सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 उत्पाद विवरण
- 1.2 मुख्य विशेषताएँ एवं लाभ
- 1.3 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 विद्युत एवं प्रकाशिक विशेषताएँ
- 2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 3.1 IV वक्र एवं सापेक्ष तीव्रता
- 3.2 तापमान निर्भरता
- 3.3 स्पेक्ट्रम विशेषताएँ
- 3.4 विकिरण पैटर्न
- 4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 4.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता
- 4.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन
- 5. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
- 5.1 SMT रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश
- 5.2 संचालन एवं भंडारण सावधानियाँ
- 6. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 6.1 मानक पैकेजिंग विशिष्टताएँ
- 6.2 नमी-रोधी पैकेजिंग एवं लेबल
- 7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 7.2 PCB लेआउट और थर्मल प्रबंधन
- 8. विश्वसनीयता और गुणवत्ता आश्वासन
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
- LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
- 1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- 2. विद्युत मापदंड
- तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक सरफेस माउंट ऑरेंज LED की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण सामान्य संकेतक प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें चौड़ा देखने का कोण है और यह मानक SMT असेंबली प्रक्रिया के साथ संगत है। यह एक कॉम्पैक्ट, RoHS-अनुपालन घटक है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन के लिए उपयुक्त है।
1.1 उत्पाद विवरण
यह LED एक रंग प्रकाश उत्सर्जक डायोड है जो एक ऑरेंज सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करके निर्मित है। इसे एक मिनिएचर सरफेस माउंट पैकेज में संलग्न किया गया है, जिसका आयाम 1.6 मिमी (लंबाई) x 0.8 मिमी (चौड़ाई) x 0.7 मिमी (ऊंचाई) है। यह छोटा आकार इसे स्थान-सीमित अनुप्रयोगों जैसे मोबाइल उपकरणों, कंट्रोल पैनलों और प्रतीक बैकलाइटिंग के लिए आदर्श बनाता है।
1.2 मुख्य विशेषताएँ एवं लाभ
- अत्यधिक चौड़ा देखने का कोण:इस उपकरण का विशिष्ट देखने का कोण (2θ1/2) 140 डिग्री है, जो विभिन्न स्थानों से उच्च दृश्यता सुनिश्चित करता है।
- एसएमटी संगतता:सभी मानक सतह माउंट प्रौद्योगिकी असेंबली और रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए पूर्णतः उपयुक्त।
- आर्द्रता संवेदनशीलता:आर्द्रता संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल) 3 है, जो सोल्डरिंग से पहले विशिष्ट हैंडलिंग और बेकिंग आवश्यकताओं को परिभाषित करता है।
- पर्यावरण अनुपालन:यह उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है।
1.3 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी बहुमुखी है और कई अनुप्रयोगों में उपयोग की जा सकती है, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक उपकरणों में स्थिति और बिजली संकेतक।
- नियंत्रण पैनलों पर स्विच, बटन और प्रतीक प्रदर्शन के लिए बैकलाइट।
- कॉम्पैक्ट नारंगी प्रकाश स्रोत की आवश्यकता वाला सामान्य प्रकाश व्यवस्था।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
निम्नलिखित भाग निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों (Ts=25°C) के तहत LED के प्रदर्शन गुणों का विस्तृत विश्लेषण करता है।
2.1 विद्युत एवं प्रकाशिक विशेषताएँ
प्रमुख प्रदर्शन संकेतक नीचे दी गई तालिका में परिभाषित किए गए हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी माप 20mA की अग्र धारा (IF) पर किए गए हैं।
- अग्र वोल्टेज (VF):LED के संचालन के दौरान वोल्टेज ड्रॉप। इसे तीन ग्रेडों में वर्गीकृत किया गया है: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), और D0 (2.2-2.4V)। यह डिजाइनरों को सुसंगत वोल्टेज विशेषताओं वाले LED का चयन करने में सक्षम बनाता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD):प्रकाश के अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करता है। इसे E00 (620-625nm) और F00 (625-630nm) में वर्गीकृत किया गया है, जो विशिष्ट नारंगी रंगों के अनुरूप है।
- दीप्त तीव्रता (IV):उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा, जिसे मिलिकैंडेला (mcd) में मापा जाता है। यह कई ग्रेड प्रदान करता है: G20 (120-150 mcd), 1AW (150-200 mcd), 1AT (200-260 mcd) और 1AU (260-330 mcd)। चमक की आवश्यकताओं के आधार पर चयन के लिए यह ग्रेडिंग प्रणाली उपलब्ध है।
- स्पेक्ट्रल हाफ-बैंडविड्थ (Δλ):15nm का विशिष्ट मान, जो नारंगी प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):140 डिग्री, जो वाइड-एंगल उत्सर्जन विशेषता की पुष्टि करता है।
- रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) पर 5V, अधिकतम लीकेज करंट 10 μA है।
- थर्मल रेजिस्टेंस (RTHJ-S):जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस 450 °C/W है, जो थर्मल मैनेजमेंट गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जहां स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे आगे संचालन की गारंटी नहीं है।
- पावर डिसिपेशन (Pd):72 mW
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):30 mA
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):60 mA (पल्स शर्तों के तहत: 0.1ms पल्स चौड़ाई, 1/10 ड्यूटी साइकिल)
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध:2000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल)
- कार्य तापमान (Topr):-40°C से +85°C
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +85°C
- अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj):95°C
महत्वपूर्ण डिज़ाइन नोट:यह सुनिश्चित करने के लिए कि जंक्शन तापमान 95°C से अधिक न हो, अनुप्रयोग की वास्तविक थर्मल स्थितियों (PCB लेआउट, परिवेश तापमान) के आधार पर अधिकतम अनुमत निरंतर धारा निर्धारित की जानी चाहिए।
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
प्रदान किए गए ग्राफ़ विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार को समझने के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
3.1 IV वक्र एवं सापेक्ष तीव्रता
फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र एक विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। सापेक्ष तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है, जो अनुशंसित कार्य सीमा के भीतर लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, और अत्यधिक उच्च धाराओं पर संतृप्ति या दक्षता में गिरावट हो सकती है।
3.2 तापमान निर्भरता
लीड तापमान बनाम सापेक्ष तीव्रता और लीड तापमान बनाम फॉरवर्ड करंट के ग्राफ थर्मल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। वे दर्शाते हैं कि कैसे एलईडी लीड (जंक्शन का प्रतिनिधित्व करने वाला) तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। इसी तरह, फॉरवर्ड वोल्टेज में एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है।
3.3 स्पेक्ट्रम विशेषताएँ
डोमिनेंट वेवलेंथ बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र दर्शाता है कि करंट के साथ बहुत कम परिवर्तन होता है, जो अच्छे रंग स्थिरता का संकेत देता है। सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य ग्राफ स्पेक्ट्रल पावर वितरण को दर्शाता है, जो डोमिनेंट वेवलेंथ (जैसे 625nm) पर केंद्रित होता है और निर्दिष्ट 15nm हाफ बैंडविड्थ होता है।
3.4 विकिरण पैटर्न
विकिरण पैटर्न आरेख (चित्र 1-12) 140-डिग्री देखने के कोण के साथ एक व्यापक, लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न की स्पष्ट पुष्टि करता है, जो केंद्रीय अक्ष के साथ कोण के एक फलन के रूप में सापेक्ष तीव्रता दर्शाता है।
4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
4.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता
LED का आयताकार फुटप्रिंट 1.6mm x 0.8mm है। कुल ऊंचाई 0.7mm है। जब तक ड्राइंग पर विशेष रूप से अन्यथा निर्दिष्ट नहीं किया गया हो, सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.2mm हैं। विस्तृत शीर्ष दृश्य, तल दृश्य और पार्श्व दृश्य सटीक ज्यामिति को परिभाषित करते हैं।
4.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन
कैथोड (नकारात्मक) टर्मिनल को पैकेज के तल दृश्य पर एक चिह्नित कोने या हरे रंग के संकेतक द्वारा पहचाना जाता है। पिक-एंड-प्लेस असेंबली के दौरान विश्वसनीय सोल्डरिंग और सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट प्रदान किया गया है। पैड डिजाइन सोल्डर फिलेट गठन और ताप अपव्यय को ध्यान में रखता है।
5. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
5.1 SMT रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश
यह एलईडी मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी MSL 3 रेटिंग के कारण, फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (≤30°C/60%RH) में, घटक को नमी-रोधी बैग खोलने के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। यदि यह समय सीमा पार हो जाती है, तो अवशोषित नमी को हटाने और "पॉपकॉर्न" क्षति को रोकने के लिए, IPC/JEDEC मानक के अनुसार वेल्डिंग से पहले बेकिंग (उदाहरण के लिए 125°C पर 8 घंटे) की जानी चाहिए। विशिष्ट रीफ्लो प्रोफ़ाइल (प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान, कूलिंग रेट) छोटे SMD घटकों के समान सिफारिशों का पालन करनी चाहिए, आमतौर पर पीक पैकेज बॉडी तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए।
5.2 संचालन एवं भंडारण सावधानियाँ
- एलईडी को हमेशा ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों के साथ संभालें।
- लेंस या पिन पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।
- निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-40°C से +85°C) के भीतर, LED को मूल नमी-रोधी पैकेजिंग में, ठंडी और शुष्क वातावरण में संग्रहित करें।
- LED को ऐसे विलायकों या रसायनों के संपर्क में न लाएं जो एपॉक्सी लेंस को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं।
- सोल्डरिंग करते समय, थर्मल क्षति को रोकने के लिए सोल्डरिंग आयरन टिप के तापमान को नियंत्रित करना और संपर्क समय को न्यूनतम करना सुनिश्चित करें।
6. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
6.1 मानक पैकेजिंग विशिष्टताएँ
LED उद्योग-मानक एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित हैंडलिंग की सुविधा प्रदान करती है। कैरियर टेप के आयाम स्पष्ट रूप से परिभाषित हैं ताकि मानक पिक-एंड-प्लेस उपकरण फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित हो सके। घटकों को रील पर लपेटा जाता है, प्रत्येक रील में 4000 टुकड़े होते हैं। मशीन सेटअप और इन्वेंटरी योजना के लिए रील आयाम (व्यास, चौड़ाई, हब आकार) प्रदान किए जाते हैं।
6.2 नमी-रोधी पैकेजिंग एवं लेबल
रील को सीलबंद नमी-रोधी बैग में पैक किया जाता है, जिसमें ड्रायर और आर्द्रता संकेतक कार्ड शामिल होते हैं, ताकि परिवहन और भंडारण के दौरान MSL स्तर बनाए रखा जा सके। बैग और रील के लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है, जैसे पार्ट नंबर, मात्रा, बैच नंबर और तिथि कोड।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
अधिकांश अनुप्रयोगों में, LED को एक स्थिर धारा स्रोत द्वारा संचालित किया जाता है, या एक करंट-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से बिजली की आपूर्ति के साथ श्रृंखला में जोड़कर संचालित किया जाता है। प्रतिरोध मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (Vबिजली की आपूर्ति- VF) / IFउदाहरण के लिए, 5V पावर स्रोत, C0 ग्रेड के LED (VFलगभग 2.1V) और वांछित IF20mA का उपयोग करते हुए, प्रतिरोध मान लगभग (5 - 2.1) / 0.02 = 145 ओम होगा। एक मानक 150 ओम प्रतिरोधक उपयुक्त होगा।
7.2 PCB लेआउट और थर्मल प्रबंधन
- थर्मल पैड:अनुशंसित पैड पैटर्न का उपयोग करें। थर्मल पैड (यदि लागू हो) या कैथोड/एनोड पैड को PCB पर बड़े तांबे के क्षेत्र से जोड़ने से गर्मी अपव्यय में मदद मिलती है, जंक्शन तापमान कम होता है, और जीवनकाल एवं प्रकाश उत्पादन स्थिरता में सुधार होता है।
- करंट ड्राइव:为了获得最大的可靠性和稳定的光输出,应使用恒流而非恒压驱动LED。如果使用PWM(脉宽调制)进行调光,请确保频率足够高(通常>100Hz)以避免可见闪烁。
- ESD संरक्षण:स्थैतिक विद्युत निर्वहन के प्रति संवेदनशील वातावरण में, भले ही LED स्वयं 2kV HBM के लिए रेटेड हो, अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करने के लिए LED लाइनों पर क्षणिक वोल्टेज दमन उपकरण या श्रृंखला प्रतिरोध जोड़ने पर विचार किया जा सकता है।
8. विश्वसनीयता और गुणवत्ता आश्वासन
विभिन्न पर्यावरणीय दबावों के तहत प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इस उत्पाद को विश्वसनीयता परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजारा गया है। मानक परीक्षण आइटम (जैसा कि दस्तावेज़ में बताया गया है) शामिल हो सकते हैं:
- उच्च तापमान भंडारण जीवन परीक्षण।
- निम्न तापमान भंडारण परीक्षण।
- तापमान चक्र परीक्षण।
- नमी प्रतिरोध परीक्षण।
- सोल्डरिंग ताप प्रतिरोध परीक्षण।
- पिन अखंडता परीक्षण।
उत्पाद की मजबूती सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट परीक्षण शर्तें और पास/फेल मानदंड परिभाषित करता है (उदाहरण के लिए, फॉरवर्ड वोल्टेज या ल्यूमिनस इंटेंसिटी में अनुमेय परिवर्तन)। विफलता निर्धारण मानदंड आमतौर पर परीक्षण के बाद पैरामीटर में अधिकतम अनुमेय विचलन निर्दिष्ट करते हैं (उदाहरण के लिए, ΔVF <±0.2V,ΔIV <±30%)。
9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
सामान्य एलईडी की तुलना में, यह डिवाइस अपने फॉरवर्ड वोल्टेज, प्रमुख तरंगदैर्ध्य और ल्यूमिनस तीव्रता के लिए व्यापक ग्रेडिंग सिस्टम के माध्यम से महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। यह उन अनुप्रयोगों में अधिक कसकर रंग और चमक मिलान को सक्षम बनाता है जिनमें कई एलईडी की आवश्यकता होती है, जैसे स्टेटस बार या बैकलाइट एरे। इसका 140-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल कई मानक एलईडी से बेहतर है जो आमतौर पर संकीर्ण बीम वाले होते हैं, जिससे यह उन अनुप्रयोगों में बेहतर प्रदर्शन करता है जहां ऑफ-एक्सिस दृश्यता महत्वपूर्ण है। निर्दिष्ट MSL रेटिंग और विस्तृत हैंडलिंग निर्देश उच्च उपज विनिर्माण के लिए स्पष्ट मार्गदर्शन प्रदान करते हैं।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
Q1: B0, C0 और D0 वोल्टेज ग्रेड के बीच क्या अंतर है?
A1: ये ग्रेड 20mA पर एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर वर्गीकृत करते हैं। B0 एलईडी में सबसे कम वोल्टेज (1.8-2.0V) होता है, जबकि D0 में सबसे अधिक (2.2-2.4V) होता है। एक ही सर्किट में या एक ही वोल्टेज द्वारा संचालित एरे में एक ही ग्रेड के एलईडी का चयन करने से चमक और करंट खपत में एकरूपता सुनिश्चित होती है।
Q2: क्या मैं इस एलईडी को इसकी अधिकतम निरंतर धारा 30mA पर चला सकता हूं?
A2: हां, लेकिन जब तक चमक की आवश्यकता न हो, इष्टतम जीवनकाल और स्थिरता के लिए ऐसा करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। विशिष्ट 20mA पर चलाने से प्रकाश उत्पादन, दक्षता और तापीय भार के बीच बेहतर संतुलन प्राप्त होता है। यदि 30mA का उपयोग किया जाता है, तो जंक्शन तापमान को 95°C से नीचे रखने के लिए यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि PCB का थर्मल डिज़ाइन उत्कृष्ट हो।
Q3: मेरा एलईडी अपेक्षा से अधिक मंद दिखाई दे रहा है। इसके संभावित कारण क्या हो सकते हैं?
A3: सबसे पहले, ड्राइव करंट सही है या नहीं यह सत्यापित करने के लिए श्रृंखला प्रतिरोध मान या निरंतर धारा स्रोत सेटिंग की जाँच करें। दूसरा, सुनिश्चित करें कि ध्रुवीयता सही है। तीसरा, जांचें कि क्या अधिक गर्मी हो रही है; उच्च जंक्शन तापमान प्रकाश उत्पादन को काफी कम कर देता है। अंत में, पुष्टि करें कि आपने उपयुक्त चमक तीव्रता ग्रेड (उदाहरण के लिए, उच्चतम चमक के लिए 1AU) चुना है।
Q4: नमी संवेदनशीलता स्तर 3 का मेरे उत्पादन पर क्या प्रभाव पड़ता है?
A4: MSL 3 का अर्थ है कि घटक को नमी-रोधी बैग खोलने के बाद, कारखाने के परिवेशी परिस्थितियों (≤30°C/60% RH) में 168 घंटे (7 दिन) तक उजागर किया जा सकता है। यदि इस समय सीमा के भीतर सोल्डरिंग नहीं की जाती है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो सोल्डरिंग को सुरक्षित रूप से करने से पहले, निर्दिष्ट प्रक्रिया (जैसे 125°C पर 8 घंटे बेकिंग) के अनुसार इसे ड्राय बेक ओवन में बेक करना होगा।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए बहु-एलईडी स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना।
इस पैनल को विभिन्न पोर्ट्स की लिंक गतिविधि दर्शाने के लिए 10 नारंगी एलईडी की आवश्यकता है। पेशेवर रूप के लिए एक समान रंग और चमक महत्वपूर्ण है।
- घटक चयन:दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एक ही प्रमुख तरंग दैर्ध्य ग्रेड (जैसे F00: 625-630nm) और एक ही चमक तीव्रता ग्रेड (जैसे 1AT: 200-260 mcd) से एलईडी निर्दिष्ट करें।
- सर्किट डिजाइन:PCB पर 5V पावर रेल का उपयोग करें। 20mA ड्राइव करंट के लिए श्रृंखला रोकनेवाला की गणना करें। औसत VFको 2.1V (C0 ग्रेड) मानते हुए, R = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145Ω। करंट भिन्नता को कम करने के लिए प्रत्येक LED के लिए 150Ω, 1% सहनशीलता वाला रोकनेवाला उपयोग करें।
- PCB लेआउट:LED को एक पंक्ति में व्यवस्थित करें। प्रत्येक LED के कैथोड पैड को शीतलन में सहायता के लिए शीर्ष परत के समर्पित ग्राउंड कॉपर पोर में कनेक्ट करें। माइक्रोकंट्रोलर से 5V पावर और अलग-अलग नियंत्रण सिग्नल रूट करें।
- निर्माण:SMT असेंबली की योजना बनाएं ताकि LED रील को नमी बैग खोलने के बाद 168 घंटे की MSL3 विंडो के भीतर पिक एंड प्लेस मशीन पर लोड और उपयोग किया जा सके।
12. कार्य सिद्धांत
यह एक सेमीकंडक्टर लाइट एमिटिंग डायोड है। जब इसके विशेषता फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल ऑरेंज लाइट एमिटिंग चिप (आमतौर पर AlGaInP जैसी सामग्री पर आधारित) के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है, जिसकी तरंगदैर्ध्य दृश्यमान स्पेक्ट्रम के ऑरेंज भाग (लगभग 620-630nm) से मेल खाती है। एपॉक्सी रेजिन लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और 140 डिग्री के विस्तृत व्यूइंग एंगल को प्राप्त करने के लिए प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
इस तरह के SMD संकेतक LED का समग्र रुझान उच्च दक्षता (प्रति mA धारा अधिक प्रकाश उत्पादन), सख्त ग्रेडिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता, और विश्वसनीयता बनाए रखते या बेहतर करते हुए आगे लघुकरण की ओर है। ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, व्यापक ऑपरेटिंग तापमान सीमा पर भी तेजी से ध्यान दिया जा रहा है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकियां चिप जंक्शन से PCB तक बेहतर थर्मल प्रबंधन प्रदान करने के लिए विकसित हो रही हैं, जिससे उच्च ड्राइव करंट की अनुमति मिलती है या मानक करंट पर जीवनकाल में सुधार होता है।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| 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 ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | सीधे तौर पर प्रकाश साधन की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश साधन पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के विस्तार और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था के माहौल और उपयुक्त परिदृश्यों को निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| रंग सहिष्णुता (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापक, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | एक ही बैच के सभी लाइटिंग फिक्स्चर के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्घ्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगत (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइवर पावर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| ESD Immunity | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्चतर मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, ESD सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक चमक कम होने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| ल्यूमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाना। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | 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 पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग 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 की ताप सहनशीलता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ताप अपव्यय क्षमता बेहतर और आयु लंबी है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर हीट डिसिपेशन 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 फॉस्फर 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। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना 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 ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करना, एक ही ल्यूमिनेयर के भीतर रंग असमानता से बचना। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिकी, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |