सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 ह्यू (रंग) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम और पिन असाइनमेंट
- 5.2 अनुशंसित पैड लेआउट और सोल्डरिंग अभिविन्यास
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया
- 6.2 सफाई एवं संचालन
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप एवं रील विनिर्देश
- 7.2 पार्ट नंबर व्याख्या
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. वास्तविक अनुप्रयोग केस
- 12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
- 13. तकनीकी रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
- 4. पैकेजिंग एवं सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTW-327ZDSKS-5A एक साइड-एमिटिंग, राइट-एंगल, डुअल-कलर चिप LED का प्रारंभिक विनिर्देश है। यह सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) एक ही पैकेज में दो अलग-अलग LED चिप्स को एकीकृत करता है: एक InGaN-आधारित व्हाइट LED और एक AlInGaP-आधारित येलो LED। इसका प्राथमिक डिज़ाइन उद्देश्य सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए एक कॉम्पैक्ट डुअल-कलर संकेत समाधान प्रदान करना है जिन्हें साइडवेज़ लाइट एमिशन की आवश्यकता होती है। इसका राइट-एंगल फॉर्म फैक्टर प्रकाश को माउंटिंग सतह के समानांतर उत्सर्जित करने में सक्षम बनाता है, जिससे यह साइड लाइटिंग, वर्टिकल PCB पर स्टेटस इंडिकेटर्स, या तंग स्थानों में बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
इस घटक के मुख्य लाभों में RoHS पर्यावरण मानकों का अनुपालन, स्वचालित सतह माउंट असेंबली उपकरणों के साथ संगतता और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्तता शामिल है। यह उद्योग-मानक 8 मिलीमीटर कैरियर टेप पैकेजिंग में आता है, जिसमें 7 इंच के रील व्यास के साथ, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सुविधाजनक है। यह उपकरण एकीकृत सर्किट (I.C.) के साथ संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसका अर्थ है कि इसे सीधे माइक्रोकंट्रोलर या अन्य एकीकृत सर्किट से आने वाले विशिष्ट लॉजिक-लेवल सिग्नल द्वारा संचालित किया जा सकता है।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो उपकरण को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन स्थितियों के तहत संचालन की गारंटी नहीं दी जा सकती। सफेद एलईडी चिप के लिए, अधिकतम निरंतर डीसी फॉरवर्ड करंट 10 एमए है, और पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 एमएस पल्स चौड़ाई) में अनुमत पीक फॉरवर्ड करंट 40 एमए है। इसकी अधिकतम बिजली अपव्यय 35 एमडब्ल्यू है। पीली एलईडी चिप के लिए सीमाएं अधिक हैं: डीसी फॉरवर्ड करंट 20 एमए, पीक करंट समान 40 एमए, और बिजली अपव्यय 75 एमडब्ल्यू है। उपकरण का संचालन तापमान सीमा -20°C से +80°C है, और भंडारण तापमान सीमा -30°C से +100°C है। यह 260°C के पीक तापमान पर, 10 सेकंड तक चलने वाले इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल को सहन कर सकता है। ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) थ्रेशोल्ड 2000V है, इसलिए संचालन के दौरान मानक ESD सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों Ta=25°C, फॉरवर्ड करंट (IF) 5 एमए पर निर्दिष्ट किए गए हैं, जो एक सामान्य संदर्भ बिंदु है। सफेद एलईडी के लिए, इसकी ल्यूमिनस तीव्रता (Iv) न्यूनतम 28.0 एमसीडी से अधिकतम 112.0 एमसीडी तक होती है, और एक विशिष्ट मान प्रदान किया गया है। इसका फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) रेंज 2.55V से 3.15V है, विशिष्ट मान 2.85V है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2) आमतौर पर 130 डिग्री होता है। पीली एलईडी के लिए, ल्यूमिनस तीव्रता रेंज 7.1 एमसीडी से 45.0 एमसीडी है, और व्यूइंग एंगल समान रूप से विशिष्ट 130 डिग्री है। इसका फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज 1.60V से 2.40V है, विशिष्ट मान 2.00V है। पीली एलईडी की प्रकाशीय विशेषताओं को आगे विशिष्ट पीक एमिशन वेवलेंथ (λP) 592 एनएम, डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) 589 एनएम और स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 20 एनएम द्वारा परिभाषित किया गया है। CIE 1931 मानक के अनुसार, इसके विशिष्ट क्रोमैटिसिटी निर्देशांक x=0.294, y=0.286 हैं। दोनों रंगों के एलईडी के लिए, रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 100 µA है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण स्थिति केवल लीकेज करंट विशेषताओं को चिह्नित करने के लिए है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
यह उत्पाद एक ही उत्पादन बैच के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख प्रकाशिक मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है। दो मुख्य बिनिंग प्रणालियाँ परिभाषित की गई हैं: चमकदार तीव्रता (Iv) बिनिंग और रंग टोन (रंग) बिनिंग।
3.1 ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग
सफेद और पीली एलईडी के लिए अलग-अलग बिनिंग कोड सूचियाँ बनाए रखी जाती हैं। सफेद एलईडी के लिए, बिन N, P और Q के रूप में चिह्नित हैं, जो क्रमशः IF=5mA पर मापी गई 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd और 71.0-112.0 mcd की तीव्रता सीमा को कवर करते हैं। पीली एलईडी के लिए, बिन K, L, M और N क्रमशः 7.1-11.2 mcd, 11.2-18.0 mcd, 18.0-28.0 mcd और 28.0-45.0 mcd की सीमा को कवर करते हैं। प्रत्येक तीव्रता बिन की सीमा के लिए +/-15% सहनशीलता की अनुमति है।
3.2 ह्यू (रंग) ग्रेडिंग
रंग टोन बिनिंग पीली एलईडी के क्रोमैटिसिटी निर्देशांक पर लागू होती है। बिन को S1, S2, S3 और S4 के रूप में परिभाषित किया गया है। प्रत्येक बिन CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर चार (x, y) निर्देशांक जोड़े द्वारा परिभाषित एक चतुर्भुज क्षेत्र निर्दिष्ट करता है। उदाहरण के लिए, बिन S1 बिंदुओं (0.274, 0.226), (0.274, 0.258), (0.294, 0.286) और (0.294, 0.254) द्वारा परिबद्ध क्षेत्र को कवर करता है। रंग टोन बिन के भीतर प्रत्येक (x, y) निर्देशांक के लिए +/-0.01 की सहनशीलता की अनुमति है। यह प्रणाली डिजाइनरों को उन अनुप्रयोगों के लिए रंग आउटपुट पर सख्त नियंत्रण वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है जहाँ रंग स्थिरता की कठोर आवश्यकता होती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट विद्युत और प्रकाशिक विशेषता वक्रों का उल्लेख किया गया है, हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट रेखाचित्रों का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है। मानक LED व्यवहार के आधार पर, इन वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):एक घातांकीय संबंध दर्शाता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (I-L कर्व):दर्शाता है कि करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है, आमतौर पर उच्च धाराओं पर थर्मल प्रभावों के कारण उप-रैखिक हो जाता है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो थर्मल प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण विचार है।
- स्पेक्ट्रल पावर वितरण:पीले प्रकाश LED के लिए, यह 592 nm के आसपास एक संकीर्ण उत्सर्जन शिखर दिखाएगा, जो इसके एकवर्णी गुण की पुष्टि करता है।
- देखने का कोण वितरण आरेख:एक ध्रुवीय आरेख जो प्रकाश तीव्रता के 130-डिग्री कोणीय वितरण को दर्शाता है।
5mA और 25°C के मानक परीक्षण बिंदुओं से भिन्न परिस्थितियों में वास्तविक प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए ये वक्र महत्वपूर्ण हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम और पिन असाइनमेंट
यह उपकरण EIA मानक पैकेज आकृति का अनुपालन करता है। पिन आवंटन स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन A1 को AlInGaP पीला एलईडी एनोड के लिए निर्दिष्ट किया गया है, पिन A2 को InGaN सफेद एलईडी एनोड के लिए निर्दिष्ट किया गया है। सारांश में सामान्य कैथोड स्पष्ट रूप से चिह्नित नहीं है, लेकिन इस प्रकार के दो-पिन पैकेज वाले द्वि-रंग एलईडी के लिए यह मानक विन्यास है। विस्तृत आयाम चित्र लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और लेंस ज्यामिति निर्दिष्ट करेगा, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा न कहा गया हो, विशिष्ट सहनशीलता ±0.10 मिमी है।
5.2 अनुशंसित पैड लेआउट और सोल्डरिंग अभिविन्यास
डेटाशीट में एक अनुभाग शामिल है जो अनुशंसित पैड आयाम और सोल्डरिंग अभिविन्यास प्रदान करता है। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने, उचित यांत्रिक स्थिरता प्राप्त करने और सही साइड-एमिटिंग संरेखण सुनिश्चित करने के लिए ये दिशानिर्देश पीसीबी लेआउट डिजाइनर के लिए महत्वपूर्ण हैं। इन अनुशंसाओं का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (घटक का एक सिरा ऊपर उठना) को रोकने में मदद मिलती है और इष्टतम थर्मल और विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित होते हैं।
6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया
यह घटक इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है। डेटाशीट अनुशंसित रिफ्लो प्रोफाइल दर्शाती है, मुख्य पैरामीटर यह है कि सोल्डर जोड़ 260°C पर 10 सेकंड तक का सामना कर सकता है। यह सामान्य लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुरूप है। पैकेज क्रैकिंग, डिलैमिनेशन या एलईडी चिप क्षति को रोकने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है।
6.2 सफाई एवं संचालन
विशिष्ट सफाई निर्देश प्रदान किए गए हैं। अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थों का उपयोग नहीं करना चाहिए क्योंकि वे एलईडी पैकेज को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं। यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो अनुशंसित विधि एलईडी को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोना है। डिवाइस का HBM ESD रेटिंग 2000V होने के कारण, कठोर ESD सुरक्षा उपायों पर जोर दिया गया है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज क्षति को रोकने के लिए ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक दस्ताने और ठीक से ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करने की दृढ़ता से सलाह दी जाती है।
6.3 भंडारण की शर्तें
भंडारण की शर्तें इस आधार पर भिन्न होती हैं कि नमी-संवेदनशील डिवाइस अपने मूल सीलबंद पैकेजिंग में है या खोला गया है। जब डिसिकेंट के साथ सीलबंद किया जाता है, तो इसे ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) वाले वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार मॉइस्चर बैरियर बैग खोलने के बाद, भंडारण वातावरण 30°C या 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। मूल पैकेजिंग से निकाले गए एलईडी को एक सप्ताह के भीतर इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए सबसे अच्छा माना जाता है। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, इसे डिसिकेंट के साथ सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में संग्रहीत किया जाना चाहिए। यदि खोलने के बाद भंडारण एक सप्ताह से अधिक हो जाता है, तो सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे के लिए बेकिंग (सुखाना) आवश्यक है ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोका जा सके।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 कैरियर टेप एवं रील विनिर्देश
यह उत्पाद 8 मिमी चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किया जाता है, जो 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटा जाता है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481 विनिर्देश का अनुपालन करती है। प्रत्येक पूर्ण रील में 3000 टुकड़े होते हैं। पूर्ण रील से कम मात्रा के लिए, शेष भाग की न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा 500 टुकड़े है। खाली घटक पॉकेट को सील करने के लिए कैरियर टेप के साथ कवर टेप का उपयोग किया जाता है। गुणवत्ता विनिर्देश निर्धारित करता है कि कैरियर टेप में लगातार लुप्त घटकों (खाली पॉकेट) की अधिकतम संख्या दो हो सकती है।
7.2 पार्ट नंबर व्याख्या
पार्ट नंबर LTW-327ZDSKS-5A निर्माता की आंतरिक कोडिंग प्रणाली का पालन करता है। हालांकि पूर्ण विघटन स्पष्टीकरण प्रदान नहीं किया गया है, लेकिन इस प्रकार के पार्ट नंबरों में विशिष्ट तत्व श्रृंखला, रंग, पैकेज, बिनिंग कोड और अन्य विशेषताओं का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। "(Preliminary)" प्रत्यय इंगित करता है कि यह एक प्री-रिलीज़ या प्रोटोटाइप विनिर्देश है, जो अंतिम जारी होने से पहले परिवर्तन के अधीन हो सकता है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
यह साइड-व्यू डुअल-कलर LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन अनुप्रयोगों में, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं, ऑफिस ऑटोमेशन उपकरण, संचार उपकरण और घरेलू उपकरण शामिल हैं। इसका समकोणीय डिज़ाइन इसे विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है:
- पैनल-माउंटेड स्टेटस संकेतक:एलईडी मुख्य बोर्ड के लंबवत एक सब-बोर्ड पर लगाई जाती है, जिससे प्रकाश पैनल के माध्यम से चमकता है।
- डिस्प्ले या बटन की साइड लाइटिंग:लाइट गाइड प्लेट के किनारे से बैकलाइट प्रदान की जाती है।
- दोहरी स्थिति संकेत:एकल घटक फुटप्रिंट के भीतर, एक स्थिति (जैसे, "पावर ऑन") के लिए सफेद रंग का उपयोग करें, और दूसरी स्थिति (जैसे, "स्टैंडबाय" या "चेतावनी") के लिए पीले रंग का उपयोग करें।
- सीमित स्थान वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:उदाहरण के लिए स्मार्टफोन, टैबलेट या पोर्टेबल गेमिंग डिवाइस, जहां ऊंचाई और साइड-एमिटिंग प्रकाश महत्वपूर्ण है।
डिजाइन विचार:सफेद (टाइपिकल 2.85V) और पीले (टाइपिकल 2.00V) एलईडी के भिन्न फॉरवर्ड वोल्टेज को ड्राइवर सर्किट में ध्यान में रखा जाना चाहिए। यदि उन्हें एक ही वोल्टेज रेल से स्वतंत्र रूप से संचालित करना है, तो आमतौर पर प्रत्येक रंग के लिए अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। थर्मल प्रबंधन भी महत्वपूर्ण है क्योंकि अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने पर प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल कम हो जाता है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
हालांकि डेटाशीट में अन्य पार्ट नंबरों से सीधी तुलना प्रदान नहीं की गई है, लेकिन इस घटक की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:
- राइट-एंगल पैकेज, ड्यूल-कलर:एक साइड-व्यूइंग पैकेज में दो रंगों का संयोजन, दो अलग-अलग साइड-व्यू एलईडी का उपयोग करने की तुलना में स्थान बचाता है।
- चिप तकनीक:सफेद रंग के लिए उन्नत InGaN और पीले रंग के लिए AlInGaP का उपयोग, फॉस्फर-कन्वर्टेड पीले या मानक GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में आमतौर पर उच्च दक्षता और विश्वसनीयता प्रदान करता है।
- टिन-लेपित पिन:सोल्डर करने की क्षमता और लीड-मुक्त प्रक्रियाओं के साथ संगतता में सुधार किया।
- व्यापक ग्रेडिंग:विस्तृत तीव्रता और रंग टोन ग्रेडिंग प्रदान करता है, जो उत्पादन में सटीक रंग और चमक मिलान की अनुमति देता है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
Q1: क्या मैं एक ही पिन का उपयोग सफेद और पीली दोनों एलईडी को एक साथ चलाने के लिए कर सकता हूं?
A: नहीं, उनके अलग-अलग एनोड हैं (A1 पीली रोशनी के लिए, A2 सफेद रोशनी के लिए)। प्रत्येक रंग को अलग से नियंत्रित करने के लिए उन्हें स्वतंत्र रूप से चलाना होगा। आमतौर पर एक सामान्य कैथोड विन्यास का उपयोग किया जाता है।
Q2: दोनों रंगों के लिए अधिकतम डीसी करंट अलग-अलग क्यों है (10mA बनाम 20mA)?
A: यह अंतर अर्धचालक सामग्री (InGaN बनाम AlInGaP), चिप आकार और ऊष्मीय गुणों के कारण होता है। प्रत्येक चिप की अपनी अधिकतम शक्ति अपव्यय रेटिंग (35mW बनाम 75mW) होती है, जो अनुमत धारा को सीमित करती है।
Q3: "I.C. संगत" विशेषता का क्या अर्थ है?
A: इसका अर्थ है कि LED का अग्र वोल्टेज और धारा आवश्यकता मानक डिजिटल एकीकृत सर्किट (जैसे CMOS या TTL लॉजिक गेट या माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन) के विशिष्ट आउटपुट वोल्टेज और धारा स्रोत/सिंक क्षमता की सीमा के भीतर है, जिसके लिए आमतौर पर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है।
Q4: नमी-रोधी बैग खोलने के बाद 1 सप्ताह की शॉप फ्लोर लाइफ कितनी महत्वपूर्ण है?
A: विश्वसनीय असेंबली के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। प्लास्टिक पैकेज द्वारा अवशोषित नमी रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक दरारें या परतों का अलग होना ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकता है। यदि एक्सपोजर समय सीमा पार हो जाती है, तो अनिवार्य बेकिंग प्रक्रिया का पालन किया जाना चाहिए।
11. वास्तविक अनुप्रयोग केस
परिदृश्य: नेटवर्क राउटर के लिए दोहरी स्थिति संकेतक।
एक डिज़ाइनर एक कॉम्पैक्ट राउटर बना रहा है जिसके सामने के ऊर्ध्वाधर पैनल पर स्टेटस एलईडी हैं। एक LTW-327ZDSKS-5A एलईडी एक छोटी पीसीबी पर माउंट की गई है जो मेनबोर्ड के लंबवत है और सीधे पैनल पर एक छोटे डिफ्यूज़र विंडो के पीछे स्थित है। मेनबोर्ड पर माइक्रोकंट्रोलर के दो उपलब्ध जीपीआईओ पिन हैं। पिन 1 एक 150Ω रेसिस्टर (लगभग 3.3V सप्लाई और लगभग 5mA टार्गेट करंट के लिए कैलकुलेटेड) के माध्यम से व्हाइट एलईडी एनोड से जुड़ा है, जो "इंटरनेट कनेक्शन एक्टिव" इंडिकेट करता है। पिन 2 एक 68Ω रेसिस्टर (समान 3.3V सप्लाई के लिए) के माध्यम से येलो एलईडी एनोड से जुड़ा है, जो ब्लिंक करके "डेटा ट्रांसमिशन एक्टिव" इंडिकेट करता है। यह समाधान ऊर्ध्वाधर बोर्ड पर केवल एक कंपोनेंट फुटप्रिंट का उपयोग करता है, असेंबली को सरल बनाता है और बहुत सीमित स्थान में स्पष्ट ड्यूल-कलर स्टेटस इंडिकेशन प्रदान करता है।
12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
एक लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो करंट पास होने पर प्रकाश उत्सर्जित करती है। इस घटना को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। LTW-327ZDSKS-5A में:
- 该व्हाइट एलईडीInGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप का उपयोग करती है। आमतौर पर, एक नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाली InGaN चिप को पैकेज के अंदर पीले फॉस्फर कोटिंग के साथ जोड़ा जाता है। चिप से नीली रोशनी फॉस्फर को उत्तेजित करती है, जो बाद में पीली रोशनी उत्सर्जित करता है। शेष नीली रोशनी उत्पन्न पीली रोशनी के साथ मिलकर मानव आँख को सफेद प्रकाश के रूप में दिखाई देती है।
- 该येलो एलईडीAlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप का उपयोग करती है। यह मटेरियल सिस्टम स्पेक्ट्रम के पीले/नारंगी/लाल भाग का प्रकाश सीधे उत्सर्जित करता है। इस घटक के लिए, एपिटैक्सियल लेयर स्ट्रक्चर को लगभग 592 nm पीक वेवलेंथ वाले फोटॉन उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसे पीला माना जाता है।
जब डायोड के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर के एक्टिव रीजन में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है।
13. तकनीकी रुझान
LTW-327ZDSKS-5A जैसे LED का विकास कई प्रमुख उद्योग रुझानों का अनुसरण करता है:
- लघुरूपण और एकीकरण:PCB स्थान बचाने के लिए कई कार्यों (दो रंगों) को एकल, छोटे पैकेज में एकीकृत करना।
- उच्च दक्षता:InGaN और AlInGaP सामग्रियों में निरंतर सुधार उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) लाता है, जिससे बिजली की खपत और तापीय भार कम होता है।
- बेहतर रंग एकरूपता:इस विनिर्देश पत्र के अनुसार, उन्नत बिनिंग प्रणाली रंग और चमक पर अधिक कड़ा नियंत्रण की अनुमति देती है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें एक समान उपस्थिति की आवश्यकता होती है।
- बढ़ी हुई विश्वसनीयता और मजबूती:उच्च तापमान रिफ्लो प्रोफाइल (जैसे 260°C) को सहन करने और बेहतर ESD सुरक्षा वाली डिज़ाइन क्षमता आधुनिक स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए महत्वपूर्ण है।
- विशेष आकार विनिर्देश:साइड-व्यू और राइट-एंगल एलईडी की वृद्धि आधुनिक पतले और हल्के उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करती है, जिन्हें प्रकाश को ऊपर की बजाय किनारे से उत्सर्जित करने की आवश्यकता होती है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही 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 आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| दृश्य कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (Kelvin), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा दिखाने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| कलर टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, स्टेप संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | एक ही बैच के लैंपों के रंगों में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| डॉमिनेंट वेवलेंथ (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke rang ka tone nirdharit karta hai. |
| Spectral Distribution | Wavelength vs. Intensity curve | LED dwara utsarit prakash ki vibhinn tarang lambaiyon par prakaash tivrata ke vitaran ko dikhata hai. | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे 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 ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, मान जितना कम होगा, हीट डिसिपेशन उतना बेहतर होगा। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से लुमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| लुमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "जीवनकाल" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन रखरखाव (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| तापीय वृद्धि (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। |
4. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC ताप सहनशीलता अच्छी, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदन श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, 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 | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | 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 जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिक, विद्युत और ऊष्मीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करता है कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश के लिए पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |