Table of Contents
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग
- 3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 करंट बनाम वोल्टेज (I-V) विशेषता
- 4.2 तापमान निर्भरता
- 4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
- 5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
- 5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवता
- 5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 सफाई
- 6.4 भंडारण और हैंडलिंग
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
- 8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार
- 8.1 करंट लिमिटिंग
- 8.2 थर्मल मैनेजमेंट
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 10.1 5V आपूर्ति के साथ मुझे कौन सा रेसिस्टर इस्तेमाल करना चाहिए?
- 10.2 क्या मैं इस LED को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना चला सकता हूँ?
- 10.3 बिनिंग सिस्टम क्यों है?
- 10.4 मैं कैथोड की पहचान कैसे करूं?
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय
- 13. उद्योग रुझान और विकास
- LED विनिर्देशन शब्दावली
- प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
- विद्युत मापदंड
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-चमक, साइड-लुकिंग एसएमडी (सरफेस माउंट डिवाइस) एलईडी के लिए तकनीकी विशिष्टताओं का विवरण देता है। यह उपकरण हरे प्रकाश का उत्पादन करने के लिए एक उन्नत एलिनगैप (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक चिप का उपयोग करता है। यह स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है और अवरक्त (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है, जो इसे बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है। पैकेज उद्योग-मानक 8mm टेप पर आपूर्ति किया जाता है जो 7-इंच रीलों पर लपेटा जाता है।
1.1 मुख्य लाभ
- उच्च चमक: श्रेष्ठ दीप्त तीव्रता के लिए एक अति-चमकीली एलिनगैप चिप से सुसज्जित।
- साइड-व्यू उत्सर्जन: पैकेज को किनारे से प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो पतले प्रोफ़ाइल वाले उपकरणों पर पार्श्व प्रकाश व्यवस्था या स्थिति संकेत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
- विनिर्माण-अनुकूल: स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरण और मानक आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगत।
- पर्यावरण अनुपालन: उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का अनुपालन करता है।
- विश्वसनीय निर्माण: अच्छी सोल्डर क्षमता और दीर्घायु के लिए टिन-लेपित लीड की विशेषता।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह LED मानक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग के लिए अभिप्रेत है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में एलसीडी पैनलों के लिए बैकलाइटिंग।
- संचार उपकरणों, कार्यालय उपकरणों और घरेलू उपकरणों में स्थिति और संकेतक लाइटें।
- ऑटोमोटिव डैशबोर्ड या नियंत्रण पैनल पर पैनल प्रकाश (गैर-महत्वपूर्ण कार्यों के लिए, विशिष्ट योग्यता के अधीन)।
- कोई भी अनुप्रयोग जिसे एक कॉम्पैक्ट एसएमडी पैकेज में एक विश्वसनीय, चमकदार, हरा साइड-एमिटिंग प्रकाश स्रोत चाहिए।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, सभी पैरामीटर 25°C के परिवेश के तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन परिस्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- Power Dissipation (Pd): 75 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- Peak Forward Current (IFP): 80 mA. यह अधिकतम तात्कालिक धारा है, जो केवल स्पंदित परिस्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमेय है।
- Continuous Forward Current (IF): 30 mA DC. यह निरंतर संचालन के लिए अधिकतम अनुशंसित धारा है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर LED जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है।
- Operating Temperature Range: -30°C to +85°C. विश्वसनीय संचालन के लिए परिवेश तापमान सीमा।
- Storage Temperature Range: -40°C to +85°C.
- Soldering Temperature: 260°C के शिखर तापमान पर 10 सेकंड तक IR रीफ्लो सोल्डरिंग को सहन करता है।
2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ
ये मानक परीक्षण स्थितियों (IF = 20mA) के तहत मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV): 18.0 - 35.0 mcd (मिलिकैंडेला)। अक्षीय रूप से मापा गया उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा। वास्तविक मान को बिन किया गया है (धारा 3 देखें)।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी अपने शिखर (अक्षीय) मान के आधे तक गिर जाती है। 130° का चौड़ा कोण एक व्यापक, विसरित उत्सर्जन पैटर्न को इंगित करता है जो साइड इल्युमिनेशन के लिए उपयुक्त है।
- पीक वेवलेंथ (λP): 574 nm. वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 568 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो एलईडी के मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होती है। यह "हरा" रंग परिभाषित करती है।
- वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ): 15 nm. उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई उसकी अधिकतम शक्ति के आधे (FWHM) पर। एक संकीर्ण बैंडविड्थ अधिक वर्णक्रमीय रूप से शुद्ध रंग को इंगित करती है।
- अग्र वोल्टेज (VF): 2.0V - 2.4V. एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप जब इसे 20mA पर चलाया जाता है। यह पैरामीटर भी बिन किया जाता है।
- विपरीत धारा (IR): 10 μA (अधिकतम)। लीकेज करंट जब 5V रिवर्स बायस में लगाया जाता है।
3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। यह डिजाइनरों को उन भागों का चयन करने की अनुमति देता है जो रंग, चमक और वोल्टेज के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
बिन यह सुनिश्चित करते हैं कि एक सर्किट में एलईडी में समान वोल्टेज ड्रॉप हो, जिससे समानांतर में चलाए जाने पर एकसमान चमक को बढ़ावा मिलता है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.1V होती है।
- बिन 4: 1.90V - 2.00V
- बिन 5: 2.00V - 2.10V
- Bin 6: 2.10V - 2.20V
- Bin 7: 2.20V - 2.30V
- Bin 8: 2.30V - 2.40V
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग
Bins LED को उनके चमक आउटपुट के आधार पर वर्गीकृत करते हैं। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±15% है।
- बिन एम: 18.0 एमसीडी - 28.0 एमसीडी
- बिन एन: 28.0 एमसीडी - 45.0 एमसीडी
- बिन पी: 45.0 एमसीडी - 71.0 एमसीडी
3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
यह रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±1nm है।
- बिन C: 567.5 nm - 570.5 nm
- बिन D: 570.5 nm - 573.5 nm
- बिन E: 573.5 nm - 576.5 nm
विशिष्ट पार्ट नंबर LTST-S220KGKT इन बिनों के एक संयोजन का संकेत देता है (संभवतः एक विशिष्ट VF, IV, और λd bin).
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ़ संदर्भित हैं (जैसे, चित्र.1, चित्र.5), निम्नलिखित विश्लेषण मानक LED व्यवहार और प्रदान किए गए मापदंडों पर आधारित है।
4.1 करंट बनाम वोल्टेज (I-V) विशेषता
अग्र वोल्टेज (VF) का एक धनात्मक तापमान गुणांक है और यह धारा के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। विशिष्ट 20mA पर संचालन निर्दिष्ट VF सीमा 2.0-2.4V के भीतर स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करता है। LED को पूर्ण अधिकतम DC धारा (30mA) से ऊपर चलाने पर अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी, दक्षता (दीप्त प्रभावकारिता) कम होगी और जीवनकाल घट जाएगा।
4.2 तापमान निर्भरता
AlInGaP एलईडी का प्रदर्शन तापमान के साथ बदलता है। आमतौर पर, जंक्शन तापमान बढ़ने पर चमकदार तीव्रता कम हो जाती है। निर्दिष्ट ऑपरेटिंग रेंज -30°C से +85°C परिवेशी परिस्थितियों को परिभाषित करती है जिसमें एलईडी अपनी प्रकाशित विशिष्टताओं के भीतर कार्य करेगा। इष्टतम दीर्घायु और स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए, उचित पीसीबी थर्मल डिजाइन के माध्यम से कम ऑपरेटिंग तापमान बनाए रखने की सिफारिश की जाती है।
4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
568nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य और 15nm के स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ के साथ, यह एलईडी अपेक्षाकृत शुद्ध हरा प्रकाश उत्सर्जित करती है। शिखर तरंगदैर्ध्य (574nm) प्रमुख तरंगदैर्ध्य से थोड़ा अधिक है, जो हरे AlInGaP एलईडी के लिए विशिष्ट है। 130° का चौड़ा व्यूइंग एंगल पैकेज लेंस डिजाइन से उत्पन्न होता है, जो साइड-लुकिंग चिप से उत्सर्जित प्रकाश को फैलाता है।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवता
यह एलईडी साइड-व्यू एलईडी के लिए ईआईए मानक पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करती है। डेटाशीट में शरीर की लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड स्पेसिंग सहित विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक दृश्य चिह्न द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कि एक खांचा, हरा बिंदु, या एक छोटी लीड। क्षति को रोकने के लिए असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी का पालन किया जाना चाहिए।
5.2 अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट
विश्वसनीय सोल्डरिंग और उचित संरेखण सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (सोल्डर पैड डिज़ाइन) प्रदान किया गया है। इस पैटर्न का पालन करने से अच्छे सोल्डर फिलेट्स, यांत्रिक शक्ति और साइड-एमिटिंग लेंस की सही स्थिति प्राप्त करने में मदद मिलती है। डेटाशीट संभावित सोल्डरिंग दोषों को कम करने के लिए सोल्डर वेव या रीफ्लो प्रक्रिया के लिए एक इष्टतम अभिविन्यास भी सुझाती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
यह एलईडी लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए योग्य है। JEDEC मानकों के अनुरूप एक विस्तृत रीफ्लो तापमान प्रोफाइल सुझाई गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीट: 150-200°C पर अधिकतम 120 सेकंड तक असेंबली को धीरे-धीरे गर्म करने और फ्लक्स को सक्रिय करने के लिए।
- पीक तापमान: अधिकतम 260°C।
- लिक्विडस से ऊपर का समय (TAL): पीक तापमान के 5°C के भीतर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।
- चक्रों की संख्या: इन शर्तों के तहत LED अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों को सहन कर सकता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इष्टतम प्रोफ़ाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है। प्रदान की गई प्रोफ़ाइल एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में कार्य करती है जिसे वास्तविक उत्पादन सेटअप के लिए मान्य किया जाना चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- अधिकतम 300°C पर सेट किए गए तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
- प्रति लीड सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित करें।
- PCB पैड पर गर्मी लगाएं, सीधे LED बॉडी पर नहीं।
- जोड़ों के बीच पर्याप्त शीतलन समय दें।
6.3 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो प्लास्टिक लेंस और पैकेज को क्षतिग्रस्त होने से बचाने के लिए केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। अनुशंसित एजेंट एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) हैं। LED को सामान्य कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायनों से बचना चाहिए।
6.4 भंडारण और हैंडलिंग
ESD सावधानियाँ: LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD नियंत्रण होने चाहिए, जिसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स, एंटी-स्टैटिक मैट और कंडक्टिव कंटेनरों का उपयोग शामिल है।
नमी संवेदनशीलता: पैकेज नमी के प्रति संवेदनशील है। अनओपन्ड रील्स (डिसिकेंट के साथ सीलबंद) को ≤30°C और ≤90% आरएच पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार मूल पैकेजिंग खोलने के बाद, एलईडी को ≤30°C और ≤60% आरएच पर संग्रहीत किया जाना चाहिए। मूल बैग के बाहर विस्तारित भंडारण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में संग्रहीत करें। एक सप्ताह से अधिक समय तक खुले में संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
एलईडी स्वचालित असेंबली के लिए उभरे हुए कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती हैं।
- टेप चौड़ाई: 8 मिमी.
- रील व्यास: 7 इंच (178 मिमी).
- प्रति रील मात्रा: 4000 टुकड़े (मानक पूर्ण रील).
- न्यूनतम पैक मात्रा: आंशिक रील या शेष के लिए 500 टुकड़े.
- पैकिंग मानक: ANSI/EIA-481 विनिर्देशों का अनुपालन करता है.
- कवर टेप: कैरियर टेप पर खाली पॉकेट्स को एक टॉप कवर टेप से सील किया जाता है।
8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार
8.1 करंट लिमिटिंग
एक LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। वोल्टेज स्रोत से ड्राइव करते समय एक सीरीज़ करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है। रेसिस्टर वैल्यू की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (Vsource - VF) / IF. हमेशा अधिकतम VF डेटाशीट (2.4V) से सबसे खराब स्थिति के डिज़ाइन के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए कि धारा वांछित स्तर (जैसे, 20mA) से अधिक न हो। सटीकता या दीर्घकालिक स्थिरता के लिए, एक स्थिर धारा ड्राइवर सर्किट का उपयोग करने पर विचार करें।
8.2 थर्मल मैनेजमेंट
हालांकि शक्ति क्षय कम है (अधिकतम 75mW), विश्वसनीयता और प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। सुनिश्चित करें कि PCB में एलईडी के थर्मल पैड (यदि लागू हो) या सोल्डर पैड से जुड़ा पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है ताकि जंक्शन से दूर गर्मी का संचालन हो सके। एलईडी को अन्य ऊष्मा उत्पन्न करने वाले घटकों के पास रखने से बचें।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
साइड-व्यू उत्सर्जन और 130° व्यूइंग एंगल इस एलईडी को ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जहां प्रकाश को PCB सतह के समानांतर निर्देशित करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि एज-लिट डिस्प्ले के लिए लाइट गाइड प्लेट में या आसन्न घटकों के प्रकाशन के लिए। वांछित प्रकाशीय प्रभाव प्राप्त करने के लिए लाइट पाइप, डिफ्यूज़र या एपर्चर डिजाइन करते समय लेंस प्रोफाइल और उत्सर्जन पैटर्न पर विचार करें।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
GaP (गैलियम फॉस्फाइड) जैसी पुरानी तकनीक की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक चमक और दक्षता प्रदान करता है। InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) आधारित हरे एलईडी की तुलना में, AlInGaP आमतौर पर सच्चे हरे से पीले-हरे स्पेक्ट्रम (लगभग 570nm) में उच्च प्रभावकारिता और तापमान व धारा पर अधिक स्थिर तरंगदैर्ध्य के साथ बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है। साइड-लुकिंग पैकेज इसे टॉप-एमिटिंग एलईडी से अलग करता है, डिजाइन में विशिष्ट स्थानिक बाधाओं का समाधान करता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
10.1 5V आपूर्ति के साथ मुझे कौन सा रेसिस्टर इस्तेमाल करना चाहिए?
अधिकतम VF 2.4V और लक्ष्य IF 20mA का उपयोग करते हुए: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। निकटतम मानक मान 130Ω या 150Ω है। 150Ω रोकनेवाला थोड़ी कम धारा देगा, जो सुरक्षित है और बिजली बचाता है।
10.2 क्या मैं इस LED को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना चला सकता हूँ?
नहीं। एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने पर अत्यधिक धारा प्रवाहित होगी, जिससे यह तेजी से अधिक गर्म होकर नष्ट हो जाएगी। हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर धारा परिपथ आवश्यक है।
10.3 बिनिंग सिस्टम क्यों है?
अर्धचालक निर्माण में स्वाभाविक विविधताएं होती हैं। बिनिंग एलईडी को सख्ती से नियंत्रित मापदंडों (रंग, चमक, वोल्टेज) वाले समूहों में वर्गीकृत करती है, जिससे डिजाइनर अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत प्रदर्शन वाले भाग प्राप्त कर सकते हैं, जिससे अंतिम उत्पाद में एकसमान उपस्थिति और कार्य सुनिश्चित होता है।
10.4 मैं कैथोड की पहचान कैसे करूं?
डेटाशीट में दिए गए पैकेज आउटलाइन ड्राइंग देखें। इस साइड-व्यू पैकेज के लिए, कैथोड आमतौर पर पैकेज के शीर्ष पर एक हरे रंग के बिंदु या बॉडी के एक छोर पर एक खांचे/बेवल द्वारा चिह्नित होता है। कैथोड से जुड़ा लीड भी थोड़ा छोटा हो सकता है।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक पोर्टेबल डिवाइस पर स्थिति संकेतक
एक डिज़ाइनर एक पतला हाथ में आने वाला स्कैनर बना रहा है। उन्हें "तैयार" स्थिति दर्शाने के लिए कम-शक्ति, चमकदार हरी रोशनी की आवश्यकता है। मुख्य PCB के किनारे पर स्थान अत्यंत सीमित है।
समाधान: LTST-S220KGKT एक आदर्श विकल्प है। इसका साइड-लुकिंग उत्सर्जन इसे PCB पर सपाट माउंट करने की अनुमति देता है, जिसका लेंस बोर्ड के किनारे पर स्थित होता है। आवास में एक छोटी लाइट पाइप या एक स्पष्ट विंडो प्रकाश को बाहरी भाग तक पहुंचा सकती है। डिज़ाइनर इसे एक माइक्रोकंट्रोलर के GPIO पिन से श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करके 15mA (20mA के विशिष्ट मान से कम) पर चलाता है, जिससे बैटरी जीवन संरक्षित होता है और पर्याप्त चमक भी मिलती है। रिफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगतता संपूर्ण PCB के स्वचालित असेंबली को सरल बनाती है।
12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय
यह LED AlInGaP अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। चिप एक सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियली विकसित एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड मिश्र धातुओं की परतों से बनी होती है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे तौर पर उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, 568nm पर हरा। साइड-व्यू पैकेज में चिप को एक लीड फ्रेम पर माउंट किया जाता है, वायर-बॉन्डेड किया जाता है, और एक ढले हुए प्लास्टिक लेंस में एनकैप्सुलेटेड किया जाता है जो प्रकाश उत्पादन को आकार देता है।
13. उद्योग रुझान और विकास
LED प्रौद्योगिकी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), बढ़ी हुई शक्ति घनत्व और अधिक रंग स्थिरता एवं नियंत्रण की ओर है। संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए, प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते या सुधारते हुए लघुकरण जारी है। ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए व्यापक ऑपरेटिंग तापमान सीमा और बढ़ी हुई विश्वसनीयता पर भी बढ़ता जोर है। हालांकि यह विशिष्ट भाग एक परिपक्व और विश्वसनीय प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है, चल रही सामग्री विज्ञान और पैकेजिंग नवाचार ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था और संकेतन में संभव की सीमाओं को आगे बढ़ाते रहते हैं।
LED विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की संपूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| पद | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| दीप्ति प्रवाह | lm (लुमेन्स) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| दृश्य कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (कलर टेम्परेचर) | K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडेपन का संकेत देते हैं। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्यों को निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता 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 प्रयुक्त। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, उदाहरण के लिए, "5-step" | रंग स्थिरता माप, छोटे स्टेप्स का अर्थ है अधिक सुसंगत रंग। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का टोन निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
विद्युत मापदंड
| पद | Symbol | सरल व्याख्या | Design Considerations |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए उपयोग की जाती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| रिवर्स वोल्टेज | Vr | एलईडी 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। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | 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 को सहन करने की क्षमता, उच्च का अर्थ है कम संवेदनशील। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| पद | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED के "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की बचत को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| पद | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | आवास सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ताप अपव्यय, लंबा जीवनकाल। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद 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
| पद | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदाहरणार्थ, 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 | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के आधार पर समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान सुगम बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-चरण MacAdam दीर्घवृत्त | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K इत्यादि। | CCT के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक की अपनी संगत निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| पद | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| 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 | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरणीय प्रमाणन | 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 किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |