विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
- 2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ
- 2.2 तापीय और निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Luminous Flux Bins
- 3.2 Forward Voltage Bins
- 3.3 डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन्स
- 4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस
- 4.1 Spectral Distribution and Radiation Pattern
- 4.2 करंट-वोल्टेज (I-V) और करंट-ल्यूमिनस फ्लक्स संबंध
- 4.3 तापमान निर्भरता
- 4.4 डिरेटिंग और पल्स हैंडलिंग
- 5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 Reflow Soldering Profile
- 6.2 Precautions for Use
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 Part Numbering System
- 7.2 Packaging Specifications
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. Design and Usage Case Study
- 12. Operating Principle
- 13. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
2820 श्रृंखला एक उच्च-चमक, सतह-माउंट लाल एलईडी का प्रतिनिधित्व करती है जिसे विशेष रूप से मांग वाले ऑटोमोटिव प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक कठोर ऑटोमोटिव उद्योग मानकों को पूरा करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो एक कॉम्पैक्ट एसएमडी पैकेज में विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करता है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव सिग्नल और आंतरिक प्रकाश व्यवस्था में है जहां सुसंगत रंग आउटपुट, उच्च विश्वसनीयता और लंबा परिचालन जीवन महत्वपूर्ण आवश्यकताएं हैं।
इस एलईडी के मुख्य लाभों में AEC-Q102 Revision A के अनुसार इसकी योग्यता शामिल है, जो यह सुनिश्चित करती है कि यह ऑटोमोटिव क्षेत्र की कठोर गुणवत्ता और विश्वसनीयता की मांगों को पूरा करता है। यह RoHS और REACH पर्यावरण निर्देशों का भी अनुपालन करता है और हैलोजन-मुक्त है, जो इसे आधुनिक पर्यावरण-सचेत डिजाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है। पैकेज को MSL 2 रेट किया गया है, जो मध्यम नमी संवेदनशीलता को इंगित करता है, जो कई एसएमडी घटकों के लिए मानक है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ
प्रमुख प्रदर्शन मैट्रिक्स 350mA की फॉरवर्ड करंट (I) की एक मानक परीक्षण स्थिति के तहत परिभाषित किए गए हैं।F) 350mA का है। विशिष्ट चमकदार फ्लक्स 70 लुमेन (lm) है, जिसका न्यूनतम मान 60 lm और अधिकतम 90 lm है, जो ±8% के माप सहनशीलता के अधीन है। यह उच्च आउटपुट 2.4 वोल्ट की विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (V) के साथ प्राप्त किया जाता है।F) 2.4 वोल्ट है, जो 2.00V से 2.75V (±0.05V सहनशीलता) तक होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ) आम तौर पर 614 नैनोमीटर (nm) होता है, जो इसके लाल रंग को परिभाषित करता है, जिसकी सीमा 612 nm से 624 nm (±1nm सहनशीलता) तक होती है। डिवाइस 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल (φ) प्रदान करता है, जिसकी सहनशीलता ±5° है, जो व्यापक और समान प्रकाश प्रदान करता है।d) आम तौर पर 614 नैनोमीटर (nm) होता है, जो इसके लाल रंग को परिभाषित करता है, जिसकी सीमा 612 nm से 624 nm (±1nm सहनशीलता) तक होती है। डिवाइस 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल (φ) प्रदान करता है, जिसकी सहनशीलता ±5° है, जो व्यापक और समान प्रकाश प्रदान करता है।
2.2 तापीय और निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स
Thermal management is crucial for LED longevity. The thermal resistance from the junction to the solder point (Rth JS) is specified through two methods: a real measurement of 12.8 K/W (typ) and an electrical method measurement of 10 K/W (typ). The absolute maximum ratings define the operational limits: a maximum power dissipation (Pd) 1375 mW का, अधिकतम निरंतर अग्र धारा (IF) 500 mA का, और एक सर्ज धारा (IFM) 1500 mA का, ≤10 μs के स्पंदों के लिए 0.005 ड्यूटी साइकिल के साथ। अधिकतम जंक्शन तापमान (TJ) 150°C है, जबकि संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +125°C तक है, जो ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त है। यह उपकरण 2 kV (HBM, R=1.5kΩ, C=100pF) की ESD संवेदनशीलता और 30 सेकंड के लिए 260°C के रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है।
3. Binning System Explanation
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह उत्पाद एक त्रि-आयामी बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है।
3.1 Luminous Flux Bins
एलईडी को 350mA पर उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:
• बिन F6: 60 lm (न्यूनतम) से 70 lm (अधिकतम)
• बिन F7: 70 lm (न्यूनतम) से 80 lm (अधिकतम)
• Bin F8: 80 lm (Min) से 90 lm (Max)
3.2 Forward Voltage Bins
LEDs को उनकी विद्युत विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:
• Bin 2022: 2.00V (Min) से 2.25V (Max)
• Bin 2225: 2.25V (Min) से 2.50V (Max)
• Bin 2527: 2.50V (Min) से 2.75V (Max)
3.3 डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन्स
एलईडी को उनके सटीक लाल रंग बिंदु के आधार पर समूहीकृत किया जाता है:
• समूह 1215: 612 nm (न्यूनतम) से 615 nm (अधिकतम)
• समूह 1518: 615 nm (न्यूनतम) से 618 nm (अधिकतम)
• समूह 1821: 618 nm (न्यूनतम) से 621 nm (अधिकतम)
• समूह 2124: 621 nm (न्यूनतम) से 624 nm (अधिकतम)
सभी बिनिंग मापों में निर्दिष्ट सहनशीलताएं हैं: ज्योति फ्लक्स के लिए ±8%, फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए ±0.05V, और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए ±1nm, 25ms करंट पल्स का उपयोग करते हुए।
4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस
4.1 Spectral Distribution and Radiation Pattern
सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण ग्राफ लाल क्षेत्र में लगभग 614 nm पर एक चोटी दर्शाता है, जिसमें अन्य वर्णक्रमीय बैंड में न्यूनतम उत्सर्जन होता है, जो शुद्ध लाल रंग की पुष्टि करता है। विकिरण पैटर्न आरेख प्रकाश के विशिष्ट स्थानिक वितरण को दर्शाता है, जो 120° दृश्य कोण विनिर्देश से संबंधित है, जहाँ केंद्र रेखा से ±60° पर तीव्रता आधी हो जाती है।
4.2 करंट-वोल्टेज (I-V) और करंट-ल्यूमिनस फ्लक्स संबंध
फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक डायोड की विशिष्ट घातीय वक्र प्रदर्शित करता है। 350mA के विशिष्ट संचालन बिंदु पर, वोल्टेज लगभग 2.4V होता है। रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन करंट के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है, जो स्थिर चमक के लिए निरंतर-धारा ड्राइव के महत्व पर बल देता है।
4.3 तापमान निर्भरता
\pThe Relative Forward Voltage vs. Junction Temperature graph shows a negative temperature coefficient; VF तापमान बढ़ने पर कम हो जाता है, जो एलईडी के लिए विशिष्ट है। सापेक्ष दीप्त फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ इंगित करता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो चमक बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन की महत्वपूर्ण आवश्यकता को रेखांकित करता है। सापेक्ष तरंगदैर्ध्य शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ तापमान के साथ प्रमुख तरंगदैर्ध्य (आमतौर पर कुछ नैनोमीटर) में मामूली बदलाव दर्शाता है, जो रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
4.4 डिरेटिंग और पल्स हैंडलिंग
फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग कर्व सोल्डर पैड तापमान (T) के आधार पर अधिकतम अनुमेय निरंतर धारा निर्धारित करता है।Sउदाहरण के लिए, अधिकतम T परS 125°C पर, अधिकतम IF 500 mA है। ग्राफ़ 50 mA की न्यूनतम संचालन धारा भी निर्दिष्ट करता है। अनुमेय पल्स हैंडलिंग क्षमता ग्राफ़ 25°C पर दिए गए पल्स चौड़ाई (tF) और ड्यूटी साइकिल (D) के लिए स्वीकार्य शिखर पल्स धारा (Ip) को परिभाषित करता है, जो पल्स्ड या मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइविंग योजनाओं के लिए उपयोगी है।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
5.1 Package Dimensions
LED एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज में आता है जिसका उद्योग पदनाम 2820 है, जो लंबाई में लगभग 2.8mm और चौड़ाई में 2.0mm के आयामों से मेल खाता है। डेटाशीट में विस्तृत यांत्रिक चित्र सभी महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करता है, जिसमें समग्र ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और पैड स्थान शामिल हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी मानक सहनशीलता ±0.1mm है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट
PCB डिज़ाइन का मार्गदर्शन करने के लिए एक समर्पित लैंड पैटर्न आरेख प्रदान किया गया है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों, थर्मल पैड से उचित ताप अपव्यय, और LED के सही संरेखण को प्राप्त करने के लिए इस अनुशंसित पैड लेआउट का पालन करना आवश्यक है। आरेख में सोल्डर मास्क ओपनिंग और कॉपर पैड के आयाम शामिल हैं, जो इष्टतम सोल्डर फिलेट निर्माण और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 Reflow Soldering Profile
यह घटक मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। डेटाशीट में एक रीफ्लो प्रोफाइल शामिल है जो महत्वपूर्ण पैरामीटर्स निर्दिष्ट करती है: अधिकतम पीक तापमान 260°C, जिसे पैकेज 30 सेकंड तक सहन कर सकता है। यह प्रोफाइल प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरणों का विवरण देती है ताकि थर्मल शॉक को रोका जा सके और एलईडी डाई या पैकेज को नुकसान पहुंचाए बिना विश्वसनीय सोल्डर कनेक्शन सुनिश्चित किए जा सकें।
6.2 Precautions for Use
प्रमुख हैंडलिंग और उपयोग सावधानियों में शामिल हैं: LED लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, ऑप्टिकल सतह के संदूषण को रोकना, 2kV HBM रेटिंग के कारण उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन सुनिश्चित करना, और नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL 2) का सम्मान करना - यदि रिफ्लो से पहले नमी अवरोध बैग निर्दिष्ट समय से अधिक समय तक खुला रहा है तो घटकों को बेक करके।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 Part Numbering System
पार्ट नंबर 2820-UR3501H-AM को निम्नानुसार डिकोड किया गया है:
• 2820: उत्पाद परिवार और पैकेज आकार।
• UR: लाल रंग के लिए रंग कोड।
• 350: मिलीएम्पियर में परीक्षण धारा (350mA).
• 1: लीड फ्रेम प्रकार (1 = गोल्ड-प्लेटेड).
• H: चमक स्तर (H = हाई).
• AM: ऑटोमोटिव अनुप्रयोग श्रृंखला को निर्दिष्ट करता है।
डेटाशीट 2820 प्लेटफॉर्म के लिए अन्य उपलब्ध रंग कोड (जैसे, UB ब्लू के लिए, UG ग्रीन के लिए, UA एम्बर के लिए, विभिन्न व्हाइट तापमान) की एक व्यापक सूची भी प्रदान करती है।
7.2 Packaging Specifications
एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता के लिए टेप और रील पर आपूर्ति की जाती हैं। पैकेजिंग जानकारी अनुभाग रील के आयाम, टेप की चौड़ाई, पॉकेट अंतराल और टेप पर घटकों के अभिविन्यास का विवरण देता है, जो असेंबली लाइनों को सही ढंग से स्थापित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
प्राथमिक और घोषित अनुप्रयोग है automotive lighting. इसमें उपयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है:
• Exterior Signaling: Rear combination lamps (tail/stop lights), center high-mount stop lights (CHMSL), side marker lights.
• आंतरिक प्रकाश व्यवस्था: डैशबोर्ड बैकलाइटिंग, स्विच प्रकाश, परिवेश प्रकाश व्यवस्था, पढ़ने के लिए लाइट्स।
• इसकी AEC-Q102 योग्यता, विस्तृत तापमान सीमा और सल्फर प्रतिरोध (क्लास A1) इसे तापमान चक्र, कंपन और संभावित संक्षारक वातावरण के संपर्क वाले कठोर ऑटोमोटिव वातावरण के लिए मजबूत बनाते हैं।
8.2 डिज़ाइन विचार
• ड्राइव सर्किट: स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए हमेशा एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। ड्राइवर डिज़ाइन के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज बिन पर विचार किया जाना चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन:** कम थर्मल प्रतिरोध (10-13 K/W) जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक है। वास्तविक जंक्शन तापमान मुख्य रूप से PCB के थर्मल डिज़ाइन (कॉपर क्षेत्र, वाया, बोर्ड सामग्री) पर निर्भर करता है। Tj को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान पर, PCB के माध्यम से पर्याप्त हीटसिंकिंग समाधान डिज़ाइन करने के लिए डेरेटिंग कर्व का उपयोग करें।J ऑप्टिकल डिज़ाइन
• ऑप्टिकल डिज़ाइन120° का दृश्य कोण उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है जिनमें व्यापक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। अधिक केंद्रित प्रकाश के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस) की आवश्यकता होगी।
• सल्फर प्रतिरोधक्लास A1 सल्फर परीक्षण मानदंड रेटिंग सल्फर युक्त वातावरण के प्रति प्रतिरोध की एक डिग्री को इंगित करती है, जो कुछ भौगोलिक क्षेत्रों या औद्योगिक वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है, हालांकि मुख्य रूप से यह ऑटोमोटिव को लक्षित करती है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
जबकि कई एसएमडी लाल एलईडी उपलब्ध हैं, यह 2820 श्रृंखला स्वयं को इसके माध्यम से अलग करती है ऑटोमोटिव-ग्रेड योग्यता (AEC-Q102). यह केवल एक विपणन शब्द नहीं है; यह दर्शाता है कि घटक ने चरम परिस्थितियों में दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए ऑटोमोटिव उद्योग द्वारा परिभाषित कठोर तनाव परीक्षणों का एक सेट पास किया है। वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी की तुलना में, यह श्रृंखला निर्दिष्ट -40°C से +125°C सीमा पर गारंटीकृत प्रदर्शन, उच्च सर्ज करंट सहनशीलता और प्रलेखित सल्फर प्रतिरोध प्रदान करती है। उच्च चमकदार फ्लक्स (70lm typ), एक विस्तृत व्यूइंग एंगल और इस विश्वसनीयता पैकेज का संयोजन इसे ऑटोमोटिव डिजाइनरों के लिए एक मजबूत उम्मीदवार बनाता है जो घटक विफलता दर पर समझौता नहीं कर सकते।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: इस LED के लिए अनुशंसित संचालन धारा क्या है?
उ: डेटाशीट 350mA पर प्रदर्शन को दर्शाती है, जिसे सामान्य संचालन बिंदु माना जाता है। इसे 50mA से लेकर इसकी पूर्ण अधिकतम 500mA निरंतर धारा तक संचालित किया जा सकता है, लेकिन चमक और दक्षता भिन्न होगी। उच्च परिवेश के तापमान पर संचालन करते समय हमेशा डीरेटिंग वक्र का संदर्भ लें।
Q: ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग (F6, F7, F8) की व्याख्या कैसे करें?
A: यह आपको अपने एप्लिकेशन के लिए चमक ग्रेड चुनने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, बिन F7 से ऑर्डर करने पर यह गारंटी देता है कि मानक परीक्षण स्थितियों में 350mA पर चलाए जाने पर LED 70 से 80 लुमेन के बीच उत्पादन करेगी। यह आपके अंतिम उत्पाद की चमक में एकरूपता सुनिश्चित करता है।
Q: फॉरवर्ड वोल्टेज बिन 2225 है। इसका मेरे ड्राइवर डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?
A: इसका मतलब है कि 350mA पर आपके एलईडी का VF 2.25V से 2.50V के बीच होगा। आपके कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर को आवश्यक करंट प्रदान करते हुए, श्रृंखला में अधिकतम VF (सीरीज कनेक्शन को ध्यान में रखते हुए) और ड्राइवर के लिए आवश्यक अतिरिक्त वोल्टेज के बराबर या अधिक वोल्टेज की आपूर्ति करने में सक्षम होना चाहिए।
Q: क्या हीटसिंक आवश्यक है?
A> While the LED itself does not have an attached heatsink, effective thermal management is आवश्यक है. गर्मी को पीसीबी के माध्यम से सोल्डर पैड से दूर संचालित किया जाना चाहिए। पूर्ण करंट (350-500mA) पर या उच्च परिवेशी तापमान में संचालन के लिए, दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनाए रखने और ल्यूमिनस फ्लक्स गिरावट को रोकने के लिए पर्याप्त थर्मल कॉपर एरिया (हीटसिंक के रूप में कार्य करने वाला) वाली पीसीबी की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
11. Design and Usage Case Study
परिदृश्य: एक उच्च-चमक वाली ऑटोमोटिव स्टॉप लाइट डिजाइन करना।
1. आवश्यकता: एक स्टॉप लाइट के लिए एलईडी का एक समूह विशिष्ट फोटोमेट्रिक तीव्रता नियमों को पूरा करना चाहिए, ऑटोमोटिव तापमान चक्र (-40°C से 85°C परिवेश) को सहन करना चाहिए, और 10,000 घंटे से अधिक का जीवनकाल होना चाहिए।
2. Component Selection: AEC-Q102 प्रमाणन, उच्च फ्लक्स आउटपुट (70lm typ), और 125°C जंक्शन तापमान पर कार्य करने की क्षमता के कारण 2820-UR3501H-AM का चयन किया गया है।
3. थर्मल डिज़ाइन: PCB को शीर्ष और तल पर 2-औंस तांबे की परत के साथ डिज़ाइन किया गया है, जो LED के थर्मल पैड के नीचे कई थर्मल वाया द्वारा जुड़ा हुआ है। यह सुनिश्चित करने के लिए थर्मल सिमुलेशन चलाया जाता है कि अधिकतम केबिन तापमान पर ब्रेक लगातार लगाए जाने पर जंक्शन तापमान 110°C से नीचे रहे।
4. इलेक्ट्रिकल डिज़ाइन: एलईडी को एक श्रृंखला-समानांतर विन्यास में व्यवस्थित किया गया है। एक बक-मोड स्थिर-धारा एलईडी ड्राइवर IC का चयन किया गया है जो इनपुट वोल्टेज रेंज (9-16V) को संभाल सकता है और एक स्थिर 350mA आउटपुट प्रदान कर सकता है, जिसका वोल्टेज रेटिंग श्रृंखला स्ट्रिंग के लिए अधिकतम VF (Bin 2527) के योग से अधिक है।
5. परिणाम: अंतिम असेंबली सभी ऑटोमोटिव विश्वसनीयता परीक्षणों (थर्मल साइक्लिंग, आर्द्रता, कंपन) को पास करती है और वाहन के पूरे जीवनकाल में सुसंगत, चमकदार लाल प्रकाश उत्पादन प्रदान करती है।
12. Operating Principle
यह उपकरण एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है। इसका संचालन एक अर्धचालक सामग्री में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन पर आधारित है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड (इस लाल LED के लिए लगभग 2.0V) से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-टाइप और p-टाइप अर्धचालक परतों से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग), इस मामले में लगभग 614 nm का लाल रंग, LED चिप के सक्रिय क्षेत्र में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्रियों की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। प्रकाश को तब पैकेज के एपॉक्सी लेंस के माध्यम से निकाला जाता है, जिसे वांछित 120-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त करने के लिए आकार दिया गया है।
13. Technology Trends
ऑटोमोटिव लाइटिंग के लिए एलईडी का विकास कई स्पष्ट रुझानों का अनुसरण करता है। इसमें निरंतर प्रयास जारी है। उच्चतर दीप्त प्रभावकारिता (प्रति वाट अधिक लुमेन) विद्युत भार को कम करने और ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए, जो इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए महत्वपूर्ण है। बेहतर रंग स्थिरता और संगति तापमान और जीवनकाल अभी भी महत्वपूर्ण हैं, खासकर कैमरा-आधारित एडवांस्ड ड्राइवर असिस्टेंस सिस्टम (ADAS) के अपनाने के साथ, जो सिग्नल लाइटों का विश्वसनीय रूप से पता लगाने के लिए आवश्यक हैं। लघुरूपण जारी है, जिससे पतली और अधिक स्टाइलिश लैंप डिजाइन संभव हो रहे हैं। इसके अलावा, स्मार्ट कार्यक्षमताएँ, जैसे कि अनुकूली प्रकाश व्यवस्था और प्रकाश के माध्यम से संचार (Li-Fi), एक उभरता हुआ क्षेत्र है, हालांकि इसमें आमतौर पर 2820 जैसे असतत एलईडी के बजाय अधिक जटिल पैकेज्ड मॉड्यूल शामिल होते हैं। 2820 श्रृंखला मजबूत, उच्च-प्रदर्शन वाले असतत घटक प्रदान करने के रुझान के भीतर आती है, जो इन उन्नत प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए विश्वसनीय निर्माण खंड के रूप में कार्य करते हैं।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश 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, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे। | 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 से संबंधित तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, मंदन या चमकने के लिए प्रयुक्त। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | 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 | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशील। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
थर्मल प्रबंधन & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक की बचत को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Degree of color change during use. | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | 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 उदा., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर 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 | Lumen maintenance test | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | LED 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 | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट मेथड्स को कवर करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | 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। |