विषय-सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ
- 2.2 तापीय और विश्वसनीयता पैरामीटर
- 2.3 Absolute Maximum Ratings
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Luminous Intensity Binning
- 3.2 Dominant Wavelength Binning
- 3.3 Forward Voltage Binning
- 4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस
- 4.1 IV Curve and Relative Luminous Intensity
- 4.2 Temperature Dependence
- 4.3 स्पेक्ट्रल वितरण और डेरेटिंग
- 5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
- 8. अनुप्रयोग सिफारिशें
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
- 12. Operational Principle
- 13. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
The 65-21-UR0200H-AM एक उच्च-चमक, लाल प्रकाश उत्सर्जित करने वाला LED है जो एक कॉम्पैक्ट PLCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) सतह-माउंट पैकेज में रखा गया है। यह घटक विशेष रूप से मांग वाले ऑटोमोटिव इंटीरियर प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो उच्च दीप्तिमान आउटपुट, व्यापक दृश्य कोण और मजबूत विश्वसनीयता का संयोजन प्रदान करता है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन फोकस डैशबोर्ड प्रकाश, इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर और सामान्य इंटीरियर परिवेश प्रकाश पर है, जहां विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में सुसंगत रंग और चमक महत्वपूर्ण है।
इस एलईडी के मुख्य लाभों में ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में असतत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए कठोर AEC-Q102 मानक के लिए इसकी योग्यता शामिल है, जो वाहन इंटीरियर की विशिष्ट कठोर परिस्थितियों में प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करती है। इसमें 20mA की मानक ड्राइव धारा पर 1120 मिलिकैंडेला (mcd) की विशिष्ट दीप्तिमान तीव्रता है, जो उत्कृष्ट दृश्यता के लिए 120-डिग्री के विस्तृत दृश्य कोण के साथ जोड़ी गई है। इसके अलावा, उत्पाद RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन करता है, जो इसे सख्त सामग्री विनियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है।
लक्ष्य बाजार विशेष रूप से ऑटोमोटिव क्षेत्र है, जिसमें अनुप्रयोग स्पष्ट रूप से ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और क्लस्टर डिस्प्ले के लिए सूचीबद्ध हैं। यह फोकस मानक वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी की तुलना में तापमान सीमा, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) सुरक्षा और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए इसकी उन्नत विशिष्टताओं को निर्धारित करता है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ
विद्युत और प्रकाशिक प्रदर्शन मानक परीक्षण स्थितियों (Ts=25°C) के तहत परिभाषित किया गया है। अग्र धारा (IF) की निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग 50mA है, एक सामान्य कार्य बिंदु 20mA है, और न्यूनतम सुझाई गई कार्य धारा 5mA है। 20mA पर, ज्योति तीव्रता (IV) न्यूनतम 710mcd से लेकर सामान्यतः 1120mcd तक होती है, जिसकी अधिकतम सीमा 1800mcd तक निर्दिष्ट है, जो उत्पादन बिन में संभावित प्रदर्शन भिन्नता को दर्शाता है। इस धारा पर अग्र वोल्टेज (VF) 1.75V और 2.75V के बीच है, जिसका सामान्य मान 2.0V है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) लाल स्पेक्ट्रम में है, जो 612nm से 627nm तक निर्दिष्ट है, जिसका विशिष्ट मान 622nm है। देखने का कोण (2θ½) लगातार 120 डिग्री है, जिसकी सहनशीलता ±5° बताई गई है।
2.2 तापीय और विश्वसनीयता पैरामीटर
Thermal management is crucial for LED performance and lifespan. The device has two specified thermal resistance values: a "Real" thermal resistance (Rth JS real) of 160 K/W max and an "Electrical" thermal resistance (Rth JS el) 125 K/W अधिकतम का। अंतर संभवतः मापन पद्धति से उत्पन्न होता है, जहाँ विद्युत विधि अनुमान के लिए एक सामान्य उद्योग प्रथा है। निरपेक्ष अधिकतम जंक्शन तापमान (TJ) 125°C है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक निर्दिष्ट है, जो ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिन्हें चरम जलवायु में कार्य करना चाहिए। डिवाइस 2kV तक के ESD (ह्यूमन बॉडी मॉडल) पल्स को सहन कर सकता है, जो हैंडलिंग सुरक्षा का एक बुनियादी स्तर प्रदान करता है।
2.3 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम शक्ति अपव्यय (Pd) 137 mW है। सर्ज करंट क्षमता (IFM) बहुत कम ड्यूटी साइकिल (D=0.005) के साथ ≤10μs के पल्स के लिए 100mA है। डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। रीफ्लो के दौरान अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 30 सेकंड के लिए 260°C है, जो लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए एक मानक प्रोफाइल है।
3. Binning System Explanation
बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डेटाशीट तीन प्रमुख मापदंडों के लिए विस्तृत बिनिंग तालिकाएं प्रदान करती है।
3.1 Luminous Intensity Binning
प्रकाश तीव्रता को एक अल्फ़ान्यूमेरिक कोड सिस्टम (जैसे, L1, L2, M1... GA तक) का उपयोग करके बिन किया जाता है। प्रत्येक बिन मिलिकैंडेलस (mcd) में न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश तीव्रता की एक विशिष्ट सीमा को कवर करता है। 65-21-UR0200H-AM के लिए, संभावित आउटपुट बिन हाइलाइट किए गए हैं और इनमें V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), AA (1120-1400 mcd), और AB (1400-1800 mcd) शामिल हैं। यह डिज़ाइनरों को उनके एप्लिकेशन के लिए आवश्यक चमक स्तर के आधार पर पार्ट्स का चयन करने की अनुमति देता है, जिसके साथ ±8% की एक संबद्ध माप सहनशीलता है।
3.2 Dominant Wavelength Binning
प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो लाल प्रकाश के अनुभव किए गए रंग को निर्धारित करता है, को भी बिन किया जाता है। बिनों को चार-अंकीय कोड (जैसे, 1215, 1518, 1821) द्वारा पहचाना जाता है। प्रत्येक कोड 3-नैनोमीटर तरंगदैर्ध्य सीमा से मेल खाता है। इस विशिष्ट पार्ट के लिए, संभावित बिन 1215 (612-615 nm), 1518 (615-618 nm), 1821 (618-621 nm), 2124 (621-624 nm), 2427 (624-627 nm), और 2730 (627-630 nm) हैं। प्रमुख तरंगदैर्ध्य माप के लिए सहनशीलता ±1nm है। यह कड़ी बिनिंग एक डिस्प्ले या लाइटिंग ऐरे में कई एलईडी के बीच रंग एकरूपता सुनिश्चित करती है।
3.3 Forward Voltage Binning
फॉरवर्ड वोल्टेज को 1517, 1720, 2022, आदि जैसे कोड का उपयोग करके बिन किया जाता है, जो 0.25V वृद्धि में वोल्टेज सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं (जैसे, 1.50-1.75V, 1.75-2.00V, 2.00-2.25V)। V बिन को जानना कुशल करंट ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने और पावर डिसिपेशन प्रबंधित करने के लिए महत्वपूर्ण है।F बिन कुशल करंट ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने और पावर डिसिपेशन प्रबंधित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस
The datasheet includes several graphs that illustrate how key parameters change with operating conditions.
4.1 IV Curve and Relative Luminous Intensity
फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक विशिष्ट घातीय संबंध दर्शाता है, जो उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर चुनने के लिए आवश्यक है। सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ दर्शाता है कि एक सीमा तक करंट के साथ प्रकाश उत्पादन अति-रैखिक रूप से बढ़ता है, लेकिन अनुशंसित 20mA से अधिक पर संचालन से दक्षता कम हो सकती है और ऊष्मा बढ़ सकती है।
4.2 Temperature Dependence
कई ग्राफ़ थर्मल प्रभावों का विवरण देते हैं। रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम जंक्शन टेम्परेचर वक्र दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है—यह ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है जहां परिवेश का तापमान अधिक हो सकता है। रिलेटिव फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन टेम्परेचर ग्राफ दर्शाता है कि VF का एक नकारात्मक तापमान गुणांक है, जो तापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है। इस गुण का उपयोग कभी-कभी अप्रत्यक्ष तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ बनाम जंक्शन टेम्परेचर ग्राफ इंगित करता है कि तापमान बढ़ने के साथ एक मामूली रेडशिफ्ट (तरंगदैर्ध्य में वृद्धि) होती है।
4.3 स्पेक्ट्रल वितरण और डेरेटिंग
रिलेटिव स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन ग्राफ 622nm के आसपास केंद्रित मोनोक्रोमैटिक रेड आउटपुट की पुष्टि करता है। फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व थर्मल डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है; यह दर्शाता है कि सोल्डर पैड तापमान बढ़ने के साथ अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 110°C पैड तापमान पर, अधिकतम निरंतर करंट केवल 35mA है। परमिसिबल पल्स हैंडलिंग कैपेबिलिटी ग्राफ विभिन्न ड्यूटी साइकिल पर पल्स्ड करंट के साथ LED को चलाने के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है, जो मल्टीप्लेक्स्ड अनुप्रयोगों में उच्च तात्कालिक चमक की अनुमति देता है।
5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी
LED एक मानक PLCC-2 सतह-माउंट पैकेज का उपयोग करता है। हालांकि पृष्ठ 15 से सटीक यांत्रिक ड्राइंग यहां पुन: प्रस्तुत नहीं की गई है, PLCC-2 के विशिष्ट आयाम उद्योग में सुप्रसिद्ध हैं। पैकेज में दो लीड वाला एक ढाला हुआ प्लास्टिक बॉडी शामिल है। ध्रुवता पैकेज के आकार या शीर्ष पर एक चिह्न द्वारा इंगित की जाती है, जिसमें कैथोड आमतौर पर पहचाना जाता है। डेटाशीट में पृष्ठ 16 पर "अनुशंसित सोल्डरिंग पैड" लेआउट भी शामिल है, जो उचित सोल्डरिंग, थर्मल रिलीफ और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए PCB डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
6. Soldering and Assembly Guidelines
यह घटक लीड-मुक्त सोल्डर के साथ संगत रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। पृष्ठ 16 पर निर्दिष्ट प्रोफ़ाइल (रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल) 30 सेकंड तक के लिए 260°C का शिखर तापमान अनुमति देती है। यह एक मानक IPC/JEDEC प्रोफ़ाइल है। डिज़ाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उनकी असेंबली प्रक्रिया इन सीमाओं के भीतर रहे ताकि पैकेज क्षति या आंतरिक डाई और वायर बॉन्ड्स के अवक्रमण को रोका जा सके। "उपयोग के लिए सावधानियाँ" अनुभाग (पृष्ठ 19) में विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैंडलिंग, भंडारण और सफाई निर्देश शामिल होंगे, जैसे कि सल्फर-युक्त वातावरण के संपर्क से बचना जो चांदी-लेपित लीड्स को संक्षारित कर सकता है (पृष्ठ 20 पर "सल्फर परीक्षण मानदंड" द्वारा संदर्भित)।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
"पैकेजिंग जानकारी" (पृष्ठ 17) विस्तार से बताती है कि एलईडी कैसे आपूर्ति की जाती हैं, आमतौर पर उभरे हुए कैरियर टेप पर रीलों में लपेटी हुई, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरण के लिए उपयुक्त हैं। पार्ट नंबर 65-21-UR0200H-AM एक संभावित आंतरिक कोडिंग प्रणाली का अनुसरण करता है जो पैकेज प्रकार, रंग, प्रदर्शन बिन और अन्य विशेषताओं के बारे में जानकारी समाहित कर सकता है। "ऑर्डरिंग जानकारी" अनुभाग (पृष्ठ 14) चमकदार तीव्रता, तरंग दैर्ध्य और फॉरवर्ड वोल्टेज के विभिन्न बिन के अनुरूप विशिष्ट ऑर्डरिंग कोड प्रदान करेगा, जो उत्पादन के लिए सटीक चयन की अनुमति देता है।
8. अनुप्रयोग सिफारिशें
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
जैसा कि कहा गया है, प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर्स हैं। इसमें सेंटर कंसोल पर बटनों, स्विचों और आइकनों के लिए बैकलाइटिंग, दरवाज़े के हैंडल और फुटवेल के लिए प्रकाश व्यवस्था, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से, इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर के भीतर संकेतक और चेतावनी लाइट्स के रूप में शामिल है। 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां एलईडी को सीधे देखा नहीं जा सकता।
8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
इस एलईडी के साथ डिजाइन करते समय, इंजीनियरों को कई कारकों पर विचार करना चाहिए: Current Drive: सुसंगत चमक और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए 20mA (सामान्य) के लिए सेट किए गए एक स्थिर-धारा ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। थर्मल प्रबंधन: डीरेटिंग कर्व का पालन करना आवश्यक है। सोल्डर पैड से गर्मी को दूर ले जाने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या थर्मल वाया सुनिश्चित करें, विशेष रूप से उच्च-परिवेश-तापमान वाले वातावरण में जैसे कि सीधी धूप में कार डैशबोर्ड। ऑप्टिकल डिज़ाइन: विस्तृत दृश्य कोण के लिए विशिष्ट संकेतक उद्देश्यों के लिए बीम को आकार देने के लिए प्रकाश मार्गदर्शक या विसरक की आवश्यकता हो सकती है। ESD सुरक्षा: हालांकि यह 2kV HBM के लिए रेटेड है, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए PCB पर बुनियादी ESD सुरक्षा शामिल करना एक अच्छा अभ्यास है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
मानक वाणिज्यिक PLCC-2 लाल एलईडी की तुलना में, 65-21-UR0200H-AM स्वयं को अपने ऑटोमोटिव-ग्रेड योग्यताओं के माध्यम से अलग करता है। प्रमुख विभेदकों में शामिल हैं: AEC-Q102 योग्यता: इसमें तनाव परीक्षणों का एक समूह (उच्च-तापमान संचालन जीवन, तापमान चक्रण, नमी प्रतिरोध, आदि) शामिल है जो वाणिज्यिक भागों से नहीं गुजरते हैं। विस्तारित तापमान सीमा: -40°C से +110°C तक का संचालन वाणिज्यिक भागों की सामान्य -40°C से +85°C या +100°C सीमा से अधिक है। संक्षारण दृढ़ता: "Class B1" के संक्षारण रोबस्टनेस विनिर्देश का अर्थ है ऑटोमोटिव वातावरण में सामान्य विशिष्ट गैसीय प्रदूषकों के विरुद्ध परीक्षण। सख्त बिनिंग और विनिर्देश: सिस्टम-स्तरीय स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए पैरामीटर आमतौर पर सख्त सहनशीलता और अधिक व्यापक बिनिंग के साथ निर्दिष्ट किए जाते हैं।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 50mA पर लगातार चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। 50mA का पूर्ण अधिकतम रेटिंग एक तनाव सीमा है। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, आपको सोल्डर पैड तापमान के आधार पर डीरेटिंग वक्र का पालन करना चाहिए। सामान्य परिवेशी परिस्थितियों में, 20mA अनुशंसित निरंतर धारा है।
प्रश्न: "वास्तविक" और "विद्युत" तापीय प्रतिरोध में क्या अंतर है?
A: "Electrical" विधि तापमान-संवेदनशील फॉरवर्ड वोल्टेज का उपयोग थर्मल प्रतिरोध की गणना के लिए एक प्रॉक्सी के रूप में करती है और आमतौर पर विशिष्टता के लिए उपयोग की जाती है। "Real" विधि में अधिक प्रत्यक्ष थर्मल माप शामिल हो सकता है। डिज़ाइन उद्देश्यों के लिए, थर्मल गणनाओं के लिए उच्च मान (160 K/W) का उपयोग करना अधिक रूढ़िवादी है।
Q: मैं एक ऑर्डर में चमकदार तीव्रता बिन कोड (जैसे, AA) की व्याख्या कैसे करूं?
A: बिन कोड यह गारंटी देता है कि LED की चमकदार तीव्रता उस बिन के लिए निर्दिष्ट सीमा के भीतर आती है (जैसे, AA = 1120-1400 mcd)। आपको अपने एप्लिकेशन की चमक स्थिरता के लिए आवश्यक विशिष्ट बिन कोड ऑर्डर करना होगा।
Q: क्या रिवर्स प्रोटेक्शन डायोड आवश्यक है?
A> Yes. The datasheet explicitly states the device is "Not designed for reverse operation." A blocking diode in series or a shunt diode across the LED is essential if there is any possibility of reverse voltage being applied, which is common in automotive power systems.
11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
Scenario: एक ऑटोमोटिव इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर के लिए एक लाल "इंजन चेक" चेतावनी संकेतक डिजाइन करना।
Selection: 65-21-UR0200H-AM को इसके AEC-Q102 अनुपालन, उच्च चमक और लाल रंग के लिए चुना गया है। मानक लाल दिखावट के लिए 612-621nm रेंज में एक तरंगदैर्ध्य बिन का चयन किया जा सकता है।
सर्किट डिजाइन: क्लस्टर की बिजली आपूर्ति 12V नॉमिनल है (9V से 16V तक की सीमा में हो सकती है)। लागत-प्रभावशीलता के लिए एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला चुना गया है। विशिष्ट V का उपयोग करते हुएF 2.0V, 20mA पर: R = (12V - 2.0V) / 0.020A = 500Ω. एक मानक 510Ω रोकनेवाला चुना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ~19.6mA की धारा प्राप्त होती है, जो स्वीकार्य है। रोकनेवाले की शक्ति रेटिंग की गणना की जाती है: P = I2R = (0.0196)2 * 510 ≈ 0.2W, इसलिए 1/4W रेसिस्टर पर्याप्त है।
थर्मल जाँच: LED क्लस्टर के PCB पर लगाई जाएगी। कार के अंदर अधिकतम 85°C के परिवेश तापमान और पैड पर गणना किए गए 15°C के PCB तापमान वृद्धि को मानते हुए, पैड का तापमान 100°C है। डीरेटिंग कर्व से परामर्श करने पर, 100°C पर अधिकतम अनुमत निरंतर धारा लगभग 40mA है। हमारी डिज़ाइन धारा ~20mA इस सीमा के भीतर है, जो एक अच्छा सुरक्षा मार्जिन प्रदान करती है।
ऑप्टिकल डिज़ाइन: एक लाइट पाइप या छोटा डिफ्यूज़र कैप पीसीबी पर एसएमडी एलईडी से प्रकाश को क्लस्टर फेशिया पर सामने की ओर इशारा करने वाले इंडिकेटर आइकन तक पहुंचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो 120-डिग्री व्यूइंग एंगल का उपयोग करता है।
12. Operational Principle
यह उपकरण एक लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) है, जो एक सेमीकंडक्टर पी-एन जंक्शन डायोड है। जब डायोड के अंतर्निहित विभव (इस लाल एलईडी के लिए लगभग 1.75-2.75V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, और इस विशिष्ट सामग्री संरचना (संभवतः AlGaInP आधारित) के लिए, पुनर्संयोजन ऊर्जा का एक हिस्सा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होता है जिसकी तरंगदैर्ध्य सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा के अनुरूप होती है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 622nm प्रमुख तरंगदैर्ध्य वाला लाल प्रकाश उत्पन्न होता है। प्लास्टिक PLCC-2 पैकेज सेमीकंडक्टर डाई को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और एक मोल्डेड लेंस शामिल करता है जो उत्सर्जित प्रकाश को निर्दिष्ट 120-डिग्री व्यूइंग पैटर्न में आकार देता है।
13. Technology Trends
In the automotive LED sector, several trends are observable. There is a continuous drive towards higher luminous efficacy (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन), जिससे चमकीले डिस्प्ले या कम बिजली खपत और ऊष्मा उत्पादन संभव होता है। बेहतर रंग स्थिरता और सघन बिनिंग महत्वपूर्ण हैं क्योंकि डिस्प्ले अधिक परिष्कृत होते जा रहे हैं। उन्नत विश्वसनीयता और मजबूती सर्वोपरि बनी हुई है, जिसमें उच्च तापमान और कठोर पर्यावरणीय दबावों, जिसमें नए प्रकार के प्रदूषकों के प्रति प्रतिरोध भी शामिल है, को सहन करने के लिए पैकेज सामग्रियों में निरंतर विकास जारी है। इसके अलावा, ड्राइवर इलेक्ट्रॉनिक्स और नियंत्रण को सीधे एलईडी पैकेज के साथ एकीकृत करना (जैसे, PWM डिमिंग या डायग्नोस्टिक्स के लिए एकीकृत ICs वाले स्मार्ट एलईडी) एक बढ़ता हुआ रुझान है, हालांकि यह विशेष भाग एक अलग, ड्राइवर-रहित घटक बना हुआ है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली का प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे स्वर का संकेत देते हैं। | 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 प्रयुक्त। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, उदाहरण के लिए, "5-step" | Color consistency metric, छोटे steps का मतलब है अधिक सुसंगत रंग। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का टोन निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मीट्रिक | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | 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। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (उदाहरणार्थ, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | 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 |
|---|---|---|---|
| Package Type | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग बनाने के लिए मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, टीआईआर | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, एक सख्त सीमा सुनिश्चित करते हुए। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | मानक/परीक्षण | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए (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 आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |