LED Component Datasheet - Lifecycle Revision 2 - Release Date 2014-12-05 - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

यह तकनीकी दस्तावेज़ एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) घटक के लिए व्यापक विशिष्टताएँ और अनुप्रयोग दिशानिर्देश प्रदान करता है। इस घटक का प्राथमिक कार्य विद्युत ऊर्जा को उच्च दक्षता और विश्वसनीयता के साथ दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करना है। इसे प्रकाश व्यवस्था, संकेतन, या बैकलाइटिंग की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम की एक विस्तृत श्रृंखला में एकीकरण के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इस LED का मुख्य लाभ इसके स्थिर प्रदर्शन और सुसंगत गुणवत्ता में निहित है, जैसा कि इसके दस्तावेजीकृत जीवनचक्र चरण द्वारा इंगित किया गया है। इसे दीर्घायु और निर्दिष्ट शर्तों के तहत स्थिर संचालन के लिए इंजीनियर किया गया है, जो इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ रखरखाव कठिन है या जहाँ दीर्घकालिक विश्वसनीयता सर्वोपरि है। लक्षित बाज़ार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव लाइटिंग, औद्योगिक संकेतक और सामान्य प्रकाश जुड़नार शामिल हैं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

हालांकि अंश में फॉरवर्ड वोल्टेज, ल्यूमिनस फ्लक्स, या वेवलेंथ जैसे पैरामीटरों के विशिष्ट संख्यात्मक मान प्रदान नहीं किए गए हैं, एक मानक LED डेटाशीट इन महत्वपूर्ण विशेषताओं का विस्तार से वर्णन करेगी। निम्नलिखित अनुभाग ऐसे दस्तावेजों में पाए जाने वाले विशिष्ट पैरामीटरों की व्याख्या करते हैं।

2.1 प्रकाशमितीय और रंग विशेषताएँ

प्रकाशमितीय विशेषताएँ LED के प्रकाश उत्पादन को परिभाषित करती हैं। मुख्य मापदंडों में चमकदार प्रवाह (लुमेन, lm में मापा जाता है) शामिल है, जो उत्सर्जित प्रकाश की कुल अनुभूत शक्ति को दर्शाता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य या सहसंबंधित रंग तापमान (CCT) प्रकाश के रंग को परिभाषित करता है, जो सफेद एलईडी के लिए गर्म सफेद से ठंडे सफेद तक, या मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए लाल, हरे या नीले जैसे विशिष्ट रंगों की सीमा में होता है। रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) सफेद एलईडी के लिए महत्वपूर्ण है, जो यह दर्शाता है कि प्रकाश प्राकृतिक प्रकाश स्रोत की तुलना में वस्तुओं के वास्तविक रंगों को कितनी सटीकता से प्रकट करता है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

विद्युत मापदंड सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप है जब यह अपने निर्दिष्ट करंट पर कार्य कर रहा होता है। फॉरवर्ड करंट (If) अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट है, जो आमतौर पर एक निरंतर DC मान के रूप में दिया जाता है। अधिकतम फॉरवर्ड करंट से अधिक होने पर तीव्र गिरावट या विनाशकारी विफलता हो सकती है। रिवर्स वोल्टेज (Vr) उस अधिकतम वोल्टेज को निर्दिष्ट करता है जिसे एलईडी गैर-चालक दिशा में बायस्ड होने पर सहन कर सकता है।

2.3 Thermal Characteristics

एलईडी प्रदर्शन जंक्शन तापमान पर अत्यधिक निर्भर करता है। सेमीकंडक्टर जंक्शन से परिवेशी वातावरण तक थर्मल प्रतिरोध (Rth j-a) एक प्रमुख आंकड़ा है। कम थर्मल प्रतिरोध बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj max) से अधिक नहीं होना चाहिए। प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल बनाए रखने के लिए उचित थर्मल प्रबंधन, जिसमें अक्सर हीटसिंक शामिल होता है, आवश्यक है।

3. Binning System Explanation

निर्माण भिन्नताओं के कारण, उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 Wavelength/Color Temperature Binning

एलईडी को उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य (रंगीन एलईडी के लिए) या संबंधित रंग तापमान (सफेद एलईडी के लिए) के आधार पर बिन किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि एक असेंबली में सभी एलईडी का रंग लगभग समान दिखाई दे, जो डिस्प्ले बैकलाइट या आर्किटेक्चरल लाइटिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

3.2 Luminous Flux Binning

Luminous flux bins group LEDs based on their light output at a standard test current. This allows designers to select components that meet specific brightness requirements and ensures uniformity in multi-LED arrays.

3.3 Forward Voltage Binning

फॉरवर्ड वोल्टेज बिन्स एलईडी को एक निर्दिष्ट टेस्ट करंट पर उनके Vf के आधार पर वर्गीकृत करते हैं। मिलान Vf बिन्स ड्राइवर डिज़ाइन को सरल बना सकते हैं, खासकर श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए, क्योंकि यह समान करंट वितरण बनाए रखने में मदद करता है।

4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस

4.1 करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषता वक्र

आई-वी वक्र एलईडी के माध्यम से लगाए गए फॉरवर्ड वोल्टेज और परिणामी करंट के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है, जहां एक बार फॉरवर्ड वोल्टेज एक सीमा से अधिक हो जाता है तो करंट में तेज वृद्धि होती है। उपयुक्त करंट-सीमित करने वाली विधि (जैसे, रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर) चुनने के लिए यह वक्र आवश्यक है।

4.2 तापमान निर्भरता

ग्राफ आमतौर पर दिखाते हैं कि कैसे जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ चमकदार फ्लक्स और फॉरवर्ड वोल्टेज बदलते हैं। तापमान बढ़ने के साथ चमकदार फ्लक्स आमतौर पर कम हो जाता है, एक घटना जिसे थर्मल ड्रूप के रूप में जाना जाता है। बढ़ते तापमान के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज भी थोड़ा कम हो जाता है। इन संबंधों को समझना उन प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है जो विभिन्न थर्मल वातावरण में काम करती हैं।

4.3 स्पेक्ट्रल पावर वितरण

सफेद एलईडी के लिए, स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (SPD) ग्राफ दृश्यमान स्पेक्ट्रम में प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दिखाता है। यह ब्लू पंप एलईडी के शिखर और फॉस्फर के व्यापक उत्सर्जन को प्रकट करता है। SPD, CRI और CCT जैसे रंग गुणवत्ता मेट्रिक्स निर्धारित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

भौतिक पैकेज सेमीकंडक्टर डाई की रक्षा करता है और विद्युत कनेक्शन तथा ऊष्मा अपव्यय के लिए एक मार्ग प्रदान करता है।

5.1 Dimensional Outline Drawing

एक विस्तृत यांत्रिक चित्र पैकेज की सटीक लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और सहनशीलता निर्दिष्ट करता है। इसमें PCB फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण आयाम शामिल हैं, जैसे पैड स्पेसिंग और घटक क्लीयरेंस।

5.2 पैड लेआउट और सोल्डर पैड डिज़ाइन

अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है, जो तांबे के पैड के आकार, आकृति और अंतराल को दर्शाता है। इस डिज़ाइन का पालन करने से रीफ्लो के दौरान उचित सोल्डर जोड़ बनाने और विश्वसनीय यांत्रिक जुड़ाव सुनिश्चित होता है।

5.3 पोलैरिटी आइडेंटिफिकेशन

एनोड (+) और कैथोड (-) टर्मिनलों की पहचान करने की विधि स्पष्ट रूप से इंगित की गई है, आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न (जैसे, एक खांचा, एक बिंदु, एक हरी रेखा, या एक छोटा लीड) के माध्यम से। सही ध्रुवता संचालन के लिए आवश्यक है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Profile

एक अनुशंसित रीफ्लो तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है, जिसमें प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान और कूलिंग दरें शामिल हैं। एलईडी पैकेज या आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान से बचाने के लिए पीक तापमान और लिक्विडस के ऊपर समय (TAL) को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

6.2 सावधानियाँ और हैंडलिंग

एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग, ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करते हुए, ईएसडी-सुरक्षित वर्कस्टेशन पर की जानी चाहिए। लेंस पर यांत्रिक दबाव से बचें। उन विलायकों से सफाई न करें जो एपॉक्सी लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.3 भंडारण की स्थितियाँ

LEDs should be stored in a dry, cool environment, typically within a specified temperature and humidity range (e.g., <30°C, <60% RH). They are often shipped in moisture-sensitive bags with desiccants, and may require baking before use if the bag has been opened for an extended period.

7. पैकेजिंग और आर्डर संबंधी जानकारी

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

घटक स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति किया जाता है। रील के आयाम, टेप की चौड़ाई, पॉकेट का आकार और टेप पर घटक की अभिविन्यास उद्योग मानकों (जैसे, EIA-481) के अनुसार निर्दिष्ट किए जाते हैं।

7.2 लेबल जानकारी

रील लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी होती है: पार्ट नंबर, मात्रा, लॉट/बैच नंबर, डेट कोड, और चमकदार फ्लक्स, रंग और वोल्टेज के लिए बिनिंग कोड।

7.3 पार्ट नंबरिंग सिस्टम

पार्ट नंबर एक कोड है जो उत्पाद की विशिष्ट पहचान करता है। यह आमतौर पर पैकेज आकार, रंग, ल्यूमिनस फ्लक्स बिन, कलर टेम्परेचर बिन और फॉरवर्ड वोल्टेज बिन जैसी प्रमुख विशेषताओं को एनकोड करता है। सही ऑर्डरिंग के लिए इस नामकरण को समझना आवश्यक है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

Common drive circuits include simple series resistors for low-power applications and constant-current drivers for higher-power or precision applications. Diagrams and calculations for selecting the current-limiting resistor based on supply voltage and desired LED current are often provided.

8.2 Design Considerations

प्रमुख डिज़ाइन कारकों में थर्मल प्रबंधन (पीसीबी कॉपर क्षेत्र, हीटसिंक), ऑप्टिकल डिज़ाइन (लेंस, डिफ्यूज़र), और विद्युत डिज़ाइन (ड्राइवर संगतता, डिमिंग विधि, क्षणिक और रिवर्स पोलैरिटी के विरुद्ध सुरक्षा) शामिल हैं।

9. Technical Comparison and Differentiation

पुरानी LED तकनीकों या वैकल्पिक प्रकाश स्रोतों की तुलना में, यह घटक संभवतः दक्षता (लुमेन प्रति वाट), दीर्घायु, भौतिक आकार और मजबूती में लाभ प्रदान करता है। इसका विशिष्ट विभेदन किसी विशेष पहलू में हो सकता है, जैसे रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए बहुत उच्च CRI, उच्च-शक्ति संचालन के लिए कम तापीय प्रतिरोध पैकेज, या स्थान-सीमित डिजाइनों के लिए एक अद्वितीय फॉर्म फैक्टर।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्र: "LifecyclePhase: Revision 2" क्या दर्शाता है?
उ: यह दर्शाता है कि यह उत्पाद की तकनीकी दस्तावेज़ीकरण का दूसरा संशोधन है। संशोधनों में चल रहे उत्पाद चरित्रीकरण और प्रतिक्रिया के आधार पर विशिष्टताओं, परीक्षण विधियों, अनुशंसित अनुप्रयोगों या विश्वसनीयता डेटा में अद्यतन शामिल हो सकते हैं।

प्र: "Expired Period: Forever" का क्या अर्थ है?
A: इसका आम तौर पर मतलब है कि दस्तावेज़ की कोई निर्धारित समाप्ति तिथि नहीं है और इसे तब तक वैध माना जाता है जब तक कि इसे किसी नए संशोधन द्वारा प्रतिस्थापित नहीं कर दिया जाता। यह तकनीकी डेटा इस विशिष्ट उत्पाद संशोधन के लिए आधिकारिक संदर्भ बना रहता है।

Q: रिलीज़ की तारीख की व्याख्या कैसे करनी चाहिए?
A: रिलीज़ की तारीख (2014-12-05) यह दर्शाती है कि डेटाशीट के इस विशिष्ट संशोधन को आधिकारिक रूप से कब प्रकाशित किया गया था। डिज़ाइन की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए नवीनतम संशोधन का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

Q: क्या मैं इस LED को सीधे वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
A: नहीं। LED करंट-चालित उपकरण होते हैं। करंट-सीमित करने वाले तंत्र के बिना उन्हें सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से आमतौर पर अत्यधिक करंट, अत्यधिक गर्मी और विफलता होती है। हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस अध्ययन

केस स्टडी 1: एक एलसीडी डिस्प्ले के लिए बैकलाइट यूनिट
एक समान बैकलाइटिंग प्रदान करने के लिए इन सफेद एलईडी की एक सरणी का उपयोग किया जाता है। प्रमुख डिजाइन चुनौतियों में पूरे पैनल पर सुसंगत चमक और कलर टेम्परेचर प्राप्त करना शामिल था, जिसे टाइट लुमिनस फ्लक्स और सीसीटी बिन से एलईडी का उपयोग करके संबोधित किया गया। थर्मल प्रबंधन को डिस्प्ले की धातु की चेसिस को हीटसिंक के रूप में कार्य करने के लिए डिजाइन करके हल किया गया।

केस स्टडी 2: ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग
एलईडी का उपयोग मैप रीडिंग लाइट्स के लिए किया जाता है। डिज़ाइन ने उपयोगकर्ता आराम के लिए एक विशिष्ट वार्म व्हाइट कलर टेम्परेचर को प्राथमिकता दी। व्यापक तापमान उतार-चढ़ाव के तहत विश्वसनीयता और कंपन प्रतिरोध महत्वपूर्ण थे, जो घटक के मजबूत पैकेज और तापमान पर स्थिर प्रदर्शन से पूरे किए गए।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

एलईडी एक सेमीकंडक्टर पी-एन जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल्स जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये चार्ज कैरियर पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री (जैसे, नीले/हरे के लिए InGaN, लाल/एम्बर के लिए AlInGaP) के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। सफेद एलईडी आमतौर पर एक नीले एलईडी चिप को पीले फॉस्फर से कोटिंग करके बनाई जाती हैं; नीली और पीली रोशनी का संयोजन मानव आँख को सफेद दिखाई देता है।

13. Technology Trends and Developments

LED उद्योग का विकास जारी है। प्रमुख रुझानों में चमकदार दक्षता में वृद्धि (प्रति वाट अधिक लुमेन), रंग गुणवत्ता में सुधार (उच्च CRI और अधिक सटीक रंग प्रतिपादन), और लागत में कमी शामिल है। लघुकरण एक और रुझान है, जो अति-पतले उपकरणों में नए अनुप्रयोगों को सक्षम बना रहा है। स्मार्ट प्रकाश व्यवस्था में भी महत्वपूर्ण विकास हो रहा है, जहाँ सेंसर और संचार क्षमताओं को सीधे LED मॉड्यूल के साथ एकीकृत किया जा रहा है। इसके अलावा, नई सामग्रियों, जैसे कि LED के लिए पेरोव्स्काइट्स, में शोध का लक्ष्य और भी अधिक दक्षता और नवीन उत्सर्जन गुण प्राप्त करना है। वैश्विक स्तर पर स्थिरता और ऊर्जा दक्षता की दिशा में प्रयास LED अपनाने और नवाचार के लिए एक प्रमुख उत्प्रेरक बना हुआ है।