एलईडी घटक डेटाशीट - संशोधन 2 - जीवनचक्र: सदैव - रिलीज़ तिथि: 2014-12-01 - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक विशिष्ट एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) घटक के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं और अनुप्रयोग दिशानिर्देश प्रदान करता है। प्रस्तुत मूल जानकारी इंगित करती है कि यह एक स्थिर, परिपक्व उत्पाद है। जीवनचक्र चरण "Revision 2" के रूप में दर्ज है, जो दर्शाता है कि यह इसके तकनीकी डेटा शीट का दूसरा आधिकारिक संशोधन है, जो निर्माण अनुभव या मामूली डिजाइन अद्यतनों के आधार पर पूर्व पुनरावृत्तियों और परिष्करणों का संकेत देता है। महत्वपूर्ण रूप से, "Expired Period" को "Forever" के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, जो दर्शाता है कि विशिष्टताओं का यह संशोधन स्थायी रूप से मान्य माना जाता है और इसे किसी समाप्ति तिथि द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जाएगा, जो अप्रचलित भागों के लिए एक सामान्य मार्कर है। इस संशोधन की आधिकारिक रिलीज़ तिथि 2014-12-01 है। एक संशोधन संख्या और "forever" स्थिति का यह संयोजन एक ऐसे घटक का सुझाव देता है जो एक अंतिम, मानकीकृत विशिष्टता स्थिति तक पहुंच गया है, जो दीर्घकालिक डिजाइन परियोजनाओं के लिए उपयुक्त है जिन्हें स्थिर भाग मापदंडों की आवश्यकता होती है।

यह एलईडी सामान्य प्रकाश व्यवस्था या संकेतक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है, जो विश्वसनीयता और सुसंगत प्रदर्शन प्रदान करती है। इसका मुख्य लाभ इसके अंतिम और स्थायी विनिर्देश सेट में निहित है, जो डिज़ाइन इंजीनियरों को इसकी दीर्घकालिक उपलब्धता और तकनीकी विशेषताओं के संबंध में निश्चितता प्रदान करता है। लक्षित बाज़ार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था, साइनेज और सामान्य-उद्देश्य प्रकाश मॉड्यूल शामिल हैं, जहाँ एक सिद्ध, स्थिर घटक को नए, संभावित रूप से अप्रमाणित विकल्पों पर प्राथमिकता दी जाती है।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

जबकि प्रदत्त अंश दस्तावेज़ मेटाडेटा पर केंद्रित है, एक व्यापक एलईडी डेटाशीट में विस्तृत तकनीकी मापदंड शामिल होंगे। निम्नलिखित अनुभाग आमतौर पर पाए जाने वाले महत्वपूर्ण डेटा और उनके महत्व की रूपरेखा प्रस्तुत करते हैं।

2.1 प्रकाशमितीय और रंग विशेषताएँ

प्रकाशमितीय गुण प्रकाश उत्पादन और गुणवत्ता को परिभाषित करते हैं। प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं:

• Luminous Flux (Φ_v): Measured in lumens (lm), this indicates the total perceived power of light emitted. A typical value for a mid-power LED could range from 20 lm to 120 lm depending on the chip technology and driving conditions.
• Luminous Efficacy: लुमेन प्रति वाट (एलएम/डब्ल्यू) में व्यक्त, यह ऊर्जा दक्षता का एक माप है, जिसकी गणना दीप्त फ्लक्स को विद्युत इनपुट शक्ति से विभाजित करके की जाती है। उच्च मान बिजली के दृश्य प्रकाश में अधिक कुशल रूपांतरण को दर्शाते हैं।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) या सहसंबद्ध रंग तापमान (सीसीटी): रंगीन एलईडी (जैसे लाल, नीला, हरा) के लिए, प्रमुख तरंगदैर्ध्य शिखर रंग निर्दिष्ट करता है। सफेद एलईडी के लिए, केल्विन (के) में मापा गया सीसीटी सफेद के रंग की छाया को परिभाषित करता है (उदाहरण के लिए, गर्म सफेद के लिए 2700K, ठंडे सफेद के लिए 6500K)।
• कलर रेंडरिंग इंडेक्स (सीआरआई या आर_a): श्वेत एलईडी के लिए, सीआरआई यह दर्शाता है कि प्रकाश स्रोत किसी प्राकृतिक संदर्भ प्रकाश की तुलना में वस्तुओं के वास्तविक रंगों को कितनी सटीकता से प्रकट करता है। सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए 80 से ऊपर सीआरआई को अच्छा माना जाता है।
• देखने का कोण: वह कोणीय विस्तार जिस पर दीप्त तीव्रता अपने अधिकतम मान की कम से कम आधी होती है (जिसे अक्सर 2θ के रूप में दर्शाया जाता है)_1/2). व्यापक प्रसार के लिए सामान्य कोण 120° या 140° होते हैं।

2.2 Electrical Parameters

ये मापदंड सर्किट डिजाइन और ड्राइवर चयन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

• Forward Voltage (V_f): निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट पर संचालित होने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप। यह चिप सामग्री (जैसे, लाल के लिए ~2.0V, नीले/सफेद के लिए ~3.2V) के साथ बदलता है और तापमान के साथ थोड़ा बढ़ जाता है।
• Forward Current (I_f): अनुशंसित संचालन करंट, आमतौर पर मानक पैकेजों के लिए 20mA और 150mA के बीच। अधिकतम रेटेड करंट से अधिक होने पर जीवनकाल में भारी कमी आती है।
• Reverse Voltage (V_r): वह अधिकतम वोल्टेज जिसे LED रिवर्स बायस में जुड़े होने पर बिना क्षति के सहन कर सकता है। यह आमतौर पर एक कम मान (जैसे, 5V) होता है।
• Power Dissipation (P_d): पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम अनुमेय शक्ति, जिसकी गणना V_f * I_f सामान्य परिस्थितियों में।

2.3 Thermal Characteristics

LED का प्रदर्शन और दीर्घायु तापमान पर अत्यधिक निर्भर करती है।

• जंक्शन तापमान (T_j): अर्धचालक चिप के p-n जंक्शन पर तापमान। अधिकतम रेटेड T_j (उदाहरण के लिए, 125°C) एक महत्वपूर्ण सीमा है; इस तापमान से ऊपर संचालन से तीव्र गिरावट आती है।
• थर्मल प्रतिरोध (R_θJA या R_θJC): °C/W में मापा जाता है, यह दर्शाता है कि जंक्शन से परिवेशी वायु (JA) या केस/बोर्ड (JC) तक ऊष्मा कितनी प्रभावी रूप से संचारित होती है। कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाते हैं।
• भंडारण तापमान सीमा: LED के लिए अनुमत तापमान सीमा जब यह चालू न हो।

3. Binning System Explanation

निर्माण में भिन्नताओं के कारण व्यक्तिगत एलईडी के बीच मामूली अंतर होते हैं। बिनिंग समान विशेषताओं वाले भागों को समूहित करती है ताकि बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

3.1 तरंगदैर्ध्य/रंग तापमान बिनिंग

एलईडी को उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य (रंगों के लिए) या CCT (सफेद के लिए) के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। एक सामान्य बिनिंग योजना में 2.5nm या 5nm तरंगदैर्ध्य चरण हो सकता है। सफेद एलईडी के लिए, बिन को CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर मैकएडम दीर्घवृत्त में परिभाषित किया जा सकता है, जहाँ "3-स्टेप" या "5-स्टेप" बिन रंग एकरूपता को दर्शाता है।

3.2 ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग

एलईडी को एक मानक परीक्षण धारा (जैसे, 65mA) पर उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। बिन को एक प्रतिशत सीमा या न्यूनतम फ्लक्स मान (जैसे, बिन A: 20-23 lm, बिन B: 23-26 lm) के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह डिजाइनरों को आवश्यक चमक स्तर का चयन करने की अनुमति देता है।

3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

ड्राइवर डिज़ाइन को सरल बनाने और ऐरे में एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को एक विशिष्ट करंट पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। सामान्य बिन V_f @ 65mA: 2.8V-3.0V, 3.0V-3.2V, आदि हो सकते हैं।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 Current-Voltage (I-V) Characteristic Curve

यह वक्र अग्र धारा और अग्र वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। यह अरेखीय है, जहाँ चालू वोल्टेज पार होने पर धारा में तीव्र वृद्धि होती है। वक्र तापमान के साथ खिसकता है; उच्च तापमान पर V_f समान I के लिए_f.

4.2 Temperature Characteristics

प्रमुख ग्राफ़ में Luminous Flux vs. Junction Temperature और Forward Voltage vs. Junction Temperature शामिल हैं। प्रकाश अभिवाह आमतौर पर T_j बढ़ता है। लक्षित प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए थर्मल प्रबंधन हेतु इस डीरेटिंग को समझना आवश्यक है।

3.3 Spectral Power Distribution (SPD)

सफेद एलईडी के लिए, एसपीडी ग्राफ दृश्यमान स्पेक्ट्रम में सापेक्ष तीव्रता दर्शाता है। यह नीले पंप एलईडी के शिखर और व्यापक फॉस्फर उत्सर्जन को प्रकट करता है, जो रंग गुणवत्ता और सीआरआई का आकलन करने में सहायता करता है।

5. Mechanical and Package Information

The physical construction ensures reliable mounting and electrical connection.

5.1 Dimensional Outline Drawing

एक विस्तृत आरेख LED पैकेज के सटीक आयाम दर्शाता है, जिसमें लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लेंस आकार शामिल हैं, साथ ही महत्वपूर्ण सहनशीलताएं दर्शाई गई हैं।

5.2 Pad Layout and Solder Pad Design

PCB (Printed Circuit Board) लेआउट के लिए अनुशंसित फुटप्रिंट प्रदान किया गया है, जिसमें पैड का आकार, आकार और अंतर शामिल है। यह एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और उचित हीट सिंकिंग प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5.3 Polarity Identification

एनोड (+) और कैथोड (-) टर्मिनलों की पहचान करने की विधि दिखाई गई है, जो आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न (जैसे, एक खांचा, एक हरा बिंदु, या एक कटा हुआ कोना) या एक असममित पैड डिज़ाइन के माध्यम से होती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक अनुशंसित तापमान प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है, जिसमें प्रीहीट, सोक, रीफ्लो (पीक तापमान) और कूलिंग दरें शामिल हैं। एलईडी पैकेज या सिलिकॉन लेंस को तापीय क्षति से बचाने के लिए लिक्विडस से ऊपर अधिकतम तापमान और समय निर्दिष्ट किए गए हैं।

6.2 सावधानियाँ और हैंडलिंग

निर्देशों में लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, संदूषण रोकना, ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करना और सोल्डर को सीधे एलईडी बॉडी पर न लगाना शामिल है।

6.3 भंडारण की स्थितियाँ

Recommended storage environment (typically <30°C, <60% relative humidity) and shelf life are specified to maintain solderability and prevent moisture absorption, which can cause \"popcorning\" during reflow.

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

Details on reel packaging: tape width, pocket dimensions, reel diameter, and quantity per reel (e.g., 2000 pieces/13-inch reel).

3.2 लेबल सूचना

रील लेबल पर मुद्रित सूचना की व्याख्या, जिसमें पार्ट नंबर, मात्रा, डेट कोड, लॉट नंबर और बिन कोड शामिल हैं।

7.3 मॉडल नंबर नामकरण

पार्ट नंबर कोड का विवरण, यह समझाते हुए कि प्रत्येक खंड रंग, फ्लक्स बिन, वोल्टेज बिन, पैकेज प्रकार और विशेष सुविधाओं जैसी विशेषताओं को कैसे दर्शाता है।

8. एप्लिकेशन अनुशंसाएँ

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

मूल ड्राइव सर्किट के स्कीमैटिक्स: निरंतर धारा ड्राइवर सर्किट (समर्पित ICs या ट्रांजिस्टर का उपयोग करके) पर जोर दिया जाता है, क्योंकि स्थिर संचालन के लिए LEDs को वोल्टेज विनियमन नहीं, बल्कि धारा विनियमन की आवश्यकता होती है। कम-धारा अनुप्रयोगों के लिए सरल प्रतिरोध-सीमित सर्किट भी दिखाए जा सकते हैं।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• थर्मल प्रबंधन: T को नियंत्रित रखने के लिए PCB कॉपर एरिया (थर्मल पैड), थर्मल वायास और संभवतः हीटसिंक का महत्व_j सीमाओं के भीतर।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: वांछित बीम पैटर्न प्राप्त करने के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस, डिफ्यूज़र) के लिए विचार।
• इलेक्ट्रिकल लेआउट: वोल्टेज ड्रॉप और शोर को कम करने के लिए ड्राइव ट्रेस को छोटा रखना।
• Dimming: PWM (Pulse Width Modulation) डिमिंग के साथ संगतता और अनुशंसित आवृत्ति रेंज।

9. Technical Comparison

While specific competitor names are omitted, this LED's "Forever" lifecycle and Revision 2 status imply key differentiators: Long-Term Stability: नियोजित अप्रचलन वाले भागों के विपरीत, इस घटक की विशिष्टताएं निश्चित हैं, जिससे दीर्घकालिक उत्पादों के लिए पुनः योग्यता आवश्यकताएं कम हो जाती हैं। परिपक्वता: एक दूसरा संशोधन बताता है कि किसी भी प्रारंभिक उत्पादन समस्या का समाधान हो गया है, जिससे उच्च विश्वसनीयता प्राप्त होती है। आपूर्ति पूर्वानुमेयता: स्थायी डेटाशीट स्थिति स्थिर दीर्घकालिक स्रोतण का समर्थन करती है। संभावित समझौतों में नवीनतम-पीढ़ी के एलईडी की तुलना में थोड़ी कम उन्नत दक्षता या रंग मैट्रिक्स शामिल हो सकते हैं, लेकिन यह सिद्ध प्रदर्शन और विश्वसनीयता प्रदान करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

Q1: मेरे डिज़ाइन के लिए "Lifecycle Phase: Revision 2" का क्या अर्थ है?
A1: इसका मतलब है कि घटक की विशिष्टताएँ प्रारंभिक रिलीज़ से एक बार अपडेट की गई हैं। यह रिविज़न परिपक्व और स्थिर माना जाता है। नए डिज़ाइनों के लिए, यह एक सुरक्षित विकल्प है। Revision 1 का उपयोग करने वाले मौजूदा डिज़ाइनों के लिए, किसी भी पैरामीटर अपडेट के लिए रिविज़न परिवर्तन नोट्स (यदि कोई हों) की जाँच करें जो प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं।

Q2: "Expired Period: Forever" – क्या इसका मतलब है कि LED हमेशा उपलब्ध रहेगी?
A2: जरूरी नहीं। इसका मतलब है कि तकनीकी डेटाशीट के इस विशिष्ट संस्करण (Revision 2) को स्थायी रूप से मान्य माना जाता है और इसे कोई समाप्ति तिथि नहीं दी जाएगी जो इसे अप्रचलित चिह्नित करे। हालाँकि, निर्माता व्यावसायिक कारणों से भाग के उत्पादन को बंद कर सकता है। "Forever" की स्थिति दस्तावेज़ की वैधता को संदर्भित करती है, अनंत उत्पादन की गारंटी नहीं।

Q3: रिलीज़ की तारीख 2014 है। क्या यह उत्पाद पुराना हो चुका है?
A3: जरूरी नहीं। इलेक्ट्रॉनिक्स में, एक परिपक्व घटक के लिए 2014 का डेटाशीट संशोधन आम बात है। यह एक सुस्थापित, विश्वसनीय भाग का संकेत देता है। हालांकि शिखर दक्षता 2024 के सर्वश्रेष्ठ-इन-क्लास एलईडी की तुलना में कम हो सकती है, इसके पैरामीटर पूरी तरह से चरित्रित हैं, और इसे अक्सर लागत-संवेदनशील या लंबे जीवनचक्र वाले अनुप्रयोगों के लिए चुना जाता है जहां डिजाइन स्थिरता सर्वोपरि होती है।

Q4: मैं इस एलईडी के लिए सही करंट कैसे चुनूं?
A4: हमेशा पूर्ण अधिकतम रेटिंग और विशिष्ट विशेषताओं की तालिकाओं का संदर्भ लें। अनुशंसित अग्र धारा (I_f) पर या उससे नीचे संचालित करें। सुसंगत चमक और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करना अत्यधिक अनुशंसित है, क्योंकि V_f तापमान और इकाइयों के बीच भिन्न हो सकता है।

11. Practical Use Case

Scenario: एक औद्योगिक नियंत्रण पैनल डिस्प्ले के लिए बैकलाइट यूनिट डिजाइन करना।
डिस्प्ले को 50°C तक के परिवेशी तापमान वाले वातावरण में 10+ वर्षों तक समान, विश्वसनीय प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता है। \"Forever\" लाइफसाइकिल डेटाशीट वाला एक LED चुना गया है। डिजाइनर अधिकतम जंक्शन तापमान (T_jmax) और थर्मल प्रतिरोध (R_θJA) डेटा का उपयोग T को बनाए रखने के लिए आवश्यक PCB कॉपर क्षेत्र की गणना करने के लिए करें_j रेटेड करंट पर 100°C से नीचे। स्थिर, वर्गीकृत ल्यूमिनस फ्लक्स मान लक्ष्य पैनल चमक प्राप्त करने के लिए आवश्यक एलईडी की संख्या की सटीक गणना की अनुमति देते हैं, बिना उन्हें ओवर-ड्राइव किए। परिपक्व Revision 2 स्थिति यह विश्वास देती है कि भाग के व्यवहार को अच्छी तरह से समझा गया है, जिससे दीर्घकालिक उत्पाद में जोखिम कम से कम हो जाता है।

12. सिद्धांत परिचय

एक LED एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र के इलेक्ट्रॉन सक्रिय परत के भीतर p-प्रकार क्षेत्र के होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है (उदाहरण के लिए, लाल के लिए Gallium Arsenide Phosphide, नीले के लिए Indium Gallium Nitride)। सफेद LED आमतौर पर एक नीले LED चिप को पीले फॉस्फर से लेपित करके बनाए जाते हैं; कुछ नीला प्रकाश पीले में परिवर्तित हो जाता है, और नीले व पीले प्रकाश का मिश्रण सफेद के रूप में अनुभव किया जाता है। विभिन्न फॉस्फर मिश्रण सफेद प्रकाश के विभिन्न रंगों (CCT) का निर्माण करते हैं।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

एलईडी उद्योग का विकास जारी है। प्रमुख वस्तुनिष्ठ प्रवृत्तियों में शामिल हैं: बढ़ी हुई दक्षता (लुमेन प्रति वाट): आंतरिक क्वांटम दक्षता और प्रकाश निष्कर्षण तकनीकों में निरंतर सुधार दीप्त प्रभावकारिता को और अधिक बढ़ा रहे हैं। बेहतर रंग गुणवत्ता: उच्च CRI (R>90, R>50) और अधिक सुसंगत रंग प्रतिपादन प्राप्त करने के लिए फॉस्फोर और मल्टी-कलर चिप डिज़ाइन (जैसे, RGB, वायलेट पंप + मल्टी-फॉस्फोर) का विकास।_a >90, R₉ >50) and more consistent color rendering. लघुरूपण और उच्च शक्ति घनत्व: छोटे पैकेजों (जैसे माइक्रो-एलईडी) का विकास जो उच्च करंट घनत्व संभाल सकते हैं, नए डिस्प्ले और प्रकाश व्यवस्था के रूप कारकों को सक्षम करते हैं। स्मार्ट और कनेक्टेड प्रकाश व्यवस्था: नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार प्रोटोकॉल (Zigbee, Bluetooth) का सीधे एलईडी मॉड्यूल में एकीकरण। Human-Centric Lighting: Tunable white LEDs that can adjust CCT and intensity to mimic natural daylight cycles, aimed at improving well-being and productivity. The component described in this datasheet represents a stable point in this ongoing technological progression.