विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4. Mechanical & Packaging Information
- 4.1 Outline Dimensions
- 4.2 Polarity Identification & Pinout
- 5. Soldering & Assembly Guidelines
- 6. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
- 6.1 Typical Application Circuit
- 6.2 Design Challenges & Solutions
- 7. Technical Comparison & Differentiation
- 8. Frequently Asked Questions (FAQ)
- 9. कार्य सिद्धांत
- 10. उद्योग रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
LTH-872-T55T1 एक स्लॉट-प्रकार का फोटोइंटरप्टर है, जो गैर-संपर्क संवेदन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया एक मौलिक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक घटक है। यह एक ही आवास के भीतर एक इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) और एक फोटोट्रांजिस्टर को एकीकृत करता है, जो एक भौतिक अंतराल या स्लॉट द्वारा अलग किए गए हैं। मूल संचालन सिद्धांत में एमिटर से डिटेक्टर तक यात्रा करने वाली इन्फ्रारेड लाइट बीम के अवरोधन शामिल है। जब एक अपारदर्शी वस्तु इस स्लॉट से गुजरती है, तो यह प्रकाश को अवरुद्ध कर देती है, जिससे फोटोट्रांजिस्टर की आउटपुट धारा में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। इस परिवर्तन का इलेक्ट्रॉनिक रूप से पता लगाया जाता है, जो एक विश्वसनीय डिजिटल स्विचिंग सिग्नल प्रदान करता है। यांत्रिक स्विचों की तुलना में धूल या सतह संदूषण जैसे पर्यावरणीय कारकों के प्रति उनकी उच्च विश्वसनीयता, सटीकता और प्रतिरक्षा के कारण फोटोइंटरप्टर को पसंद किया जाता है।
मुख्य लाभ: इस उपकरण के प्राथमिक लाभों में वास्तविक गैर-संपर्क स्विचिंग शामिल है, जो यांत्रिक घिसाव को समाप्त करती है और एक लंबा परिचालन जीवनकाल सुनिश्चित करती है। यह त्वरित प्रतिक्रिया समय प्रदान करता है, जो उच्च-गति घटनाओं का पता लगाने में सक्षम बनाता है। डिजाइन प्रत्यक्ष PCB माउंटिंग या ड्यूल-इन-लाइन सॉकेट के साथ उपयोग के लिए उपयुक्त है, जो असेंबली में लचीलापन प्रदान करता है। इसकी संरचना परिवेशी प्रकाश हस्तक्षेप के खिलाफ अंतर्निहित सुरक्षा प्रदान करती है।
Target Market & Applications: यह घटक विभिन्न कार्यालय स्वचालन और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों में फैक्स मशीनों, प्रिंटरों और फोटोकॉपियरों में कागज का पता लगाना शामिल है, जहां यह कागज की उपस्थिति या अनुपस्थिति, कागज जाम, या प्रिंट हेड और कैरिज की स्थिति को महसूस करता है। यह स्कैनर, वेंडिंग मशीन, स्थिति संवेदन के लिए औद्योगिक स्वचालन, और किसी भी ऐसे उपकरण में भी पाया जाता है जिसे भौतिक संपर्क के बिना सटीक, विश्वसनीय वस्तु पहचान की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है।
- इनपुट एलईडी:
- पावर डिसिपेशन (PD): 75 mW. यह एलईडी चिप द्वारा परिवेश के तापमान (TA) of 25°C. Exceeding this can lead to thermal runaway and failure.
- Continuous Forward Current (IF): 50 mA. The maximum DC current that can be continuously passed through the LED.
- Peak Forward Current: 1 A (पल्स चौड़ाई = 10 µs, 300 pps). यह रेटिंग संक्षिप्त, उच्च-धारा पल्स की अनुमति देती है, जो औसत शक्ति रेटिंग को पार किए बिना उच्च तात्कालिक प्रकाशिक आउटपुट के साथ LED को चलाने के लिए उपयोगी है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR): 5 V. LED के पार लागू किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स-बायस वोल्टेज। इसे पार करने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- आउटपुट फोटोट्रांजिस्टर:
- पावर डिसिपेशन (PD): 100 mW.
- Collector-Emitter Voltage (VCEO): 30 V. The maximum voltage that can be applied between the collector and emitter when the base (light input) is open.
- कलेक्टर करंट (IC): 20 mA. कलेक्टर-एमिटर पथ से प्रवाहित हो सकने वाली अधिकतम धारा।
- थर्मल सीमाएँ:
- ऑपरेटिंग तापमान सीमा: -25°C से +85°C. यह वह परिवेश तापमान सीमा है जिसके भीतर डिवाइस के सही संचालन की गारंटी दी गई है।
- Storage Temperature Range: -55°C से +100°C.
- लीड सोल्डरिंग तापमान: 260°C पर 5 सेकंड (केस बॉडी से 1.6mm की दूरी पर)। यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल की सीमा को परिभाषित करता है ताकि प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड्स को क्षति से बचाया जा सके।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (TA=25°C) के तहत मापे जाते हैं और डिवाइस की विशिष्ट प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं।
- इनपुट LED विशेषताएँ:
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): आमतौर पर 1.2V, I पर अधिकतम 1.6V के साथF = 20 mA. LED ड्राइवर सर्किट के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर डिजाइन करने के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है। एक सामान्य डिजाइन I के लिए लक्ष्य रखेगाF=20mA, V का उपयोग करते हुएF~1.2V गणना के लिए।
- रिवर्स करंट (IR): V पर अधिकतम 100 µAR = 5V. यह रिवर्स बायस के तहत LED के PN जंक्शन की गुणवत्ता को दर्शाता है।
- आउटपुट फोटोट्रांजिस्टर विशेषताएँ:
- कलेक्टर-एमिटर ब्रेकडाउन वोल्टेज (V(BR)CEO): I पर न्यूनतम 30VC=1mA. यह सामान्य 5V या 12V लॉजिक सर्किट के लिए एक अच्छा सुरक्षा मार्जिन सुनिश्चित करता है।
- कलेक्टर-एमिटर डार्क करंट (ICEO): V पर अधिकतम 100 nACE=10V. यह लीकेज करंट है जब LED बंद (बिना रोशनी) होता है। एक कम मान सुस्पष्ट "OFF" अवस्था के लिए आवश्यक है, विशेष रूप से उच्च-लाभ सर्किट में।
- Coupler (System) Characteristics:
- ऑन-स्टेट कलेक्टर करंट (IC(ON)): न्यूनतम 0.5 mA जब VCE = 5V और IF = 20 mA. यह प्रमुख संवेदनशीलता पैरामीटर है। यह उस न्यूनतम आउटपुट करंट को परिभाषित करता है जब स्लॉट बाधारहित होता है। डिज़ाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि लोड रेसिस्टर (RL) का चयन इस प्रकार किया जाए कि यह करंट एक उपयोगी वोल्टेज स्विंग उत्पन्न करे।
- कलेक्टर-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज (VCE(SAT)): I पर अधिकतम 0.4VC = 0.25mA और IF = 20mA. यह कम संतृप्ति वोल्टेज अच्छे प्रदर्शन का संकेत देता है जब फोटोट्रांजिस्टर संतृप्ति (पूरी तरह चालू) में ड्राइव किया जाता है, जिससे यह एक लाइन को ग्राउंड के बहुत करीब खींच सकता है।
- प्रतिक्रिया समय:
- उदय समय (Tr): आमतौर पर 3 µs, अधिकतम 15 µs.
- पतन समय (Tf): आमतौर पर 4 µs, अधिकतम 20 µs.
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का संदर्भ दिया गया है। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, उनकी मानक व्याख्याएं निम्नानुसार हैं:
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IF-VF): यह वक्र एक डायोड की विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। यह VF तापमान और धारा के साथ परिवर्तन।
- कलेक्टर धारा बनाम कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (IC-VCE): एक दिए गए LED धारा (IF) के लिए, यह ग्राफ फोटोट्रांजिस्टर की आउटपुट विशेषताओं को दर्शाता है, जो एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के आउटपुट वक्र के समान है। यह सक्रिय क्षेत्र से संतृप्ति में संक्रमण को दर्शाता है।
- करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) बनाम फॉरवर्ड करंट: CTR अनुपात I हैC / IF (जिसे अक्सर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है)। यह कपलर के लिए एक महत्वपूर्ण दक्षता पैरामीटर है। वक्र आमतौर पर दर्शाता है कि CTR एक विशिष्ट I पर चरम पर पहुंचता हैF और उच्च धाराओं पर तापन या अन्य प्रभावों के कारण घटती हुई।
- तापमान विशेषताएँ: वक्र जो I जैसे मापदंडों को दर्शाते हैंC(ON), VF, और CTR ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-25°C से +85°C) में बदलते हैं। फोटोट्रांजिस्टर गेन आम तौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जिसे तापमान के पार स्थिर प्रदर्शन की आवश्यकता वाले डिज़ाइनों में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
4. Mechanical & Packaging Information
4.1 Outline Dimensions
डिवाइस में एक मानक थ्रू-होल पैकेज है जिसमें स्लॉट युक्त एक ढाला हुआ प्लास्टिक बॉडी है। डेटाशीट से प्रमुख आयामीय नोट्स:
- सभी आयाम मिलीमीटर (mm) में दिए गए हैं।
- अनिर्दिष्ट आयामों के लिए डिफ़ॉल्ट सहनशीलता ±0.25 मिमी है।
- विशिष्ट स्लॉट चौड़ाई, बॉडी ऊंचाई और लीड स्पेसिंग आयामी चित्र में परिभाषित हैं (पाठ में पूरी तरह से विस्तृत नहीं)। यह जानकारी यांत्रिक एकीकरण के लिए महत्वपूर्ण है, यह सुनिश्चित करते हुए कि पता लगाया जाने वाला वस्तु स्लॉट से फिट हो जाए और PCB फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए।
4.2 Polarity Identification & Pinout
उचित संचालन के लिए, सही पिन पहचान आवश्यक है। पैकेज स्लॉटेड फोटोइंटरप्टर के लिए एक मानक पिन व्यवस्था का उपयोग करता है: इन्फ्रारेड एलईडी (एनोड और कैथोड) के लिए एक जोड़ी पिन और फोटोट्रांजिस्टर (कलेक्टर और एमिटर) के लिए एक और जोड़ी। डेटाशीट ड्राइंग पिन नंबर निर्दिष्ट करती है। आम तौर पर, डिवाइस को ऊपर से (स्लॉट साइड) देखने पर, पिन वामावर्त क्रमांकित होते हैं। डिजाइनर को एनोड, कैथोड, कलेक्टर और एमिटर को सही ढंग से जोड़ने के लिए ड्राइंग से परामर्श करना चाहिए।
5. Soldering & Assembly Guidelines
निर्माण प्रक्रिया के दौरान क्षति को रोकने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करना आवश्यक है।
- रीफ्लो सोल्डरिंग: पूर्ण अधिकतम रेटिंग केस बॉडी से 1.6 मिमी की दूरी पर मापे गए 260°C पर 5 सेकंड के लिए लीड सोल्डरिंग निर्दिष्ट करती है। यह एक मानक लीडेड रीफ्लो प्रोफाइल के अनुरूप है। प्लास्टिक पैकेज में सीमित थर्मल मास होता है, इसलिए दरार या आंतरिक क्षति को रोकने के लिए उच्च तापमान के लंबे समय तक संपर्क से बचना चाहिए।
- Hand Soldering: यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें। प्लास्टिक बॉडी पर नहीं, बल्कि लीड/पिन पर गर्मी लगाएं, और प्रति लीड 3-5 सेकंड के भीतर जोड़ पूरा करें।
- Cleaning: डिवाइस की प्लास्टिक सामग्री के अनुकूल सफाई सॉल्वेंट्स का उपयोग करें ताकि स्ट्रेस क्रैकिंग या गिरावट से बचा जा सके।
- भंडारण की स्थितियाँ: निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-55°C से +100°C) के भीतर और कम आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित करें। नमी-संवेदनशील उपकरणों को उपयोग तक सीलबंद, शुष्क पैकेजिंग में रखा जाना चाहिए।
6. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
6.1 Typical Application Circuit
एक मानक इंटरफ़ेस सर्किट में दो मुख्य भाग शामिल होते हैं:
- एलईडी ड्राइवर: एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (RLIMIT) LED के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। इसका मान R के रूप में परिकलित किया जाता हैLIMIT = (VCC - VF) / IF. 5V आपूर्ति के लिए, VF=1.2V, और IF=20mA, RLIMIT = (5 - 1.2) / 0.02 = 190Ω. एक 180Ω या 200Ω रेसिस्टर उपयुक्त होगा।
- Phototransistor Output: फोटोट्रांजिस्टर आमतौर पर एक कॉमन-एमिटर स्विच के रूप में जुड़ा होता है। एक पुल-अप रेसिस्टर (RL) कलेक्टर और पॉजिटिव सप्लाई (VCC) के बीच जुड़ा होता है। एमिटर ग्राउंड से जुड़ा होता है। जब प्रकाश ट्रांजिस्टर पर पड़ता है (अनब्लॉक्ड स्लॉट), यह ऑन हो जाता है, जिससे कलेक्टर वोल्टेज कम (VCE(SAT)के निकट) हो जाता है। जब प्रकाश अवरुद्ध होता है, तो ट्रांजिस्टर ऑफ हो जाता है, और कलेक्टर वोल्टेज R द्वारा हाई खींच लिया जाता है।L. R का मानL आउटपुट वोल्टेज स्विंग और गति निर्धारित करता है। एक छोटा RL तेज प्रतिक्रिया प्रदान करता है लेकिन अधिक धारा खींचता है। R की परीक्षण स्थिति का उपयोग करते हुएL=100Ω as a starting point is common.
6.2 Design Challenges & Solutions
- परिवेशी प्रकाश प्रतिरक्षा: जबकि स्लॉटेड डिज़ाइन कुछ सुरक्षा प्रदान करता है, तीव्र परिवेशी प्रकाश (विशेष रूप से अवरक्त) फोटोट्रांजिस्टर को प्रभावित कर सकता है। मॉड्यूलेटेड LED ड्राइव सिग्नल का उपयोग और रिसीवर सर्किट में सिंक्रोनस डिटेक्शन प्रतिरक्षा को काफी बढ़ा सकता है। वैकल्पिक रूप से, यह सुनिश्चित करना कि स्लॉट ढका हुआ है, मदद कर सकता है।
- तापमान क्षतिपूर्ति: चूंकि फोटोट्रांजिस्टर लाभ तापमान के साथ घटता है, IC(ON) गिर जाएगा। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, सर्किट को उच्चतम कार्यशील तापमान पर पर्याप्त मार्जिन रखने के लिए डिज़ाइन करें, या एक साधारण पुल-अप रेसिस्टर इंटरफ़ेस के बजाय समायोज्य थ्रेशोल्ड वाले तुलनित्र का उपयोग करें।
- वस्तु विशेषताएँ: बीम को बाधित करने वाली वस्तु उत्सर्जित अवरक्त तरंगदैर्ध्य (~940nm) के प्रति अपारदर्शी होनी चाहिए। पतली या पारभासी सामग्रियों का विश्वसनीय रूप से पता नहीं लगाया जा सकता है। वस्तु का आकार स्लॉट के भीतर बीम को पूरी तरह से अवरुद्ध करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।
7. Technical Comparison & Differentiation
Compared to other sensing technologies:
- बनाम मैकेनिकल माइक्रो-स्विच: फोटोइंटरप्टर उच्च विश्वसनीयता (घिसने के लिए कोई चलने वाले भाग नहीं), तेज प्रतिक्रिया और शांत संचालन प्रदान करते हैं। वे संपर्क बाउंस से प्रभावित नहीं होते।
- बनाम रिफ्लेक्टिव ऑप्टिकल सेंसर: स्लॉटेड प्रकार आमतौर पर एज डिटेक्शन या सटीक स्थिति संवेदन के लिए अधिक विश्वसनीय होते हैं क्योंकि वे लक्ष्य वस्तु की परावर्तकता या रंग में भिन्नता के प्रति कम संवेदनशील होते हैं। बीम या तो पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाता है या अवरुद्ध नहीं होता है।
- बनाम हॉल इफेक्ट सेंसर: हॉल सेंसर चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाते हैं, प्रकाश अवरोध का नहीं। उनका उपयोग विभिन्न भौतिक घटनाओं (जैसे, एक चुंबक का पता लगाने) के लिए किया जाता है। फोटोइंटररप्टर किसी भी अपारदर्शी वस्तु का पता लगाने के लिए होते हैं।
- फोटोइंटररप्टर के भीतर: LTH-872-T55T1 की विशिष्ट विशेषता विद्युत रेटिंग्स (जैसे, VCEO=30V, IC(ON) min=0.5mA), पैकेज आयामों और उच्च-मात्रा वाले कार्यालय स्वचालन अनुप्रयोगों के लिए लागत-प्रभावशीलता के संयोजन में निहित है।
8. Frequently Asked Questions (FAQ)
- प्र: LED के लिए सामान्य संचालन धारा क्या है? उ: मानक परीक्षण स्थिति और एक सामान्य संचालन बिंदु I हैF = 20 mA. यह प्रकाशिक आउटपुट, बिजली की खपत और दीर्घायु के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
- प्रश्न: क्या मैं एलईडी को सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ? उत्तर: अधिकांश माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन लगातार 20mA का स्रोत या सिंक नहीं कर सकते। आवश्यक धारा प्रदान करने के लिए एक साधारण ट्रांजिस्टर या MOSFET ड्राइवर सर्किट, या एक समर्पित LED ड्राइवर IC का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
- प्रश्न: आउटपुट को डिजिटल इनपुट से कैसे जोड़ूं? A: फोटोट्रांजिस्टर कलेक्टर (पुल-अप रेसिस्टर के साथ) सीधे एक मानक CMOS या TTL लॉजिक इनपुट से जोड़ा जा सकता है। जब स्लॉट साफ होगा, तो इनपुट LOW पढ़ेगा। जब अवरुद्ध होगा, तो HIGH पढ़ेगा। सुनिश्चित करें कि पुल-अप वोल्टेज लॉजिक परिवार के अनुकूल है (उदाहरण के लिए, 5V लॉजिक के लिए 5V, 3.3V लॉजिक के लिए 3.3V)।
- Q: अवरुद्ध होने पर मेरा आउटपुट पूरी तरह से सप्लाई रेल पर क्यों स्विच नहीं हो रहा है? A: यह संभवतः डार्क करंट (ICEOपुल-अप रेसिस्टर से प्रवाहित होने वाली लीकेज करंट के कारण। बहुत बड़े पुल-अप रेसिस्टर (जैसे, 100kΩ) के साथ, यहां तक कि 100nA की लीकेज भी एक महत्वपूर्ण वोल्टेज ड्रॉप पैदा कर सकती है। एक मजबूत HIGH लेवल सुनिश्चित करने के लिए एक छोटे पुल-अप रेसिस्टर (जैसे, 1kΩ से 10kΩ) का उपयोग करें, जो करंट ड्रॉ और स्पीड के बीच संतुलन बनाता है।
- Q: अनुशंसित PCB लेआउट अभ्यास क्या है? A: शोर कपलिंग को कम से कम करने के लिए LED ड्राइवर ट्रेस और फोटोट्रांजिस्टर आउटपुट ट्रेस को अलग रखें। करंट-लिमिटिंग और पुल-अप रेसिस्टर्स को डिवाइस के करीब रखें। सुनिश्चित करें कि PCB पर स्लॉट एरिया सोल्डर मास्क या उन कंपोनेंट्स से मुक्त है जो इन्फ्रारेड बीम पथ में बाधा डाल सकते हैं।
9. कार्य सिद्धांत
The photointerrupter operates on the principle of direct optical coupling interrupted by a physical object. An infrared LED emits light at a wavelength typically around 940 nm, which is invisible to the human eye. Directly opposite, a silicon phototransistor is sensitive to this wavelength. In the unobstructed state, the infrared light strikes the base region of the phototransistor, generating electron-hole pairs. This photocurrent acts as base current, causing the transistor to turn on and conduct a much larger collector current (IC(ON)). When an opaque object enters the slot, it completely blocks the light path. The photocurrent ceases, the effective base current drops to zero, and the phototransistor turns off, allowing only a tiny leakage current (ICEO) प्रवाहित होने के लिए। ON और OFF अवस्थाओं के बीच यह स्पष्ट विरोधाभास वस्तु की उपस्थिति या अनुपस्थिति का संकेत देने वाला एक स्पष्ट, विश्वसनीय डिजिटल सिग्नल प्रदान करता है।
10. उद्योग रुझान
इसकी सरलता, मजबूती और कम लागत के कारण फोटोइंटररप्टर एक परिपक्व और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक बना हुआ है। उद्योग में वर्तमान रुझान कई क्षेत्रों पर केंद्रित हैं:
- लघुरूपण: छोटे पैकेज आकारों का विकास (जैसे, बहुत संकीर्ण स्लॉट वाले सरफेस-माउंट डिवाइस) ताकि वे तेजी से कॉम्पैक्ट हो रहे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और मोबाइल उपकरणों में फिट हो सकें।
- उन्नत प्रदर्शन: उच्च गति वाली मशीनरी के लिए तेज गति, बैटरी चालित उपकरणों के लिए कम बिजली खपत, और बेहतर तापमान स्थिरता जैसे मापदंडों में सुधार।
- एकीकरण: पैकेज के भीतर अतिरिक्त सर्किटरी को शामिल करना, जैसे हिस्टैरिसीस के लिए श्मिट ट्रिगर, कमजोर संकेतों के लिए एम्पलीफायर, या यहां तक कि डिजिटल इंटरफेस (I2C), जिससे "स्मार्ट सेंसर" बनते हैं जो सिस्टम डिजाइन को सरल बनाते हैं।
- सामग्री में प्रगति: उन्नत प्लास्टिक और लेंस डिजाइन का उपयोग करके प्रकाश संरेखण में सुधार, युग्मन दक्षता बढ़ाना, और उच्च तापमान एवं आर्द्रता जैसे पर्यावरणीय कारकों के प्रति प्रतिरोध बढ़ाना।
टाइम-ऑफ-फ़्लाइट (ToF) सेंसर या विज़न सिस्टम जैसी नई प्रौद्योगिकियों के आगमन के बावजूद, मूल स्लॉटेड फोटोइंटरप्टर असंख्य सरल, विश्वसनीय और लागत-संवेदनशील उपस्थिति पहचान अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम समाधान बना हुआ है।
LED Specification Terminology
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्व क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | यह सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| दीप्त प्रवाह | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट लिए, अधिक मान सफेदी/ठंडक लिए। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक कम होने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारणा को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने वाला, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाला आवास सामग्री। | EMC: अच्छी ऊष्मा प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ऊष्मा अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | कोड उदाहरण के लिए, 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |