सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
- 3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 पिन फॉर्मिंग
- 6.2 भंडारण की स्थिति
- 6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7.2 लेबल जानकारी
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10.1 चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
- 10.2 क्या मैं अधिकतम चमक प्राप्त करने के लिए इस LED को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?
- 10.3 ऑर्डर करते समय ग्रेड कोड (जैसे H1-2, 1b) की व्याख्या कैसे करें?
- 10.4 भंडारण जीवन 3 महीने तक ही क्यों सीमित है? इस अवधि से अधिक होने पर क्या होगा?
- 11. डिज़ाइन केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च परिशुद्धता प्रकाशिकी वाले अंडाकार LED की विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण यात्री सूचना संकेतकों और समान प्रदर्शन प्रणाली अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। इसका मूल डिज़ाइन दर्शन एक स्पष्ट रूप से परिभाषित स्थानिक विकिरण पैटर्न प्रदान करने पर केंद्रित है, जो ग्राफिकल डिस्प्ले में समान प्रकाश व्यवस्था और रंग मिश्रण प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।
इस LED में उच्च चमकदार तीव्रता आउटपुट है, जो इसे बाहरी और उच्च परिवेश प्रकाश वाले वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका अंडाकार लेंस एक प्रमुख विभेदक विशेषता है, जो एक असममित दृश्य कोण बनाता है, जो क्षैतिज संकेतकों के लिए अनुकूलित है। यह विशेषता, 110 डिग्री (एक अक्ष) और 40 डिग्री (लंबवत अक्ष) के चौड़े दृश्य कोण के साथ मिलकर, विभिन्न कोणों से उत्कृष्ट दृश्यता सुनिश्चित करती है। पैकेजिंग सामग्री यूवी-प्रतिरोधी एपॉक्सी राल का उपयोग करती है, जो सूर्य के प्रकाश के संपर्क में दीर्घकालिक विश्वसनीयता और रंग स्थिरता को बढ़ाती है, जो बाहरी विज्ञापन और परिवर्तनीय सूचना संकेतकों के लिए महत्वपूर्ण है।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
यह उपकरण विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सख्त विद्युत और तापीय सीमाओं के भीतर कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती है जिनके अतिक्रमण से स्थायी क्षति हो सकती है।
- फॉरवर्ड करंट (IF):30 mA (DC). यह लगाए जा सकने वाली अधिकतम निरंतर धारा है।
- पल्स फॉरवर्ड करंट (IFP):100 mA, 1/10 ड्यूटी साइकिल और 1kHz आवृत्ति की पल्स स्थितियों के तहत अनुमति प्राप्त है। यह कम समय के लिए उच्च चमक संचालन की अनुमति देता है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स बायस में एलईडी जंक्शन को क्षति पहुँच सकती है।
- पावर डिसिपेशन (Pd):100 mW. यह पैरामीटर कुल विद्युत शक्ति को सीमित करता है जो ऊष्मा में परिवर्तित हो सकती है।
- ऑपरेटिंग एवं स्टोरेज तापमान:डिवाइस -40°C से +85°C पर कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C पर संग्रहीत किया जा सकता है।
- सोल्डरिंग तापमान:260°C तक 5 सेकंड तक सहन कर सकता है, मानक लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD):1000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) सहन कर सकता है, जो मध्यम स्तर के ESD संरक्षण को दर्शाता है। उचित ESD संचालन प्रक्रियाओं का पालन करने की अभी भी सिफारिश की जाती है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA), LED के मूल प्रदर्शन को परिभाषित करता है।
- दीप्त तीव्रता (IV):सीमा न्यूनतम 720 mcd से अधिकतम 1450 mcd तक है। इस सीमा के भीतर विशिष्ट मान उच्च चमक प्रदान करते हैं।
- देखने का कोण (2θ1/2):असममित, 110° x 40° है। बड़ा 110° कोण आमतौर पर चौड़े क्षैतिज दृश्य के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि 40° कोण अधिक केंद्रित ऊर्ध्वाधर बीम प्रदान करता है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):विशिष्ट मान 468 nm, स्पेक्ट्रमी शक्ति उत्सर्जन के अधिकतम बिंदु को दर्शाता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):सीमा 465 nm से 475 nm तक। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किए जाने वाले प्रकाश के रंग (नीला) को परिभाषित करता है।
- स्पेक्ट्रल आधा-चौड़ाई (Δλ):विशिष्ट मान 26 nm। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को मापता है; संकीर्ण चौड़ाई अधिक संतृप्त नीले रंग को दर्शाती है।
- Forward Voltage (VF):At 20mA, it ranges from 2.8V to 3.6V. This is crucial for driving circuit design to ensure proper current regulation.
- Reverse Current (IR):At VR=5V, it is a maximum of 50 μA, indicating good junction quality.
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण
20mA पर मापी गई प्रकाश तीव्रता के आधार पर, LED को चार ग्रेड (G2, H1, H2, J1) में वर्गीकृत किया गया है।
- G2:720 ~ 860 mcd
- H1:860 ~ 1030 mcd
- H2:1030 ~ 1210 mcd
- J1:1210 ~ 1450 mcd
मापन अनिश्चितता ±10% है। डिजाइनर विशिष्ट ब्राइटनेस स्तर या एकरूपता प्राप्त करने के लिए डिस्प्ले के लिए विशिष्ट ग्रेड का चयन कर सकते हैं।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
रंग एकरूपता चार तरंगदैर्ध्य ग्रेड (1a, 1b, 2a, 2b) के माध्यम से प्रबंधित की जाती है।
- 1a:465.0 ~ 467.5 nm
- 1b:467.5 ~ 470.0 nm
- 2a:470.0 ~ 472.5 nm
- 2b:472.5 ~ 475.0 nm
मापन अनिश्चितता ±1.0 nm है। यह ग्रेडिंग सटीक रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है, जैसे कि पूर्ण-रंग साइनेज में नीले रंग को अन्य रंगों के साथ मिलाना।
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
ड्राइवर डिज़ाइन और पावर मैनेजमेंट में सहायता के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज को चार ग्रेड (0, 1, 2, 3) में विभाजित किया गया है।
- 0:2.8 ~ 3.0 V
- 1:3.0 ~ 3.2 V
- 2:3.2 ~ 3.4 V
- 3:3.4 ~ 3.6 V
मापन अनिश्चितता ±0.1V है। समान वोल्टेज रेंज से LED का उपयोग करने से श्रृंखला या समानांतर सरणियों में करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना सरल हो जाती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषता वक्रों का संदर्भ दिया गया है। हालांकि पाठ में विशिष्ट चार्ट प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन इस प्रकार के एलईडी के मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:
- सापेक्ष चमक तीव्रता vs. फॉरवर्ड करंट (I-V curve):यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट में वृद्धि के साथ बदलता है, आमतौर पर अधिकतम रेटेड करंट तक पहुंचने से पहले लगभग रैखिक संबंध दिखाता है। यह स्थिर चमक के लिए निरंतर करंट ड्राइव के महत्व को उजागर करता है।
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह प्रकाश उत्पादन में थर्मल डेरेटिंग को दर्शाता है। चमक तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है, जो सीलबंद संकेतकों में थर्मल प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण पहलू है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान:VFका नकारात्मक तापमान गुणांक प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज तापमान में वृद्धि के साथ घटता है, जो सरल प्रतिरोध-आधारित ड्राइव सर्किट के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का ग्राफ, लगभग 468 nm पर शिखर और 26 nm की अर्ध-चौड़ाई दर्शाता है, जो नीले प्रकाश उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
- दृष्टिकोण मोड:एक ध्रुवीय आरेख, जो असममित विकिरण पैटर्न (110° x 40°) को दर्शाता है, जो आवश्यक स्थान पर प्रकाश को निर्देशित करने वाले ऑप्टिकल डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
यह LED एक विशिष्ट अंडाकार लेंस पैकेज में निर्मित है। डेटाशीट में प्रमुख आयामी विवरण शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर (mm) में हैं।
- मानक सहिष्णुता ±0.25 mm है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूज़न 1.5 mm है।
- कनेक्शन रिब काटने के बाद, यह हिस्सा नंगे तांबे की मिश्र धातु को उजागर करता है। यदि असेंबली या सुरक्षात्मक कोटिंग लगाते समय इसे ठीक से संरक्षित नहीं किया जाता है, तो यह क्षेत्र ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील हो सकता है।
सटीक आयाम चित्र का उल्लेख किया गया है, लेकिन पाठ में इसका विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है। यह पैकेज थ्रू-होल माउंटिंग (DIP) के लिए डिज़ाइन किया गया है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 पिन फॉर्मिंग
- आंतरिक चिप और बॉन्डिंग तारों पर तनाव से बचने के लिए, मोड़ एपॉक्सी एलईडी के आधार से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर होना चाहिए।
- पिन फॉर्मिंग अवश्य पूरी होनी चाहिएसोल्डरिंग प्रक्रियासे पहले पूरी की जानी चाहिए।
- LED पैकेज पर तनाव डालने से बचें।
- लीड फ्रेम को कमरे के तापमान पर काटें। उच्च तापमान पर काटने से थर्मल शॉक हो सकता है।
- पीसीबी छेद एलईडी पिन के साथ सटीक रूप से संरेखित होने चाहिए। गलत संरेखण से पिन पर तनाव पैदा होता है जो एपॉक्सी और एलईडी के प्रदर्शन को कम कर देता है।
6.2 भंडारण की स्थिति
- अनुशंसित भंडारण शर्तें: ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH)।
- इस शर्त के तहत अधिकतम शेल्फ जीवन: शिपमेंट की तारीख से 3 महीने।
- लंबे समय तक भंडारण के लिए (अधिकतम 1 वर्ष), कृपया एलईडी को नाइट्रोजन से भरे और सिलिका जेल युक्त एक सीलबंद कंटेनर में रखें।
- संक्षेपण को रोकने के लिए उच्च आर्द्रता में तेजी से तापमान परिवर्तन से बचें, संक्षेपण से नमी का प्रवेश हो सकता है और सोल्डरिंग के दौरान विफलता ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकती है।
6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
मैन्युअल वेल्डिंग और वेव सोल्डरिंग के लिए विस्तृत सिफारिशें प्रदान की गई हैं।
- सामान्य नियम:सोल्डर पॉइंट से एपॉक्सी एलईडी तक न्यूनतम दूरी 3 मिमी रखें।
- हैंड सोल्डरिंग:सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान ≤300°C (अधिकतम 30W आयरन के लिए)। प्रत्येक पिन के लिए सोल्डरिंग समय ≤3 सेकंड।
- Wave/DIP Soldering:
- Preheating temperature: ≤100°C (Duration ≤60 seconds).
- Solder bath temperature: ≤260°C.
- बाथ में सोल्डरिंग समय: ≤5 सेकंड।
- जब LED उच्च तापमान पर हो, तो पिन पर तनाव लगाने से बचें।
- एक ही LED पर एक से अधिक बार सोल्डरिंग (डिप सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग) न करें।
- सोल्डरिंग के बाद, LED के कमरे के तापमान तक ठंडा होने से पहले, एपॉक्सी लैंप बीड को यांत्रिक आघात/कंपन से बचाएं।
- पीक सोल्डरिंग तापमान से तेजी से ठंडा होने से बचें।
अनुशंसित वेल्डिंग तापमान प्रोफ़ाइल का उल्लेख किया गया है, जो आमतौर पर गर्म होने, प्रीहीटिंग, शिखर तापमान (260°C) और नियंत्रित शीतलन प्रक्रिया को दर्शाता है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
LED को एंटी-स्टैटिक पैकेजिंग में रखा गया है और स्पष्ट लेबल लगे हैं।
- प्राथमिक पैकेजिंग:प्रति एंटीस्टैटिक बैग में 500 टुकड़े।
- द्वितीयक पैकेजिंग:5 बैग एक आंतरिक बॉक्स में पैक किए जाते हैं (कुल 2,500 टुकड़े)।
- तृतीयक पैकेजिंग:10 आंतरिक बॉक्स एक बाहरी कार्टन में पैक किए जाते हैं (कुल 25,000 टुकड़े)।
7.2 लेबल जानकारी
बैग और कार्टन पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:
- CPN (Customer Part Number):ग्राहक का आंतरिक संदर्भ नंबर।
- P/N (उत्पादन भाग संख्या):निर्माता भाग संख्या (उदाहरण के लिए, 5484BN/BADC-AGJA/P/MS).
- QTY (मात्रा):पैकेज में टुकड़ों की संख्या।
- CAT (श्रेणी):चमक तीव्रता और फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग का संयुक्त ग्रेड कोड (उदाहरण के लिए, H1-2)।
- HUE:मुख्य तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग का स्तर कोड (उदाहरण के लिए, 1b)।
- REF (संदर्भ):अतिरिक्त संदर्भ जानकारी।
- LOT No:ट्रेस करने योग्य उत्पादन बैच संख्या।
- Production Place:उत्पादन देश का संकेत करें।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
जैसा कि विनिर्देश में बताया गया है, यह एलईडी निम्नलिखित अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है:
- रंगीन ग्राफिकल पहचान और सूचना बोर्ड:इसकी उच्च तीव्रता और अंडाकार प्रकाश स्पॉट इसे पहचान बैकलाइटिंग या प्रत्यक्ष प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श बनाता है, जिससे पठनीयता सुनिश्चित होती है।
- Variable Message Signs (VMS):इनका उपयोग हाईवे, हवाई अड्डों और सार्वजनिक परिवहन प्रणालियों के लिए किया जाता है। ग्रेडिंग सिस्टम बड़े मल्टी-LED डिस्प्ले पर रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है।
- Commercial Outdoor Advertising:यूवी प्रतिरोधी एपॉक्सी रेजिन और मजबूत डिज़ाइन सूरज और मौसम के संपर्क में आने वाले कठोर बाहरी वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता का समर्थन करते हैं।
- यात्री सूचना पहचानकर्ता:विशिष्ट स्थानिक विकिरण पैटर्न का उद्देश्य लाल और हरे एलईडी के साथ मिश्रित होकर, पूर्ण-रंग डिस्प्ले में विभिन्न रंग बनाना है।
8.2 डिज़ाइन विचार
- ड्राइवर सर्किट:स्थिर संचालन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए 20mA (या चमक/बिजली खपत कम करने के लिए इससे कम) पर सेट किए गए निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग करें। V को ध्यान में रखते हुए श्रृंखला स्ट्रिंग डिज़ाइन करें।Fबिनिंग।
- थर्मल प्रबंधन:यद्यपि प्रत्येक LED की बिजली खपत केवल 100mW है, लेकिन बंद संकेतों में उच्च घनत्व वाली सरणी पर्याप्त मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न करती है। प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल बनाए रखने के लिए, जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने हेतु पर्याप्त वेंटिलेशन या हीट सिंकिंग सुनिश्चित करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:110° x 40° के दृष्टिकोण का उपयोग करें। निर्देशित एलईडी को इस प्रकार संरेखित करें कि 110° अक्ष आवश्यक क्षैतिज दृश्य क्षेत्र को कवर करे। आवश्यकता होने पर, प्रकाश पुंज को और आकार देने के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी (डिफ्यूज़र, लेंस) का उपयोग किया जा सकता है।
- ईएसडी सुरक्षा:हालांकि ईएसडी रेटिंग 1kV है, फिर भी हैंडलिंग और असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ईएसडी सावधानियों को लागू करना आवश्यक है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
हालांकि डेटाशीट में अन्य मॉडलों से सीधी तुलना नहीं की गई है, लेकिन इस LED की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:
- अंडाकार लेंस बनाम मानक गोलाकार लेंस:मुख्य अंतर बिंदु। अंडाकार लेंस एक आयताकार विकिरण पैटर्न उत्पन्न करता है, जो गोलाकार लेंस के गोलाकार स्पॉट की तुलना में आयताकार साइनेज क्षेत्र को रोशन करने के लिए अधिक कुशल है, जिससे प्रकाश की बर्बादी कम होती है।
- मिश्रित रंग के लिए मेल खाता विकिरण पैटर्न:डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि विकिरण पैटर्न लाल/हरे/नीले मिश्रण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। यह आरजीबी पिक्सेल क्लस्टर में विभिन्न देखने के कोणों पर समान रंग मिश्रण सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक ऑप्टिकल डिजाइन को दर्शाता है।
- उच्च तीव्रता ग्रेडिंग:1450mcd तक की उच्च चमक विकल्प प्रदान करता है, जो धूप में पठनीय अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
- यूवी प्रतिरोधी एपॉक्सी रेजिन:बाहरी उपयोग में लंबी आयु के लिए महत्वपूर्ण है, यह समय के साथ पैकेजिंग सामग्री के पीले पड़ने और प्रकाश संचरण में कमी को रोकता है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
10.1 चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
शिखर तरंगदैर्ध्य (λp~468 nm)यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED अधिकतम प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है।प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd465-475 nm)यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का रंग LED के रंग के समान मानव आँख को प्रतीत होता है। डिस्प्ले में रंग विनिर्देशन के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।
10.2 क्या मैं अधिकतम चमक प्राप्त करने के लिए इस LED को 30mA पर लगातार चला सकता हूँ?
हाँ, 30mA पूर्ण अधिकतम निरंतर अग्र धारा है। हालाँकि, अधिकतम रेटेड मान पर संचालन से अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है और समय के साथ प्रकाश अभिवाह में क्षय तेज हो सकता है। इष्टतम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए, परीक्षण धारा 20mA या उससे कम पर चलाने की सलाह दी जाती है, जब तक कि उच्च चमक महत्वपूर्ण न हो और ऊष्मा प्रबंधन उत्कृष्ट न हो।
10.3 ऑर्डर करते समय ग्रेड कोड (जैसे H1-2, 1b) की व्याख्या कैसे करें?
"CAT" कोड (उदाहरण के लिए, H1-2) ल्यूमिनस तीव्रता बिन (H1 = 860-1030 mcd) और अग्र वोल्टेज बिन (2 = 3.2-3.4V) को जोड़ता है। "HUE" कोड (उदाहरण के लिए, 1b = 467.5-470.0 nm) प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन निर्दिष्ट करता है। इन बिनों को निर्दिष्ट करने से यह सुनिश्चित होता है कि आपको कसकर समूहीकृत प्रदर्शन विशेषताओं वाले LED प्राप्त हों, जिससे एक समान प्रदर्शन प्राप्त हो।
10.4 भंडारण जीवन 3 महीने तक ही क्यों सीमित है? इस अवधि से अधिक होने पर क्या होगा?
मानक कारखाना स्थितियों (≤30°C/70%RH) के तहत 3 महीने की सीमा प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन के माध्यम से नमी के अवशोषण को रोकने के लिए है। 3 महीने के बाद, नमी का स्तर सोल्डरिंग के लिए सुरक्षा सीमा से अधिक हो सकता है, जिससे उच्च तापमान रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान आंतरिक डिलैमिनेशन या दरार पड़ने का जोखिम ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) होता है। लंबे समय तक भंडारण के लिए, नाइट्रोजन-परिपूर्ण शुष्क वातावरण नमी के प्रवेश को रोकता है, जिससे सुरक्षित भंडारण समय एक वर्ष तक बढ़ जाता है।
11. डिज़ाइन केस स्टडी
परिदृश्य: एक उच्च चमक वाला आउटडोर वेरिएबल मैसेज साइन (VMS) डिज़ाइन करना
- आवश्यकता विश्लेषण:पहचान चिह्न धूप में पठनीय होने चाहिए, -20°C से +60°C तापमान पर कार्य करने चाहिए, और एक समान रंग उपस्थिति होनी चाहिए।
- एलईडी चयन:इस अंडाकार नीले एलईडी का चयन इसकी उच्च तीव्रता (अधिकतम चमक के लिए J1 ग्रेड चुनें), बाहरी उपयोग के लिए यूवी-प्रतिरोधी एपॉक्सी, और लाल व हरे साथी एलईडी के साथ मिश्रित रंग बनाने के लिए मेल खाते विकिरण पैटर्न के कारण किया गया है।
- विद्युत डिजाइन:एलईडी श्रृंखला में व्यवस्थित हैं। ड्राइवर एक स्थिर-धारा प्रकार का है, जिसे 18mA पर सेट किया गया है (20mA से थोड़ा कम, मार्जिन के लिए)। प्रत्येक श्रृंखला के लिए आवश्यक न्यूनतम ड्राइवर वोल्टेज की गणना करने के लिए सबसे खराब स्थिति VF(ग्रेड 3 से 3.6V) का उपयोग किया जाता है।
- थर्मल डिज़ाइन:PCB में धातु-आधारित सब्सट्रेट (MCPCB) का उपयोग किया गया है ताकि एलईडी ऐरे से गर्मी को प्रभावी ढंग से दूर किया जा सके। यह सुनिश्चित करने के लिए थर्मल सिमुलेशन किया गया कि अधिकतम परिवेश तापमान पर भी एलईडी जंक्शन तापमान 85°C से नीचे रहे।
- ऑप्टिकल और मैकेनिकल डिज़ाइन:LED स्थापित करते समय, इसकी 110° अक्ष को चिह्न के साथ क्षैतिज रूप से संरेखित करें। सरणी के ऊपर एक द्वितीयक विसरण शीट रखें, ताकि व्यक्तिगत LED प्रकाश बिंदु एक चिकनी, समान प्रकाश प्लेट में विलीन हो जाएं।
- खरीद और संयोजन:LED ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड निर्दिष्ट करें (उदाहरण के लिए, तीव्रता J1 बिन, तरंग दैर्ध्य 2a बिन), ताकि सभी उत्पादन बैचों में एकरूपता सुनिश्चित हो। संयोजन प्रक्रिया के दौरान सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल और भंडारण दिशानिर्देशों का सख्ती से पालन करें।
12. कार्य सिद्धांत
यह एलईडी InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड (लगभग 2.8-3.6V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। वे पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य को परिभाषित करती है - इस मामले में नीले स्पेक्ट्रम (लगभग 468 nm) के लिए। चिप के चारों ओर अंडाकार एपॉक्सी लेंस प्राथमिक ऑप्टिकल तत्व के रूप में कार्य करता है, जो उत्सर्जित प्रकाश को अपवर्तित करके और आकार देकर वांछित 110° x 40° विकिरण पैटर्न बनाता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
पहचान के लिए उपयोग किए जाने वाले एलईडी का निरंतर विकास जारी है। हालांकि यह डेटाशीट एक परिपक्व थ्रू-होल (डीआईपी) उत्पाद का प्रतिनिधित्व करती है, लेकिन उद्योग की समग्र प्रवृत्तियों में शामिल हैं:
- दक्षता में वृद्धि (lm/W):नवीनतम चिप तकनीक और फॉस्फर समान या कम ड्राइव करंट पर उच्च प्रकाश उत्पादन की अनुमति देते हैं, जिससे बिजली की खपत और तापीय भार कम होता है।
- सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) का अपनाया जाना:पारंपरिक डीआईपी पैकेजिंग की तुलना में, एसएमडी पैकेजिंग उच्च घनत्व, स्वचालित असेंबली की अनुमति देती है और आमतौर पर बेहतर थर्मल पथ प्रदान करती है, हालांकि कुछ उच्च-शक्ति या पारंपरिक डिजाइनों में डीआईपी अभी भी प्रासंगिक बना हुआ है।
- कलर रेंडरिंग एंड कलर गैमुट सुधार:अर्धचालक सामग्री और फॉस्फोर सिस्टम में प्रगति ने एलईडी को संकीर्ण स्पेक्ट्रम चोटियों और अधिक संतृप्त रंग प्रदान किए हैं, जिससे पूर्ण-रंग डिस्प्ले के रंग सीमा का विस्तार हुआ है।
- एकीकृत बुद्धिमान कार्य:कुछ आधुनिक साइनेज एलईडी में अंतर्निहित ड्राइवर (IC ड्राइव एलईडी) या एड्रेसबिलिटी एकीकृत होती है, जिससे सिस्टम डिज़ाइन सरल हो जाता है।
- बढ़ी हुई विश्वसनीयता और आयु:पैकेजिंग सामग्री में निरंतर सुधार, जैसे कुछ उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में एपॉक्सी रेजिन के स्थान पर अधिक मजबूत सिलिकॉन जेल का उपयोग, लंबे संचालन जीवनकाल और बेहतर कठोर वातावरण सहनशीलता लाता है।
इस विनिर्देश पुस्तिका में वर्णित उत्पाद इस संदर्भ में, एक विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्र (जहाँ इसका अंडाकार बीम पैटर्न और उच्च तीव्रता आउटपुट स्पष्ट लाभ प्रदान करते हैं) के लिए प्रकाशिकी रूप से अनुकूलित एक समर्पित घटक है।
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 |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम अंडाकार चरण, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | वेवलेंथ बनाम इंटेंसिटी कर्व | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चमकाने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार की "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने 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 स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए, अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह 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 पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | मुख्य संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन 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 दर्शाता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती 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 ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ऊष्मा अपव्यय क्षमता बेहतर और जीवनकाल लंबा है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की अपनी 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 प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | यह प्रकाशिकी, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें 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। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |