सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
- 2.1 प्रकाशमिति एवं प्रकाशीय गुण
- 2.2 Electrical Parameters and Absolute Maximum Ratings
- 2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विशिष्टताएँ
- 3. यांत्रिक संरचना और पैकेजिंग जानकारी
- 3.1 Physical Dimensions and Structure
- 3.2 Pin Connections and Internal Circuitry
- 4. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका और डिजाइन विचार
- 4.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 4.2 सर्किट डिजाइन एवं ड्राइवर विचार
- 4.3 असेंबली और संचालन
- 5. प्रदर्शन विश्लेषण और तकनीकी तुलना
- 5.1 Key Parameter Analysis
- 5.2 विकल्पों के साथ तुलना
- 6. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 7. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 8. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 9. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
LTA-1000KR एक सॉलिड-स्टेट लाइट एमिटिंग डायोड (LED) डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे दस-सेगमेंट आयताकार लाइट बार के रूप में डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य उन अनुप्रयोगों के लिए एक बड़े क्षेत्र में, चमकदार और समान प्रकाश क्षेत्र प्रदान करना है जिन्हें निरंतर दृश्य संकेतक या प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। यह उपकरण विश्वसनीयता और दक्षता के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो स्थिर प्रदर्शन प्रदान करने के लिए उन्नत अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस उत्पाद के प्रमुख लाभों में इसका बड़ा और समान प्रकाश-उत्सर्जक सतह शामिल है, जो स्पष्ट आयताकार पैटर्न की आवश्यकता वाले स्टेटस इंडिकेटर, पैनल प्रकाश या बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। इसकी कम ऑपरेटिंग पावर खपत ऊर्जा-कुशल सिस्टम डिजाइन में योगदान करती है। उच्च चमक और कंट्रास्ट यहां तक कि अच्छी रोशनी वाले वातावरण में भी उत्कृष्ट दृश्यता सुनिश्चित करते हैं। इसकी सॉलिड-स्टेट संरचना पारंपरिक गरमागरम या फ्लोरोसेंट इंडिकेटर लैंप की तुलना में बेहतर विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन प्रदान करती है, जिसमें फिलामेंट टूटने या गैस क्षरण की कोई समस्या नहीं है। यह उपकरण ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेड किया गया है, जो उत्पादन में सुसंगत चमक मिलान की सुविधा प्रदान करता है। इसके अलावा, यह लीड-फ्री पैकेजिंग आवश्यकताओं का अनुपालन करता है और आधुनिक पर्यावरणीय विनियमों (RoHS) के अनुरूप है। इन विशेषताओं का संयोजन इसे औद्योगिक नियंत्रण पैनल, उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, जहां विश्वसनीय, स्पष्ट दृश्य संकेत महत्वपूर्ण हैं।
2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
यह खंड डेटाशीट के अनुसार, डिवाइस के विद्युत, प्रकाशीय और भौतिक मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 प्रकाशमिति एवं प्रकाशीय गुण
प्रकाशीय प्रदर्शन डिवाइस की कार्यक्षमता का मूल है। प्रयुक्त LED चिप AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) तकनीक पर आधारित है, जो अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट का उपयोग करती है। यह तकनीक लाल/नारंगी तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता के लिए जानी जाती है। 20 mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर, विशिष्ट पीक एमिशन वेवलेंथ (λp) 639 nm है, जो "सुपर रेड" रंग सीमा में आता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 631 nm निर्धारित है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 20 nm है, जो उत्सर्जित प्रकाश के अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंड को दर्शाता है, जो रंग शुद्धता को बढ़ाने में सहायक होता है।
प्रत्येक सेगमेंट की औसत ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। IF=1 mA की परीक्षण स्थिति के तहत, तीव्रता की सीमा न्यूनतम 200 μcd से विशिष्ट मान 675 μcd तक है। समान ल्यूमिनस क्षेत्रों के बीच ल्यूमिनस इंटेंसिटी मिलान अनुपात अधिकतम 2:1 निर्दिष्ट किया गया है, जो सभी दस सेगमेंट्स के एक साथ जलने पर एक समान रूप सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
2.2 Electrical Parameters and Absolute Maximum Ratings
विश्वसनीय सर्किट डिजाइन के लिए विद्युत सीमाओं को समझना महत्वपूर्ण है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती है जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं।
- प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:अधिकतम 70 mW। यह एकल LED सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:25°C पर अधिकतम 25 mA। यह रेटिंग परिवेश के तापमान (Ta) में 25°C से अधिक वृद्धि के साथ रैखिक रूप से कम हो जाती है, जिसकी दर 0.33 mA/°C है। डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान के आधार पर कम की गई अधिकतम धारा की गणना करनी चाहिए।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:अधिकतम 90 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई)। यह उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए अल्पकालिक ओवरड्राइव की अनुमति देता है।
- प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20 mA पर, टाइपिकल 2.6 V, अधिकतम 2.6 V। न्यूनतम 2.0 V है। श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला मूल्य की गणना के लिए यह वोल्टेज ड्रॉप महत्वपूर्ण है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज:अधिकतम 5 V. इससे अधिक होने पर LED जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR):5 V रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाने पर, अधिकतम 100 μA।
2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विशिष्टताएँ
This device is rated for an operating temperature range of -35°C to +105°C. The storage temperature range is identical. This wide range ensures functionality in harsh environments. The forward current derating with temperature (0.33 mA/°C) is a direct result of the LED's thermal characteristics; higher temperatures reduce efficiency and maximum safe operating current. The specified soldering conditions are for wave or reflow soldering processes, where the package body temperature does not exceed 260°C within 3 seconds, measured at a point 1/16 inch (approximately 1.6 mm) below the mounting plane. This guideline is crucial for assembly to prevent thermal damage to the plastic package or internal wire bonds.
3. यांत्रिक संरचना और पैकेजिंग जानकारी
3.1 Physical Dimensions and Structure
इस उपकरण को आयताकार लाइट बार के रूप में वर्णित किया गया है। पैकेज में ग्रे पैनल और सफेद प्रकाश-उत्सर्जक खंड हैं, जो जलाए गए प्रकाश-उत्सर्जक खंडों के लिए गहरे रंग की पृष्ठभूमि प्रदान करके कंट्रास्ट बढ़ा सकते हैं। विशिष्ट आयाम ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं (स्पेसिफिकेशन शीट में संदर्भित लेकिन पाठ में विस्तृत नहीं)। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है। पिन टिप ऑफसेट के लिए विशिष्ट सहनशीलता ±0.4 मिमी है, जो पीसीबी पैड डिजाइन और स्वचालित असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है।
3.2 Pin Connections and Internal Circuitry
LTA-1000KR 20-पिन कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। पिन परिभाषा स्पष्ट है: पिन 1 से 10 तक प्रकाश उत्सर्जक खंड A से K के एनोड हैं (ध्यान दें: 'I' को छोड़कर, J और K का उपयोग किया जाता है)। पिन 11 से 20 विपरीत क्रम में व्यवस्थित संबंधित कैथोड हैं (कैथोड K से कैथोड A)। यह व्यवस्था इंगित करती है कि प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक खंड एक सामान्य कैथोड कनेक्शन का उपयोग करता है, लेकिन प्रत्येक LED के एनोड और कैथोड तक स्वतंत्र रूप से पहुंचा जा सकता है। यह मल्टीप्लेक्सिंग या अलग-अलग खंड नियंत्रण के लिए अधिकतम लचीलापन प्रदान करता है। आंतरिक सर्किट आरेख का उल्लेख किया गया है, जो आमतौर पर दस स्वतंत्र LED घटकों को दर्शाता है।
4. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका और डिजाइन विचार
4.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह लाइट बार उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें रैखिक रूप से व्यवस्थित चमकीले संकेतकों की आवश्यकता होती है। संभावित उपयोगों में शामिल हैं:
- स्तर संकेतक:सिग्नल शक्ति, वॉल्यूम, दबाव या तापमान मापन के लिए उपयोग किया जाता है, जहां प्रकाशित लंबाई एक संख्यात्मक मान से मेल खाती है।
- प्रगति पट्टी:उपकरण या उपभोक्ता उपकरणों में, पूर्णता की स्थिति प्रदर्शित करने के लिए।
- बैकलाइट:साइड-लिट पैनल या साइनबोर्ड जिन्हें एकसमान आयताकार प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है, के लिए।
- औद्योगिक स्थिति प्रदर्शक:नियंत्रण पैनल पर मशीन की स्थिति या कई चैनलों की अलार्म स्थिति प्रदर्शित करता है।
4.2 सर्किट डिजाइन एवं ड्राइवर विचार
LTA-1000KR को सुरक्षित और प्रभावी ढंग से संचालित करने के लिए, कुछ डिजाइन नियमों का पालन करना आवश्यक है:
- करंट लिमिटेशन:LED करंट-चालित उपकरण हैं। प्रत्येक प्रकाश-उत्सर्जक खंड के लिए एक श्रृंखला प्रतिरोधक (या करंट रेगुलेटिंग ड्राइवर सर्किट) का उपयोग करना चाहिए ताकि फॉरवर्ड करंट को सुरक्षित मूल्य तक सीमित किया जा सके, जो आमतौर पर 25 mA निरंतर रेटिंग के बराबर या कम हो। प्रतिरोध मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF, जहां VF LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (सबसे खराब स्थिति करंट गणना के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें)।
- थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि प्रत्येक सेगमेंट का पावर डिसिपेशन कम है (अधिकतम 70 mW), लेकिन दस सेगमेंट का कुल पावर डिसिपेशन 700 mW तक पहुंच सकता है। यदि सभी सेगमेंट को उच्च करंट पर लगातार ड्राइव किया जाता है, खासकर उच्च परिवेश तापमान पर, पर्याप्त PCB कॉपर फॉयल क्षेत्र या अन्य हीट डिसिपेशन उपायों की आवश्यकता हो सकती है।
- मल्टीप्लेक्सिंग:स्वतंत्र एनोड और कैथोड एक्सेस इस डिवाइस को मल्टीप्लेक्स ड्राइव स्कीम के लिए आदर्श बनाते हैं। इससे आवश्यक माइक्रोकंट्रोलर I/O पिनों की संख्या कम हो जाती है। यह सुनिश्चित करने पर ध्यान देना चाहिए कि मल्टीप्लेक्सिंग पल्स के दौरान पीक करंट 90 mA रेटेड मान से अधिक न हो और समय के साथ औसत करंट निरंतर रेटेड मान के अनुरूप हो।
- रिवर्स वोल्टेज सुरक्षा:ऐसे सर्किट में जहाँ रिवर्स वोल्टेज ट्रांजिएंट संभव हो, बाहरी सुरक्षा डायोड की आवश्यकता हो सकती है, क्योंकि LED की स्वयं की रिवर्स वोल्टेज रेटिंग केवल 5V होती है।
4.3 असेंबली और संचालन
वेल्डिंग प्रोफ़ाइल (अधिकतम 260°C, 3 सेकंड तक) का पालन करना आवश्यक है ताकि एनकैप्सुलेशन में दरार या परतें अलग न हों। संचालन और असेंबली के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, क्योंकि LED चिप स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील है। नमी अवशोषण को रोकने के लिए, जिससे रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव हो सकता है, भंडारण निर्दिष्ट तापमान और आर्द्रता सीमा के भीतर होना चाहिए।
5. प्रदर्शन विश्लेषण और तकनीकी तुलना
5.1 Key Parameter Analysis
AlInGaP प्रौद्योगिकी का उपयोग एक महत्वपूर्ण कारक है। पुरानी प्रौद्योगिकियों (जैसे मानक GaAsP लाल LED) की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्ति दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट पर उच्च चमक प्राप्त होती है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट प्रकाश को ऊपर की ओर निर्देशित करने में सहायता करता है, जिससे शीर्ष सतह का प्रभावी प्रकाश उत्पादन बढ़ जाता है। निर्दिष्ट 2:1 दीप्ति तीव्रता मिलान अनुपात इस प्रकार के डिस्प्ले के लिए एक मानक ग्रेड है, जो स्वीकार्य दृश्य समरूपता सुनिश्चित करता है। अधिक सख्त समरूपता की आवश्यकता वाले डिजाइनरों को विद्युत अंशांकन लागू करना होगा या (यदि उपलब्ध हो) बिन्नित घटकों का चयन करना होगा।
5.2 विकल्पों के साथ तुलना
अलग-अलग एलईडी क्लस्टरों की तुलना में, यह एकीकृत लाइट बार अधिक समान और यांत्रिक रूप से मजबूत समाधान प्रदान करता है, जिससे असेंबली सरल हो जाती है (एक घटक बनाम दस)। वैक्यूम फ्लोरेसेंट या इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट डिस्प्ले की तुलना में, एलईडी में लंबी परिचालन आयु, कम ऑपरेटिंग वोल्टेज होता है और गैस रिसाव या फॉस्फर गिरावट का कोई जोखिम नहीं होता है। मुख्य समझौता देखने का कोण और विशिष्ट रंग बिंदु हो सकता है, इस मॉडल के लिए, रंग बिंदु गहरे लाल स्पेक्ट्रम पर तय किया गया है।
6. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- प्रश्न: क्या मैं सभी दस सेगमेंट को एक साथ 25 एमए पर चला सकता हूं?
- उत्तर: हाँ, विद्युत रूप से यह संभव है क्योंकि प्रत्येक सेगमेंट स्वतंत्र है। हालाँकि, आपको कुल बिजली खपत (700 mW तक) पर विचार करना होगा, और यह सुनिश्चित करना होगा कि PCB और परिवेश परिणामी गर्मी को विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए संभाल सकें, खासकर जब तापमान की ऊपरी सीमा के करीब पहुँच रहे हों।
- प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य (λp=639nm) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की तीव्रता अधिकतम होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd=631nm) वह एकवर्णी प्रकाश तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख समान रंग के रूप में अनुभव करता है। यह अंतर LED के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के आकार के कारण होता है।
- प्रश्न: "दीप्त तीव्रता को ... CIE मानव आंख प्रतिक्रिया वक्र का उपयोग करके मापा गया" इस टिप्पणी को कैसे समझें?
- उत्तर: यह टिप्पणी पुष्टि करती है कि तीव्रता मान (माइक्रोकैंडेला, μcd में) फोटोमेट्रिक इकाइयाँ हैं, जिन्हें मानक मानव आंख के फोटोपिक (दिन के प्रकाश के अनुकूल) दृश्य संवेदनशीलता वक्र द्वारा भारित किया गया है। यह इन मूल्यों को कुल प्रकाश शक्ति (वाट) मापने वाली रेडियोमेट्रिक इकाइयों (रंग पर विचार किए बिना) के बजाय, अनुभव की जाने वाली चमक की भविष्यवाणी के लिए सार्थक बनाता है।
- प्रश्न: पिनआउट स्वतंत्र एनोड और कैथोड दिखाता है। क्या मैं इसे कॉमन एनोड या कॉमन कैथोड डिस्प्ले के रूप में जोड़ सकता हूँ?
- उत्तर: भौतिक पिन परिभाषाएँ निश्चित हैं। कॉमन कैथोड डिस्प्ले का अनुकरण करने के लिए, आपको PCB पर सभी कैथोड पिन (11-20) को एक साथ जोड़ने की आवश्यकता है। कॉमन एनोड डिस्प्ले का अनुकरण करने के लिए, आपको सभी एनोड पिन (1-10) को एक साथ जोड़ने की आवश्यकता है। प्रदान किया गया कॉन्फ़िगरेशन हार्डवेयर में किसी भी तरीके को लागू करने के लिए लचीलापन प्रदान करता है।
7. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: बैटरी चार्ज संकेतक डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर टूल बैटरी के लिए चार्जर डिज़ाइन कर रहा है। वे 0% से 100% तक चार्ज स्तर दिखाने के लिए 10-सेगमेंट बार ग्राफ चाहते हैं। LTA-1000KR को इसकी चमकदार लाल रोशनी और आयताकार ल्यूमिनस सेगमेंट आकार के कारण चुना गया है, जो पढ़ने में आसान है।
कार्यान्वयन योजना:सिस्टम माइक्रोकंट्रोलर के I/O पिन सीमित हैं। डिज़ाइनर ने एक मल्टीप्लेक्सिंग योजना अपनाई। उन्होंने दस एनोड (पिन 1-10) को दस अलग-अलग माइक्रोकंट्रोलर पिन से जोड़ा, जिन्हें आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया। उन्होंने दस कैथोड (पिन 11-20) को एक साथ जोड़ा, और इस कॉमन नोड को एक एन-चैनल MOSFET के माध्यम से सिंक किया, जिसे दूसरे माइक्रोकंट्रोलर पिन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। एक सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित एनोड पिन को हाई (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) सेट करें और कॉमन कैथोड MOSFET को चालू करें। माइक्रोकंट्रोलर प्रत्येक सेगमेंट को तेजी से स्कैन करता है (उदाहरण के लिए, प्रत्येक सेगमेंट के लिए 1ms)। प्रत्येक सेगमेंट के पीक करंट को 20 mA पर सेट करने के लिए रेसिस्टर गणना: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 ओम (120Ω या 150Ω मानक मान का उपयोग करें)। प्रत्येक सेगमेंट का औसत करंट 2 mA (20 mA * 1/10 ड्यूटी साइकिल) है, जो निरंतर रेटिंग के भीतर है। दृश्य अवधारण के कारण, डिस्प्ले समान रूप से जलता हुआ दिखाई देता है। मल्टीप्लेक्सिंग ड्यूटी साइकिल को बदलकर, चमक को सॉफ़्टवेयर में आसानी से समायोजित किया जा सकता है।
8. तकनीकी सिद्धांत परिचय
लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डिवाइस है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP जैसी सामग्रियों में, यह ऊर्जा मुख्य रूप से फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है, न कि ऊष्मा के रूप में। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जिसे क्रिस्टल विकास प्रक्रिया के दौरान एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस के अनुपात को समायोजित करके डिज़ाइन किया जाता है। अपारदर्शी सब्सट्रेट नीचे की ओर उत्सर्जित प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे आंतरिक हानियाँ कम होती हैं और प्रकाश चिप के शीर्ष फलक से बाहर निकलने के लिए प्रेरित होता है, जिससे समग्र दक्षता में सुधार होता है। पैकेज का ग्रे पैनल और सफेद प्रकाश उत्सर्जित खंड क्रमशः परावर्तक और विसारक के रूप में कार्य करते हैं, ताकि नीचे स्थापित अलग-अलग LED चिप्स से एक समान आयताकार उपस्थिति उत्पन्न की जा सके।
9. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
LTA-1000KR एक परिपक्व LED डिस्प्ले तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है। व्यापक उद्योग रुझान हमेशा उच्च दक्षता और अधिक एकीकरण की ओर रहा है। हालांकि विशिष्ट फॉर्म फैक्टर के लिए इस तरह के अलग-अलग LED लाइट बार अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन नई तकनीकें उभर रही हैं। सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED ऐरे छोटे फुटप्रिंट प्रदान करते हैं और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए अधिक उपयुक्त हैं। इसके अलावा, ऑर्गेनिक LED (OLED) और माइक्रो LED के विकास ने पूरी तरह से एड्रेसेबल, लचीले और अल्ट्रा-हाई रेजोल्यूशन डिस्प्ले को संभव बना दिया है। हालांकि, ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें विशिष्ट बार प्रारूप में सरल, मजबूत, उच्च चमक वाले संकेतक की आवश्यकता होती है, AlInGaP-आधारित अकार्बनिक LED ऐरे (जैसे LTA-1000KR) प्रदर्शन, विश्वसनीयता और लागत के बीच सर्वोत्तम संतुलन प्रदान करना जारी रखते हैं। जैसा कि इस उपकरण में दिखाया गया है, लीड-मुक्त पैकेजिंग की ओर बदलाव RoHS और REACH जैसे वैश्विक नियमों द्वारा संचालित, पर्यावरणीय रूप से टिकाऊ विनिर्माण प्रक्रियाओं की ओर पूरे उद्योग के बदलाव को दर्शाता है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत 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। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "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 की 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 होता है, कम मान पीला/गर्म और उच्च मान सफेद/ठंडा प्रवृत्ति दर्शाता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | Unitless, 0–100 | The ability of a light source to reproduce the true colors of objects, with Ra≥80 being good. | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च मांग वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, e.g., "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensures no color variation among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेदी स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "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 | एलईडी को सामान्य रूप से चमकाने वाला करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आम है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्म होकर क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (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 उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, थर्मल 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 से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें। |
| 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। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | 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, एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ़्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू लाइट चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीली/लाल रोशनी में बदल जाता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिलाया जाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग 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। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग।
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, 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 करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग विभेदन श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | Long-term operation under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifetime (combined with TM-21). |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | 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 शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |