एलईडी कंपोनेंट डेटाशीट - लाइफसाइकल रिवीजन 1 - रिलीज डेट 2013-11-14 - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

यह तकनीकी दस्तावेज़ एक लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) घटक के लिए व्यापक विशिष्टताएँ और अनुप्रयोग दिशानिर्देश प्रदान करता है। इस डेटाशीट का प्राथमिक ध्यान उत्पाद के जीवनचक्र प्रबंधन और संशोधन इतिहास का विस्तार से वर्णन करना है, यह सुनिश्चित करते हुए कि उपयोगकर्ताओं के पास सबसे वर्तमान और सटीक तकनीकी जानकारी तक पहुंच हो। यह घटक सामान्य प्रकाश व्यवस्था और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो प्रदर्शन, विश्वसनीयता और दक्षता का संतुलन प्रदान करता है। इसके मुख्य लाभों में इसके जीवनचक्र में स्थिर प्रदर्शन, स्पष्ट संशोधन ट्रैकिंग और मानकीकृत तकनीकी दस्तावेज़ीकरण प्रथाओं का पालन शामिल है। लक्षित बाज़ार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव लाइटिंग, औद्योगिक नियंत्रण और सामान्य साइनेज सहित व्यापक उद्योग शामिल हैं, जहाँ सुसंगत घटक प्रदर्शन और अनुरेखण क्षमता महत्वपूर्ण है।

2. तकनीकी मापदंड गहन उद्देश्य व्याख्या

जबकि प्रदान किया गया PDF अंश जीवनचक्र डेटा पर केंद्रित है, एक पूर्ण LED डेटाशीट में आम तौर पर विस्तृत तकनीकी मापदंड शामिल होते हैं। निम्नलिखित अनुभाग डिज़ाइन-इन और अनुप्रयोग के लिए आवश्यक जानकारी के मानक श्रेणियों की रूपरेखा प्रस्तुत करते हैं।

2.1 प्रकाशमितीय और रंग विशेषताएँ

प्रकाशमितीय विशेषताएँ LED के प्रकाश उत्पादन और गुणवत्ता को परिभाषित करती हैं। मुख्य मापदंडों में चमकदार फ्लक्स शामिल है, जिसे लुमेन (lm) में मापा जाता है और यह उत्सर्जित प्रकाश की कुल अनुभूत शक्ति को दर्शाता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य या संबंधित रंग तापमान (CCT) प्रकाश के रंग को निर्दिष्ट करता है, जो सफेद LEDs के लिए गर्म सफेद (उदाहरण के लिए, 2700K) से ठंडा सफेद (उदाहरण के लिए, 6500K) तक होता है, या रंगीन LEDs के लिए विशिष्ट नैनोमीटर (nm) मान (उदाहरण के लिए, लाल के लिए 630nm) होते हैं। वर्णिकता निर्देशांक (उदाहरण के लिए, CIE x, y) रंग स्थान आरेख पर एक सटीक रंग बिंदु प्रदान करते हैं। दृश्य कोण, जिसे आमतौर पर वह कोण परिभाषित किया जाता है जहां चमकदार तीव्रता अपने अधिकतम मूल्य के आधे तक गिर जाती है, बीम पैटर्न निर्धारित करता है। उच्च-रंग प्रतिपादन अनुप्रयोगों के लिए, कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) एक महत्वपूर्ण मीट्रिक है, जहां 80 से ऊपर के मान सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए अच्छे माने जाते हैं।

2.2 विद्युत मापदंड

विद्युत मापदंड सर्किट डिजाइन के लिए मौलिक हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट (If) पर संचालित होने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह मान तापमान-निर्भर है और आमतौर पर एक मानक परीक्षण धारा (जैसे, 20mA, 150mA, 350mA) और जंक्शन तापमान (जैसे, 25°C) पर प्रदान किया जाता है। फॉरवर्ड करंट रेटिंग अधिकतम निरंतर धारा है जिसे LED बिना क्षति के संभाल सकता है। रिवर्स वोल्टेज (Vr) ब्रेकडाउन से पहले रिवर्स-बायस्ड दिशा में लगाए जा सकने वाले अधिकतम वोल्टेज को निर्दिष्ट करता है। IV वक्र ढलान से प्राप्त डायनेमिक रेजिस्टेंस, ड्राइवर स्थिरता विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।

2.3 Thermal Characteristics

LED प्रदर्शन और जीवनकाल थर्मल प्रबंधन से काफी प्रभावित होते हैं। जंक्शन तापमान (Tj) अर्धचालक चिप पर स्वयं का तापमान होता है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट (Rth j-sp) या जंक्शन से परिवेश (Rth j-a) तक की थर्मल प्रतिरोध मात्रा निर्धारित करती है कि चिप से गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से हटाई जाती है। कम थर्मल प्रतिरोध बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj max) विश्वसनीय संचालन की पूर्ण सीमा है। इस तापमान से अधिक होने पर लुमेन मूल्यह्रास तेज हो जाता है और विनाशकारी विफलता हो सकती है। Tj को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए उचित हीटसिंकिंग आवश्यक है।

3. Binning System Explanation

निर्माण भिन्नताओं के कारण, उत्पादन लॉट के भीतर और ऑर्डरों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए LEDs को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 Wavelength / Color Temperature Binning

एलईडी को उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य (मोनोक्रोमैटिक एलईडी के लिए) या संबंधित रंग तापमान और क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (सफेद एलईडी के लिए) के अनुसार बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन को सीआईई कलर चार्ट पर छोटी सीमाओं (जैसे, मैकएडम दीर्घवृत्त) द्वारा परिभाषित किया जाता है। सख्त बिनिंग (छोटे दीर्घवृत्त) एक सरणी में न्यूनतम रंग भिन्नता सुनिश्चित करती है लेकिन लागत बढ़ा सकती है।

3.2 Luminous Flux Binning

ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट को भी बिन किया जाता है। एक विशिष्ट बिनिंग योजना एलईडी को एक निर्दिष्ट टेस्ट करंट पर उनके न्यूनतम ल्यूमिनस फ्लक्स के आधार पर वर्गीकृत कर सकती है। उदाहरण के लिए, बिन को ऐसे कोड से लेबल किया जा सकता है जो विशिष्ट फ्लक्स मान के प्रतिशत रेंज का प्रतिनिधित्व करते हैं।

3.3 Forward Voltage Binning

फॉरवर्ड वोल्टेज को ड्राइवर डिज़ाइन में सहायता और समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में सुसंगत चमक सुनिश्चित करने के लिए बिन किया जाता है। बिन Vf मानों की एक सीमा निर्दिष्ट करते हैं (जैसे, 2.8V - 3.0V, 3.0V - 3.2V)। एक ही Vf बिन से LEDs का चयन करने से ऐरे में करंट मिलान में सुधार हो सकता है।

4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस

ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में गहरी 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, जो एक टर्न-ऑन वोल्टेज (वक्र का "घुटना") प्रदर्शित करता है, जिसके बाद वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ करंट तेजी से बढ़ता है। यह वक्र स्थिर-धारा ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह प्रकाश उत्पादन को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज नियमन के बजाय करंट नियमन की आवश्यकता को उजागर करता है।

4.2 तापमान विशेषताएँ

मुख्य ग्राफ़ पैरामीटरों की तापमान पर निर्भरता को दर्शाते हैं। जंक्शन तापमान बनाम दीप्त फ्लक्स आमतौर पर दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ आउटपुट कम हो जाता है। तापमान बनाम अग्र वोल्टेज एक ऋणात्मक तापमान गुणांक दर्शाता है (Vf, Tj बढ़ने के साथ घटता है)। इन संबंधों को समझना थर्मल डिजाइन और अनुप्रयोग वातावरण में प्रदर्शन की भविष्यवाणी के लिए महत्वपूर्ण है।

4.3 स्पेक्ट्रल पावर वितरण

स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (SPD) ग्राफ वेवलेंथ के विरुद्ध सापेक्ष रेडिएंट पावर को दर्शाता है। ब्लू चिप और फॉस्फर पर आधारित सफेद एलईडी के लिए, यह ब्लू एमिशन पीक और व्यापक फॉस्फर-कन्वर्टेड पीले/हरे/लाल स्पेक्ट्रम को दिखाता है। SPD रंग गुणवत्ता मेट्रिक्स जैसे CRI और कलर टेम्परेचर निर्धारित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

Physical specifications ensure proper PCB layout and assembly.

5.1 Dimension Drawing

एक विस्तृत आयामित चित्र सभी महत्वपूर्ण माप प्रदान करता है: कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, लेंस के आयाम, और लीड स्पेसिंग (थ्रू-होल के लिए) या पैड आयाम (एसएमडी के लिए)। प्रत्येक आयाम के लिए सहनशीलता निर्दिष्ट की गई है।

5.2 पैड लेआउट डिज़ाइन

सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) के लिए, पीसीबी के लिए अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया जाता है। इसमें पैड का आकार, आकृति और अंतर शामिल होते हैं, जो एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और उचित थर्मल कनेक्शन प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

5.3 पोलैरिटी पहचान

एनोड और कैथोड की पहचान करने की विधि स्पष्ट रूप से इंगित की गई है। SMD एलईडी के लिए, यह अक्सर पैकेज पर एक चिह्न (जैसे, एक हरा बिंदु, एक खांचा, या एक बेवल कोना) या नीचे की ओर एक अलग पैड आकार/आकृति होती है। थ्रू-होल एलईडी के लिए, कैथोड को आमतौर पर लेंस पर एक सपाट किनारे या एक छोटे लीड द्वारा इंगित किया जाता है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

उचित हैंडलिंग और असेंबली विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण हैं।

6.1 Reflow Soldering Profile

SMD components के लिए एक अनुशंसित रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। इसमें प्रीहीट, सोक, रीफ्लो (पीक तापमान), और कूलिंग रैंप दरें और अवधि शामिल हैं। LED पैकेज और आंतरिक सामग्री को क्षति से बचाने के लिए अधिकतम पीक तापमान और लिक्विडस से ऊपर समय निर्दिष्ट किए गए हैं।

6.2 सावधानियाँ और हैंडलिंग

सामान्य सावधानियों में लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, हैंडलिंग के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को रोकना (LED अक्सर ESD-संवेदनशील होते हैं), और संदूषण से बचने के लिए नंगे हाथों से लेंस को न छूना शामिल है। पैकेज सामग्री के अनुकूल सफाई एजेंटों की सिफारिशें भी शामिल की जा सकती हैं।

6.3 भंडारण की शर्तें

सोल्डरबिलिटी बनाए रखने और नमी अवशोषण (नमी-संवेदनशील पैकेजों के लिए) को रोकने के लिए आदर्श भंडारण स्थितियाँ निर्दिष्ट की जाती हैं। इसमें आम तौर पर एक शुष्क वातावरण (कम आर्द्रता) में मध्यम तापमान पर, अक्सर डिसिकेंट के साथ सीलबंद, नमी-रोधी बैग में भंडारण शामिल होता है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर संबंधी जानकारी

खरीद और रसद के लिए जानकारी।

7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

इकाई पैकेजिंग का वर्णन किया गया है (उदाहरण के लिए, एसएमडी के लिए टेप और रील, ट्यूब, या ट्रे)। प्रमुख रील विशिष्टताओं में टेप की चौड़ाई, पॉकेट अंतराल (पिच), रील व्यास और प्रति रील मात्रा शामिल हैं। पैकेजिंग सामग्री की एंटी-स्टैटिक विशेषताओं का उल्लेख किया गया है।

7.2 लेबलिंग जानकारी

पैकेजिंग लेबल पर मुद्रित जानकारी को समझाया गया है, जिसमें पार्ट नंबर, मात्रा, लॉट/बैच कोड, डेट कोड, और ल्यूमिनस फ्लक्स तथा रंग के लिए बिनिंग कोड शामिल हो सकते हैं।

7.3 पार्ट नंबरिंग / मॉडल नामकरण नियम

पार्ट नंबर की संरचना को डिकोड किया गया है। इसमें आमतौर पर उत्पाद श्रृंखला, रंग, फ्लक्स बिन, कलर बिन, वोल्टेज बिन, पैकेजिंग प्रकार और कभी-कभी विशेष सुविधाओं का प्रतिनिधित्व करने वाले फ़ील्ड शामिल होते हैं। यह उपयोगकर्ताओं को आवश्यक सटीक प्रदर्शन विशेषताओं को निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

अंतिम उत्पादों में LED को लागू करने के लिए मार्गदर्शन।

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

बेसिक ड्राइव सर्किट के स्कीमैटिक्स अक्सर प्रदान किए जाते हैं। सबसे आम एक स्थिर वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला अवरोधक है, जो कम-धारा संकेतकों के लिए उपयुक्त है। प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए, अग्र वोल्टेज भिन्नताओं की परवाह किए बिना स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट (समर्पित ICs या ट्रांजिस्टर का उपयोग करके) की सिफारिश की जाती है।

8.2 Design Considerations

महत्वपूर्ण डिज़ाइन कारकों पर प्रकाश डाला गया है: थर्मल प्रबंधन (PCB कॉपर क्षेत्र, थर्मल वायास, संभावित बाहरी हीटसिंक), ऑप्टिकल डिज़ाइन (वांछित बीम पैटर्न के लिए लेंस चयन), विद्युत डिज़ाइन (वर्तमान/वोल्टेज आवश्यकताओं के आधार पर ड्राइवर चयन, रिवर्स पोलैरिटी और ट्रांसिएंट्स से सुरक्षा), और डिमिंग संगतता (PWM बनाम एनालॉग)।

9. Technical Comparison

अन्य एलईडी प्रौद्योगिकियों या पिछली पीढ़ियों के साथ एक वस्तुनिष्ठ तुलना उत्पाद की स्थिति को संदर्भ प्रदान कर सकती है। इसमें दक्षता (लुमेन प्रति वाट), कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI), जीवनकाल (L70/B50 रेटिंग्स), पैकेज आकार और थर्मल प्रदर्शन की तुलना विकल्पों जैसे कि इनकैंडिसेंट बल्ब, सीएफएल, या अन्य एलईडी पैकेजों के विरुद्ध शामिल हो सकती है। भिन्नता किसी विशिष्ट क्षेत्र में हो सकती है, जैसे किसी दिए गए करंट पर उच्च दक्षता, बेहतर रंग एकरूपता, या एक अधिक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर जो नई डिज़ाइन संभावनाओं को सक्षम करता है।

10. Frequently Asked Questions (FAQ)

पैरामीटर्स के आधार पर सामान्य तकनीकी प्रश्नों के उत्तर।

• प्र: क्या मैं इस LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ? उ: स्थिर संचालन के लिए इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। LED करंट-चालित उपकरण होते हैं। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन करंट में एक बड़ा परिवर्तन लाता है। सुसंगत चमक और दीर्घायु के लिए, विशेष रूप से पावर LED के लिए, एक स्थिर-धारा ड्राइवर आवश्यक है।
• Q: एक साधारण संकेतक सर्किट के लिए श्रृंखला रोकनेवाला मान की गणना कैसे करूं? A: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (Vsupply - Vf_led) / If_desired. सुनिश्चित करें कि रोकनेवाले की पावर रेटिंग पर्याप्त है: P_resistor = (If_desired)^2 * R.
• Q: मेरे एप्लिकेशन में चमकदार फ्लक्स डेटाशीट मान से कम क्यों है? A: डेटाशीट मान आमतौर पर 25°C जंक्शन तापमान पर मापे जाते हैं। आपके एप्लिकेशन में, कम-से-आदर्श हीटसिंकिंग के कारण जंक्शन तापमान संभवतः अधिक होगा, जिससे फ्लक्स ड्रूप होता है। साथ ही, सुनिश्चित करें कि आप LED को सटीक निर्दिष्ट टेस्ट करंट पर ड्राइव कर रहे हैं।
• Q: क्या मैं कई LEDs को सीधे समानांतर में जोड़ सकता हूँ? A: फॉरवर्ड वोल्टेज में भिन्नता के कारण सीधे समानांतर कनेक्शन को आमतौर पर हतोत्साहित किया जाता है। थोड़े कम Vf वाले LEDs अनुपात से अधिक करंट खींचेंगे, जिससे असमान चमक और संभावित अति-तनाव होगा। प्रत्येक समानांतर शाखा के लिए अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या एक समर्पित मल्टी-चैनल ड्राइवर का उपयोग करें।

11. व्यावहारिक उपयोग के मामले

एलईडी के विशिष्ट मापदंड वास्तविक दुनिया के डिजाइनों में कैसे अनुवादित होते हैं, इसके उदाहरण।

• केस 1: Architectural Cove Lighting: Using LEDs binned for tight color consistency (e.g., within a 3-step MacAdam ellipse) to ensure uniform white light along a long cove without visible color shifts. The design uses a constant-current driver with PWM dimming for smooth brightness control, and the PCB incorporates large thermal pads to manage heat.
• Case 2: Automotive Interior Switch Backlighting: Selecting a specific dominant wavelength (e.g., 625nm red) for compliance with automotive color standards. The design accounts for the high ambient temperature environment by derating the drive current to keep the junction temperature below the maximum rated value, ensuring long-term reliability.
• Case 3: Portable Device Status Indicator: बैटरी से बिजली की खपत को कम करने के लिए LED के कम फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट क्षमता का उपयोग करना। कम बिजली स्तर के कारण यहाँ एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला सर्किट पर्याप्त है। चौड़े व्यूइंग एंगल से विभिन्न कोणों से इंडिकेटर दिखाई देता है।

12. सिद्धांत परिचय

एक LED एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा (जैसे, नीले/हरे के लिए InGaN, लाल/एम्बर के लिए AlInGaP) द्वारा निर्धारित होती है। सफेद LED आमतौर पर एक नीले LED चिप को पीले फॉस्फर से कोटिंग करके बनाए जाते हैं; कुछ नीला प्रकाश पीले में परिवर्तित हो जाता है, और नीले व पीले प्रकाश का मिश्रण सफेद के रूप में माना जाता है। अधिक उन्नत सफेद LED उच्च कलर रेंडरिंग प्राप्त करने के लिए कई फॉस्फर का उपयोग करते हैं।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

The LED industry continues to evolve with several clear objective trends. Efficacy (lumens per watt) is steadily increasing through improvements in internal quantum efficiency, light extraction, and phosphor technology. Color quality is improving, with high-CRI (Ra>90) and full-spectrum LEDs becoming more common for applications requiring accurate color rendering. Miniaturization continues, enabling higher pixel density in direct-view displays and finer-pitch video walls. There is a strong focus on reliability and lifetime prediction under various stress conditions. Integration is another trend, with LED packages incorporating drivers, sensors, and control electronics to form "smart" light engines. Finally, the expansion of spectral output beyond visible light is significant, with UV-C LEDs for disinfection and IR LEDs for sensing seeing rapid development.

14. जीवनचक्र और संशोधन प्रबंधन

प्रदान की गई पीडीएफ सामग्री में दर्शाए अनुसार, इस दस्तावेज़ को पहचाना गया है Revision 1. जीवनचक्र चरण को इस प्रकार चिह्नित किया गया है Revision, जो उत्पाद विशिष्टता के एक सक्रिय, वर्तमान संस्करण का प्रतीक है। इस संशोधन के लिए रिलीज़ की तिथि को इस प्रकार दर्ज किया गया है 2013-11-14 15:59:23.0. The expired period is noted as Forever, जो आम तौर पर इंगित करता है कि इस संशोधन की कोई नियोजित अप्रचलन तिथि नहीं है और यह तब तक मान्य रहता है जब तक कि इसे किसी नए संशोधन द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जाता। प्रलेखन के इस संरचित दृष्टिकोण से यह सुनिश्चित होता है कि इंजीनियर और खरीद विशेषज्ञ अपने डिजाइनों में उपयोग किए गए घटक विनिर्देशों के विशिष्ट संस्करण का सटीक संदर्भ ले सकते हैं, जो गुणवत्ता नियंत्रण, पुनरावृत्ति और समस्या निवारण के लिए महत्वपूर्ण है। संशोधनों के बीच परिवर्तनों को आमतौर पर एक संशोधन इतिहास अनुभाग में संक्षेपित किया जाता है, जिसमें विस्तार से बताया जाता है कि कौन से पैरामीटर, पाठ या चित्र संशोधित, जोड़े या हटाए गए थे।