सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 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
- 4.1 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य
- 4.2 दिशात्मक पैटर्न
- 4.3 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.4 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.5 थर्मल कैरेक्टरिस्टिक्स
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 नमी-रोधी पैकेजिंग
- 7.2 टेपिंग स्पेसिफिकेशन
- 7.3 पैकेजिंग मात्रा
- 7.4 लेबल विवरण और पार्ट नंबर
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. डिज़ाइन उपयोग केस स्टडी
- 12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 13. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन अंडाकार एलईडी लैंप के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। इस घटक का प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य यात्री सूचना प्रणालियों और विभिन्न प्रकार के साइनेज अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय और कुशल प्रकाश स्रोत के रूप में कार्य करना है। इसकी अद्वितीय प्रकाशिकी डिज़ाइन और आकार विशेष रूप से इनडोर और आउटडोर वातावरण में स्पष्ट रूप से दृश्यमान प्रदर्शन की विशेष आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अनुकूलित है।
इस एलईडी के मुख्य लाभों में इसकी उच्च चमकदार तीव्रता आउटपुट शामिल है, जो यह सुनिश्चित करती है कि यहां तक कि प्रकाश की पर्याप्त स्थितियों में भी उत्कृष्ट दृश्यता बनी रहे। अंडाकार आकार और सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किए गए विकिरण पैटर्न एक स्पष्ट स्थानिक प्रकाश वितरण प्रदान करते हैं, जो साइनेज पैनलों की समान रोशनी के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अतिरिक्त, इस घटक को लंबी आयु को ध्यान में रखकर डिज़ाइन किया गया है, जिसमें यूवी-प्रतिरोधी एपॉक्सी राल का उपयोग किया गया है और यह RoHS, EU REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं जैसे प्रमुख पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों का पालन करता है, जिससे यह वैश्विक बाजार और स्थायी डिज़ाइन प्रथाओं के लिए उपयुक्त है।
लक्षित बाजार में परिवहन बुनियादी ढांचे के उपकरण, वाणिज्यिक विज्ञापन प्रणालियों और सार्वजनिक सूचना डिस्प्ले के निर्माता शामिल हैं। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग रंगीन ग्राफिक्स साइनेज, सूचना बोर्ड और परिवर्तनीय सूचना संकेतों (VMS) में है, जहां सुसंगत रंग मिश्रण (विशेष रूप से पीले, नीले या हरे घटकों के साथ) और विश्वसनीय प्रदर्शन महत्वपूर्ण है।
2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
यह उपकरण निम्नलिखित पूर्ण अधिकतम सीमाओं के भीतर विश्वसनीय रूप से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। यह एलईडी टर्मिनलों पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज परिभाषित करता है।
- Forward current (IF):50 mA (continuous). Recommended maximum continuous current during normal operation.
- Peak forward current (IFP):160 mA. यह अधिकतम अनुमत पल्स धारा है, जो आमतौर पर 1 kHz आवृत्ति पर 1/10 ड्यूटी साइकिल की स्थिति में निर्दिष्ट की जाती है। मल्टीप्लेक्सिंग या अल्पकालिक उच्च धारा स्पंदनों से जुड़े डिजाइनों के लिए यह महत्वपूर्ण है।
- शक्ति अपव्यय (Pd):120 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज अपनी तापीय सीमा से अधिक हुए बिना व्यय कर सकता है, इसे अग्र वोल्टेज और धारा के गुणनफल के रूप में परिकलित किया जाता है।
- कार्य तापमान (Topr):-40°C से +85°C। डिवाइस के सामान्य संचालन की गारंटी देने वाला परिवेश तापमान सीमा।
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +100°C। डिवाइस बिना पावर के सुरक्षित भंडारण के लिए तापमान सीमा।
- जंक्शन तापमान (Tj):110°C। एलईडी के आंतरिक सेमीकंडक्टर जंक्शन की अनुमत अधिकतम तापमान सीमा।
- सोल्डरिंग तापमान (Tsol):260°C पर 5 सेकंड तक निरंतर। यह रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल सहनशीलता को परिभाषित करता है, जो PCB असेंबली प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA), जो LED की मुख्य प्रदर्शन विशेषताओं को परिभाषित करता है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv):1220 - 2040 mcd (मिलिकैन्डेला)। यह एक विशिष्ट दिशा में उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा को दर्शाता है। विस्तृत श्रेणी को ग्रेडिंग सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है (धारा 3 देखें)।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):110° (X-अक्ष) / 40° (Y-अक्ष)। यह असममित अंडाकार बीम पैटर्न एक महत्वपूर्ण विशेषता है। 110° का चौड़ा दृश्य कोण साइनेज के क्षैतिज दृश्य के लिए आदर्श है, जबकि संकरा 40° ऊर्ध्वाधर दृश्य कोण प्रकाश को केंद्रित करने और दर्शक के लिए दक्षता बढ़ाने में मदद करता है।
- चरम तरंगदैर्ध्य (λp):632 nm (विशिष्ट)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):619 - 628 nm। यह प्रकाश के अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करता है, जो लाल स्पेक्ट्रम में स्थित है। यह भी बिनिंग प्रबंधन के अधीन है।
- स्पेक्ट्रल विकिरण बैंडविड्थ (Δλ):20 nm (विशिष्ट)। अर्ध-अधिकतम तीव्रता (FWHM) पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई।
- Forward Voltage (VF):1.8 - 2.4 V. The voltage drop across the LED under test current drive. This range is managed through binning and influences the driver circuit design.
- Reverse Current (IR):10 μA (Max) at VR=5V. Measures the leakage current of the diode in the off state.
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उनकी विशिष्ट चमक और रंग आवश्यकताओं के अनुरूप घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है।
3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण
ग्रेड नाममात्र मूल्य के ±10% सहनशीलता द्वारा परिभाषित किए जाते हैं।
- ग्रेड H2:1220 - 1440 mcd
- गियर J1:1440 - 1720 mcd
- गियर J2:1720 - 2040 mcd
उच्च गियर (जैसे J2) चुनने से उच्च न्यूनतम चमक सुनिश्चित होती है, जो अधिकतम दृश्यता की आवश्यकता वाले या साइन डिफ्यूज़र में प्रकाशीय हानि की क्षतिपूर्ति करने वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक हो सकती है।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
ग्रेड रंग स्थिरता सुनिश्चित करते हैं, जिसमें ±1 nm का सख्त सहनशीलता मान है।
- ग्रेड 1:619 - 622 nm
- गियर 2:622 - 625 nm
- गियर 3:625 - 628 nm
मिश्रित रंग अनुप्रयोगों के लिए (उदाहरण के लिए, पीले या हरे एलईडी के साथ उपयोग), वांछित अंतिम रंग प्राप्त करने और इकाइयों के बीच ध्यान देने योग्य भिन्नता के बिना, समान या आसन्न तरंगदैर्ध्य गियर से एलईडी का चयन करना महत्वपूर्ण है।
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
ग्रेड सहनशीलता ±0.1V है।
- ग्रेड 1:1.8 - 2.0 V
- गियर 2:2.0 - 2.2 V
- गियर 3:2.2 - 2.4 V
एक ही वोल्टेज रेटिंग वाले LED का उपयोग करने से श्रृंखला या समानांतर सरणियों में करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना सरल हो जाती है, जिससे अधिक समान धारा वितरण और चमक सुनिश्चित होती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
प्रदान की गई विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार को प्रकट करती है।
4.1 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य
यह वर्णक्रम वितरण वक्र 632 nm पर केंद्रित एकवर्णी लाल प्रकाश उत्पादन की पुष्टि करता है, जिसकी विशिष्ट बैंडविड्थ 20 nm है। संकीर्ण वर्णक्रम AlGaInP सामग्री प्रौद्योगिकी की विशेषता है, जो पहचान अनुप्रयोगों के लिए आदर्श संतृप्त रंग शुद्धता प्रदान करती है।
4.2 दिशात्मक पैटर्न
ध्रुवीय विकिरण आरेख असममित 110° x 40° देखने के कोण को सहज रूप से प्रदर्शित करता है। आरेख एक स्पष्ट रूप से परिभाषित दीर्घवृत्त दिखाता है, जो विशेषताओं में दावा किए गए नियंत्रित स्थानिक विकिरण की पुष्टि करता है। यह पैटर्न सूचना प्रदर्शन खंडों के विशिष्ट पहलू अनुपात से मेल खाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
4.3 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
यह कर्व एक विशिष्ट डायोड घातांकीय संबंध दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है। डिजाइनर इस कर्व का उपयोग ऑपरेटिंग पॉइंट निर्धारित करने और उचित ड्राइव सर्किट (LED के लिए कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव की सिफारिश की जाती है) डिजाइन करने के लिए करते हैं। यह कर्व डिवाइस के डायनेमिक रेजिस्टेंस को समझने में भी सहायक होता है।
4.4 रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
यह वक्र ड्राइव धारा के एक फलन के रूप में एलईडी के प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) को दर्शाता है। यह एक सीमा तक आम तौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धाराओं पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो जाता है। अनुशंसित मान 50mA या उससे कम पर संचालन इष्टतम दक्षता और आयु सुनिश्चित करता है।
4.5 थर्मल कैरेक्टरिस्टिक्स
के बारे मेंसापेक्ष तीव्रता बनाम परिवेश तापमान和फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमानथर्मल प्रबंधन के लिए वक्र महत्वपूर्ण हैं। वे दर्शाते हैं कि परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ चमकदार तीव्रता कम हो जाती है, जो सभी एलईडी में एक सामान्य घटना है। इसके विपरीत, निरंतर वोल्टेज ड्राइव के लिए, वीFके नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण, फॉरवर्ड करंट आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ बढ़ता है, जो तापमान सीमा में स्थिर प्रदर्शन बनाए रखने के लिए निरंतर करंट ड्राइवरों के महत्व को उजागर करता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
यह एलईडी सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में उपलब्ध है। प्रमुख आयाम विवरण में शामिल हैं:
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं।
- अधिकांश आयामों के लिए ±0.25mm का मानक सहनशीलता लागू होती है।
- घटक फ्लैंज के नीचे राल की अधिकतम अनुमेय उभार मात्रा 1.5mm है, जो PCB अंतराल गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
- डेटाशीट दो प्रकार दर्शाती है: एक स्टॉप संरचना के साथ और एक बिना। स्टॉप संरचना संभवतः असेंबली प्रक्रिया के दौरान प्लेसमेंट सटीकता में सहायता कर सकती है या एक भौतिक स्थिति बिंदु प्रदान कर सकती है।
विस्तृत ड्राइंग पिन पिच, बॉडी आयाम और कुल ऊंचाई निर्दिष्ट करती है, जो सटीक PCB पैकेज बनाने और पिक-एंड-प्लेस मशीन के सही प्लेसमेंट को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
हालांकि निकाले गए पाठ में स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं है, लेकिन मानक LED पैकेज आमतौर पर कैथोड को इंगित करने के लिए दृश्य चिह्नों का उपयोग करते हैं, जैसे कि नॉच, लेंस पर फ्लैट किनारा या आकार में भिन्न पिन। PCB पैकेज डिज़ाइन को सही दिशा सुनिश्चित करने के लिए सोल्डरिंग के दौरान इस पोलैरिटी मार्कर के साथ संरेखित होना चाहिए।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
उचित हैंडलिंग डिवाइस की अखंडता और प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
- लीड फॉर्मिंग:यदि डिलीवरी के बाद थ्रू-होल माउंटिंग की आवश्यकता होती है, तो लीड को एपॉक्सी बल्ब के आधार से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर मोड़ा जाना चाहिए। सभी फॉर्मिंग ऑपरेशन在सोल्डरिंग से पहले पूरे किए जाने चाहिए, ताकि सेमीकंडक्टर जंक्शन पर तनाव संचारित होने से बचा जा सके।
- तनाव से बचें:हैंडलिंग और प्लेसमेंट के दौरान, LED पैकेज या उसके पिन पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें। गलत तरीके से संरेखित PCB होल जो पिन को जगह पर मजबूर करते हैं, रेजिन में दरार या आंतरिक क्षति का कारण बन सकते हैं, जिससे समय से पहले विफलता हो सकती है।
- पिन कतरन:पिन कटिंग कमरे के तापमान पर की जानी चाहिए। गर्म कतरनी उपकरण का उपयोग आंतरिक वायर बॉन्डिंग को नुकसान पहुंचा सकता है।
- रिफ्लो सोल्डरिंग:यह डिवाइस 5 सेकंड तक 260°C के अधिकतम पीक सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है, जो मानक लीड-फ्री (SnAgCu) रिफ्लो प्रोफाइल के साथ संगत है। थर्मल शॉक से बचने के लिए अनुशंसित प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 नमी-रोधी पैकेजिंग
घटकों को नमी-रोधी पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है, जो दीर्घकालिक भंडारण के लिए उपयुक्त है और मानक SMD टेपिंग स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगत है।
7.2 टेपिंग स्पेसिफिकेशन
कैरियर टेप के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं, जिनमें शामिल हैं:
- कंपोनेंट पिच (F):2.54 mm
- Belt Width (W3):18.00 mm
- रील फीड होल पिच (P):12.70 mm
- पैकेजिंग सहित कुल मोटाई (T):अधिकतम 1.42 मिमी
ये आयाम स्वचालित स्थापना उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए मानकीकृत किए गए हैं।
7.3 पैकेजिंग मात्रा
- प्रत्येक आंतरिक बॉक्स में 2000 टुकड़े।
- प्रत्येक मास्टर (बाहरी) कार्टन में 10 आंतरिक बॉक्स, कुल प्रति मास्टर कार्टन 20,000 टुकड़े।
7.4 लेबल विवरण और पार्ट नंबर
रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:
- CPN:ग्राहक पार्ट नंबर
- P/N:निर्माता उत्पाद संख्या (उदाहरण के लिए, 5484BN/R7DC-AHJB/XR/MS)
- CAT, HUE, REF:ये क्रमशः चमक तीव्रता, प्रमुख तरंगदैर्ध्य और फॉरवर्ड वोल्टेज के विशिष्ट ग्रेडिंग कोड को दर्शाते हैं।
- LOT No:गुणवत्ता नियंत्रण और पता लगाने के लिए उपयोग किया जाने वाला उत्पादन बैच नंबर।
पार्ट नंबर संरचना विशिष्ट वेरिएंट का चयन करने की अनुमति देती है, जैसे कि स्टॉप संरचना के साथ या बिना (उदाहरण के लिए, /R/MS बनाम /PR/MS)।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- यात्री सूचना संकेत (PIS):बसों, ट्रेनों और हवाई अड्डों के लिए उपयोग किया जाता है, जो मार्ग, गंतव्य और संदेश प्रदर्शित करता है।
- परिवर्तनशील सूचना संकेत (VMS):यह हाईवे पर यातायात चेतावनियाँ, गति सीमा और एम्बर/सिल्वर अलर्ट प्रदर्शित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- Commercial Outdoor Advertising:यह बड़े डिजिटल बिलबोर्ड और साइनेज के लिए उपयोग किया जाता है।
- सूचना बोर्ड:स्टेडियम, वित्तीय टिकर डिस्प्ले और औद्योगिक नियंत्रण पैनल के लिए उपयोग किया जाता है।
8.2 डिज़ाइन विचार
- करंट ड्राइव:हमेशा कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या करंट लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। परीक्षण के लिए अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट 20mA है, लेकिन थर्मल प्रबंधन को ध्यान में रखते हुए, डिजाइन को अधिकतम 50mA तक अनुकूलित किया जा सकता है।
- थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि बिजली की खपत अपेक्षाकृत कम है (अधिकतम 120mW), विशेष रूप से उच्च घनत्व वाले सरणी या उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण के लिए, गर्मी अपव्यय के लिए पर्याप्त तांबे के क्षेत्र वाले प्रभावी PCB लेआउट का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। यह प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को बनाए रखने में मदद करता है।
- प्रकाशीय डिजाइन:असममित बीम पैटर्न (110°x40°) को प्रदर्शन लेआउट के साथ संरेखित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, क्षैतिज पाठ प्रदर्शन में, देखने के क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए LED के 110° अक्ष को क्षैतिज रूप से रखें।
- रंग मिश्रण:अन्य रंगों (पीला, नीला, हरा) के साथ उपयोग करते समय, सुसंगत और पूर्वानुमेय मिश्रित रंग (जैसे, विशिष्ट नारंगी या सफेद रंगत) प्राप्त करने के लिए सुनिश्चित करें कि सभी LED सख्त तरंगदैर्ध्य बिन से हैं।
- ESD सुरक्षा:संचालन और असेंबली के दौरान मानक ESD रोकथाम उपाय लागू करें, क्योंकि LED स्थैतिक बिजली के निर्वहन के प्रति संवेदनशील होते हैं।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
This oval LED distinguishes itself from standard round LEDs through several key characteristics:
- Beam Shape:मुख्य अंतर अंडाकार विकिरण पैटर्न (110°x40°) में है, जो मानक गोलाकार बीम की तुलना में आयताकार साइनेज खंडों को अधिक कुशलता से प्रकाशित करता है, प्रकाश अपव्यय को कम करता है और समान धारित चमक पर बिजली की खपत को संभावित रूप से कम कर सकता है।
- एप्लिकेशन-विशिष्ट डिज़ाइन:यह स्पष्ट रूप से "यात्री सूचना साइनेज के लिए डिज़ाइन किया गया" है, जिसका अर्थ है कि इसकी प्रकाशिकी, पैकेज आकार और विश्वसनीयता लक्ष्यों को इस कठोर उपयोग के मामले के लिए अनुकूलित किया गया है, जिसमें निरंतर संचालन, कंपन और व्यापक तापमान परिवर्तन शामिल हैं।
- सामग्री:AlGaInP चिप तकनीक पर आधारित, यह तकनीक लाल और एम्बर क्षेत्रों में उच्च दक्षता के लिए जानी जाती है, जो पुरानी तकनीकों की तुलना में अच्छी प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और रंग स्थिरता प्रदान करती है।
- अनुपालन:एकल घटक RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं को एक साथ पूरा करता है, जिससे वैश्विक बाजारों (विशेष रूप से यूरोपीय संघ) के लिए अंतिम उत्पाद निर्माताओं की सामग्री घोषणा प्रक्रिया सरल हो जाती है।
10. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: पीक वेवलेंथ (632nm) और डोमिनेंट वेवलेंथ (619-628nm) में क्या अंतर है?
उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य एकवर्णी प्रकाश की एकल तरंगदैर्ध्य है जो समान अनुभूत रंग उत्पन्न करती है। LED के लिए, प्रमुख तरंगदैर्ध्य आमतौर पर रंग विनिर्देश से अधिक प्रासंगिक होती है। ग्रेडिंग प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर की जाती है।
प्रश्न: क्या मैं इस LED को लगातार अधिकतम 50mA फॉरवर्ड करंट पर चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, 50mA की रेटिंग निरंतर संचालन के लिए लागू होती है। हालाँकि, अधिकतम रेटेड मान पर संचालन करने से कम करंट (जैसे 20mA) पर संचालन की तुलना में अधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी और LED के जीवनकाल को कम कर सकता है। यदि अधिकतम करंट पर चलाया जा रहा है, तो डिज़ाइन में पर्याप्त ताप प्रबंधन शामिल होना चाहिए।
प्रश्न: देखने का कोण असममित (110° x 40°) क्यों है?
उत्तर: यह एक जानबूझकर किया गया ऑप्टिकल डिज़ाइन है। सूचना संकेत आमतौर पर ऊंचाई से अधिक चौड़े होते हैं। 110° का चौड़ा दृष्टिकोण अच्छी क्षैतिज दृश्यता सुनिश्चित करता है, जबकि 40° का ऊर्ध्वाधर दृष्टिकोण प्रकाश को केंद्रित करता है, जिससे संकेत दूर से अधिक चमकीला दिखाई देता है और प्रकाश को दर्शक की संभावित स्थिति की ओर निर्देशित करके ऑप्टिकल दक्षता बढ़ाता है।
प्रश्न: मेरे एप्लिकेशन के लिए सही बिन (ग्रेड) का चयन कैसे करूं?
उत्तर: उन एप्लिकेशन के लिए जिनमें एक समान रूप की आवश्यकता होती है (जैसे बड़े डिस्प्ले), ल्यूमिनस इंटेंसिटी (जैसे J1) और डोमिनेंट वेवलेंथ (जैसे बिन 2) के लिए एक एकल बिन निर्दिष्ट करें। लागत-संवेदनशील एप्लिकेशन जहां मामूली भिन्नता स्वीकार्य है, वहां व्यापक बिन या मिश्रित बिन का उपयोग किया जा सकता है। कृपया सेक्शन 3 में बिनिंग टेबल देखें।
प्रश्न: क्या निरंतर धारा ड्राइवर आवश्यक है?
उत्तर: हालांकि एक स्थिर वोल्टेज स्रोत के साथ एक साधारण अवरोधक का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है, क्योंकि यह VFके नकारात्मक तापमान गुणांक (थर्मल रनवे को रोकने) की भरपाई करता है, यह सुनिश्चित करता है कि सभी इकाइयाँ VFकी परवाह किए बिना सुसंगत चमक रखें, और पूरे ऑपरेटिंग तापमान रेंज में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है।
11. डिज़ाइन उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: बस गंतव्य संकेतक का डिज़ाइन।
एक निर्माता शहरी बसों के लिए एक नया LED-आधारित गंतव्य संकेतक डिज़ाइन कर रहा है। यह संकेतक चमकदार दिन और रात दोनों में स्पष्ट रूप से पठनीय होना चाहिए, बस के संचालन के कंपन को सहन करने में सक्षम होना चाहिए, और रखरखाव को कम करने के लिए लंबी सेवा जीवन प्रदान करना चाहिए।
Component Selection:यह अंडाकार एलईडी एक आदर्श विकल्प है। इसकी उच्च चमकदार तीव्रता (2040 एमसीडी तक) दिन के समय दृश्यता सुनिश्चित करती है। 110° का चौड़ा क्षैतिज दृश्य कोण यात्रियों को बस स्टॉप पर विभिन्न कोणों से संकेत पढ़ने की अनुमति देता है। मजबूत एसएमडी पैकेजिंग और यूवी प्रतिरोधी एपॉक्सी बाहरी, उच्च कंपन वाले वातावरण के लिए उपयुक्त है।
Implementation:LED को डॉट मैट्रिक्स या सेगमेंटेड फॉर्मेट में व्यवस्थित किया जाएगा। पूरे साइन में चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, डिजाइनर एकल चमक तीव्रता ग्रेड (जैसे J1) और एकल प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (जैसे ग्रेड 2) से LED का चयन करेंगे। प्रत्येक पंक्ति या स्तंभ के LED को बस के उतार-चढ़ाव वाले विद्युत सिस्टम और गर्मियों की उच्च गर्मी से लेकर सर्दियों की कड़ाके की ठंड तक के चरम तापमान में स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर IC द्वारा संचालित किया जाएगा। गंतव्य साइन के विशिष्ट चौड़े-छोटे फॉर्मेट से मेल खाने के लिए असममित बीम को 110° अक्ष क्षैतिज रूप से निर्देशित किया जाएगा।
12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
यह LED एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं, जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं। AlGaInP LED में, यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है, जिसकी तरंगदैर्ध्य दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल से एम्बर भाग में स्थित होती है। विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) AlGaInP मिश्र धातु की सटीक बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जिसे क्रिस्टल विकास प्रक्रिया के दौरान नियंत्रित किया जाता है। अंडाकार बीम आकार LED चिप (यदि आयताकार है) की विशिष्ट ज्यामिति और मोल्डेड एपॉक्सी गुंबद के लेंस प्रभाव के संयोजन से प्राप्त किया जाता है, जिसका आकार इस प्रकार डिज़ाइन किया गया है कि यह एक अक्ष पर दूसरे अक्ष की तुलना में अधिक अपवर्तन करता है।
13. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
हालांकि यह विशिष्टता पत्र एक परिपक्व और विश्वसनीय उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है, व्यापक एलईडी उद्योग के रुझान संदर्भ प्रदान करते हैं। उद्योग उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर निरंतर विकास कर रहा है, जिससे ऊर्जा खपत और ताप उत्पादन कम होता है। साइनेज अनुप्रयोगों के लिए, रुझानों में नैदानिक कार्यक्षमता वाले स्मार्ट ड्राइवरों का एकीकरण, उच्च घनत्व प्रदर्शन के लिए चिप स्केल पैकेज (CSP) एलईडी का उपयोग, और पूर्ण-रंगीन RGB प्रदर्शनों के रंग प्रतिपादन और स्थिरता में सुधार पर ध्यान केंद्रित करना शामिल है। इसके अतिरिक्त, पर्यावरण अनुपालन (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त) पर जोर एक अंतरकारक कारक के बजाय एक मूलभूत आवश्यकता बन गया है, जो सभी निर्माताओं को स्वच्छ सामग्री और प्रक्रियाओं को अपनाने के लिए प्रेरित कर रहा है। यह घटक पेशेवर साइनेज अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित, विश्वसनीय वर्कहॉर्स एलईडी श्रेणी में दृढ़ता से स्थित है, जहां विशिष्ट परिस्थितियों में लंबी आयु और सुसंगत प्रदर्शन मूल चरम प्रदर्शन मेट्रिक्स से अधिक महत्वपूर्ण है।
एलईडी विशिष्टता शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न 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 हो जाती है, यह 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 का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य 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। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम अंडाकार चरण संख्या, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापक, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न 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 | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | 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 | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी 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 पीक करंट। | 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 ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकने की आवश्यकता होती है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान 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, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपायों का सख्ती से पालन करना आवश्यक है। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और 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 से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता 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 सीमा। | 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, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; Ceramic की ऊष्मा अपव्यय क्षमता उत्कृष्ट और जीवनकाल लंबा है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | 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 LED 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 फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | 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 होते हैं। | 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 मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 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 साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, 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 | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति 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 | 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। |