सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C पर)
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण डेटाशीट में स्पष्ट रूप से कहा गया है कि ल्यूमिनस इंटेंसिटी "ग्रेडेड" है। यह उद्योग में आम "बिनिंग" प्रथा को संदर्भित करता है। निर्माण प्रक्रिया के दौरान, सेमीकंडक्टर उपकरणों के प्रदर्शन में प्राकृतिक भिन्नता होती है। अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी का उत्पादन के बाद परीक्षण किया जाता है और मुख्य मापदंडों के आधार पर विभिन्न समूहों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है। LTL-6201KY के लिए, मुख्य बिनिंग पैरामीटर ल्यूमिनस इंटेंसिटी है। डेटाशीट एक रेंज प्रदान करती है (43-109 mcd at 10mA), लेकिन उत्पादन में, उपकरणों को संकीर्ण उप-श्रेणियों (जैसे, 43-55 mcd, 56-70 mcd, आदि) में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए ज्ञात, सुसंगत चमक स्तर वाले उपकरणों का चयन करने की अनुमति देता है, जो उन उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें कई संकेतक दीपकों की एक समान उपस्थिति की आवश्यकता होती है। हालांकि इस संक्षिप्त डेटाशीट में स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं किया गया है, रंगीन एलईडी के लिए, अन्य सामान्य बिनिंग पैरामीटर में रंग स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज और प्रमुख तरंगदैर्ध्य शामिल हो सकते हैं। 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions and Drawings
- 5.2 Pin Connections and Polarity Identification
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस
- 11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 12. Technology Development Trends
1. उत्पाद अवलोकन
LTL-6201KY एक ठोस-राज्य प्रकाश स्रोत है जिसे आयताकार बार डिस्प्ले के रूप में डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य उन अनुप्रयोगों के लिए एक बड़े क्षेत्र, चमकदार और समान प्रकाश उत्सर्जक क्षेत्र प्रदान करना है जिन्हें स्पष्ट दृश्य संकेतन की आवश्यकता होती है। यह उपकरण उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करके निर्मित है, जिसे विशेष रूप से एम्बर पीली रोशनी का उत्पादन करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। यह तकनीक पारदर्शी GaAs (गैलियम आर्सेनाइड) सब्सट्रेट पर विकसित की गई है, जो इसकी दक्षता और रंग शुद्धता को बढ़ाने में सहायक है। उत्पाद मानक ड्यूल इन-लाइन पैकेजिंग में आता है, जो इसे पैनल और कैरेक्टर माउंटिंग सहित विभिन्न स्थापना तकनीकों के साथ संगत बनाता है, जिससे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों और उपयोगकर्ता इंटरफेस में इसकी प्रयोज्यता व्यापक हो जाती है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
यह उपकरण कई महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है, जो इसे औद्योगिक, वाणिज्यिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका बड़ा और चमकीला उत्सर्जक क्षेत्र उच्च दृश्यता सुनिश्चित करता है, जो स्टेटस इंडिकेटर, कैरेक्टर और पैनल बैकलाइटिंग तथा सीमित स्थानों में सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए महत्वपूर्ण है। कम बिजली खपत आधुनिक ऊर्जा-बचत डिजाइन सिद्धांतों के अनुरूप है, जबकि उत्कृष्ट स्विचिंग कंट्रास्ट यह सुनिश्चित करता है कि इंडिकेटर सक्रिय और निष्क्रिय अवस्थाओं के बीच स्पष्ट रूप से पहचाने जा सकें। विस्तृत देखने का कोण उन अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है जहां इंडिकेटर को विभिन्न स्थितियों (केवल सामने से नहीं) से देखा जा सकता है। LED प्रौद्योगिकी में निहित सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता का अर्थ है कि इस उपकरण का लंबा परिचालन जीवनकाल, आघात और कंपन के प्रति प्रतिरोध और समय के साथ स्थिर प्रदर्शन है। प्रमुख लक्षित बाजारों में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और किसी भी ऐसे अनुप्रयोग शामिल हैं जिन्हें मजबूत, विश्वसनीय और चमकीले इंडिकेटर की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
सर्किट डिजाइन में किसी उपकरण को सही ढंग से एकीकृत करने के लिए उसकी विशिष्टताओं की गहन समझ महत्वपूर्ण है। ये मापदंड विशिष्ट परिस्थितियों में परिचालन सीमाएं और अपेक्षित प्रदर्शन परिभाषित करते हैं।
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 के लिए लागू नहीं होती हैं।
- प्रति चिप बिजली की खपत:75 mW। यह पैकेज के भीतर प्रत्येक स्वतंत्र LED चिप द्वारा बिना प्रदर्शन गिरावट के ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
- प्रति चिप पीक फॉरवर्ड करंट:100 mA। यह अधिकतम अनुमत तात्कालिक अग्र धारा है, लेकिन केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1 ms पल्स चौड़ाई वाली पल्स स्थितियों के लिए। इस मान से अधिक होने पर, यहां तक कि क्षणिक रूप से भी, विनाशकारी विफलता हो सकती है।
- प्रति चिप निरंतर अग्र धारा:25°C पर 25 mA। यह निरंतर DC संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है। 25°C से अधिक के परिवेश तापमान के लिए, 0.33 mA/°C के डीरेटिंग कारक को लागू करना होगा। उदाहरण के लिए, 50°C पर, अधिकतम निरंतर धारा लगभग 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA होगी।
- प्रति चिप रिवर्स वोल्टेज:5 V. इस मान से अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने पर LED के PN जंक्शन के ब्रेकडाउन का जोखिम हो सकता है।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C. डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य कर सकता है और संग्रहित किया जा सकता है।
- वेल्डिंग तापमान:अधिकतम 260°C, अधिकतम 3 सेकंड, माप बिंदु माउंटिंग सतह से 1.6mm (1/16 इंच) नीचे। यह वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान पैकेज क्षति को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C पर)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं, जो सामान्य संचालन के दौरान अपेक्षित व्यवहार प्रदान करते हैं।
- औसत दीप्त तीव्रता:10 mA की अग्र धारा पर, न्यूनतम 43 mcd, विशिष्ट मान 109 mcd। यह पैरामीटर ग्रेडेड है, जिसका अर्थ है कि उपकरण को उसके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर ग्रेड या वर्गीकृत किया जाता है। माप CIE वक्र के अनुरूप मानव आंख के फोटोपिक प्रतिक्रिया को अनुकरण करने वाले सेंसर और फिल्टर का उपयोग करके किया जाता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य:IF=20 mA पर 595 nm (नैनोमीटर)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश शक्ति आउटपुट अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- स्पेक्ट्रल रेखा अर्ध-चौड़ाई:IF=20 mA पर 15 nm। यह वर्णक्रमीय शुद्धता या उत्सर्जित प्रकाश तरंगदैर्ध्य के वितरण की सीमा को दर्शाता है। छोटा मान इंगित करता है कि प्रकाश मोनोक्रोमैटिक के अधिक निकट है (रंग अधिक शुद्ध है)।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य:IF=20 mA पर 592 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए प्रकाश के रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है, और इस उपकरण के लिए, यह एम्बर पीले क्षेत्र में स्थित है।
- अग्र वोल्टेज:IF=20 mA पर, न्यूनतम 2.05 V, विशिष्ट मान 2.6 V। यह वह वोल्टेज ड्रॉप है जब LED निर्दिष्ट धारा का संचालन करता है। करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
- रिवर्स करंट:रिवर्स वोल्टेज 5 V पर, अधिकतम 100 µA। यह डिवाइस के अपने अधिकतम रेटेड रिवर्स बायस में होने पर बहने वाली अल्प रिसाव धारा है।
3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण
डेटाशीट स्पष्ट रूप से कहती है कि चमकदार तीव्रता "ग्रेडेड" है। यह उद्योग में आम "बिनिंग" प्रथा को संदर्भित करता है। निर्माण प्रक्रिया के दौरान, अर्धचालक उपकरणों के प्रदर्शन में प्राकृतिक भिन्नताएं होती हैं। अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED का उत्पादन के बाद परीक्षण किया जाता है और मुख्य मापदंडों के आधार पर विभिन्न समूहों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है। LTL-6201KY के लिए, प्राथमिक बिनिंग पैरामीटर हैंचमकदार तीव्रता। डेटाशीट एक सीमा प्रदान करती है (10mA पर 43-109 mcd), लेकिन उत्पादन में, उपकरणों को संकीर्ण उप-सीमाओं (उदाहरण के लिए, 43-55 mcd, 56-70 mcd, आदि) में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए ज्ञात, सुसंगत चमक स्तर वाले उपकरण चुनने की अनुमति देता है, जो कई संकेतकों के साथ उत्पादों में एक समान रूप के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि इस संक्षिप्त डेटाशीट में स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं किया गया है, रंगीन LED के लिए, अन्य सामान्य बिनिंग पैरामीटर में रंग स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज और प्रमुख तरंगदैर्ध्य शामिल हो सकते हैं।
4. Performance Curve Analysis
हालांकि प्रदान की गई स्पेसिफिकेशन शीट अंश में "Typical Electrical/Optical Characteristic Curves" का उल्लेख है, लेकिन विशिष्ट चार्ट पाठ में शामिल नहीं हैं। आम तौर पर, LTL-6201KY जैसे LED के लिए ऐसे वक्रों में शामिल हैं:
- Forward Current vs. Forward Voltage:यह गैर-रैखिक वक्र LED से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। ड्राइव सर्किट डिजाइन के लिए यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि वोल्टेज में मामूली परिवर्तन से धारा में भारी परिवर्तन हो सकता है।
- दीप्त तीव्रता vs. अग्र धारा:यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव धारा बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। आमतौर पर एक निश्चित सीमा तक रैखिक संबंध होता है, लेकिन उच्च धारा पर संतृप्ति होती है, और अत्यधिक धारा से दक्षता कम होती है और क्षय तेज होता है।
- दीप्त तीव्रता vs. परिवेश तापमान:यह वक्र एलईडी जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी की स्थिति को दर्शाता है। उच्च तापमान आमतौर पर प्रकाश उत्पादन को कम करता है और तरंगदैर्ध्य को हल्के से बदल सकता है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:पूरे तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दिखाने वाला वक्र आरेख, जो 595nm के शिखर तरंगदैर्ध्य पर केंद्रित है और परिभाषित अर्ध-चौड़ाई रखता है।
डिजाइनरों को गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धारा, तापमान) में डिवाइस के व्यवहार को समझने और प्रदर्शन तथा विश्वसनीयता को अनुकूलित करने के लिए इन चार्ट्स वाले पूर्ण विशिष्टता दस्तावेज़ का संदर्भ लेना चाहिए।
5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions and Drawings
यह डिवाइस एक आयताकार ड्यूल इन-लाइन पैकेज में आता है। आयाम चित्र PCB लेआउट के लिए महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करता है, जिसमें पैकेज की कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच, पिन व्यास और प्रकाश उत्सर्जक विंडो की स्थिति शामिल है। टिप्पणी बताती है कि सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी (0.01 इंच) है। पैनल में छेद और PCB पर सही स्थापना के लिए इन आयामों का सटीक पालन आवश्यक है।
5.2 Pin Connections and Polarity Identification
LTL-6201KY में 8 पिन हैं। पिन व्यवस्था इस प्रकार है: 1-कैथोड A, 2-एनोड A, 3-एनोड B, 4-कैथोड B, 5-कैथोड D, 6-एनोड D, 7-एनोड C, 8-कैथोड C। यह विन्यास इंगित करता है कि आयताकार लाइट बार में कई LED चिप्स (संभवतः चार, A, B, C, D के रूप में चिह्नित) एक विशिष्ट सर्किट व्यवस्था में हैं। आंतरिक सर्किट आरेख (यहां विस्तृत नहीं) दिखाएगा कि ये एनोड और कैथोड आंतरिक रूप से कैसे जुड़े हैं। सही ध्रुवीयता महत्वपूर्ण है; LED को रिवर्स बायस में जोड़ने से यह प्रकाश नहीं देगा और यदि रिवर्स वोल्टेज रेटिंग से अधिक हो तो डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है। पैकेज पर पिन 1 की पहचान करने के लिए संभवतः एक भौतिक चिह्न (नॉच, डॉट या बेवल) होगा।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स अनुभाग सोल्डरिंग के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर प्रदान करता है: बॉडी का तापमान 260°C से अधिक 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। यह कई थ्रू-होल घटकों के लिए एक मानक रेटिंग है। वेव सोल्डरिंग के लिए, इस सीमा को पूरा करने के लिए कन्वेयर गति और प्रीहीट तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए। हैंड सोल्डरिंग के लिए, तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए और पिन के साथ संपर्क का समय न्यूनतम रखा जाना चाहिए। प्लास्टिक बॉडी को थर्मल क्षति से बचाने के लिए सोल्डर जोड़ को प्लास्टिक बॉडी से कम से कम 1.6 मिमी दूर रखने की सलाह दी जाती है। सोल्डरिंग के बाद, डिवाइस को प्राकृतिक रूप से ठंडा होने देना चाहिए। संवेदनशील सेमीकंडक्टर जंक्शनों को नुकसान से बचाने के लिए सभी असेंबली चरणों में उचित ईएसडी (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- औद्योगिक नियंत्रण पैनल:मशीनरी स्थिति संकेत, बिजली चालू/बंद, दोष अलार्म और मोड चयन।
- Instrumentation:Test equipment पर स्विच, डायल और डायल के बैकलाइट।
- Consumer Electronics:ऑडियो-वीडियो उपकरणों पर पावर संकेतक, कार्यात्मक स्थिति संकेतक (जैसे रिकॉर्डिंग, प्लेबैक, म्यूट)।
- ऑटोमोटिव इंटीरियर:डैशबोर्ड स्विच, गियर शिफ्ट संकेतक या सामान्य केबिन प्रकाश व्यवस्था (जहां रंग और चमक लागू हो) का प्रकाश।
- अक्षर और पैनल:फ्रंट पैनल पर उत्कीर्ण या मुद्रित लेबल की बैकलाइटिंग, जो पेशेवर और समान रूप से प्रकाशित उपस्थिति प्रदान करती है।
7.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटेशन:LED एक करंट-चालित उपकरण है। जब इसे वोल्टेज स्रोत से चलाया जाता है, तो ऑपरेटिंग पॉइंट (उदाहरण के लिए, डेटाशीट के अनुसार 10mA या 20mA) निर्धारित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए एक श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला आवश्यक है। रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (आपूर्ति वोल्टेज - LED फॉरवर्ड वोल्टेज) / वांछित करंट।
- थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, निरंतर करंट के लिए डीरेटिंग वक्र का पालन किया जाना चाहिए। उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण या संलग्न स्थानों में, जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए प्रभावी करंट को कम किया जाना चाहिए, जो प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को प्रभावित करता है।
- परिप्रेक्ष्य:चौड़ा दृष्टिकोण फायदेमंद है, लेकिन यांत्रिक डिजाइन में इस पर विचार किया जाना चाहिए। प्रकाश आसन्न क्षेत्रों में फैल सकता है, जो वांछित हो सकता है या इसे नियंत्रित करने के लिए लाइट गाइड/शेड की आवश्यकता हो सकती है।
- स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिनिंग:कई संकेतक लैंप वाले अनुप्रयोगों के लिए, पूरे उत्पाद की चमक एक समान सुनिश्चित करने के लिए आपूर्तिकर्ता को सख्त चमक तीव्रता ग्रेड निर्दिष्ट करने की सिफारिश की जाती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTL-6201KY का मुख्य अंतर इसके उपयोग में निहित हैAlInGaPएम्बर पीली रोशनी उत्पन्न करने के लिए AlInGaP तकनीक का उपयोग किया जाता है। पुरानी तकनीकों (जैसे मानक GaAsP LED) की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करता है, जिसका अर्थ है कि समान विद्युत इनपुट शक्ति पर अधिक प्रकाश उत्पादन होता है। यह बेहतर तापमान स्थिरता और जीवनकाल स्थिरता भी प्रदान करता है, और इसकी संकीर्ण स्पेक्ट्रल आधी चौड़ाई के कारण रंग अधिक संतृप्त और शुद्ध होते हैं। आयताकार पट्टी आकार, बड़ा उत्सर्जक क्षेत्र और DIP पैकेजिंग इसे छोटे बिंदु स्रोत LED (जैसे 3mm या 5mm गोलाकार LED) और सतह माउंट डिवाइस विकल्पों से अलग करते हैं, जो थ्रू-होल असेंबली के लिए आसान हैंडलिंग प्रदान करते हैं और उनके लंबे लीड के माध्यम से बेहतर ताप अपव्यय संभव बनाते हैं।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 30mA पर चला सकता हूं ताकि यह और चमकदार हो?
उत्तर: 25°C पर अधिकतम निरंतर धारा रेटिंग 25mA है। 30mA पर संचालन इस रेटिंग से अधिक है, जो जंक्शन तापमान को बढ़ाएगा, दक्षता को कम करेगा और डिवाइस के जीवनकाल को काफी कम कर देगा। ऐसा करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
प्रश्न: फॉरवर्ड वोल्टेज को "न्यूनतम 2.05V, विशिष्ट 2.6V" के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। सर्किट गणना के लिए मुझे किस मान का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: मजबूत डिजाइन के लिए, पर्याप्त वोल्टेज मार्जिन सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम विशिष्ट मान का उपयोग करें। यदि आप न्यूनतम मान का उपयोग करते हैं और उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज वाला डिवाइस प्राप्त करते हैं, तो आपका सर्किट वांछित चमक प्राप्त करने के लिए पर्याप्त धारा प्रदान नहीं कर सकता है।
प्रश्न: "लाइट आउटपुट बिनिंग" का मेरे ऑर्डर के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका अर्थ है कि आप विशिष्ट चमक सीमा वाले उपकरणों का अनुरोध कर सकते हैं। यदि आपके अनुप्रयोग को कई इकाइयों के बीच चमक की एकरूपता की आवश्यकता है, तो आपको आपूर्तिकर्ता के विस्तृत बिनिंग दस्तावेज़ का परामर्श लेना चाहिए और ऑर्डर करते समय आवश्यक चमक तीव्रता बिन कोड निर्दिष्ट करना चाहिए।
प्रश्न: क्या मैं चार आंतरिक LED चिप्स को श्रृंखला में जोड़ सकता हूँ?
उत्तर: पुष्टि के लिए आंतरिक सर्किट आरेख की आवश्यकता है। दिया गया पिन लेआउट इंगित करता है कि चिप A, B, C, D के स्वतंत्र एनोड और कैथोड हैं। यह आम तौर पर अलग-अलग नियंत्रण या विभिन्न श्रृंखला/समानांतर संयोजनों में वायरिंग की अनुमति देता है, लेकिन शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए कॉन्फ़िगरेशन को सर्किट आरेख के विरुद्ध सत्यापित किया जाना चाहिए।
10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस
परिदृश्य: चार सूचक एलईडी वाले नेटवर्क राउटर के लिए एक स्टेटस पैनल डिजाइन करना।
LTL-6201KY का चयन इसकी चमकदार, समान एम्बर रोशनी और चौड़े देखने के कोण के कारण किया गया है। पीसीबी पर एक 5V पावर रेल है। लक्ष्य फॉरवर्ड करंट 15mA है, 2.4V के विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज का उपयोग करते हुए, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान की गणना करें: R = (5V - 2.4V) / 0.015A = 173.3 ओम। मानक 180 ओम रेसिस्टर का चयन किया गया है। चार समान सर्किट बनाएं, प्रत्येक एलईडी के लिए एक। एलईडी लेजर-एच्च्ड अक्षरों वाले फ्रंट पैनल के पीछे लगे हैं। चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एलईडी को ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर ग्रेड किया जाता है, जिससे सभी चार सूचक उपयोगकर्ता को समान रूप से चमकदार दिखाई देते हैं। चौड़ा देखने का कोण यह सुनिश्चित करता है कि राउटर को नीची शेल्फ पर रखे जाने पर भी स्टेटस स्पष्ट रूप से दिखाई दे।
11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
एक लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस नामक प्रक्रिया के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब सेमीकंडक्टर सामग्री के पीएन जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन डिप्लेशन ज़ोन में पी-टाइप क्षेत्र से होल्स के साथ पुनर्संयोजन करते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। AlInGaP का बैंडगैप दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल, नारंगी, एम्बर और पीले प्रकाश भागों से मेल खाता है। पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट का उपयोग अधिक उत्पन्न प्रकाश को चिप से बाहर निकलने की अनुमति देता है, जिससे अवशोषक सब्सट्रेट की तुलना में समग्र प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार होता है।
12. Technology Development Trends
इंडिकेटर LED प्रौद्योगिकी की विकास प्रवृत्तियाँ उच्च दक्षता, उच्च विश्वसनीयता और अधिक कॉम्पैक्ट पैकेजिंग की दिशा में निरंतर आगे बढ़ रही हैं। हालांकि LTL-6201KY जैसे थ्रू-होल DIP पैकेज कुछ अनुप्रयोगों में जहां उच्च शक्ति प्रसंस्करण या मैनुअल असेंबली में आसानी की आवश्यकता होती है, अभी भी प्रासंगिक हैं, लेकिन उद्योग स्वचालित PCB असेंबली, स्थान और लागत बचाने के लिए बड़े पैमाने पर सरफेस माउंट डिवाइस पैकेजिंग की ओर बढ़ गया है। रंगीन LED के लिए, लाल-एम्बर-पीले के लिए AlInGaP प्रौद्योगिकी और नीले-हरे-सफेद के लिए InGaN प्रौद्योगिकी अपने श्रेष्ठ प्रदर्शन के कारण मुख्यधारा बन गई हैं। भविष्य के विकास उच्च दक्षता, बेहतर सफेद LED रंग प्रतिपादन, और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स को LED पैकेज के अंदर एकीकृत करने पर केंद्रित हो सकते हैं। हालांकि, विश्वसनीयता, स्पष्ट डेटाशीट पैरामीटर और सही थर्मल और विद्युत डिजाइन के मूल सिद्धांत सफल कार्यान्वयन के लिए महत्वपूर्ण बने रहते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी 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 उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम अंडाकार चरण, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक माप, कम चरण बेहतर रंग स्थिरता दर्शाते हैं। | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | 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 | LED को चमकाने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे कम 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 हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक 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 ESD सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| ल्यूमेन 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, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ऊष्मा अपव्यय क्षमता बेहतर और जीवनकाल लंबा है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था 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 एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | 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 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 समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान 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। |