विषयसूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. मुख्य विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग
- 2.1 उत्पाद विशेषताएँ
- 2.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 3. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
- 3.1 प्रकाशविद्युत एवं विद्युत विशेषताएँ
- 3.1.1 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
- 3.1.2 विद्युत विशेषताएँ
- 3.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 4. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 4.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
- 4.2 वेवलेंथ ग्रेडिंग
- 4.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4.4 पार्ट नंबर एन्कोडिंग सिस्टम
- 5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5.1 स्पेक्ट्रम ग्राफ
- 5.2 व्यू एंगल डिस्ट्रीब्यूशन ग्राफ
- 6. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
- 6.1 पैकेज आयाम
- 6.2 ध्रुवीयता पहचान
- 7. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 7.2 महत्वपूर्ण सावधानियां
- 8. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
- 8.1 टेप और रील पैकेजिंग
- 8.2 बाहरी पैकेजिंग
- 9. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
- 9.1 LED Driver
- 9.2 Thermal Management
- 9.3 ऑप्टिकल एकीकरण
- 10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 11. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 11.1 "Typical" और "Minimum" ल्यूमिनस फ्लक्स में क्या अंतर है?
- 11.2 क्या मैं इस LED को लगातार अधिकतम 50mA धारा पर चला सकता हूँ?
- 11.3 सही LED ऑर्डर करने के लिए पार्ट नंबर की व्याख्या कैसे करें?
- 11.4 24 घंटे के बाद दूसरी बार रीफ्लो सोल्डरिंग की सलाह क्यों नहीं दी जाती है?
- 12. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 13. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
- 14. प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्तियाँ
1. उत्पाद अवलोकन
T20 श्रृंखला सामान्य प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए उच्च प्रदर्शन, टॉप-व्यू मोनोक्रोमैटिक लाइट एमिटिंग डायोड (LED) की एक श्रृंखला है। इस दस्तावेज़ में विस्तृत विशिष्ट मॉडल कॉम्पैक्ट 2016 सतह माउंट डिवाइस (SMD) पैकेजिंग का उपयोग करता है। यह श्रृंखला स्वचालित संयोजन प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त बेहतर थर्मल प्रबंधन वाले पैकेज के माध्यम से विश्वसनीय और कुशल प्रकाश उत्पादन प्रदान करने के लिए तैयार की गई है।
इसका मूल डिजाइन दर्शन उच्च लुमेन आउटपुट और मजबूत थर्मल प्रबंधन के बीच संतुलन बनाने पर केंद्रित है, ताकि कठोर परिस्थितियों में भी स्थिर संचालन सुनिश्चित हो सके। यह पैकेज लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए अनुकूलित है, जो आधुनिक पर्यावरणीय और विनिर्माण मानकों के अनुरूप है, और RoHS निर्देश का लगातार अनुपालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
2. मुख्य विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग
2.1 उत्पाद विशेषताएँ
- Top-view White LED:प्रकाश स्थापना तल के लंबवत उत्सर्जित होता है, जो प्रत्यक्ष प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श है।
- बेहतर थर्मल प्रबंधन वाली पैकेजिंग डिज़ाइन:एलईडी चिप से पीसीबी तक गर्मी निकालने के मार्ग में सुधार किया गया है, जो जंक्शन तापमान प्रबंधित करने और प्रदर्शन व दीर्घायु बनाए रखने में सहायक है।
- उच्च ल्यूमिनस फ्लक्स आउटपुट:यह अपने कॉम्पैक्ट आकार में उज्ज्वल प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है, विशिष्ट मान रंग के आधार पर भिन्न होते हैं (उदाहरण के लिए, हरा 40mA पर 10 लुमेन, लाल 5.5 लुमेन)।
- उच्च धारा क्षमता:रेटेड फॉरवर्ड करंट (IF) 50 mA (निरंतर), विशिष्ट स्थितियों में पल्स रेटिंग (IFP) 75 mA है।
- कॉम्पैक्ट पैकेज आकार:2016 पैकेज आकार लगभग 2.0mm x 1.6mm है, जो उच्च घनत्व PCB लेआउट को सक्षम बनाता है।
- विस्तृत दृश्य कोण:विशिष्ट दृश्य कोण (2θ1/2) 120 डिग्री है, जो विस्तृत और समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।
- लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग अनुप्रयोग:मानक SMT रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया जो लीड-फ्री सोल्डर के उपयोग के साथ संगत है।
- RoHS अनुपालन:उत्पाद डिजाइन और निर्माण हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध निर्देश के अनुरूप है।
2.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी श्रृंखला बहुमुखी है और विभिन्न प्रकाश व्यवस्था परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं:
- आंतरिक प्रकाश व्यवस्था:आवासीय, वाणिज्यिक या औद्योगिक आंतरिक स्थानों में लाइटिंग फिक्स्चर में एकीकृत।
- रीट्रोफिट (प्रतिस्थापन):मौजूदा लाइटिंग फिक्स्चर में पुराने या अक्षम प्रकाश स्रोतों के सीधे प्रतिस्थापन के रूप में।
- सामान्य प्रकाश व्यवस्था:व्यापक उत्पादों के लिए प्राथमिक या द्वितीयक प्रकाश व्यवस्था प्रदान करना।
- स्थापत्य/सजावटी प्रकाश व्यवस्था:विशिष्ट मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की आवश्यकता वाले एक्सेंट लाइटिंग, साइनेज और सौंदर्य प्रकाश डिजाइन के लिए उपयोग किया जाता है।
3. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
3.1 प्रकाशविद्युत एवं विद्युत विशेषताएँ
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी मापन जंक्शन तापमान (Tj) 25°C और फॉरवर्ड करंट (IF) 40mA की स्थिति में निर्दिष्ट हैं। डिज़ाइन मार्जिन में सहनशीलता पर विचार किया जाना चाहिए।
3.1.1 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
प्रकाश प्रवाह उत्पादन रंग पर निर्भर करता है। विशिष्ट और न्यूनतम मान प्रदान करें:
- लाल (RED):विशिष्ट मान 5.5 लुमेन, न्यूनतम मान 2.0 लुमेन।
- पीला (YELLOW):विशिष्ट मान 5.0 लुमेन, न्यूनतम मान 2.0 लुमेन।
- नीला (BLUE):Typical value 2.3 lumens, minimum value 1.0 lumens.
- GREEN:Typical value 10.0 lumens, minimum value 8.0 lumens.
Luminous flux measurement tolerance is ±7%.
3.1.2 विद्युत विशेषताएँ
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):यह अर्धचालक सामग्री के आधार पर भिन्न होता है। लाल एलईडी के लिए विशिष्ट मान 2.1V से लेकर हरी एलईडी के लिए 3.0V तक होता है, अधिकतम सीमा 3.4V तक हो सकती है।सहनशीलता ±0.1V है।
- Reverse Current (IR):सभी रंगों के लिए रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर, अधिकतम मान 10 μA है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):सभी रंगों के लिए टाइपिकल मान 120 डिग्री है, जिसे पीक लाइट इंटेंसिटी के आधे पर ऑफ-एक्सिस कोण के रूप में परिभाषित किया गया है।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संवेदनशीलता:सभी रंगों के लिए न्यूनतम रेटिंग 1000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल, HBM) है, जो मानक परिचालन सावधानियों के लिए उपयुक्त मध्यम स्तर की ESD मजबूती दर्शाती है।
3.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
इन सीमाओं से अधिक तनाव स्थायी क्षति का कारण बन सकता है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, कार्य स्थितियों को इन रेटेड मूल्यों से काफी नीचे डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
- फॉरवर्ड करंट (IF):50 mA (निरंतर DC).
- पल्स फॉरवर्ड करंट (IFP):75 mA (पल्स चौड़ाई ≤100μs, ड्यूटी साइकिल ≤1/10).
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V.
- पावर डिसिपेशन (PD):लाल/पीला: 130 mW; नीला/हरा: 170 mW.
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +105°C.
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +85°C.
- जंक्शन तापमान (Tj):110°C (निरपेक्ष अधिकतम).
- सोल्डरिंग तापमान (Tsld):रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल, शिखर तापमान 230°C या 260°C, अधिकतम 10 सेकंड।
ध्यान दें: इन मापदंडों से अधिक होने पर LED विशेषताएँ निर्दिष्ट मानों से विचलित हो सकती हैं।
4. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
4.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग
IF=40mA, Tj=25°C की स्थिति में, ल्यूमिनस फ्लक्स को AA से AG कोड में वर्गीकृत किया गया है, और न्यूनतम एवं अधिकतम लुमेन रेंज परिभाषित की गई है। उदाहरण के लिए, कोड AF 10 से 14 लुमेन को कवर करता है। यह डिज़ाइनर को उनकी चमक आवश्यकताओं के अनुरूप LED चुनने में सक्षम बनाता है।
4.2 वेवलेंथ ग्रेडिंग
डोमिनेंट वेवलेंथ को रंग शुद्धता को नियंत्रित करने के लिए बिन किया गया है। प्रत्येक रंग के लिए एक रेंज निर्दिष्ट की गई है:
- लाल:620-625 nm, 625-630 nm, 630-635 nm.
- पीला:585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.
- नीला:455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
- हरा:520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.
तरंगदैर्ध्य मापन सहिष्णुता ±1nm है।
4.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
करंट रेगुलेशन सर्किट डिज़ाइन में सहायता के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज का भी बिनिंग किया जाता है। कम वोल्टेज वाले रंगों (लाल/पीला: 1.8-2.6V, चरणबद्ध) और उच्च वोल्टेज वाले रंगों (नीला/हरा: 2.6-3.4V, चरणबद्ध) के लिए अलग-अलग कोड रेंज प्रदान की गई हैं।सहनशीलता ±0.1V है।
4.4 पार्ट नंबर एन्कोडिंग सिस्टम
पार्ट नंबर संरचना (उदाहरण के लिए, T20**011F-*****) विशिष्ट विशेषताओं को एन्कोड करती है, जो सटीक पहचान और ऑर्डर की अनुमति देती है। प्रमुख तत्वों में टाइप कोड (20 का अर्थ है 2016 पैकेज), रंग तापमान/रंग कोड, रंग प्रतिपादन सूचकांक (सफेद प्रकाश के लिए), सीरीज/पैरेलल चिप्स की संख्या, और प्रदर्शन मानकों को परिभाषित करने वाला रंग कोड (उदाहरण के लिए, F ERP मानक के लिए, M ANSI मानक के लिए) शामिल हैं।
5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट दो प्रमुख प्रदर्शन ग्राफिकल प्रतिनिधित्वों का संदर्भ देती है।
5.1 स्पेक्ट्रम ग्राफ
चित्र 1. स्पेक्ट्रम ग्राफ:यह ग्राफ आमतौर पर Tj=25°C पर, प्रत्येक एलईडी रंग (लाल, पीला, नीला, हरा) के सापेक्ष विकिरण शक्ति और तरंगदैर्ध्य के बीच संबंध दर्शाता है। यह स्पेक्ट्रम की शुद्धता और शिखर तरंगदैर्ध्य को स्पष्ट रूप से परिभाषित करता है, जो अनुभव किए गए रंग से सीधे संबंधित है। संकीर्ण स्पेक्ट्रम उच्च रंग संतृप्ति को दर्शाता है, जो मोनोक्रोमैटिक एलईडी की विशिष्ट विशेषता है।
5.2 व्यू एंगल डिस्ट्रीब्यूशन ग्राफ
चित्र 2. दृश्य कोण वितरण आरेख:यह ध्रुवीय आरेख LED के स्थानिक विकिरण पैटर्न को दर्शाता है। 120 डिग्री चौड़े दृश्य कोण वाले टॉप-व्यू LED के लिए, वक्र एक चौड़े, लैम्बर्टियन-जैसे वितरण को प्रदर्शित करेगा, जहां तीव्रता 0 डिग्री (LED सतह के लंबवत) पर सबसे अधिक होती है और किनारों की ओर सुचारू रूप से कम होती जाती है। ऑप्टिकल घटकों को डिजाइन करने और प्रकाश समरूपता को समझने के लिए यह पैटर्न महत्वपूर्ण है।
6. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
6.1 पैकेज आयाम
2016 SMD पैकेज का नाममात्र आकार लंबाई 2.0mm, चौड़ाई 1.6mm और ऊंचाई 0.75mm है। नीचे का दृश्य पैड लेआउट और ध्रुवीयता चिह्न दिखाता है। एनोड और कैथोड पैड स्पष्ट रूप से पहचाने गए हैं, कैथोड आमतौर पर पैकेज पर एक निशान या कटे हुए कोने से इंगित किया जाता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, आयाम सहनशीलता ±0.1mm है।
6.2 ध्रुवीयता पहचान
सही ध्रुवीयता अत्यंत महत्वपूर्ण है। कैथोड टर्मिनल की पहचान के लिए पैकेज में एक दृश्य चिह्न (उदाहरण के लिए, एक बिंदु, रेखा या चम्फर) शामिल होता है। असेंबली के दौरान गलत प्लेसमेंट को रोकने के लिए पैड पैटर्न असममित होता है।
7. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त विस्तृत रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीट:60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक गर्म करें।
- हीटिंग रेट:पीक तापमान तक पहुँचने की अधिकतम दर 3°C/सेकंड है।
- Liquidus time (TL=217°C):60-150 seconds.
- Package peak temperature (TP):अधिकतम 260°C.
- TP:±5°C के भीतर समय:
- अधिकतम 30 सेकंड.शीतलन दर:
- अधिकतम 6°C/सेकंड।कुल चक्र समय:
25°C से शिखर तापमान तक अधिकतम 8 मिनट।
- 7.2 महत्वपूर्ण सावधानियांरिफ्लो सोल्डरिंग सीमाएँ:
- सिफारिश है कि LED दो बार से अधिक रिफ्लो सोल्डरिंग के अधीन न हों। यदि पहली सोल्डरिंग के 24 घंटे बाद दूसरी रिफ्लो सोल्डरिंग की जाती है, तो LED क्षतिग्रस्त हो सकता है।वेल्डिंग के बाद मरम्मत:
- रिफ्लो वेल्डिंग के बाद, LED पर मरम्मत (जैसे कि सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करके) नहीं की जानी चाहिए, क्योंकि स्थानीय ताप क्षति का कारण बन सकता है।बिजली की खपत:
एप्लिकेशन के थर्मल डिज़ाइन में सावधानी बरतनी चाहिए ताकि बिजली की खपत पूर्ण अधिकतम रेटेड मूल्य से अधिक न हो, क्योंकि यह सीधे जंक्शन तापमान और जीवनकाल को प्रभावित करती है।
8. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
8.1 टेप और रील पैकेजिंग
- स्वचालित सतह माउंट असेंबली की सुविधा के लिए, एलईडी को एम्बॉस्ड कैरियर टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है।कैरियर टेप आयाम:
- फीडर उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए स्पष्ट रूप से निर्धारित किए गए हैं।रील क्षमता:
- प्रति रील अधिकतम 5000 टुकड़े।संचयी सहनशीलता:
10 पिचों की संचयी सहनशीलता ±0.2mm है।
8.2 बाहरी पैकेजिंग
- परिवहन और भंडारण के लिए रील को आगे बक्सों में पैक किया जाता है।बॉक्स क्षमता:
- मानक विन्यास प्रति बॉक्स 10 रोल है, प्रति बॉक्स 30 रोल या 60 रोल का विकल्प भी उपलब्ध है।लेबल:
बॉक्स और आंतरिक बैग पर महत्वपूर्ण जानकारी वाले लेबल लगे होते हैं, जिनमें पार्ट नंबर, निर्माण तिथि कोड, बैच नंबर, मात्रा और उत्पाद मापदंड शामिल होते हैं। घटकों की सुरक्षा के लिए नमी-रोधी बैग में एक डिसिकेंट शामिल होता है।
9. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
9.1 LED Driver
LED एक करंट-चालित डिवाइस है। स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत के बजाय कॉन्स्टेंट करंट स्रोत का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। ड्राइवर को आवश्यक ऑपरेटिंग करंट (उदाहरण के लिए, 40mA की रेटेड स्पेसिफिकेशन) प्रदान करते हुए, पूर्ण अधिकतम रेटिंग के भीतर रहने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग जानकारी ड्राइवर के लिए आवश्यक वोल्टेज हेडरूम की गणना करने के लिए उपयोगी है।
9.2 Thermal Management
बढ़ी हुई थर्मल डिसिपेशन क्षमता वाले पैकेज का उपयोग करने के बावजूद, प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए प्रभावी गर्मी प्रबंधन महत्वपूर्ण बना रहता है। पीसीबी लेआउट में एलईडी के पैड से जुड़ने के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्र (थर्मल पैड) का उपयोग किया जाना चाहिए, ताकि जंक्शन से गर्मी को दूर ले जाया जा सके। अधिकतम रेटेड करंट या उसके करीब करंट पर संचालन अधिक गर्मी उत्पन्न करता है, जिसके लिए जंक्शन तापमान (Tj) को उसकी 110°C अधिकतम सीमा से काफी नीचे बनाए रखने हेतु अधिक सक्रिय थर्मल डिज़ाइन की आवश्यकता होती है।
9.3 ऑप्टिकल एकीकरण
120 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल इन एलईडी को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें सेकेंडरी ऑप्टिक्स की आवश्यकता के बिना चौड़े, विसरित प्रकाश की आवश्यकता होती है। फोकस्ड बीम के लिए, प्राथमिक ऑप्टिक्स (लेंस) या रिफ्लेक्टर की आवश्यकता होती है। 2016 पैकेज का छोटा लाइट सोर्स साइज ऑप्टिकल नियंत्रण के लिए अनुकूल है।
10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- मोनोक्रोमैटिक SMD LED क्षेत्र में, T20/2016 श्रृंखला निम्नलिखित विशिष्ट लाभों के साथ अपनी स्थिति रखती है:छोटे पैकेजों (जैसे 0603, 0402) की तुलना में:
- अपने बड़े आकार के कारण, यह काफी अधिक प्रकाश उत्पादन और बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है, जिससे यह उच्च शक्ति वाले सामान्य प्रकाश व्यवस्था कार्यों के लिए उपयुक्त हो जाता है, न कि केवल संकेतक प्रकाश कार्यों के लिए।बड़े पैकेजों (जैसे 5050, 7070) के साथ तुलना:
- स्थान-सीमित डिज़ाइनों के लिए अधिक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट प्रदान करता है, जबकि फिर भी पर्याप्त लुमेन आउटपुट देता है, आकार और प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाता है।थर्मल प्रबंधन में सुधार:
- यह स्पष्ट रूप से उल्लेख किया गया है कि उन्नत थर्मल पैकेज डिज़ाइन कई मानक एलईडी पैकेजों से एक महत्वपूर्ण अंतर है, जिसका अर्थ है निरंतर संचालन के तहत बेहतर विश्वसनीयता।व्यापक बिनिंग:
लुमेन आउटपुट, वेवलेंथ और वोल्टेज के लिए विस्तृत बिनिंग डिजाइनरों को उच्च स्थिरता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक उपकरण प्रदान करती है, और सभी एलईडी श्रृंखलाओं की इतनी सख्त परिभाषा नहीं होती।
11. सामान्य प्रश्न (FAQ)
11.1 "Typical" और "Minimum" ल्यूमिनस फ्लक्स में क्या अंतर है?
"Typical" परीक्षण स्थितियों के तहत उत्पादन में औसत या सबसे सामान्य आउटपुट का प्रतिनिधित्व करता है। "Minimum" गारंटीकृत निचली सीमा है; कोई भी LED जो विनिर्देशों का अनुपालन करता है, इस स्तर या उससे ऊपर संचालित होगा। डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग में न्यूनतम चमक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सुनिश्चित करने हेतु सबसे खराब स्थिति की गणना में "Minimum" का उपयोग करना चाहिए।
11.2 क्या मैं इस LED को लगातार अधिकतम 50mA धारा पर चला सकता हूँ?
हालांकि पूर्ण अधिकतम रेटिंग 50mA है, लेकिन इस स्तर पर निरंतर संचालन से अधिकतम ऊष्मा उत्पन्न होगी और विशेष ताप प्रबंधन के बिना जंक्शन तापमान को इसकी सीमा तक धकेल सकता है। इष्टतम जीवनकाल और स्थिर प्रदर्शन के लिए, परीक्षण धारा 40mA या उससे कम पर संचालन करने, या 50mA पर तापीय प्रदर्शन का सावधानीपूर्वक सिमुलेशन करने की सिफारिश की जाती है।
11.3 सही LED ऑर्डर करने के लिए पार्ट नंबर की व्याख्या कैसे करें?
आपको पार्ट नंबर कोडिंग सिस्टम तालिका का संदर्भ लेना चाहिए। आपको अपनी आवश्यकताओं के अनुसार प्रत्येक प्लेसहोल्डर (X1 से X10) को परिभाषित करने की आवश्यकता है: पैकेज प्रकार (20 का अर्थ 2016 है), वांछित रंग/तरंगदैर्ध्य, वांछित लुमेन आउटपुट बिन, वोल्टेज बिन और विशिष्ट रंग कोड (उदाहरण के लिए, ERP मानक के लिए F)। सटीक ऑर्डर के लिए कृपया पूरी तरह से निर्मित पार्ट नंबर अपने आपूर्तिकर्ता को प्रदान करें।
11.4 24 घंटे के बाद दूसरी बार रीफ्लो सोल्डरिंग की सलाह क्यों नहीं दी जाती है?
यह नमी संवेदनशीलता से संबंधित हो सकता है। SMD पैकेज वायुमंडल से नमी अवशोषित करते हैं। तीव्र रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी वाष्पित हो जाती है और आंतरिक परतों के अलग होने या दरार पड़ने ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) का कारण बन सकती है। यदि घटक को नमी-रोधी बैग से निकालने के बाद एक विशिष्ट समय सीमा के भीतर सोल्डर नहीं किया जाता है, या बहुत लंबे समय तक खुला रखा जाता है, तो दूसरी रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले नमी हटाने के लिए बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है। यह सावधानी विशिष्ट हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किए बिना इस अभ्यास से पूरी तरह बचने की सलाह देकर प्रक्रिया को सरल बनाती है।
12. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- परिदृश्य: एक सजावटी RGB वॉल वॉशिंग लाइट डिज़ाइन करना।घटक चयन:
- इंजीनियर T20 श्रृंखला से लाल, हरा और नीला LED चुनते हैं। वे विशिष्ट तरंगदैर्ध्य ग्रेड (उदाहरण के लिए, 625-630nm लाल, 525-530nm हरा, 465-470nm नीला) का चयन करते हैं ताकि वांछित कलर गैमट प्राप्त किया जा सके। वे संतुलित चमक प्राप्त करने के लिए मध्यम लुमेन आउटपुट ग्रेड (उदाहरण के लिए, कोड AC या AD) भी चुनते हैं।सर्किट डिजाइन:
- तीन स्वतंत्र कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर डिजाइन किए गए, प्रत्येक रंग चैनल के लिए एक, जो 40mA पर सेट किए गए। डेटाशीट में अधिकतम VF (उदाहरण के लिए, हरे/नीले के लिए 3.4V) और कुछ मार्जिन के आधार पर ड्राइवर आउटपुट वोल्टेज हेडरूम निर्धारित किया गया।PCB लेआउट:
- LED को PCB पर रखा गया है और इसके थर्मल पैड से पर्याप्त कॉपर पोर क्षेत्र से जोड़ा गया है। लेआउट सही सोल्डरिंग और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए आयाम चित्र में अनुशंसित पैड पैटर्न का पालन करता है।थर्मल विश्लेषण:
- बंद ल्यूमिनेयर को ध्यान में रखते हुए, इंजीनियरों ने जंक्शन से पर्यावरण तक अपेक्षित थर्मल प्रतिरोध की गणना की। उन्होंने सुनिश्चित किया कि कई LED के एक साथ चालू होने पर भी अनुमानित जंक्शन तापमान लंबी आयु के लिए 85°C से नीचे बना रहे।असेंबली:
पीसीबी असेंबली सख्ती से निर्धारित रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल के अनुसार की गई। नमी संबंधी समस्याओं से बचने के लिए, एलईडी को बैग खोलने के बाद सुझाए गए समय सीमा के भीतर उपयोग किया गया।
13. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस घटना को विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन कहा जाता है। T20 श्रृंखला जैसे एकवर्णी LED में, एक अर्धचालक चिप (आमतौर पर AlInGaP (लाल/पीले के लिए) या InGaN (नीले/हरे के लिए) जैसी सामग्रियों से निर्मित) आंतरिक रूप से संलग्न होती है। जब चिप के बैंडगैप वोल्टेज से अधिक का अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। अर्धचालक की विशिष्ट सामग्री संरचना और संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। पैकेजिंग का कार्य चिप की सुरक्षा करना, विद्युत कनेक्शन प्रदान करना और प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए फॉस्फर (सफेद LED के लिए) या पारदर्शी गुंबद/लेंस शामिल करना है। 2016 पैकेजिंग का डिज़ाइन इस प्रकाश को प्रभावी ढंग से निकालने और गैर-विकिरण पुनर्संयोजन और प्रतिरोध द्वारा उत्पन्न ऊष्मा का प्रबंधन करने पर केंद्रित है।
14. प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्तियाँ
- T20 series जैसे SMD LED के विकास में कई प्रमुख उद्योग प्रवृत्तियों का पालन किया जाता है:दक्षता वृद्धि (लुमेन/वाट):
- सामग्री विज्ञान और चिप डिजाइन में निरंतर सुधार उच्च दीप्तिमान दक्षता को बढ़ावा दे रहे हैं, जिसका अर्थ है कि प्रति इकाई खपत की गई विद्युत ऊर्जा से अधिक प्रकाश उत्पादन होता है।लघुकरण और उच्च शक्ति:
- प्रवृत्ति यह है कि अधिक प्रकाश उत्पादन को छोटे पैकेज में समाहित किया जाए, जैसा कि 2016 के उत्तराधिकारियों (जैसे 1010 या उससे भी छोटे चिप्स) में देखा गया है। इससे उत्पाद डिजाइन अधिक पतला हो जाता है।बढ़ी हुई विश्वसनीयता और ताप प्रबंधन:
- शक्ति घनत्व में वृद्धि के साथ, जंक्शन तापमान को बेहतर ढंग से प्रबंधित करने के लिए उन्नत पैकेजिंग सामग्री (उदाहरण के लिए, सिरेमिक सबस्ट्रेट्स, उच्च तापीय चालकता वाले मोल्डिंग कंपाउंड्स) का उपयोग किया जा रहा है, जो LED के जीवनकाल को प्रभावित करने वाला प्रमुख कारक है।मानकीकरण और ग्रेडिंग:
- उद्योग अधिक सटीक और मानकीकृत ग्रेडिंग प्रणालियों की ओर बढ़ रहा है, जो डिजाइनरों को पूर्वानुमेय प्रदर्शन प्रदान करती हैं, यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें हजारों इकाइयों के बीच रंग और चमक की एकरूपता की आवश्यकता होती है।स्मार्ट और एकीकृत एलईडी:
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (Kelvin), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Fidelity Deviation (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon ke saath sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang-ka (hue) ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | यह दर्शाता है कि LED से उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता कैसे वितरित होती है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, एकाधिक LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च ऊष्मीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थिरवैद्युत निरोधी उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| प्रकाश क्षय (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रहने वाली चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC गर्मी प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक हीट डिसिपेशन बेहतर, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग भेद के आधार पर श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | Life Extrapolation Standard | Estimating lifespan under actual use conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाज़ार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy Efficiency and Performance Certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |