाइन, जिसमें लेंस या डिफ्यूज़र जैसे द्वितीयक ऑप्टिक्स शामिल हैं, प्रकाश उत्पादन को आकार देता है। सरणियों के लिए, सुसंगत चमक के लिए, अक्सर उपयुक्त सर्किट टोपोलॉजी के माध्यम से, एकसमान धारा वितरण सुनिश्चित करना आवश्यक है।

10. तकनीकी तुलना

हालांकि दिए गए डेटा से अन्य उत्पादों के साथ सीधी तुलना संभव नहीं है, इस विशिष्ट संशोधन (रेव. 2) के लाभ आम तौर पर इसके अंतिम और सत्यापित पैरामीटर पर आधारित होंगे। पिछले संशोधनों या प्रोटोटाइप चरणों की तुलना में, यह गारंटीकृत प्रदर्शन विशिष्टताएँ, बेहतर निर्माण उपज सुसंगतता और विकास के दौरान पहचानी गई समस्याओं का समाधान प्रदान करता है। वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों (जैसे, तापदीप्त या सीएफएल) की तुलना में, एलईडी श्रेष्ठ ऊर्जा दक्षता, लंबा जीवनकाल, बेहतर स्थायित्व और छोटे फॉर्म फैक्टर प्रदान करते हैं।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्र: \"जीवनचक्र चरण: संशोधन\" का क्या अर्थ है?
उ: यह इंगित करता है कि उत्पाद डिजाइन और विशिष्टताओं को अद्यतन और अंतिम रूप दिया गया है। यह संशोधन (रेव. 2) उत्पादन और उपयोग के लिए जारी स्थिर संस्करण है।

प्र: समाप्ति अवधि \"हमेशा के लिए\" है। क्या इसका मतलब है कि एलईडी हमेशा के लिए चलेगा?
उ: नहीं। \"हमेशा के लिए\" इस दस्तावेज़ संशोधन की वैधता अवधि को संदर्भित करता है, न कि उत्पाद के संचालन जीवन को। एलईडी का जीवनकाल (अक्सर एल70 या एल50 के रूप में परिभाषित) एक अलग पैरामीटर है, आम तौर पर दसियों हज़ार घंटे।

प्र: मैं जारी तिथि की व्याख्या कैसे करूँ?
उ: जारी तिथि (2014-12-06) वह है जब तकनीकी दस्तावेज़ के इस विशिष्ट संशोधन को जारी किया गया था। यह विशिष्टताओं के संस्करण के लिए एक संदर्भ के रूप में कार्य करता है।

प्र: एलईडी चलाने के लिए सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर क्या है?
उ: अग्र धारा (आईएफ)। एलईडी धारा-चालित उपकरण हैं। सही चमक, रंग और दीर्घायु के लिए उन्हें उनकी निर्दिष्ट स्थिर धारा पर संचालित करना आवश्यक है।

12. व्यावहारिक उपयोग मामला

कार्यालय प्रकाश व्यवस्था के लिए एक रैखिक एलईडी लाइट फिक्स्चर डिजाइन करने पर विचार करें। डिजाइनर इस एलईडी घटक का चयन इसके प्रलेखित विशिष्टताओं (रेव. 2) के आधार पर करता है। वे लक्ष्य रोशनी प्राप्त करने के लिए आवश्यक एलईडी की संख्या की गणना करने के लिए चमकदार फ्लक्स बिन का उपयोग करते हैं। अग्र वोल्टेज और धारा विशिष्टताओं का उपयोग एक श्रृंखला-समानांतर सरणी डिजाइन करने और एक उपयुक्त स्थिर-धारा ड्राइवर का चयन करने के लिए किया जाता है। तापीय प्रतिरोध डेटा एल्यूमीनियम पीसीबी और हीटसिंक के डिजाइन को सूचित करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अधिकतम जीवनकाल के लिए जंक्शन तापमान 85°C से नीचे रहे। दस्तावेज़ से रीफ्लो प्रोफाइल को एसएमटी असेंबली लाइन में प्रोग्राम किया जाता है। ट्रेसबिलिटी के लिए और फिक्स्चर के कई उत्पादन बैचों में रंग सुसंगतता सुनिश्चित करने के लिए रील लेबल से बिन कोड रिकॉर्ड किए जाते हैं।

13. सिद्धांत परिचय

एक एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत धारा के गुजरने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस घटना को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। जब एक वोल्टेज अग्र दिशा में लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन अर्धचालक सामग्री (आम तौर पर नीले/सफेद/हरे के लिए गैलियम नाइट्राइड (GaN), या लाल/एम्बर के लिए एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) पर आधारित) के भीतर छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश का तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होता है। सफेद एलईडी आम तौर पर एक नीले एलईडी चिप को पीले फॉस्फर से कोटिंग करके बनाई जाती हैं; नीले और पीले प्रकाश का संयोजन मानव आँख को सफेद दिखाई देता है।

14. विकास प्रवृत्तियाँ

एलईडी उद्योग उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर विकसित होना जारी रखता है, जिससे ऊर्जा बचत में सुधार होता है। रंग गुणवत्ता को बढ़ाने पर मजबूत ध्यान है, जिसमें उच्च सीआरआई मान (सीआरआई90+) और बेहतर रंग सुसंगतता (कड़ी बिनिंग) शामिल हैं। प्रकाश उत्पादन को बनाए रखते हुए या बढ़ाते हुए पैकेजों का लघुकरण एक चल रही प्रवृत्ति है। स्मार्ट और कनेक्टेड लाइटिंग, जो एलईडी को सेंसर और नियंत्रणों के साथ एकीकृत करती है, एक महत्वपूर्ण विकास क्षेत्र है। इसके अलावा, पेरोव्स्काइट और क्वांटम डॉट्स जैसी नई सामग्रियों में शोध और भी बेहतर रंग प्रदर्शन और दक्षता प्राप्त करने का लक्ष्य रखता है। उद्योग बेहतर पुनर्चक्रणीयता और खतरनाक सामग्रियों में कमी के माध्यम से स्थिरता पर भी जोर देता है।