सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 3.1 वक्र जानकारी का अनुमान लगाना
- 4. यांत्रिक संरचना और पैकेजिंग जानकारी
- 4.1 Polarity Identification and Pin Definition
- 5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 6.2 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
- 7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 9. कार्य सिद्धांत
- 10. उद्योग रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
LTH-872-N55T1 एक रिफ्लेक्टिव फोटोइंटरप्टर है, जो एक ऐसा ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसमें एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) और एक फोटोट्रांजिस्टर एक ही कॉम्पैक्ट पैकेज में एकीकृत हैं। इसका प्राथमिक कार्य किसी वस्तु की उपस्थिति या स्थिति का भौतिक संपर्क के बिना पता लगाना है, यह जांचकर कि सेंसर पर वापस परावर्तित प्रकाश पुंज अवरुद्ध है या नहीं। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें विश्वसनीय, तीव्र, गैर-आक्रामक वस्तु पहचान या स्थिति संवेदन की आवश्यकता होती है।
1.1 मुख्य लाभ
इस ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट ब्रेकर की प्रमुख विशेषता इसके मूल कार्य सिद्धांत और डिज़ाइन से उत्पन्न होती है।नॉन-कॉन्टैक्ट स्विचयह यांत्रिक घिसाव को समाप्त करता है, जिससे यांत्रिक स्विच की तुलना में कार्य जीवन और विश्वसनीयता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। यह उच्च चक्र अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अतिरिक्त, इसमेंतीव्र स्विचिंग गति, इसके विशिष्ट राइज़ और फॉल टाइम माइक्रोसेकंड स्तर पर होते हैं, जो इसे तेज़ गति से चलती वस्तुओं या उच्च आवृत्ति वाली घटनाओं का पता लगाने में सक्षम बनाता है। एकीकृत पैकेजिंग ने उत्सर्जक और डिटेक्टर के बीच सटीक संरेखण सुनिश्चित किया है, जिससे असेंबली सरल हुई है और स्थिरता में सुधार हुआ है।
1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
इस घटक का प्रमुख लक्षित बाज़ार ऑफिस ऑटोमेशन और सटीक उपकरण है। इसके प्राथमिक दस्तावेजीकृत अनुप्रयोग क्षेत्र हैंस्कैनर और प्रिंटरइन उपकरणों में, फोटोइंटरप्टर का उपयोग आमतौर पर पेपर उपस्थिति का पता लगाने (जैसे, कागज के अग्रणी किनारे को महसूस करना), जाम का पता लगाने, कैरिज या प्रिंट हेड की स्थिति का पता लगाने, और गति तंत्र की मूल स्थिति का पता लगाने जैसे कार्यों के लिए किया जाता है। आधुनिक स्कैनिंग और प्रिंटिंग उपकरणों की उच्च थ्रूपुट बनाए रखने के लिए त्वरित प्रतिक्रिया समय महत्वपूर्ण है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
सर्किट डिजाइन को सही ढंग से करने और डिवाइस को निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर विश्वसनीय रूप से संचालित करने के लिए विद्युत और प्रकाशीय विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये सामान्य संचालन स्थितियों के लिए लागू नहीं होती हैं।
- इनपुट LED:
- शक्ति अपव्यय (PD): अधिकतम 75 mW।
- Continuous Forward Current (IF): Maximum 50 mA. This is the absolute maximum current that can flow through the LED.
- Reverse Voltage (VR): Maximum 5 V. Exceeding this value may cause LED junction breakdown.
- Output Phototransistor:
- शक्ति अपव्यय (PC): Maximum 100 mW.
- Collector-emitter voltage (VCEO): अधिकतम 30 V. यह आधार खुला (अंधेरे की स्थिति) होने पर, फोटोट्रांजिस्टर के कलेक्टर और एमिटर के बीच लगाया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज है।
- एमिटर-कलेक्टर वोल्टेज (VECO): अधिकतम 5 V (रिवर्स वोल्टेज रेटिंग).
- कलेक्टर करंट (IC): अधिकतम 20 mA.
- पर्यावरणीय स्थितियाँ:
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-25°C से +85°C।
- भंडारण तापमान (Tstg): -55°C से +100°C।
- पिन सोल्डरिंग तापमान (Tsol): अधिकतम 260°C, 5 सेकंड के लिए (हाउसिंग से 1.6 मिमी दूर पिन के लिए)।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर निर्दिष्ट हैं, जो सामान्य संचालन स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- इनपुट LED विशेषताएँ:
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): फॉरवर्ड करंट (IF) 20 mA पर, टाइपिकल मान 1.2V से 1.6V तक होता है। यह LED के चालू होने पर इसके सिरों पर पड़ने वाला वोल्टेज ड्रॉप है।
- रिवर्स करंट (IR): रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर, अधिकतम 100 µA। यह LED रिवर्स बायस्ड होने पर एक छोटी लीकेज करंट है।
- आउटपुट फोटोट्रांजिस्टर विशेषताएँ:
- कलेक्टर-एमिटर डार्क करंट (ICEO): In Vसीई=10V पर, अधिकतम 100 nA। यह फोटोट्रांजिस्टर के पूर्ण अंधकार (LED प्रकाश के बिना) में रिसाव धारा है। कम मान अच्छे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात के लिए अनुकूल है।
- कलेक्टर-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज (VCE(SAT)): IC=0.25mA और IF=20mA पर, अधिकतम 0.4V। यह ट्रांजिस्टर के पूरी तरह से "चालू" (संतृप्त) होने पर इसके सिरों के बीच का वोल्टेज है। कम संतृप्ति वोल्टेज स्विचिंग तत्व में शक्ति हानि को न्यूनतम करता है।
- चालू अवस्था कलेक्टर धारा (IC(ON)): In Vसीई=5V और IF=20mA पर, न्यूनतम 0.5 mA। यह न्यूनतम आउटपुट करंट निर्धारित करता है जब LED चालू हो और वस्तु प्रकाश किरण को अवरुद्ध न कर रही हो (प्रतिबिंबित मोड मानते हुए)।
- कपलर (सिस्टम) प्रतिक्रिया समय:
- उदगम समय (TR): 3 µs (विशिष्ट) से 15 µs (अधिकतम)। यह वह समय है जब LED चालू होने पर, फोटोट्रांजिस्टर आउटपुट को अपने अंतिम मान के 10% से 90% तक बढ़ने में लगता है।
- फॉल टाइम (TF): 4 µs (टाइपिकल) से 20 µs (मैक्सिमम)। यह वह समय है जब LED बंद होने पर आउटपुट 90% से 10% तक गिरता है। ये तेज़ समय घोषित "फास्ट स्विचिंग स्पीड" विशेषता के लिए महत्वपूर्ण हैं।
- टेस्ट कंडीशंस: Vसीई=5V, IC=2mA, RL=100 Ω।
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट विशिष्ट विद्युत/ऑप्टिकल विशेषता वक्रों का उल्लेख करती है। हालांकि पाठ में विशिष्ट चार्ट प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन इसका उद्देश्य विभिन्न परिस्थितियों में महत्वपूर्ण पैरामीटरों के बीच संबंधों को स्पष्ट करना है, जो एक मजबूत डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
3.1 वक्र जानकारी का अनुमान लगाना
इस प्रकार के घटकों के मानक अभ्यास के आधार पर, एक विशिष्ट वक्र में शामिल हो सकते हैं:
- फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (IF-VF):यह वक्र एलईडी के माध्यम से प्रवाहित धारा और उसके सिरों के बीच वोल्टेज के गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। यह किसी दिए गए आपूर्ति वोल्टेज पर आवश्यक ड्राइव धारा प्राप्त करने के लिए आवश्यक श्रृंखला प्रतिरोध मान निर्धारित करने में सहायक होता है।
- कलेक्टर धारा बनाम कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (IC-Vसीई):फोटोट्रांजिस्टर के लिए, यह वक्र समूह विभिन्न आपतित प्रकाश स्तरों (या विभिन्न LED ड्राइव धाराओं, IF) के लिए आलेखित किया जाएगा। यह प्रकाशित स्थितियों में ट्रांजिस्टर के संचालन क्षेत्र (कट-ऑफ क्षेत्र, सक्रिय क्षेत्र, संतृप्ति क्षेत्र) को परिभाषित करता है।
- करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) बनाम फॉरवर्ड करंट:CTR फोटोट्रांजिस्टर के आउटपुट कलेक्टर करंट (IC) और LED इनपुट फॉरवर्ड करंट (IF) का अनुपात, जो आमतौर पर प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है। यह वक्र दर्शाता है कि दक्षता ड्राइव करंट के साथ कैसे बदलती है, जो पर्याप्त आउटपुट सिग्नल स्विंग सुनिश्चित करने के लिए इंटरफेस सर्किट डिजाइन करने में महत्वपूर्ण है।
- तापमान निर्भरता:फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), dark current (ICEO) और CTR जैसे पैरामीटर परिवेश के तापमान के साथ कैसे बदलते हैं, इसके वक्र। यह निर्दिष्ट तापमान सीमा (-25°C से +85°C) में स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
4. यांत्रिक संरचना और पैकेजिंग जानकारी
पाठ में पैकेज आयामों का उल्लेख किया गया है लेकिन विस्तृत विवरण नहीं दिया गया है। नोट बताता है कि सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (कोष्ठक में इंच), जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है। मॉडल LTH-872-N55T1 एक विशिष्ट पैकेज शैली का संकेत देता है जो रिफ्लेक्टिव फोटोइंटरप्टर के लिए सामान्य है, आमतौर पर एक स्लॉट वाले मोल्डेड प्लास्टिक आवास के साथ। एमिटर और डिटेक्टर स्लॉट की एक ही दिशा में होते हैं, जिससे यह उन वस्तुओं का पता लगा सकता है जो उत्सर्जित प्रकाश को वापस परावर्तित करती हैं।
4.1 Polarity Identification and Pin Definition
हालांकि सटीक पिन परिभाषा सूचीबद्ध नहीं है, एक मानक फोटोइंटरप्टर पैकेज में 4 पिन होते हैं: इन्फ्रारेड LED के लिए एनोड और कैथोड के लिए दो, और NPN फोटोट्रांजिस्टर के कलेक्टर और एमिटर के लिए दो। डेटाशीट में आमतौर पर एक आरेख शामिल होता है जो शीर्ष दृश्य और पिन नंबरिंग दिखाता है (उदाहरण के लिए, 1: एनोड, 2: कैथोड, 3: कलेक्टर, 4: एमिटर)। क्षति को रोकने के लिए LED की ध्रुवीयता को सही ढंग से जोड़ना आवश्यक है।
5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
स्पेसिफिकेशन शीट एक महत्वपूर्ण असेंबली पैरामीटर प्रदान करती है: अधिकतम पिन वेल्डिंग तापमान। प्लास्टिक आवरण से 1.6mm (0.063 इंच) की दूरी पर स्थित पिन के लिए, तापमान260°C, 5 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिएयह वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग के लिए मानक रेटेड मान है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, घटक को उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट रीफ्लो तापमान प्रोफ़ाइल के साथ संगत होना चाहिए, जिसका शिखर तापमान आमतौर पर लगभग 240-250°C होता है। इन थर्मल सीमाओं से अधिक होने से सेमीकंडक्टर जंक्शन के भीतर क्षति या प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन विरूपण हो सकता है, जो ऑप्टिकल संरेखण और प्रदर्शन को प्रभावित करता है।
6. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
मूल इंटरफ़ेस सर्किट में दो मुख्य भाग शामिल होते हैं:
- LED ड्राइवर सर्किट:एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर LED के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है। रेसिस्टर मान (Rश्रृंखला) की गणना सूत्र है: Rश्रृंखला= (VCC- VF) / IF। एक विशिष्ट V का उपयोग करते हुएFमान 1.4V, अपेक्षित IFमान 20mA, बिजली आपूर्ति वोल्टेज 5V, R प्राप्त किया जा सकता हैश्रृंखला= (5 - 1.4) / 0.02 = 180 Ω। मानक 180Ω या 220Ω रोकनेवाला उपयुक्त है। LED को स्थिर वोल्टेज के बजाय स्थिर धारा से चलाने पर अधिक स्थिर प्रकाश उत्पादन प्राप्त होता है।
- फोटोट्रांजिस्टर आउटपुट सर्किट:फोटोट्रांजिस्टर आमतौर पर कॉमन एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में उपयोग किया जाता है। एक लोड रोकनेवाला (RL) कलेक्टर और सकारात्मक पावर स्रोत (VCCके बीच)। एमिटर ग्राउंडेड है। जब प्रकाश ट्रांजिस्टर पर पड़ता है, तो यह संचालित होता है, जिससे कलेक्टर वोल्टेज कम हो जाता है (V की ओर प्रवृत्त)CE(SAT))। जब अंधेरे में होता है, तो ट्रांजिस्टर कट-ऑफ हो जाता है, और कलेक्टर वोल्टेज R के माध्यम सेCCV तक उठाया गयाL।RLका मान आउटपुट वोल्टेज स्विंग और गति निर्धारित करता है; छोटा RLतेज प्रतिक्रिया प्रदान करता है लेकिन स्विंग कम होता है। डेटाशीट परीक्षण में RL=100Ω का उपयोग किया जाता है।
6.2 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
- परिवेशी प्रकाश हस्तक्षेप प्रतिरोध:एक परावर्तक सेंसर के रूप में, यह परिवेशी प्रकाश (विशेष रूप से अवरक्त किरणों वाली धूप या चमकीली इनडोर रोशनी) से प्रभावित हो सकता है। रिसीवर सर्किट में मॉड्यूलेटेड LED ड्राइव सिग्नल और सिंक्रोनस डिटेक्शन का उपयोग करके इस तरह के हस्तक्षेप के प्रति प्रतिरोधक क्षमता में काफी वृद्धि की जा सकती है।
- वस्तु परावर्तन क्षमता:प्रभावी संवेदन दूरी और सिग्नल शक्ति काफी हद तक लक्ष्य वस्तु की परावर्तन क्षमता पर निर्भर करती है। उच्च परावर्तक सतहें (जैसे सफेद कागज) सर्वोत्तम प्रदर्शन करती हैं, जबकि गहरे रंग की या मैट सतहें अपर्याप्त प्रकाश परावर्तित कर सकती हैं।
- संरेखण और अंतराल:इष्टतम संवेदन दूरी (सेंसर और परावर्तक वस्तु के बीच का अंतराल) आमतौर पर पूर्ण विशिष्टता दस्तावेज़ में निर्दिष्ट की जाती है। यांत्रिक डिजाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह अंतराल सुसंगत बना रहे।
- विद्युत शोर:लंबी केबल वायरिंग या शोरग्रस्त वातावरण के लिए, आउटपुट सिग्नल को उचित रूप से शील्ड और फ़िल्टर करने की आवश्यकता हो सकती है, क्योंकि कट-ऑफ़ पर फोटोट्रांजिस्टर आउटपुट एक उच्च-प्रतिबाधा नोड होता है जो पिकअप हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील होता है।
7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
अन्य संवेदी तकनीकों की तुलना में, इस फोटोइलेक्ट्रिक ब्रेकर के विशिष्ट लाभ हैं:
- यांत्रिक स्विचों की तुलना में:कोई संपर्क बाउंस नहीं, लंबी सेवा जीवन (लाखों बनाम हजारों चक्र), तेज प्रतिक्रिया, और शांत संचालन।
- ट्रांसमिसिव फोटोइलेक्ट्रिक ब्रेकर (स्लॉट ऑप्टोकपलर) की तुलना में:LTH-872-N55T1 जैसे रिफ्लेक्टिव प्रकार के लिए वस्तु को स्लॉट से गुजरने की आवश्यकता नहीं होती; वे एक निश्चित दूरी से वस्तु का पता लगा सकते हैं। यह पेपर डिटेक्शन (जहां पेपर सतह के साथ चलता है) जैसे अनुप्रयोगों के यांत्रिक डिजाइन को सरल बनाता है।
- आधुनिक सेंसर (जैसे हॉल-इफेक्ट, अल्ट्रासोनिक) की तुलना में:मूल वस्तु की उपस्थिति या अनुपस्थिति का पता लगाने के लिए, ऑप्टोइंटरप्टर आमतौर पर सरल और कम लागत वाले होते हैं। उन्हें चुंबक (जैसे हॉल सेंसर) की आवश्यकता नहीं होती, और वे अल्ट्रासोनिक सेंसर की तुलना में सरल निर्माण के होते हैं, हालांकि गैर-परावर्तक लक्ष्यों पर उनका प्रदर्शन खराब हो सकता है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: डार्क करंट (ICEO) स्पेसिफिकेशन का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: डार्क करंट वह छोटी लीकेज धारा है जो तब प्रवाहित होती है जब फोटोट्रांजिस्टर पूरी तरह से अंधेरे में होता है (कोई LED प्रकाश नहीं और कोई परिवेश प्रकाश नहीं)। "ऑफ" स्थिति में, यह धारा लोड रेसिस्टर (RL) से प्रवाहित होकर एक छोटा वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करती है। उच्च डार्क करंट के कारण आउटपुट वोल्टेज पूरी तरह से "हाई" लॉजिक लेवल तक नहीं पहुंच सकता है, जिसे बाद के सर्किट द्वारा गलत तरीके से व्याख्यायित किया जा सकता है। निर्दिष्ट अधिकतम 100 nA बहुत कम है, जो एक साफ "ऑफ" स्टेट सिग्नल सुनिश्चित करता है।
प्रश्न: उपयुक्त LED ड्राइव करंट (IF) का चयन कैसे करें?
उत्तर: ड्राइव करंट प्रकाश आउटपुट को प्रभावित करता है, जो सीधे फोटोट्रांजिस्टर के आउटपुट करंट (IC(ON)) और डिवाइस की संवेदनशीलता। 20mA की विशिष्ट परीक्षण स्थिति को प्रारंभिक बिंदु के रूप में लेना एक अच्छा विकल्प है। यदि एप्लिकेशन में उच्च परावर्तकता और कम दूरी है, तो बिजली की खपत बचाने के लिए करंट को कम किया जा सकता है। करंट बढ़ाने से कठिन लक्ष्यों के लिए सिग्नल की ताकत में सुधार हो सकता है, लेकिन इससे बिजली की खपत बढ़ेगी, और इसे 50mA के पूर्ण अधिकतम मान से नीचे रखना चाहिए। कृपया मार्गदर्शन के लिए विशिष्ट CTR vs. IFकर्व का संदर्भ लें।
प्रश्न: क्या मैं इस सेंसर को बाहर उपयोग कर सकता हूँ?
उत्तर: कार्य तापमान सीमा (-25°C से +85°C) कई वातावरणों में उपयोग की अनुमति देती है। हालांकि, सीधी धूप में मजबूत अवरक्त विकिरण होता है, जो फोटोट्रांजिस्टर को संतृप्त कर सकता है, जिससे निरंतर "चालू" पहचान हो सकती है। बाहरी उपयोग के लिए, परिवेशी अवरक्त प्रकाश को दबाने के लिए ऑप्टिकल फ़िल्टरिंग (दृश्य प्रकाश को अवरुद्ध करने लेकिन LED तरंग दैर्ध्य को पारित करने के लिए अवरक्त-पारदर्शी फ़िल्टर का उपयोग करना) और/या सिग्नल मॉड्यूलेशन तकनीकों का उपयोग करने की दृखर सिफारिश की जाती है।
9. कार्य सिद्धांत
LTH-872-N55T1 आंतरिक परावर्तन मॉड्यूलेशन के सिद्धांत पर कार्य करता है। एक अवरक्त LED प्रकाश उत्सर्जित करती है। जब संवेदन क्षेत्र में कोई परावर्तक लक्ष्य नहीं होता है, तो अधिकांश प्रकाश विलुप्त हो जाता है। जब उपयुक्त परावर्तन क्षमता वाली कोई वस्तु उस क्षेत्र में प्रवेश करती है, तो उत्सर्जित प्रकाश का एक हिस्सा डिवाइस पर वापस परावर्तित हो जाता है। एकीकृत फोटोट्रांजिस्टर समान अवरक्त तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील होता है और इस परावर्तित प्रकाश का पता लगाता है। आपतित फोटॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े उत्पन्न करते हैं, जो प्रभावी रूप से बेस करंट प्रदान करते हैं। इससे ट्रांजिस्टर चालू हो जाता है, जिससे कलेक्टर करंट (IC) प्रवाहित होता है, जो परावर्तित प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होता है। फिर, किसी वस्तु की उपस्थिति को इंगित करने के लिए बाहरी सर्किट इस आउटपुट करंट/वोल्टेज परिवर्तन का उपयोग करता है।
10. उद्योग रुझान
हालांकि मूलभूत फोटोइलेक्ट्रिक ब्रेकर तकनीक परिपक्व हो चुकी है, लेकिन रुझान लघुकरण, एकीकरण और बढ़ी हुई कार्यक्षमता पर केंद्रित हैं। नए उपकरणों में निम्नलिखित विशेषताएं हो सकती हैं:
- सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) पैकेजिंग:छोटा फुटप्रिंट, उच्च घनत्व PCB असेंबली के लिए उपयुक्त।
- एकीकृत IC:कुछ आधुनिक ऑप्टोइंटरप्टर चिप पर प्रवर्धन, हिस्टैरिसीस के साथ श्मिट ट्रिगर, और यहां तक कि डिजिटल आउटपुट (जैसे I2C) एकीकृत करते हैं, जिससे इंटरफ़ेस डिज़ाइन सरल हो जाता है।
- उच्च गति:मशीनों की बढ़ती गति के साथ तालमेल बिठाने के लिए, तेज प्रतिक्रिया समय की दिशा में विकास कार्य जारी है।
- बेहतर परिवेशी प्रकाश प्रतिरोध क्षमता:उन्नत प्रकाशिकी डिजाइन और मॉड्यूलेशन योजनाओं का उपयोग करके, सेंसर को चुनौतीपूर्ण प्रकाश व्यवस्था वाले वातावरण में अधिक मजबूत बनाया गया है। LTH-872-N55T1 जैसे घटकों द्वारा प्रतिनिधित्व किए गए परावर्तक संवेदन मूल सिद्धांत, व्यापक गैर-संपर्क पहचान कार्यों के लिए एक विश्वसनीय और लागत-प्रभावी समाधान बना हुआ है।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (Kelvin), jaise 2700K/6500K | Prakash ka rang garam ya thanda, kam maan peela/garam, adhik maan safed/thanda hota hai. | Prakash ke mahaul aur upyogit sthaan nirdharit karta hai. |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी दें। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang-ka (hue) ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | यह दर्शाता है कि LED से उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता कैसे वितरित होती है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, एकाधिक LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थिरवैद्युत निरोधी उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | मुख्य संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मूल्य के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकीय, तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | उलटी स्थापना में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती 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 होता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system efficiency ko badhaye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक 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 | Lumen Maintenance Test | 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 संयुक्त)। |
| TM-21 | Life Extrapolation Standard | Estimating lifespan under actual use conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाज़ार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |