विषय सूची
- 1. उत्पाद सिंहावलोकन
- 1.1 उत्पाद स्थिति और मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 फोटोमेट्रिक और प्रकाशिकीय विशेषताएं (Ts=25°C, IF=50mA)
- 2.2 विद्युत और तापीय विशेषताएं
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
- 3.1 अग्र वोल्टेज बिनिंग (VF)
- 3.2 दीप्त तीव्रता बिनिंग (Iv)
- 3.3 तरंगदैर्ध्य बिनिंग (WD)
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 धारा बनाम वोल्टेज (I-V) विशेषता
- 4.2 तापमान बनाम दीप्त तीव्रता
- 5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम और चित्र
- 5.2 ध्रुवता पहचान और सोल्डरिंग लैंड पैटर्न
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश
- 6.2 हैंडलिंग और भंडारण सावधानियां
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
- 7.1 रील और टेप विनिर्देश
- 7.2 नमी अवरोध बैग और लेबलिंग
- 8. अनुप्रयोग डिजाइन विचार
- 8.1 ड्राइव सर्किट डिजाइन
- 8.2 पीसीबी पर तापीय प्रबंधन
- 9. तकनीकी तुलना और भेदभाव
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. तकनीकी सिद्धांत
- 13. उद्योग प्रवृत्तियां
- LED विनिर्देश शब्दावली
- प्रकाश विद्युत प्रदर्शन
- विद्युत मापदंड
- थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
- पैकेजिंग और सामग्री
- गुणवत्ता नियंत्रण और बिनिंग
- परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद सिंहावलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च चमक वाले लाल लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के तकनीकी विनिर्देश प्रदान करता है। यह उपकरण AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक पदार्थ का उपयोग करके निर्मित है, जिसे एक सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियली विकसित किया गया है। यह कुशल लाल, नारंगी, और पीले एलईडी उत्पादन के लिए एक मानक तकनीक है। इस घटक का प्राथमिक अनुप्रयोग फोकस ऑटोमोटिव क्षेत्र में है, जहां कठोर परिस्थितियों में विश्वसनीयता और प्रदर्शन सर्वोपरि है।
1.1 उत्पाद स्थिति और मुख्य लाभ
यह एलईडी ऑटोमोटिव आंतरिक और बाह्य प्रकाश व्यवस्था, साथ ही स्विच और संकेतकों के लिए बैकलाइटिंग के रूप में एक मजबूत समाधान के रूप में स्थित है। इसके मुख्य लाभ इसके डिज़ाइन और योग्यता से उत्पन्न होते हैं:
- ऑटोमोटिव उपयोग के लिए उच्च विश्वसनीयता:उत्पाद योग्यता परीक्षण योजना एईसी-क्यू102 मानक पर आधारित है, जो ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में असतत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अर्धचालकों के लिए तनाव परीक्षण आवश्यकताओं को परिभाषित करता है। यह सुनिश्चित करता है कि एलईडी वाहन की चरम तापमान सीमा, कंपन, और दीर्घकालिक परिचालन मांगों को सहन कर सकता है।
- व्यापक दृश्य कोण:पैकेज डिज़ाइन एक अत्यंत व्यापक दृश्य कोण उत्पन्न करता है, जो विभिन्न स्थितियों से एकसमान प्रकाश और दृश्यता सुनिश्चित करता है। यह संकेत और संकेतक रोशनी के लिए महत्वपूर्ण है।
- एसएमटी संगतता:यह घटक मानक सतह-माउंट तकनीक (एसएमटी) असेंबली और सोल्डर रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ पूरी तरह संगत है, जो उच्च गति, स्वचालित पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) असेंबली की अनुमति देता है।
- पर्यावरणीय अनुपालन:यह उपकरण आरओएचएस (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का अनुपालन करता है और इसकी नमी संवेदनशीलता स्तर (एमएसएल) स्तर 2 है, जो दर्शाता है कि सोल्डरिंग से पहले यदि इसे परिवेशी वायु में एक वर्ष से अधिक समय तक उजागर किया गया है तो इसे बेक करने की आवश्यकता है।
1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग
प्राथमिक लक्षित बाजार ऑटोमोटिव उद्योग है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं:
- ऑटोमोटिव बाह्य प्रकाश व्यवस्था:केंद्र उच्च-माउंट स्टॉप लाइट्स (सीएचएमएसएल), साइड मार्कर लाइट्स, और अन्य संकेत कार्य जहां लाल रंग की आवश्यकता होती है।
- ऑटोमोटिव आंतरिक प्रकाश व्यवस्था:डैशबोर्ड संकेतक, स्विच बैकलाइटिंग, और परिवेश प्रकाश व्यवस्था।
- सामान्य स्विच बैकलाइटिंग:ऑटोमोटिव से परे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और नियंत्रण पैनलों में लागू।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
2.1 फोटोमेट्रिक और प्रकाशिकीय विशेषताएं (Ts=25°C, IF=50mA)
मुख्य प्रदर्शन मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों के तहत एलईडी के प्रकाश उत्पादन और रंग को परिभाषित करते हैं। सभी माप आमतौर पर गर्मी प्रभाव को कम करने के लिए एक पल्स्ड धारा के साथ लिए जाते हैं।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λD):612.5 एनएम से 625 एनएम तक की सीमा। यह एलईडी के उत्पादन को दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल भाग में स्थिर रूप से रखता है। विशिष्ट तरंगदैर्ध्य लाल प्रकाश के अनुभवी रंग को प्रभावित करती है।
- दीप्त तीव्रता (Iv):50mA पर 2300 mcd (मिलीकैन्डेला) से 4300 mcd तक की सीमा। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की गई एलईडी की चमक का माप है। उच्च तीव्रता इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है जिनमें दिन के उजाले में भी उच्च दृश्यता की आवश्यकता होती है।
- दृश्य कोण (2θ1/2):आधी तीव्रता पर विशिष्ट पूर्ण दृश्य कोण 120 डिग्री है। यह व्यापक कोण गुंबददार लेंस वाले पीएलसीसी (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज की विशेषता है, जो प्रकाश को प्रभावी ढंग से फैलाता है।
2.2 विद्युत और तापीय विशेषताएं
विश्वसनीय सर्किट डिज़ाइन और एलईडी की दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए विद्युत सीमाओं और तापीय व्यवहार को समझना महत्वपूर्ण है।
- अग्र वोल्टेज (VF):50mA की अग्र धारा (IF) पर 2.0V से 2.6V के बीच। यह अपेक्षाकृत कम वोल्टेज ड्रॉप कुशल है और ड्राइव सर्किटरी को सरल बनाता है। डिजाइनरों को करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला चुनने या स्थिर-धारा ड्राइवर डिजाइन करते समय इस सीमा का हिसाब रखना चाहिए।
- पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स:ये तनाव सीमाएं हैं जिन्हें कभी भी, क्षणिक रूप से भी पार नहीं किया जाना चाहिए।
- निरंतर अग्र धारा (IF):70 एमए।
- शिखर अग्र धारा (IFP):100 एमए (1/10 ड्यूटी साइकल पर, 10ms पल्स चौड़ाई)।
- शक्ति क्षय (PD):182 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज संभाल सकता है, जिसकी गणना VF * IF के रूप में की जाती है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। इसे पार करने से एलईडी जंक्शन तत्काल क्षतिग्रस्त हो सकता है।
- ऑपरेटिंग/स्टोरेज तापमान (TOPR / TSTG):-40°C से +110°C।
- जंक्शन तापमान (TJ):अधिकतम 125°C। अर्धचालक चिप का कोर तापमान।
- तापीय प्रतिरोध (Rth):यह पैरामीटर इंगित करता है कि अर्धचालक जंक्शन से सोल्डर प्वाइंट तक गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से यात्रा करती है। कम मान बेहतर है।
- Rth JS (वास्तविक):विशिष्ट 150 °C/W, अधिकतम 170 °C/W। यह वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत तापीय प्रतिरोध है।
- Rth JS (विद्युतीय):विशिष्ट 80 °C/W, अधिकतम 90 °C/W। यह विशिष्ट विद्युतीय परीक्षण स्थितियों (50mA, 25°C परिवेश) के तहत एक मापा गया मान है।
डिजाइन निहितार्थ:डेटाशीट स्पष्ट रूप से चेतावनी देती है कि अधिकतम ऑपरेटिंग करंट संचालन के दौरान पैकेज तापमान को मापने के बाद निर्धारित किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि जंक्शन तापमान (TJ) 125°C से अधिक न हो। खराब पीसीबी तापीय डिजाइन (उदाहरण के लिए, हीट सिंकिंग के लिए अपर्याप्त कॉपर क्षेत्र) अधिक गर्मी के कारण समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है, भले ही विद्युत धारा सीमा के भीतर हो।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
एलईडी को उत्पादन के दौरान मापे गए मुख्य पैरामीटर्स के आधार पर प्रदर्शन समूहों, या "बिन" में छांटा जाता है। यह अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करता है। यह उत्पाद एक त्रि-आयामी बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है।
3.1 अग्र वोल्टेज बिनिंग (VF)
एलईडी को छह वोल्टेज बिन (C1, C2, D1, D2, E1, E2) में छांटा गया है, जिनमें से प्रत्येक 2.0V से 2.6V तक 0.1V की सीमा का प्रतिनिधित्व करता है। यह डिजाइनरों को उन अनुप्रयोगों के लिए कसा हुआ वोल्टेज सहिष्णुता वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है जिनमें एक स्थिर वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित होने पर एकसमान चमक की आवश्यकता होती है।
3.2 दीप्त तीव्रता बिनिंग (Iv)
50mA परीक्षण धारा पर प्रकाश उत्पादन को तीन तीव्रता बिन (N2, O1, O2) में छांटा गया है:
- N2: 2300 - 2800 mcd
- O1: 2800 - 3500 mcd
- O2: 3500 - 4300 mcd
3.3 तरंगदैर्ध्य बिनिंग (WD)
प्रमुख तरंगदैर्ध्य को पांच बिन (C2, D1, D2, E1, E2) में छांटा गया है, जिनमें से प्रत्येक 612.5 nm से 625 nm तक 2.5 nm का विस्तार है। यह एलईडी के एक बैच में रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है, जो सौंदर्य और सिग्नलिंग अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
जबकि डेटाशीट "विशिष्ट प्रकाशिकीय विशेषता वक्रों" का उल्लेख करती है, प्रदान किए गए तालिकाएं अपेक्षित प्रदर्शन प्रवृत्तियों के तार्किक विश्लेषण की अनुमति देती हैं।
4.1 धारा बनाम वोल्टेज (I-V) विशेषता
अग्र वोल्टेज विनिर्देश के आधार पर, इस AlGaInP एलईडी के लिए I-V वक्र लगभग 1.8V से 2.0V पर एक तेज टर्न-ऑन दिखाएगा, जो 50mA (2.0V और 2.6V के बीच) पर परिभाषित ऑपरेटिंग प्वाइंट तक खड़ी चढ़ाई करेगा। वक्र अरेखीय और तापमान-निर्भर है; किसी दिए गए धारा के लिए वोल्टेज आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने पर कम हो जाता है।
4.2 तापमान बनाम दीप्त तीव्रता
सभी एलईडी की तरह, इस उपकरण का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। इसे थर्मल क्वेंचिंग के रूप में जाना जाता है। सटीक डीरेटिंग वक्र प्रदान नहीं किया गया है, लेकिन डिजाइनरों को इस प्रभाव का हिसाब रखना चाहिए, विशेष रूप से ऑटोमोटिव इंजन कंपार्टमेंट या खराब वेंटिलेशन वाले आवरण जैसे उच्च-तापमान वातावरण में। एलईडी से पर्यावरण तक कम तापीय प्रतिरोध बनाए रखना चमक को संरक्षित करने की कुंजी है।
5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी
5.1 पैकेज आयाम और चित्र
उपकरण एक पीएलसीसी-4 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर, 4-पिन) पैकेज का उपयोग करता है। चित्रों से प्रमुख आयाम हैं:
- कुल पैकेज आकार: 3.50 मिमी (लंबाई) x 2.80 मिमी (चौड़ाई) x 1.85 मिमी (ऊंचाई)। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी सहनशीलताएं ±0.05 मिमी हैं।
- लीड फ्रेम पैड आकार: नीचे के पैड 2.60 मिमी x 1.60 मिमी मापते हैं।
- गुहा / लेंस आयाम: शीर्ष एपर्चर 2.40 मिमी व्यास का है।
5.2 ध्रुवता पहचान और सोल्डरिंग लैंड पैटर्न
पैकेज में एक ध्रुवता चिह्न शामिल है, आमतौर पर शीर्ष सतह पर एक चम्फर्ड कोना या एक बिंदु, पिन 1 की पहचान करने के लिए। उचित सोल्डर जॉइंट निर्माण और रीफ्लो के दौरान यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पीसीबी लैंड पैटर्न (सोल्डरिंग फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान स्व-संरेखण और विश्वसनीय तापीय और विद्युत कनेक्शन के लिए इस पैटर्न का पालन करना आवश्यक है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 एसएमटी रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश
एलईडी सभी एसएमटी प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। एक एमएसएल लेवल 2 घटक के रूप में, इसे बैग सील तिथि के 12 महीनों के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए या यदि उससे अधिक समय तक उजागर किया गया है तो सोल्डरिंग से पहले बेक किया जाना चाहिए। एक मानक लीड-मुक्त (SnAgCu) रीफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है, जिसमें शिखर तापमान आमतौर पर बहुत कम समय के लिए (उदाहरण के लिए, 240°C से ऊपर 10-30 सेकंड) 260°C से अधिक नहीं होता है। सटीक प्रोफाइल सोल्डर पेस्ट निर्माता के विनिर्देशों के साथ सत्यापित की जानी चाहिए।
6.2 हैंडलिंग और भंडारण सावधानियां
मुख्य सावधानियों में शामिल हैं:
- ईएसडी सुरक्षा:उपकरण का एक ईएसडी सहन वोल्टेज 2000V (एचबीएम) है। हैंडलिंग के दौरान हमेशा मानक ईएसडी सावधानियों (कलाई पट्टियां, प्रवाहकीय मैट, ग्राउंडेड उपकरण) का उपयोग किया जाना चाहिए।
- नमी नियंत्रण:रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) को रोकने के लिए एमएसएल लेवल 2 हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें जो फंसी हुई नमी के वाष्पीकरण के कारण होती है।
- यांत्रिक तनाव से बचें:गुंबददार लेंस पर बल न लगाएं, क्योंकि यह टूट सकता है या अलग हो सकता है।
- सफाई:यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो संगत सॉल्वेंट्स का उपयोग करें जो प्लास्टिक पैकेज या लेंस को नुकसान नहीं पहुंचाते। अनुशंसित सफाई एजेंटों के लिए निर्माता से परामर्श करें।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 रील और टेप विनिर्देश
उत्पाद स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति किया जाता है। वाहक टेप आयाम (पॉकेट आकार, पिच) और रील आयाम (व्यास, हब आकार) मानक एसएमटी उपकरण फीडर के साथ संगत होने के लिए निर्दिष्ट किए गए हैं।
7.2 नमी अवरोध बैग और लेबलिंग
रील को एमएसएल रेटिंग बनाए रखने के लिए सिलिका जेल के साथ नमी अवरोध बैग में पैक किया जाता है। बाहरी लेबल विनिर्देश में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है जैसे पार्ट नंबर, मात्रा, डेट कोड, और दीप्त तीव्रता, वोल्टेज और तरंगदैर्ध्य के लिए बिन कोड।
8. अनुप्रयोग डिजाइन विचार
8.1 ड्राइव सर्किट डिजाइन
इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए, एलईडी को एक श्रृंखला रोकनेवाला के साथ स्थिर वोल्टेज के बजाय एक स्थिर धारा स्रोत के साथ संचालित करें, विशेष रूप से ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में जहां आपूर्ति वोल्टेज (उदाहरण के लिए, 12V) महत्वपूर्ण रूप से भिन्न हो सकता है। एक स्थिर धारा ड्राइवर स्थिर चमक सुनिश्चित करता है और एलईडी को करंट स्पाइक्स से बचाता है। यदि एक रोकनेवाला का उपयोग कर रहे हैं, तो अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज और बिन से न्यूनतम अग्र वोल्टेज के आधार पर इसके मूल्य की गणना करें ताकि पूर्ण अधिकतम करंट रेटिंग को पार न किया जाए।
8.2 पीसीबी पर तापीय प्रबंधन
तापीय प्रतिरोध का प्रबंधन करने और जंक्शन तापमान को कम रखने के लिए:
- अनुशंसित सोल्डरिंग लैंड पैटर्न का उपयोग करें।
- थर्मल पैड (यदि विद्युतीय रूप से एक लीड से जुड़ा हुआ है) को पीसीबी पर कॉपर के एक बड़े क्षेत्र से कनेक्ट करें। यह कॉपर हीट सिंक के रूप में कार्य करता है।
- शीर्ष परत से गर्मी को आंतरिक या निचली कॉपर परतों में स्थानांतरित करने के लिए कई थर्मल वायस का उपयोग करें।
- उच्च-शक्ति या उच्च-परिवेश-तापमान अनुप्रयोगों में, श्रेष्ठ ताप विकिरण के लिए मेटल-कोर पीसीबी (एमसीपीसीबी) का उपयोग करने पर विचार करें।
9. तकनीकी तुलना और भेदभाव
ऑटोमोटिव उपयोग के लिए अर्हता प्राप्त नहीं करने वाले एक मानक पीएलसीसी लाल एलईडी की तुलना में, इस उत्पाद के मुख्य भेदभाव हैं:
- एईसी-क्यू102 अर्हता:यह सबसे महत्वपूर्ण लाभ है, जिसमें कठोर परीक्षणों (उच्च-तापमान ऑपरेटिंग जीवन, तापमान चक्रण, आर्द्रता प्रतिरोध, आदि) का एक सेट शामिल है जो ऑटोमोटिव वातावरण में विश्वसनीयता की गारंटी देता है।
- विस्तारित तापमान सीमा:-40°C से +110°C तक संचालन, हुड के नीचे और बाह्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
- कसा हुआ पैरामीटर नियंत्रण और बिनिंग:संभवतः स्थिरता के लिए ऑटोमोटिव ओईएम आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अधिक नियंत्रित विनिर्माण और छंटाई प्रक्रियाओं की विशेषताएं।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)
प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 5V या 12V आपूर्ति से संचालित कर सकता हूं?
उत्तर: नहीं। आपको एक करंट-लिमिटिंग तंत्र का उपयोग करना चाहिए। 5V आपूर्ति के लिए, एक श्रृंखला रोकनेवाला सामान्य है। 12V (ऑटोमोटिव) के लिए, एक रोकनेवाला का उपयोग किया जा सकता है लेकिन यह अक्षम है और चमक वोल्टेज के साथ भिन्न होगी; एक स्थिर-धारा ड्राइवर या बक कनवर्टर की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
प्रश्न: "नमी संवेदनशीलता स्तर 2" का मेरे उत्पादन के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका मतलब है कि एलईडी, एक बार उनके सील नमी अवरोध बैग से हटाए जाने के बाद, परिवेशी परिस्थितियों (<30°C/60%RH) के तहत फैक्ट्री पैकिंग के 1 वर्ष के भीतर सोल्डर किए जाने चाहिए। यदि पार किया जाता है, तो उन्हें रीफ्लो से पहले अवशोषित नमी को हटाने के लिए बेकिंग (उदाहरण के लिए, 24 घंटे के लिए 125°C) की आवश्यकता होती है।
प्रश्न: लेबल पर बिन कोड (उदाहरण के लिए, O1, D2, E1) की व्याख्या कैसे करूं?
उत्तर: डेटाशीट में तालिका 1-3 देखें। "O1" दीप्त तीव्रता बिन (2800-3500 mcd) को इंगित करता है, "D2" अग्र वोल्टेज बिन (2.3-2.4V) को इंगित करता है, और "E1" तरंगदैर्ध्य बिन (620-622.5 nm) को इंगित करता है।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक केंद्र उच्च-माउंट स्टॉप लाइट (सीएचएमएसएल) डिजाइन करना
डिजाइन चरण:
- चमक आवश्यकता:प्रति एलईडी आवश्यक दीप्त तीव्रता निर्धारित करें। एक उपयुक्त Iv बिन (उदाहरण के लिए, अधिकतम चमक के लिए O2) चुनें।
- रंग स्थिरता:एक समान लाल रूप के लिए, एक कसा हुआ तरंगदैर्ध्य बिन (उदाहरण के लिए, केवल D2: 617.5-620 nm) निर्दिष्ट करें।
- सर्किट डिजाइन:एक स्थिर धारा ड्राइवर सर्किट डिजाइन करें जो एलईडी के प्रत्येक श्रृंखला/समानांतर स्ट्रिंग को 50mA डिलीवर करे, ऑटोमोटिव 12V (नाममात्र) आपूर्ति को ध्यान में रखते हुए जो 9V से 16V तक हो सकती है।
- पीसीबी लेआउट:अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग करें। एलईडी पैड से जुड़े उदार कॉपर पोर्स के साथ पीसीबी डिजाइन करें जो एक हीट स्प्रेडर के रूप में कार्य करे। एलईडी को थर्मल क्रॉसटॉक को रोकने के लिए पर्याप्त अंतराल के साथ रखें।
- तापीय सत्यापन:बोर्ड का प्रोटोटाइप बनाएं और सबसे खराब स्थितियों (उच्च परिवेश तापमान, अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज) के तहत एलईडी केस तापमान मापें। सुनिश्चित करें कि गणना किया गया जंक्शन तापमान (TJ = Tcase + (Rth JS * Power)) 125°C से नीचे रहता है।
12. तकनीकी सिद्धांत
यह एलईडी AlGaInP अर्धचालक तकनीक पर आधारित है। सक्रिय क्षेत्र एक सब्सट्रेट (संभवतः GaAs) पर विकसित एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड मिश्र धातुओं की परतों से बना है। जब एक अग्र वोल्टेज लागू किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजन करते हैं, फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो इस मामले में लाल स्पेक्ट्रम (612-625 nm) में है। पीएलसीसी पैकेज में प्रकाश को ऊपर की ओर निर्देशित करने के लिए एक परावर्तक कप और बीम को आकार देने और एक व्यापक दृश्य कोण प्रदान करने के लिए एक ढला हुआ एपॉक्सी लेंस शामिल है।
13. उद्योग प्रवृत्तियां
ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था बाजार लगातार विकसित हो रहा है, जिसमें प्रवृत्तियां इस एलईडी जैसे घटकों को प्रभावित कर रही हैं:
- बढ़ा हुआ एलईडी प्रवेश:एलईडी अपनी दक्षता, दीर्घायु और डिजाइन लचीलेपन के कारण अधिक वाहन कार्यों में गरमागरम बल्बों की जगह ले रही हैं।
- उच्च विश्वसनीयता की मांग:जैसे-जैसे एलईडी का उपयोग अधिक सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, हेडलाइट्स, अनुकूली ड्राइविंग बीम) में किया जाता है, सिद्ध दीर्घकालिक विश्वसनीयता डेटा वाले एईसी-क्यू102 अर्हता प्राप्त घटकों की मांग बढ़ रही है।
- लघुकरण:छोटे पैकेज आकार के साथ समान या अधिक प्रकाश उत्पादन के लिए निरंतर धक्का है ताकि चिकने, अधिक एकीकृत प्रकाश डिजाइन सक्षम हो सकें।
- स्मार्ट प्रकाश व्यवस्था:अनुकूली और संचारी प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए सेंसर और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एलईडी का एकीकरण एक प्रमुख प्रवृत्ति है, हालांकि यह उपकरण ऐसी प्रणाली के भीतर एक बुनियादी उत्सर्जक घटक है।
LED विनिर्देश शब्दावली
LED तकनीकी शर्तों की संपूर्ण व्याख्या
प्रकाश विद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल स्पष्टीकरण | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| दीप्ति प्रवाह | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदा., 120° | कोण जहां प्रकाश तीव्रता आधी हो जाती है, बीम चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश व्यवस्था रेंज और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| सीसीटी (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदा., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, निचले मान पीले/गर्म, उच्च सफेद/ठंडे। | प्रकाश व्यवस्था वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| सीआरआई / आरए | इकाईहीन, 0–100 | वस्तु रंगों को सही ढंग से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा है। | रंग प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| एसडीसीएम | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदा., "5-चरण" | रंग संगति मीट्रिक, छोटे चरण अधिक संगत रंग का मतलब। | एलईडी के एक ही बैच में एक समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (नैनोमीटर), उदा., 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग की छटा निर्धारित करता है। |
| वर्णक्रमीय वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्य में तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रस्तुति और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल स्पष्टीकरण | डिजाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, "प्रारंभिक सीमा" की तरह। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए करंट मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव, करंट चमक और जीवनकाल निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहन करने योग्य पीक करंट, डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए उपयोग किया जाता है। | क्षति से बचने के लिए पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए। |
| रिवर्स वोल्टेज | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज एलईडी सहन कर सकता है, इसके आगे ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक गर्मी हस्तांतरण का प्रतिरोध, कम बेहतर है। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट डिसिपेशन की आवश्यकता होती है। |
| ईएसडी प्रतिरक्षा | V (HBM), उदा., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज का सामना करने की क्षमता, उच्च का मतलब कम असुरक्षित। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्द | मुख्य मीट्रिक | सरल स्पष्टीकरण | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | चमक को प्रारंभिक के 70% या 80% तक गिरने का समय। | सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदा., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग पर चमक प्रतिधारण को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण क्षरण। | चमक गिरावट, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
पैकेजिंग और सामग्री
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल स्पष्टीकरण | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | ईएमसी, पीपीए, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली आवास सामग्री, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | ईएमसी: अच्छी गर्मी प्रतिरोध, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर गर्मी अपव्यय, लंबी जीवन। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर गर्मी अपव्यय, उच्च दक्षता, उच्च शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | वाईएजी, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर दक्षता, सीसीटी और सीआरआई को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, टीआईआर | सतह पर प्रकाश वितरण नियंत्रित करने वाली ऑप्टिकल संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
गुणवत्ता नियंत्रण और बिनिंग
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल स्पष्टीकरण | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रवाह बिन | कोड उदा., 2G, 2H | चमक के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में एक समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| वोल्टेज बिन | कोड उदा., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| रंग बिन | 5-चरण मैकएडम दीर्घवृत्त | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत, एक तंग श्रेणी सुनिश्चित करना। | रंग संगति की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| सीसीटी बिन | 2700K, 3000K आदि | सीसीटी के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक में संबंधित निर्देशांक श्रेणी होती है। | विभिन्न दृश्य सीसीटी आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
परीक्षण और प्रमाणन
| शब्द | मानक/परीक्षण | सरल स्पष्टीकरण | महत्व |
|---|---|---|---|
| एलएम-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्डिंग। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (टीएम-21 के साथ)। |
| टीएम-21 | जीवन अनुमान मानक | एलएम-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| आईईएसएनए | प्रकाश व्यवस्था इंजीनियरिंग सोसायटी | ऑप्टिकल, विद्युत, थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| आरओएचएस / रीच | पर्यावरण प्रमाणीकरण | हानिकारक पदार्थ (सीसा, पारा) न होने की गारंटी देता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| एनर्जी स्टार / डीएलसी | ऊर्जा दक्षता प्रमाणीकरण | प्रकाश व्यवस्था उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणीकरण। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |