सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.3 Temperature Dependence
- 4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल
- 6.2 हस्त वेल्डिंग
- 6.3 सफाई
- 6.4 भंडारण एवं संचालन
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग विवरण और डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 10.1 शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
- 10.2 क्या मैं इस LED को 20 mA पर निरंतर चला सकता हूँ?
- 10.3 स्थिर धारा ड्राइवर के उपयोग की सिफारिश क्यों की जाती है?
- 10.4 ऑर्डर करते समय ग्रेड कोड की व्याख्या कैसे करें?
- 11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 12. Technical Principle Introduction
- 13. Industry Trends and Development
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन साइड-एमिटिंग सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के विनिर्देशों का विस्तृत वर्णन करता है। यह उपकरण अल्ट्रा-ब्राइट एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है, जो नारंगी प्रकाश उत्सर्जित करता है। इसका डिज़ाइन वाटर क्लियर लेंस एनकैप्सुलेशन का उपयोग करता है, जो एक विस्तृत देखने का कोण प्रदान करता है, जो विभिन्न साइड-एमिटिंग इंडिकेटर लाइट और बैकलाइट एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त है। यह उत्पाद RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ़ हैज़र्डस सब्सटेंस) निर्देश का अनुपालन करता है और एक पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद है। इसका डिज़ाइन मानक स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों और इन्फ्रारेड (IR) रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है, जो इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए बहुत उपयुक्त बनाता है। LED को 8mm कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटी जाती है, जो EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक पैकेजिंग विनिर्देश का अनुपालन करती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
Absolute Maximum Ratings उन सीमा मूल्यों को परिभाषित करते हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकते हैं। ये मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं और किसी भी परिचालन स्थिति में पार नहीं किए जाने चाहिए।
- शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे एलईडी पैकेज प्रदर्शन को प्रभावित किए बिना या विफलता का कारण बने बिना ऊष्मा के रूप में अपव्यय कर सकता है।
- निरंतर अग्र धारा (IF):30 mA DC. The maximum steady-state current that can be continuously applied.
- Peak Forward Current:80 mA. This value is only permitted under pulse conditions with a duty cycle of 1/10 and a pulse width of 0.1 ms. Exceeding the DC current rating in pulse mode enables higher instantaneous brightness.
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. LED के रिवर्स बायस दिशा में लगाया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज। इस मान से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) थ्रेशोल्ड (HBM):1000 V (Human Body Model). यह डिवाइस की स्थिर विद्युत के प्रति संवेदनशीलता को दर्शाता है; सही ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
- कार्य तापमान सीमा:-30°C से +85°C। वह परिवेशी तापमान सीमा जिसमें LED सामान्य रूप से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +85°C। यह वह तापमान सीमा है जिस पर डिवाइस को बिना विद्युत आपूर्ति के सुरक्षित रूप से संग्रहित किया जा सकता है।
- इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तें:शिखर तापमान 260°C, अधिकतम 10 सेकंड। यह असेंबली प्रक्रिया के दौरान पैकेज द्वारा सहन किए जा सकने वाले थर्मल प्रोफाइल को परिभाषित करता है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये मापदंड Ta=25°C पर मापे गए हैं, जो LED की सामान्य कार्य स्थितियों में विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं। अधिकांश प्रकाशिक मापदंडों के लिए परीक्षण धारा (IF) 5 mA है।
- दीप्ति तीव्रता (Iv):5 mA पर, यह न्यूनतम 11.2 मिलिकैंडेला (mcd) से लेकर विशिष्ट मान 71.0 mcd तक होती है। तीव्रता को एक फिल्टर-मिलाने वाले फोटोपिक (मानव आँख) प्रतिक्रिया वक्र (CIE) सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर प्रकाश तीव्रता केंद्रीय अक्ष पर मापे गए मान की आधी हो जाती है। चौड़ा देखने का कोण पारदर्शी लेंस वाले साइड-एमिटिंग LED की एक विशेषता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):611 नैनोमीटर (nm). यह वह तरंगदैर्ध्य है जब LED का स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):605 nm. CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम के आधार पर गणना से प्राप्त, यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए LED रंग (नारंगी) का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):17 nm. यह पैरामीटर उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है, जिसे अधिकतम तीव्रता के आधे स्तर पर पूर्ण चौड़ाई (FWHM) के रूप में मापा जाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=5mA पर, 1.6 V (न्यूनतम) और 2.3 V (अधिकतम) के बीच। यह LED के चालू होने पर उसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है।
- Reverse Current (IR):5V रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाने पर, अधिकतम 10 माइक्रोएम्पियर (μA)। कम रिवर्स करंट आदर्श होता है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
LED की चमक तीव्रता बैच के अनुसार भिन्न हो सकती है। अंतिम उपयोगकर्ता के लिए एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, डिवाइस को 5 mA पर मापे गए प्रदर्शन के आधार पर विभिन्न तीव्रता बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड उस कोड से चिह्नित LED के लिए गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम चमक तीव्रता को परिभाषित करता है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता +/- 15% है।
- बिन कोड L:11.2 mcd (न्यूनतम) से 18.0 mcd (अधिकतम)
- गियर कोड M:18.0 mcd (न्यूनतम) से 28.0 mcd (अधिकतम)
- गियर कोड N:28.0 mcd (न्यूनतम) से 45.0 mcd (अधिकतम)
- गियर कोड P:45.0 mcd (न्यूनतम) से 71.0 mcd (अधिकतम)
यह प्रणाली डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए ज्ञात चमक सीमा वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है, जो बहु-एलईडी डिजाइन में समान प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने में सहायक है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (उदाहरण के लिए, चित्र 1 स्पेक्ट्रम वितरण, चित्र 6 देखने का कोण), लेकिन अर्धचालक भौतिकी और मानक LED विशेषताओं के आधार पर इसके विशिष्ट व्यवहार का वर्णन किया जा सकता है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
AlInGaP सामग्री के लिए 5mA पर विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर 1.6V से 2.3V के बीच होता है। I-V कर्व एक घातीय संबंध दिखाता है; फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली वृद्धि से फॉरवर्ड करंट में भारी वृद्धि होती है। इसलिए, थर्मल रनवे को रोकने और स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए, निरंतर वोल्टेज स्रोत के बजाय निरंतर धारा स्रोत का उपयोग करके LED को चलाने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
एक काफी बड़ी सीमा में, प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है। हालांकि, बहुत अधिक धारा पर, चिप के भीतर बढ़ते ताप (दक्षता गिरावट प्रभाव) के कारण दक्षता कम हो जाती है। अनुशंसित DC धारा या उससे कम पर संचालन इष्टतम दक्षता और जीवनकाल सुनिश्चित करता है।
4.3 Temperature Dependence
सभी अर्धचालकों की तरह, LED का प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। जंक्शन तापमान बढ़ने पर:
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):थोड़ा कम हो जाता है।
- दीप्ति तीव्रता (Iv):कम हो जाता है। AlInGaP LED के प्रकाश उत्पादन में ऋणात्मक तापमान गुणांक होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):यह थोड़ा सा विचलित हो सकता है, आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ लंबी तरंग दैर्ध्य की ओर विचलित होता है (रेडशिफ्ट)।
4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
स्पेक्ट्रल आउटपुट कर्व लगभग 611 nm (नारंगी-लाल) पर एक मुख्य शिखर दिखाएगा। 17 nm की FWHM इंगित करती है कि इसका उत्सर्जन स्पेक्ट्रम सफेद या चौड़े स्पेक्ट्रम वाले LED की तुलना में अपेक्षाकृत संकीर्ण है, जो मोनोक्रोमैटिक AlInGaP डिवाइस की विशिष्ट विशेषता है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions
स्पेसिफिकेशन शीट में SMD पैकेज का विस्तृत आयाम चित्र शामिल है। मुख्य विशेषताओं में साइड-एमिटिंग लेंस ज्यामिति, कैथोड और एनोड टर्मिनलों की स्थिति और आकार, और समग्र पैकेज फुटप्रिंट शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनकी मानक सहनशीलता ±0.10 mm है। साइड-व्यू डिज़ाइन प्रकाश को PCB की माउंटिंग सतह के समानांतर उत्सर्जित करता है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन
LED में एनोड (+) और कैथोड (-) टर्मिनल होते हैं। स्पेसिफिकेशन शीट PCB डिज़ाइन के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट (पैड पैटर्न) प्रदान करती है। यह लेआउट विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता के लिए अनुकूलित है। यह समान सोल्डर फ़िलेट सुनिश्चित करने और टॉम्बस्टोनिंग (रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान एक छोर का पैड से उठना) को रोकने के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग दिशा भी इंगित करता है। उच्च उपज विनिर्माण प्राप्त करने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल
लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए सुझाई गई इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। इस प्रोफाइल के मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीट/सोक ज़ोन:फ्लक्स को सक्रिय करने और घटकों को धीरे-धीरे गर्म करने के लिए तापमान 150-200°C तक बढ़ाएं, ताकि थर्मल शॉक को कम से कम किया जा सके।
- रीफ्लो ज़ोन:तापमान 260°C के शिखर तक बढ़ता है। लिक्विडस तापमान (SnAgCu सोल्डर के लिए आमतौर पर लगभग 217°C) से ऊपर का समय और शिखर तापमान के 5°C के भीतर का समय सोल्डर जोड़ों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है।
- पीक तापमान बनाम समय:पैकेज का तापमान 260°C से अधिक 10 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। LED एपॉक्सी लेंस और आंतरिक बॉन्डिंग तारों को नुकसान से बचाने के लिए यह सीमा महत्वपूर्ण है।
- कूलिंग ज़ोन:सोल्डर जोड़ों के उचित सख्त होने के लिए नियंत्रित शीतलन।
6.2 हस्त वेल्डिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रत्येक पिन का सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए हैंड सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।
6.3 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायक का उपयोग करें। कमरे के तापमान पर LED को एक मिनट से अधिक समय तक इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई एजेंटों का उपयोग न करें, क्योंकि वे पैकेजिंग सामग्री या लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
6.4 भंडारण एवं संचालन
- ESD रोकथाम उपाय:यह उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। संचालन के दौरान कलाई पट्टा, एंटीस्टैटिक मैट और उचित रूप से ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करना सुनिश्चित करें।
- नमी संवेदनशीलता:हालांकि डिसिकेंट के साथ मूल सीलबंद पैकेजिंग उपकरण की रक्षा कर सकती है, लेकिन एक बार खोलने के बाद, LED को 30°C से अधिक नहीं के तापमान और 60% से अधिक नहीं की सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। मूल पैकेजिंग बैग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें। यदि खोलने के बाद भंडारण एक सप्ताह से अधिक हो जाता है, तो अवशोषित नमी को हटाने और "पॉपकॉर्न" प्रभाव (रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान पैकेजिंग में दरार) को रोकने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे के लिए बेकिंग की सिफारिश की जाती है।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
LED, एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरे हुए कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है। प्रमुख विनिर्देशों में शामिल हैं:
- कैरियर टेप की चौड़ाई:8 mm.
- रील का व्यास:7 इंच।
- प्रति रील मात्रा:4000 पीस (पूर्ण रील)।
- न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा:शेष मात्रा 500 टुकड़े है।
- पॉकेट सील:कैरियर टेप पर खाली पॉकेट को कवर टेप से सील किया जाता है।
- लैंप अनुपस्थित:मानक के अनुसार, अधिकतम दो लगातार अनुपस्थित एलईडी (खाली पॉकेट) की अनुमति है।
8. अनुप्रयोग विवरण और डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह साइड-एमिटिंग ऑरेंज LED विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें चौड़ी साइड-एमिशन पैटर्न की आवश्यकता होती है, जिनमें शामिल हैं:
- स्टेटस इंडिकेटर:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और नेटवर्क उपकरणों में उपयोग के लिए, जहां चौड़ा देखने का कोण बहुत फायदेमंद होता है।
- बैकलाइटिंग:साइड-लिट पैनल, मेम्ब्रेन स्विच ओवरले या ऐसे प्रतीकों के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें प्रकाश के पार्श्व प्रसार की आवश्यकता होती है।
- ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर या कंसोल लाइटिंग के लिए (विशिष्ट ऑटोमोटिव-ग्रेड प्रमाणन आवश्यक)।
- होम एप्लायंस डिस्प्ले:घरेलू उपकरणों पर बिजली, मोड या कार्यों को इंगित करता है।
8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंग:सीरीज़ करंट लिमिटिंग रेसिस्टर या डेडिकेटेड कॉन्स्टेंट करंट LED ड्राइवर का उपयोग अवश्य करें। रेसिस्टेंस वैल्यू की गणना ओम के नियम से की जा सकती है: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF। सुनिश्चित करें कि रेसिस्टर की पावर रेटिंग पर्याप्त है (P = IF² * R)।
- रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन:हालांकि LED 5V रिवर्स वोल्टेज सहन कर सकता है, लेकिन किसी भी रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से बचना बेहतर है। AC या बाइपोलर सर्किट में, सुरक्षा के लिए रिवर्स-पैरेलल डायोड जोड़ने पर विचार किया जा सकता है।
- थर्मल मैनेजमेंट:अधिकतम डीसी करंट या उसके निकट कार्य करते समय, सुनिश्चित करें कि पीसीबी पर्याप्त थर्मल डिसिपेशन प्रदान करता है। एलईडी पैड को कॉपर पोर क्षेत्रों से जोड़ने से हीट डिसिपेशन में सहायता मिलती है।
- डिमिंग:ब्राइटनेस नियंत्रण के लिए, पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) एनालॉग करंट रिडक्शन की तुलना में एक बेहतर विधि है, क्योंकि यह स्थिर कलर टेम्परेचर बनाए रखता है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
This AlInGaP orange LED offers specific advantages:
- Compared to traditional orange LEDs (e.g., GaAsP):AlInGaP प्रौद्योगिकी काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और चमक, बेहतर तापमान स्थिरता और लंबी सेवा जीवन प्रदान करती है।
- फॉस्फर-रूपांतरित नारंगी LED की तुलना में:एक प्रत्यक्ष उत्सर्जक अर्धचालक के रूप में, यह फॉस्फर-रूपांतरित प्रकारों की व्यापक स्पेक्ट्रम की तुलना में अधिक संतृप्त और शुद्ध नारंगी रंग (लगभग 605 nm मुख्य तरंगदैर्ध्य का संकीर्ण स्पेक्ट्रम) प्रदान करता है। इसमें आमतौर पर तेज प्रतिक्रिया समय भी होता है।
- साइड-एमिटिंग बनाम टॉप-व्यू पैकेजिंग:मुख्य अंतर प्रकाश उत्सर्जन की दिशा में है। यह पैकेजिंग विशेष रूप से पीसीबी के समानांतर प्रकाश उत्सर्जन के लिए डिज़ाइन की गई है, जो ऊर्ध्वाधर स्थान सीमित होने या साइड लाइटिंग की आवश्यकता वाली डिज़ाइन चुनौतियों का समाधान करती है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
10.1 शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
शिखर तरंगदैर्ध्य (λP)वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है।प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)यह मानव आँख के रंग दृष्टि (CIE चार्ट) के आधार पर गणना की गई एक मात्रा है, जो हमारे द्वारा देखे गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है। इस नारंगी एलईडी जैसे एकवर्णी एलईडी के लिए, ये आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन बिल्कुल समान नहीं।
10.2 क्या मैं इस LED को 20 mA पर निरंतर चला सकता हूँ?
हाँ, चला सकते हैं। निरपेक्ष अधिकतम निरंतर अग्र धारा 30 mA है। 20 mA पर संचालन विनिर्देश के अनुरूप है। कृपया याद रखें, 20 mA पर अग्र वोल्टेज (जो 5 mA की तुलना में थोड़ा अधिक हो सकता है) के आधार पर आवश्यक करंट-सीमित रोकनेवाला मान की पुनर्गणना करें।
10.3 स्थिर धारा ड्राइवर के उपयोग की सिफारिश क्यों की जाती है?
LED का अग्र वोल्टेज एक नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है और यह डिवाइस के अनुसार भिन्न हो सकता है। श्रृंखला रोकनेवाला के साथ एक निरंतर वोल्टेज स्रोत बुनियादी करंट सीमा प्रदान करता है, लेकिन धारा अभी भी तापमान के साथ बदल सकती है। एक निरंतर धारा स्रोत VF में भिन्नता के बावजूद, स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करता है और LED को अधिक धारा की स्थिति से बचाता है।
10.4 ऑर्डर करते समय ग्रेड कोड की व्याख्या कैसे करें?
ग्रेड कोड (जैसे L, M, N, P) 5 mA पर गारंटीकृत ल्यूमिनस तीव्रता की सीमा निर्दिष्ट करते हैं। समान चमदीप्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए, समान ग्रेड कोड वाले LED निर्दिष्ट करें और उपयोग करें। कम मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए, मिश्रण स्वीकार्य हो सकता है।
11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: मेडिकल डिवाइस पैनल पर उभरे हुए टैक्टाइल बटन की बैकलाइटिंग।बटन कैप अपारदर्शी है, जिसमें एक पारभासी आइकन है और यह PCB से 2mm ऊपर स्थित है। टॉप-व्यू LED ऊपर की ओर प्रकाश उत्सर्जित करता है, जिससे प्रकाश व्यर्थ होता है। बटन के बगल में लगा साइड-एमिटिंग LED अपनी 130-डिग्री की प्रकाश किरण को बटन कैप के किनारे में पार्श्व रूप से प्रक्षेपित कर सकता है, जिससे आइकन को आंतरिक रूप से कुशलतापूर्वक प्रकाशित किया जाता है। चौड़ा व्यूइंग एंगल आइकन प्रकाश की समानता सुनिश्चित करता है। नारंगी रंग एक स्पष्ट "स्टैंडबाय" या "चेतावनी" संकेत प्रदान करता है। SMD पैकेजिंग एक कॉम्पैक्ट, निम्न-प्रोफाइल असेंबली की अनुमति देती है, जो मेडिकल डिवाइस के लिए आवश्यक स्वचालित उत्पादन और सफाई प्रक्रियाओं के साथ संगत है।
12. Technical Principle Introduction
यह एलईडी सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल रूप से विकसित एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं, जहां वे पुनर्संयोजित होकर फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। जालक में एल्यूमीनियम, इंडियम और गैलियम का विशिष्ट अनुपात बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करता है - इस मामले में नारंगी (लगभग 605-611 nm)। "अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस" विशेषता उन्नत चिप डिजाइन और अर्धचालक सामग्री से पैकेज तक उच्च दक्षता वाले प्रकाश निष्कर्षण के माध्यम से प्राप्त की जाती है। साइड-एमिटिंग प्रभाव एक विशिष्ट मोल्डेड लेंस ज्यामिति द्वारा उत्पन्न होता है, जो आंतरिक परावर्तन और अपवर्तन का उपयोग करके प्रकाश को शीर्ष-उत्सर्जक चिप से पैकेज के किनारे की ओर पुनर्निर्देशित करता है।
13. Industry Trends and Development
संकेतक और सिग्नल एलईडी के रुझान उच्च दक्षता, छोटे पैकेजिंग और उच्च विश्वसनीयता की ओर बढ़ना जारी रखते हैं। AlInGaP तकनीक परिपक्व हो चुकी है, लेकिन प्रति वाट लुमेन आउटपुट में लगातार सुधार जारी है। रंग स्थिरता वाले अनुप्रयोगों के लिए, जैसे फुल-कलर डिस्प्ले या ऑटोमोटिव कॉम्बिनेशन मीटर, सटीक कलर बिनिंग और सख्त सहनशीलता पर बढ़ता जोर दिया जा रहा है। इलेक्ट्रॉनिक्स के लघुरूपण के साथ, साइड-एमिटिंग और राइट-एंगल पैकेजों का उपयोग बढ़ रहा है, जो सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों के लिए अभिनव बैकलाइट और स्टेटस इंडिकेशन समाधान प्रदान करते हैं। इसके अलावा, ऑन-बोर्ड कंट्रोलर (स्मार्ट एलईडी) के साथ एकीकरण और उच्च-तापमान सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ बेहतर संगतता, उन्नत ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने के लिए निरंतर विकास के क्षेत्र हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश 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 साधन की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश 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 माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: 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 उतना ही अधिक एकसमान होगा। | 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 एकवर्णी LED के रंग का स्वरूप निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs. Intensity Curve | 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 LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा चालन का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | 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 (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) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता 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%) | उपयोग की एक अवधि 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 समरूपता को प्रभावित करता है। |
| 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। |
IV. पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक तथा तापीय 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 प्रकाश दक्षता 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, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की ऑप्टिकल संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | Bin Content | सामान्य व्याख्या | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | 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 और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक 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 | Constant temperature conditions mein long-term illumination ke dauran, brightness attenuation data record kiya jaata hai. | LED lifespan ke anuman ke liye upayog (TM-21 ke saath judkar). |
| 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 | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय 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। |