LED डिवाइस स्पेसिफिकेशन शीट - संशोधन संस्करण 3 - जीवनचक्र जानकारी - चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह तकनीकी विनिर्देश पत्रक एक विशिष्ट एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) उपकरण के लिए व्यापक जानकारी प्रदान करता है। दस्तावेज़ वर्तमान में तीसरे संशोधन पर है, जो इंगित करता है कि उत्पाद विनिर्देश परिपक्व और स्थिर हैं। इसके जीवनचक्र चरण को "संशोधित" नामित किया गया है, और इस विशिष्ट संस्करण का प्रकाशन तिथि 27 नवंबर, 2014 है। समाप्ति तिथि "स्थायी" के रूप में चिह्नित है, जिसका अर्थ है कि जब तक इसे एक नए संशोधन द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जाता, यह दस्तावेज़ इस उत्पाद विनिर्देश के लिए मान्य संदर्भ बना रहेगा। इस उपकरण का मुख्य लाभ इसके स्पष्ट रूप से परिभाषित और अंतिम रूप से तय किए गए तकनीकी मापदंड हैं, जो डिजाइन इंजीनियरों को विश्वसनीयता और स्थिरता प्रदान करते हैं। लक्षित बाजारों में सामान्य प्रकाश व्यवस्था, बैकलाइट मॉड्यूल, ऑटोमोटिव लाइटिंग और उन उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं जिनके लिए प्रदर्शन स्थिरता की उच्च आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

हालांकि प्रदान किया गया सारांश दस्तावेज़ मेटाडेटा पर केंद्रित है, एक संपूर्ण LED डिवाइस स्पेसिफिकेशन शीट में विस्तृत तकनीकी मापदंड शामिल होने चाहिए। ये मापदंड सही सर्किट डिजाइन और थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

2.1 ल्यूमिनस एवं रंग विशेषताएँ

फोटोमेट्रिक विशेषताएँ प्रकाश उत्पादन को परिभाषित करती हैं। प्रमुख मापदंडों में लुमेनस फ्लक्स (लुमेन, lm में) शामिल है, जो प्रकाश की कुल अनुभूत शक्ति को दर्शाता है। लुमेनस इंटेंसिटी (कैंडेला, cd में) एक विशिष्ट दिशा में प्रकाश उत्पादन का वर्णन करती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य या संबंधित रंग तापमान (CCT, केल्विन, K में) उत्सर्जित प्रकाश के रंग को निर्धारित करता है, जो गर्म सफेद (उदाहरणार्थ 2700K) से ठंडा सफेद (उदाहरणार्थ 6500K) तक होता है। कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI, Ra) एक प्रकाश स्रोत की वस्तुओं के रंगों को प्राकृतिक प्रकाश स्रोत की तुलना में कितनी सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता को मापता है; उच्च मान (100 के जितना करीब) रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अधिक अनुकूल होते हैं।

2.2 विद्युत पैरामीटर

LED को सुरक्षित और कुशलता से संचालित करने के लिए विद्युत पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) निर्दिष्ट धारा पर काम करते समय LED के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है। मानक सफेद LED के लिए, इसकी विशिष्ट सीमा 2.8V से 3.6V के बीच होती है। फॉरवर्ड करंट (If) अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट है, जो रेटेड पावर के आधार पर आमतौर पर 20mA, 60mA, 150mA या उससे अधिक होता है। रिवर्स वोल्टेज (Vr) गैर-चालन दिशा में LED द्वारा बिना क्षति के सहन किया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज है, जो आमतौर पर लगभग 5V होता है। करंट या वोल्टेज के अधिकतम रेटेड मूल्य से अधिक होने पर स्थायी प्रदर्शन गिरावट या विफलता हो सकती है।

2.3 ऊष्मीय विशेषताएँ

LED का प्रदर्शन और जीवनकाल काफी हद तक तापमान पर निर्भर करता है। जंक्शन तापमान (Tj) अर्धचालक चिप का स्वयं का तापमान है। थर्मल प्रतिरोध (Rth j-a, °C/W में) जंक्शन क्षेत्र से परिवेश में ऊष्मा के स्थानांतरण की दक्षता को दर्शाता है। थर्मल प्रतिरोध जितना कम हो उतना अच्छा है, क्योंकि इसका मतलब है कि दी गई बिजली खपत पर जंक्शन तापमान कम रहता है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj max) से अधिक नहीं होना चाहिए। Tj को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए उचित ताप अपव्यय डिजाइन महत्वपूर्ण है।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

निर्माण प्रक्रिया में अंतर के कारण, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर ग्रेड किया जाता है, ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

3.1 वेवलेंथ/कलर टेम्परेचर ग्रेडिंग

LED को उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य (रंगीन LED के लिए) या संबंधित रंग तापमान (सफेद प्रकाश LED के लिए) के आधार पर ग्रेड किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि असेंबली में सभी LED लगभग समान रंग उपस्थिति रखते हैं, जो दृश्यमान रंग विसंगति या असमान प्रकाश व्यवस्था को रोकता है। ग्रेडिंग आमतौर पर CIE क्रोमैटिसिटी आरेख पर एक छोटी सी सीमा द्वारा परिभाषित की जाती है।

3.2 चमकदार प्रवाह ग्रेडिंग

लुमेन आउटपुट का भी ग्रेडिंग किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट न्यूनतम चमक आवश्यकताओं को पूरा करने वाले LED का चयन करने या समान प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने के लिए समान आउटपुट वाले LED को समूहित करने की अनुमति देता है। लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग को आमतौर पर प्रतिशत सीमा (उदाहरण के लिए, नाममात्र लुमेन आउटपुट का 100-110%) के रूप में परिभाषित किया जाता है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को ग्रेड करने से ड्राइवर डिजाइन सरल हो जाता है और श्रृंखला/समानांतर विन्यास की दक्षता बढ़ जाती है। समान Vf मान वाले एलईडी को समूहित करने से विशेष रूप से कई एलईडी को समानांतर में जोड़ने पर, धारा के समान वितरण को सुनिश्चित करने में मदद मिलती है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा विभिन्न कार्य स्थितियों के तहत LED के व्यवहार की गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषता वक्र

I-V वक्र फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है और एक थ्रेशोल्ड वोल्टेज होता है, जिसके नीचे लगभग कोई करंट प्रवाहित नहीं होता। इस थ्रेशोल्ड के पार जाने पर, वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ करंट तेजी से बढ़ता है। यह विशेषता स्थिर संचालन प्राप्त करने के लिए एक स्थिर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक स्थिर करंट ड्राइवर के उपयोग की आवश्यकता निर्धारित करती है।

4.2 तापमान निर्भरता

कुछ महत्वपूर्ण पैरामीटर तापमान के साथ बदलते हैं। आमतौर पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घट जाता है। इसके विपरीत, लुमेन आउटपुट आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ गिर जाता है। इन संबंधों को समझना ऐसी प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है जो अपने कार्यशील तापमान सीमा के भीतर सुसंगत प्रदर्शन बनाए रखें।

4.3 स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (SPD)

SPD ग्राफ प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता को दर्शाता है। सफेद एलईडी के लिए, यह आमतौर पर एलईडी चिप से नीले रंग के शिखर और फॉस्फर कोटिंग से व्यापक पीले/लाल शिखर को दिखाता है। SPD का आकार सीधे एलईडी के CCT और CRI को निर्धारित करता है।

5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

भौतिक पैकेजिंग का उपयोग सेमीकंडक्टर चिप की सुरक्षा के लिए किया जाता है, और यह विद्युत कनेक्शन और ऊष्मा संचालन पथ प्रदान करता है।

5.1 Outline Dimensions Drawing

विस्तृत चित्र LED पैकेज के सभी महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करते हैं, जिसमें लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और किसी भी लेंस की वक्रता शामिल है। प्रत्येक आयाम के लिए सहनशीलता निर्दिष्ट की गई है। यह जानकारी PCB (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) लेआउट और अंतिम उत्पाद के यांत्रिक एकीकरण के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 पैड लेआउट और पैड डिज़ाइन

रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने के लिए अनुशंसित PCB पैड पैटर्न (पैड ज्यामिति और आयाम) प्रदान करता है। इसमें पैड आकार, पैड पिच, और किसी भी थर्मल रिलीफ पैड पैटर्न शामिल हैं जो बड़े कॉपर क्षेत्रों से जुड़े पैड पर होते हैं, जिनका उपयोग हीट सिंक के रूप में किया जाता है।

5.3 पोलैरिटी अंकन

स्पष्ट चिह्न एनोड (+) और कैथोड (-) टर्मिनलों को इंगित करते हैं। यह आमतौर पर नॉच, डॉट्स, बेवल या अलग-अलग पिन लंबाई के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। सही ध्रुवता LED के सामान्य संचालन के लिए एक आवश्यक शर्त है।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

LED को क्षति से बचाने के लिए सही हैंडलिंग और असेंबली महत्वपूर्ण है।

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

एक अनुशंसित रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है। यह ग्राफ समय के साथ तापमान परिवर्तन दर्शाता है और प्रमुख क्षेत्रों को निर्दिष्ट करता है: प्रीहीट, सोक, रीफ्लो (पीक तापमान) और कूलिंग। प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन या आंतरिक वायर बॉन्डिंग को क्षति से बचाने के लिए अधिकतम अनुमेय बॉडी तापमान और पीक तापमान अवधि जैसी महत्वपूर्ण सीमाओं को पार नहीं किया जाना चाहिए।

6.2 सावधानियाँ एवं संचालन

LED स्थिर विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशील है। इसे एंटीस्टैटिक कार्य स्टेशन पर ग्राउंडेड कलाई पट्टा का उपयोग करके संचालित किया जाना चाहिए। लेंस पर यांत्रिक तनाव डालने से बचें। लेंस को सीधे उंगलियों से न छुएं, क्योंकि प्रदूषक प्रकाश उत्पादन को प्रभावित कर सकते हैं और समय के साथ विवर्णन का कारण बन सकते हैं।

6.3 भंडारण की शर्तें

LED को निर्दिष्ट तापमान और आर्द्रता सीमा के भीतर ठंडी, शुष्क वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। इन्हें आमतौर पर नमी संकेतक कार्ड वाले नमी-रोधी बैग में आपूर्ति की जाती है। यदि बैग खोला गया है या नमी एक विशिष्ट सीमा से अधिक हो जाती है, तो रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले घटक को "पॉपकॉर्न" प्रभाव (सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान जल वाष्प के तेजी से विस्तार के कारण पैकेजिंग में दरार) को रोकने के लिए बेक करने की आवश्यकता हो सकती है।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

यह खंड उत्पाद की आपूर्ति के तरीके और ऑर्डर करते समय निर्दिष्ट करने की विधि का विस्तृत विवरण देता है।

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

LED स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। विनिर्देशों में रील व्यास, कैरियर टेप चौड़ाई, पॉकेट पिच और प्रति रील घटकों की संख्या शामिल है।

7.2 लेबल जानकारी

रील लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी होती है, जैसे पार्ट नंबर, मात्रा, बैच नंबर, डेट कोड और साथ ही लुमेन आउटपुट और रंग के बिनिंग कोड।

7.3 पार्ट नंबर कोडिंग प्रणाली

पार्ट नंबर एक कोड है जिसमें LED की प्रमुख विशेषताएं शामिल होती हैं, जैसे पैकेज आकार, रंग, लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग, वोल्टेज ग्रेडिंग, और कभी-कभी व्यूिंग एंगल भी। सही खरीदारी के लिए इस नामकरण नियम को समझना महत्वपूर्ण है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

वास्तविक डिज़ाइन में एलईडी का सर्वोत्तम उपयोग कैसे करें, इस पर मार्गदर्शन।

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

आमतौर पर बुनियादी स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट का सिद्धांत आरेख प्रदान किया जाता है। इनमें कम धारा वाले एलईडी के लिए साधारण प्रतिरोधक ड्राइवर सर्किट, या उच्च शक्ति या एकाधिक एलईडी के लिए समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी का उपयोग करने वाले अधिक जटिल सर्किट शामिल हो सकते हैं।

8.2 डिज़ाइन विचार

प्रमुख डिज़ाइन बिंदुओं में थर्मल प्रबंधन (आवश्यक हीटसिंक प्रदर्शन की गणना), ऑप्टिकल डिज़ाइन (वांछित बीम पैटर्न के लिए लेंस का चयन) और विद्युत डिज़ाइन (यह सुनिश्चित करना कि ड्राइवर अपेक्षित इनपुट वोल्टेज रेंज और परिवेश के तापमान में स्थिर धारा प्रदान करे) शामिल हैं। डीरेटिंग कर्व अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करेंट को परिवेश के तापमान के फलन के रूप में दर्शाता है और विश्वसनीय डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

9. तकनीकी तुलना

हालांकि यह डेटाशीट एक एकल उत्पाद का वर्णन करती है, डिज़ाइनर आमतौर पर इसकी तुलना अन्य विकल्पों से करते हैं। संभावित तुलना बिंदुओं में शामिल हो सकते हैं: पिछली पीढ़ी या प्रतिस्पर्धी उत्पादों की तुलना में उच्च दीप्तिमान दक्षता (लुमेन प्रति वाट), बेहतर रंग प्रतिपादन (उच्चतर CRI), व्यापक कार्यशील तापमान रेंज, या अधिक कॉम्पैक्ट पैकेज आकार। "Revision 3" स्थिति का अर्थ है कि पिछले संस्करणों की तुलना में दक्षता, विश्वसनीयता या रंग स्थिरता जैसे पहलुओं में वृद्धिशील सुधार किए गए हैं।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्नों में शामिल हैं: "मुझे कितनी ड्राइव करंट का उपयोग करना चाहिए?" (उत्तर: निर्दिष्ट विशिष्ट फॉरवर्ड करंट If)। "मेरा LED अपेक्षा से अधिक धुंधला क्यों है?" (संभावित कारण: जंक्शन तापमान अधिक होना, ड्राइव करंट विनिर्देश से कम होना, या गलत लुमेन बिन चयन)। "क्या मैं कई LEDs को समानांतर में जोड़ सकता हूं?" (उत्तर: Vf में भिन्नता के कारण, अलग-अलग करंट बैलेंसिंग के बिना समानांतर कनेक्शन की अनुशंसा नहीं की जाती; कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के साथ श्रृंखला कनेक्शन पसंदीदा है)। "इसका अपेक्षित जीवनकाल क्या है?" (उत्तर: आमतौर पर निर्दिष्ट परिस्थितियों में काम करते समय लुमेन रखरखाव के प्रारंभिक मूल्य के 70% या 50% तक गिरने के समय के रूप में परिभाषित किया जाता है, आमतौर पर 50,000 घंटे)।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी

एक अंतिम स्पेसिफिकेशन शीट पर आधारित डिवाइस की सामान्य स्पेसिफिकेशन के अनुसार, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में शामिल हैं:वास्तुकला प्रकाश व्यवस्था:रैखिक ल्यूमिनेयर या डाउनलाइट्स में उपयोग के लिए, जहां रंग स्थिरता और लंबी आयु महत्वपूर्ण है।उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:विश्वसनीय, कम बिजली खपत वाली रोशनी की आवश्यकता वाले उपकरणों में स्थिति संकेतक या कीबोर्ड बैकलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है।ऑटोमोटिव आंतरिक रोशनी:मैप लाइट, डोम लाइट या एंबिएंट लाइट प्रदान करता है, जो व्यापक तापमान सीमा में इसके स्थिर प्रदर्शन के कारण संभव है।

12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय

LED एक सेमीकंडक्टर डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप सेमीकंडक्टर से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप सेमीकंडक्टर से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में प्रयुक्त सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। सफेद LED आमतौर पर एक नीले LED चिप पर पीले फॉस्फोर को लेपित करके बनाई जाती है; कुछ नीला प्रकाश पीले प्रकाश में परिवर्तित हो जाता है, और नीले और पीले प्रकाश का मिश्रित प्रकाश मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है।

13. प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्तियाँ

LED行业持续发展。总体趋势包括不断提高发光效率，从而以更少的电能和热量产生更多的光输出。在零售照明和博物馆等应用中，推动实现更高的显色指数（CRI >90，甚至>95）。小型化持续进行，为超薄显示器等新应用创造了可能。此外，在非传统衬底上开发LED以及新的荧光粉系统旨在提高性能并降低成本。“第3版修订”规格书的存在反映了这种产品改进和完善的迭代过程。