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2020 क्यूब एलईडी रेड एलईडी डेटाशीट - 2.0x2.0x0.8mm - 2.3V - 0.115W - तकनीकी दस्तावेज़

2020 क्यूब एलईडी रेड एलईडी (मॉडल UR050DL-AM) की पूर्ण तकनीकी विशिष्टता पुस्तिका। विशेषताओं में 50mA करंट पर 8 लुमेन ल्यूमिनस फ्लक्स, 120° व्यूइंग एंगल, AEC-Q102 मानक और ऑटोमोटिव-ग्रेड विनिर्देशों का अनुपालन शामिल है।
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PDF दस्तावेज़ कवर - 2020 क्यूब एलईडी रेड एलईडी डेटाशीट - 2.0x2.0x0.8mm - 2.3V - 0.115W - चीनी तकनीकी दस्तावेज़

सामग्री सूची

1. उत्पाद अवलोकन

2020 क्यूब एलईडी एक उच्च विश्वसनीयता वाला सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है, जो मुख्य रूप से कठोर ऑटोमोटिव प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण सख्त ऑटोमोटिव उद्योग मानकों (एईसी-क्यू102 प्रमाणन सहित) को पूरा करने के लिए तैयार उत्पाद श्रृंखला से संबंधित है। इसका कॉम्पैक्ट 2020 पैकेज आकार (2.0mm x 2.0mm) है, जो लाल प्रकाश उत्सर्जन की विशेषता रखता है और वाहन के आंतरिक भाग में विभिन्न सिग्नल लाइट्स, संकेतक लाइट्स और एंबिएंट लाइटिंग कार्यों के लिए उपयुक्त है। इसके मुख्य लाभों में शामिल हैं: कठोर वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया मजबूत निर्माण, पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त), और एक विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान सीमा में सुसंगत प्रदर्शन बनाए रखना।

2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 दीप्तिमान एवं विद्युत विशेषताएँ

LED के प्रमुख प्रदर्शन मापदंड 50mA फॉरवर्ड करंट (IF) और 25°C पैड तापमान की विशिष्ट ऑपरेटिंग स्थितियों के तहत परिभाषित किए गए हैं। विशिष्ट लुमेनस फ्लक्स (IV) 8 लुमेन है, न्यूनतम 5 लुमेन, अधिकतम 13 लुमेन, माप सहनशीलता 8% है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) का विशिष्ट मान 616 नैनोमीटर है, जो लाल प्रकाश स्पेक्ट्रम रेंज में स्थित है, तरंगदैर्ध्य रेंज 612 नैनोमीटर से 627 नैनोमीटर (±1 नैनोमीटर सहनशीलता) तक है। डिवाइस 120° का व्यापक व्यूइंग एंगल (φ) प्रदान करता है, जिसकी सहनशीलता ±5° है, जो ऑफ-एक्सिस स्थितियों में भी अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है। विद्युत पहलुओं में, 50mA करंट पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2.3V है, जो 1.75V से 2.75V (±0.05V सहनशीलता) की रेंज में है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग स्थायी क्षति का कारण बन सकने वाली तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं। पूर्ण अधिकतम अग्र धारा (IF) 75 mA है। डिवाइस ≤10 μs पल्स चौड़ाई, अत्यंत कम ड्यूटी साइकिल (D=0.005) के साथ 400 mA की सर्ज करंट (IFM) को सहन कर सकता है। अधिकतम शक्ति अपव्यय (Pd) 206.25 mW है। जंक्शन तापमान (TJ) 150°C से अधिक नहीं होना चाहिए। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +125°C तक निर्धारित की गई है, जो ऑटोमोटिव वातावरण के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करती है। यह LED रिवर्स वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। इसकी ESD संवेदनशीलता (मानव शरीर मॉडल) रेटिंग 2 kV है।

2.3 Thermal Characteristics

LED के प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। डेटाशीट जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक दो थर्मल प्रतिरोध मान निर्दिष्ट करती है: "वास्तविक" थर्मल प्रतिरोध (Rth JS real) 36 K/W (अधिकतम 42 K/W) और "विद्युत" थर्मल प्रतिरोध (Rth JS el) 25 K/W (अधिकतम 29 K/W)। यह अंतर माप पद्धति से उत्पन्न हो सकता है। अग्र धारा डिरेटिंग वक्र स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि जब पैड तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमेय अग्र धारा को अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने से रोकने के लिए कम किया जाना चाहिए।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन बैचों की स्थिरता और डिज़ाइन मिलान सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को तीन प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन किया जाता है।

3.1 ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग

ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेड को कोड E2 से E5 द्वारा दर्शाया जाता है। उदाहरण के लिए, E3 ग्रेड 6 लुमेन से 8 लुमेन तक के ल्यूमिनस फ्लक्स को कवर करता है, जबकि E4 ग्रेड 8 लुमेन से 10 लुमेन तक को कवर करता है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के आधार पर विशिष्ट चमक सीमा वाले LED का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

वोल्टेज ग्रेड कोड 1720, 2022, 2225 और 2527 हैं, जो LED के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर वर्गीकृत किए गए हैं। उदाहरण के लिए, 2022 ग्रेड में वे LED शामिल हैं जिनका VF 2.0V से 2.25V के बीच है। यह कुशल ड्राइव सर्किट डिजाइन करने और बहु-LED सरणियों में वर्तमान के समान वितरण को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग

तरंगदैर्ध्य ग्रेड कोड 1215 से 2427 तक है, जो LED की विशिष्ट लाल टोन के आधार पर समूहीकृत किए गए हैं। उदाहरण के लिए, ग्रेड 1518 में 615 नैनोमीटर से 618 नैनोमीटर के बीच प्रमुख तरंगदैर्ध्य वाले LED शामिल हैं। यह उन अनुप्रयोगों में रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है जहाँ सटीक टोन मिलान आवश्यक है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट विभिन्न स्थितियों के तहत प्रदर्शन को विस्तार से दर्शाने वाले कई चार्ट प्रदान करती है।

4.1 IV वक्र और सापेक्ष प्रकाश प्रवाह

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ LED की विशिष्ट गैर-रैखिक प्रकृति को दर्शाता है। करंट बढ़ने के साथ वोल्टेज बढ़ता है। सापेक्ष प्रकाश प्रवाह बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ से पता चलता है कि प्रकाश उत्पादन करंट में वृद्धि के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है, जो इष्टतम दक्षता के लिए अनुशंसित परीक्षण करंट (50mA) या उसके निकट संचालन के महत्व पर जोर देता है।

4.2 तापमान निर्भरता

सापेक्ष अग्र वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि VF तापमान में वृद्धि के साथ रैखिक रूप से घटता है (नकारात्मक तापमान गुणांक), जिसका उपयोग जंक्शन तापमान अनुमान के लिए किया जा सकता है। सापेक्ष चमकदार प्रवाह बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ इंगित करता है कि प्रकाश उत्पादन तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जो थर्मल डिजाइन का एक महत्वपूर्ण कारक है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य बहाव बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि तरंगदैर्ध्य तापमान में वृद्धि के साथ सकारात्मक रूप से बहाव करता है (लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर)।

4.3 स्पेक्ट्रम वितरण और पल्स प्रसंस्करण क्षमता

वेवलेंथ विशेषता ग्राफ लाल क्षेत्र (लगभग 616 नैनोमीटर) में एक एकल, संकीर्ण शिखर दिखाता है, जो इसे मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत के रूप में पुष्ट करता है। अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता ग्राफ विभिन्न पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल के लिए अधिकतम अनुमत सर्ज करंट को परिभाषित करता है, जो उन सर्किटों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है जो क्षणिक स्थितियों का अनुभव कर सकते हैं।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 Physical Dimensions

यांत्रिक चित्र LED पैकेज आयाम निर्दिष्ट करते हैं। मुख्य आयाम 2.0mm x 2.0mm है, और विशिष्ट ऊंचाई 0.8mm है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता आमतौर पर ±0.1mm होती है। चित्र में लेंस आकार, थर्मल पैड और विद्युत टर्मिनल स्थानों का विस्तृत विवरण शामिल है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

एक अन्य ड्राइंग PCB डिज़ाइन के लिए इष्टतम पैड लेआउट प्रदान करती है। यह एनोड, कैथोड और केंद्रीय थर्मल पैड के आयामों को विस्तार से बताती है। विश्वसनीय सोल्डरिंग, अच्छी PCB तापीय चालकता और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान टॉम्बस्टोनिंग को रोकने के लिए इस लेआउट का पालन करना महत्वपूर्ण है।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

हालांकि प्रदान किए गए पाठ में स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं किया गया है, लेकिन एसएमडी एलईडी आमतौर पर कैथोड को इंगित करने के लिए पैकेज पर या पैड लेआउट आरेख में चिह्नों (जैसे डॉट्स, नॉच या अलग-अलग पैड आकार/आकृतियों) का उपयोग करते हैं। इस महत्वपूर्ण जानकारी के लिए डिजाइनरों को पूर्ण यांत्रिक चित्र देखना चाहिए।

6. सोल्डरिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

यह डिवाइस 260°C पर 30 सेकंड के लिए रेटेड रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान है। यह सोल्डर जोड़ पर शिखर तापमान को संदर्भित करता है। थर्मल शॉक से बचने, विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने और साथ ही LED चिप या पैकेज को नुकसान पहुंचाए बिना, प्रीहीट, सोक, रिफ्लो और कूलिंग चरणों वाले सही रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है।

6.2 उपयोग संबंधी सावधानियां

सामान्य सावधानियों में लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, प्रदूषण रोकना, और ESD संवेदनशील उपकरणों के लिए उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का उपयोग शामिल है। भंडारण की स्थितियाँ ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-40°C से +125°C) के अनुरूप होनी चाहिए और कम आर्द्रता वाले वातावरण में होनी चाहिए। नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2 है, जिसका अर्थ है कि रिफ्लो से पहले पैकेज को फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों में एक वर्ष तक एक्सपोज किया जा सकता है, उसके बाद ही बेकिंग की आवश्यकता होती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग जानकारी

एलईडी स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील में आपूर्ति की जाती है। पूर्ण पैकेजिंग जानकारी अनुभाग मानक एसएमटी उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए पैकेजिंग विवरण (टेप चौड़ाई, पॉकेट आकार, रील आकार, प्रति रील मात्रा) का विस्तृत विवरण प्रदान करेगा।

7.2 पार्ट नंबर सिस्टम

पार्ट नंबर 2020-UR050DL-AM का डिकोडिंग इस प्रकार है:2020: उत्पाद श्रृंखला/पैकेज आकार।UR: रंग (लाल).050: परीक्षण धारा (50 mA).Dलीड फ्रेम प्रकार (गोल्ड + व्हाइट ग्लू)।Lचमक स्तर (कम)।AMऑटोमोटिव अनुप्रयोग। यह प्रणाली डिवाइस की विशिष्ट विशेषताओं की सटीक पहचान की अनुमति देती है।

8. एप्लिकेशन सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

इसका मुख्य अनुप्रयोग ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था है। इसमें आंतरिक सज्जा अनुप्रयोग शामिल हैं, जैसे इंस्ट्रूमेंट पैनल संकेतक, स्विच बैकलाइट और परिवेश प्रकाश व्यवस्था। यदि ऑप्टिकल डिज़ाइन नियामक फोटोमेट्रिक आवश्यकताओं को पूरा करता है, तो यह बाहरी संकेत कार्यों के लिए भी उपयुक्त हो सकता है, जैसे कि हाई-माउंटेड स्टॉप लैंप (CHMSL) या अन्य गैर-हेडलाइट अनुप्रयोग जिन्हें लाल संकेत की आवश्यकता होती है।

8.2 डिज़ाइन विचार

ड्राइवर सर्किट:स्थिर प्रकाश उत्पादन और थर्मल रनवे को रोकने के लिए निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग अनिवार्य है। ड्राइवर डिजाइन को पूर्ण अधिकतम रेटिंग के भीतर काम करना चाहिए और उच्च तापमान पर डेरेटिंग पर विचार करना चाहिए।
थर्मल प्रबंधन:PCB डिजाइन को LED के थर्मल पैड से गर्मी को प्रभावी ढंग से दूर ले जाने में सक्षम होना चाहिए। इसमें थर्मल वियाज़, बड़े कॉपर क्षेत्र, या बड़े मेटल कोर सबस्ट्रेट या हीट सिंक से कनेक्शन शामिल हो सकते हैं।
ऑप्टिकल डिजाइन:विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए 120° बीम को आकार देने के लिए माध्यमिक ऑप्टिकल घटकों (लेंस, लाइट गाइड) की आवश्यकता हो सकती है।
ESD सुरक्षा:हालांकि यह 2kV HBM के लिए रेटेड है, लेकिन मजबूती बढ़ाने के लिए PCB पर बुनियादी ESD सुरक्षा जोड़ना एक अच्छा अभ्यास है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

Standard commercial-grade LED की तुलना में, 2020 क्यूबिक एलईडी एएम मॉडल का अंतर इसकेAutomotive-grade certification (AEC-Q102), जिसमें तापमान चक्र, आर्द्रता, उच्च तापमान संचालन और अन्य तनावों के कठोर परीक्षण शामिल हैं। यह भी सुसज्जित हैसल्फर प्रतिरोध (A1 ग्रेड), जो ऑटोमोटिव वातावरण में महत्वपूर्ण है जहां सल्फर युक्त गैसें चांदी-आधारित घटकों को संक्षारित कर सकती हैं। व्यापक कार्यशील तापमान सीमा (-40°C से +125°C) और विस्तृत ग्रेडिंग संरचना इसे उन घटकों से और अलग करती है जो उच्च विश्वसनीयता, लंबी आयु वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जहां प्रदर्शन स्थिरता महत्वपूर्ण है।

10. सामान्य प्रश्नोत्तर (FAQ)

प्रश्न: "वास्तविक" थर्मल प्रतिरोध और "विद्युत" थर्मल प्रतिरोध में क्या अंतर है?
उत्तर: "वास्तविक" थर्मल प्रतिरोध (Rth JS real) का मापन जंक्शन पर प्रत्यक्ष तापमान संवेदन विधि का उपयोग करके किया जा सकता है। "विद्युत" थर्मल प्रतिरोध (Rth JS el) की गणना आमतौर पर तापमान के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज में परिवर्तन (K-फैक्टर विधि) का उपयोग करके की जाती है। विद्युत विधि द्वारा प्राप्त मान आमतौर पर कम होता है, क्योंकि यह सभी तापीय पथों को पकड़ नहीं सकता है। एक रूढ़िवादी तापीय डिजाइन के लिए, उच्च "वास्तविक" मान का उपयोग किया जाना चाहिए।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: ऐसा करने की दृढ़ता से सलाह नहीं दी जाती है। LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली बदलाव (तापमान या बिनिंग अंतर के कारण) कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत का उपयोग करते समय करंट में भारी बदलाव का कारण बन सकता है, जिससे ओवरकरंट, ओवरहीटिंग और विफलता हो सकती है। हमेशा कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या सख्त वोल्टेज रेगुलेशन वाले पावर स्रोत के साथ करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें।

प्रश्न: डेरेटिंग कर्व पर "5mA से कम करंट का उपयोग न करें" का नोट क्यों है?
उत्तर: बहुत कम करंट पर, LED का लाइट आउटपुट अत्यंत अस्थिर और गैर-रैखिक हो जाता है। निर्दिष्ट फोटोमेट्रिक और क्रोमैटिक पैरामीटर (लुमेन आउटपुट, डोमिनेंट वेवलेंथ) केवल 50mA टेस्ट करंट या उसके करीब के करंट पर ही गारंटीकृत हैं। 5mA से नीचे काम करने से अप्रत्याशित और असंगत प्रदर्शन हो सकता है।

प्रश्न: ऑर्डर करते समय ग्रेड कोड की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: आपको एक रील पर प्राप्त ल्यूमेन ग्रेड (जैसे E4), वोल्टेज ग्रेड (जैसे 2022) और वेवलेंथ ग्रेड (जैसे 1518) का विशिष्ट संयोजन निर्माता के उत्पादन वितरण द्वारा निर्धारित किया जाता है। महत्वपूर्ण रंग या चमक मिलान अनुप्रयोगों के लिए, आपको "संकीर्ण ग्रेड" या "मिलान ग्रेड" आवश्यकता निर्दिष्ट करने की आवश्यकता हो सकती है, जो आपूर्ति और लागत को प्रभावित कर सकता है।

11. डिज़ाइन केस स्टडी

Scene:एक कार इंटीरियर डोर हैंडल एंबिएंट लाइट के लिए एक मल्टी-LED ऐरे डिज़ाइन करें।
Requirements:एक समान लाल चमक, -40°C से 85°C के केबिन तापमान पर स्थिर चमक, 10 वर्ष का सेवा जीवन।
डिज़ाइन प्रक्रिया:
1. LED चयन:2020-UR050DL-AM का चयन इसलिए किया गया क्योंकि यह AEC-Q102 मानक, सल्फर प्रतिरोध और व्यापक तापमान सीमा के अनुरूप है।
2. ग्रेडिंग:रंग और चमक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, समान या आसन्न लुमेन फ्लक्स ग्रेड और वेवलेंथ ग्रेड के एलईडी का उपयोग करने की आवश्यकता है (उदाहरण के लिए, सभी लुमेन फ्लक्स ग्रेड E3/E4 और वेवलेंथ ग्रेड 1518 से)।
3. सर्किट डिज़ाइन:सभी श्रृंखला में जुड़े एलईडी को बिजली देने के लिए एकल कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर IC का उपयोग करें। श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन प्रत्येक एलईडी के माध्यम से समान करंट सुनिश्चित करता है, जिससे चमक एकरूपता को बढ़ावा मिलता है। जीवनकाल बढ़ाने और थर्मल मार्जिन प्रदान करने के लिए ड्राइव करंट को 50mA (टाइपिकल) या थोड़ा कम (जैसे 45mA) पर सेट किया जाता है।
4. थर्मल डिज़ाइन:PCB एक डबल-लेयर बोर्ड है, टॉप लेयर पर बड़े कॉपर एरिया को कई थर्मल वाया के माध्यम से प्रत्येक LED के थर्मल पैड से जोड़ा गया है, और बॉटम लेयर हीट सिंक के रूप में कार्य करती है।
5. सत्यापन:25°C, 85°C और -30°C पर घटकों की प्रकाश उत्सर्जन एकरूपता का परीक्षण करें। सोल्डर जोड़ों और घटकों की विश्वसनीयता सत्यापित करने के लिए तापमान चक्र परीक्षण करें।

12. कार्य सिद्धांत

यह LED एक PN जंक्शन पर आधारित अर्धचालक उपकरण है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव (इस लाल LED के लिए लगभग 1.75-2.75V) से अधिक का अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और P-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक अर्धचालक सामग्री के सक्रिय क्षेत्र (लाल LED के लिए आमतौर पर एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड - AlGaInP पर आधारित) में पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। अर्धचालक परतों की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। एपॉक्सी राल लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

2020 क्यूबिक लैंप बीड जैसे ऑटोमोटिव SMD LED के लिए रुझान की दिशा हैउच्च दक्षता(प्रति वाट अधिक लुमेन), जिससे बिजली की खपत और तापीय भार कम होता है।बेहतर रंग एकरूपता और सख्त ग्रेडिंगयह सौंदर्यशास्त्र अनुप्रयोग का एक निरंतर फोकस है। साथ ही, तेजी से कठोर कार्य स्थितियों (उच्च जंक्शन तापमान रेटिंग सहित) के तहत, प्रयासउच्च विश्वसनीयता और लंबी आयु। इसके अलावा,स्मार्ट कंट्रोल(डिमिंग के लिए पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन, एड्रेसेबल एलईडी) का एकीकरण तेजी से आम होता जा रहा है। इन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अंतर्निहित सेमीकंडक्टर सामग्री और पैकेजिंग तकनीकों का लगातार विकास हो रहा है, जिसमें चिप डिजाइन, फॉस्फर तकनीक (सफेद और अन्य रंगों के लिए), और बेहतर थर्मल और पर्यावरणीय प्रदर्शन के लिए उन्नत मोल्डिंग कंपाउंड में प्रगति शामिल है।

एलईडी स्पेसिफिकेशन टर्मिनोलॉजी का विस्तृत विवरण

एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या

1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक

शब्दावली इकाई/प्रतिनिधित्व सामान्य व्याख्या यह महत्वपूर्ण क्यों है
दीप्ति दक्षता (Luminous Efficacy) lm/W (लुमेन प्रति वाट) प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है।
Luminous Flux lm (लुमेन) प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं।
प्रकाशन कोण (Viewing Angle) ° (डिग्री), जैसे 120° वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाश के कवरेज 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, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है।
रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) इकाईहीन, 0–100 प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त।
Color Tolerance (SDCM) MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें।
स्पेक्ट्रम वितरण (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 ध्यान देने योग्य बातें
फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) Vf LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है।
Forward Current If एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है।
अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) Ifp डिमिंग या फ्लैश के लिए थोड़े समय में सहन करने योग्य पीक करंट। पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, नहीं तो अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी।
रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) Vr LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके ब्रेकडाउन होने की संभावना है। सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है।
Thermal Resistance (Thermal Resistance) Rth (°C/W) चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) V (HBM), जैसे 1000V एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता दर्शाता है। उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए।

तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता

शब्दावली प्रमुख संकेतक सामान्य व्याख्या प्रभाव
जंक्शन तापमान (Junction Temperature) Tj (°C) एलईडी 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।
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।
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।
Color Shift Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। प्रकाश दृश्य की रंग स्थिरता को प्रभावित करता है।
Thermal Aging सामग्री के 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।

IV. पैकेजिंग एवं सामग्री

शब्दावली सामान्य प्रकार सामान्य व्याख्या विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग
पैकेजिंग प्रकार EMC, PPA, सिरेमिक चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु।
चिप संरचना फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। फ्लिप-चिप डिज़ाइन बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है।

5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग

शब्दावली बिनिंग सामग्री सामान्य व्याख्या उद्देश्य
ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग कोड जैसे 2G, 2H चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें।
वोल्टेज ग्रेडिंग कोड जैसे 6W, 6X फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान में सुविधा और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए।
रंग वर्गीकरण 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश उपकरण के भीतर रंग में असमानता से बचें।
रंग तापमान ग्रेडिंग 2700K, 3000K, आदि। रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना।

छह, परीक्षण और प्रमाणन

शब्दावली मानक/परीक्षण सामान्य व्याख्या अर्थ
LM-80 लुमेन रखरखाव परीक्षण स्थिर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)।
TM-21 जीवन प्रक्षेपण मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना।
IESNA मानक Illuminating Engineering Society Standards Optical, electrical, and thermal test methods are covered. Industry-recognized testing basis.
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए।