सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 ल्यूमिनस और विद्युत विशेषताएँ
- 2.2 ऊष्मीय विशेषताएँ
- 3. Absolute Maximum Ratings
- 4. Performance Curve Analysis
- 4.1 स्पेक्ट्रम और विकिरण वितरण
- 4.2 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
- 4.3 सापेक्ष ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
- 4.4 तापमान निर्भरता
- 4.5 डेरेटिंग और पल्स हैंडलिंग क्षमता
- 5. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 5.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग
- 5.2 रंग ग्रेडिंग
- 6. Mechanical and Packaging Information
- 6.1 Package Dimensions
- 6.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6.3 अनुशंसित पैड लेआउट
- 7. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 7.2 उपयोग संबंधी सावधानियां
- 8. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 9. अनुप्रयोग सुझाव
- 9.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 9.2 डिज़ाइन विचार
- 10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 11. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 12. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
- 13. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 14. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ PLCC-2 (प्लास्टिक लीड चिप कैरियर) सरफेस माउंट पैकेज में उपलब्ध एक उच्च चमक वाले स्काई-ब्लू एलईडी के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण कठोर वातावरण में विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें 120 डिग्री का विस्तृत देखने का कोण है और 10mA मानक ड्राइव करंट पर इसकी विशिष्ट ल्यूमिनस तीव्रता 200 मिलीकैंडेला (mcd) है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोग हैं, जहाँ स्थिर रंग आउटपुट, सहनशीलता और उद्योग मानकों के अनुपालन का महत्वपूर्ण महत्व है। यह एलईडी ऑटोमोटिव-ग्रेड घटकों के लिए AEC-Q101 मानक प्रमाणन प्राप्त कर चुका है और RoHS तथा REACH पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन करता है।
1.1 मुख्य लाभ
- उच्च विश्वसनीयता:AEC-Q101 ऑटोमोटिव अनुप्रयोग प्रमाणन के माध्यम से, कठोर तापमान और कंपन की स्थितियों में स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित किया जाता है।
- रंग एकरूपता:सख्ती से नियंत्रित क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (0.16, 0.08), विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच स्काई ब्लू उपस्थिति की एक समान एकरूपता सुनिश्चित करते हैं।
- व्यापक देखने का कोण:120 डिग्री प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न, क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था और संकेतक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श जहाँ बहु-कोणीय दृश्यता आवश्यक है।
- मजबूत ESD सुरक्षा:8kV HBM ESD रेटिंग, हैंडलिंग और असेंबली की मजबूती को बढ़ाती है।
- पर्यावरण अनुपालन:RoHS और REACH आवश्यकताओं का अनुपालन, खतरनाक पदार्थों से मुक्त।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
निम्नलिखित भाग LED की प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 ल्यूमिनस और विद्युत विशेषताएँ
निम्न तालिका मानक परीक्षण स्थितियों (Ts=25°C, IF=10mA, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो) के तहत मापे गए प्रमुख पैरामीटरों की गारंटीकृत न्यूनतम, विशिष्ट और अधिकतम मान सूचीबद्ध करती है।
- फॉरवर्ड करंट (IF):अनुशंसित कार्य धारा 10mA है, पूर्ण अधिकतम रेटिंग 20mA है। कार्य के लिए न्यूनतम आवश्यक धारा 2mA है।
- प्रकाश तीव्रता (IV):विशिष्ट आउटपुट 200 mcd है, निर्दिष्ट सीमा 112 mcd (न्यूनतम) से 450 mcd (अधिकतम) तक है। वास्तविक आउटपुट को ग्रेडेड किया गया है, विवरण के लिए अनुभाग 4 देखें।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):विशिष्ट मान 3.1V है, 10mA पर सीमा 2.75V से 3.75V तक है। इस पैरामीटर के मापन की सहनशीलता ±0.05V है।
- दृष्टिकोण (2φ)1/2):इसे वह पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर तीव्रता अपने शिखर मान की आधी हो जाती है। इस LED का नाममात्र दृष्टिकोण 120 डिग्री है, जिसकी सहनशीलता ±5 डिग्री है।
- क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (CIE x, y):विशिष्ट रंग बिंदु x=0.16, y=0.08 है, जिसमें रंग स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए ±0.005 का सख्त सहनशीलता मान है।
2.2 ऊष्मीय विशेषताएँ
LED के जीवनकाल और प्रदर्शन स्थिरता के लिए प्रभावी ऊष्मा प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
- थर्मल प्रतिरोध (RthJS):दो मान प्रदान करता है: विद्युत माप मान 100 K/W है, वास्तविक (मापित) मान 130 K/W है। सटीक थर्मल डिजाइन के लिए उच्चतर वास्तविक मान का उपयोग किया जाना चाहिए।
- Power Consumption (Pd):The maximum allowable power consumption is 75 mW.
- Junction Temperature (TJ):The maximum allowable junction temperature is 125°C.
- Operating Temperature Range (Topr):यह एलईडी -40°C से +110°C के निर्धारित कार्य तापमान के साथ ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त है।
3. Absolute Maximum Ratings
इन सीमाओं से अधिक तनाव स्थायी क्षति का कारण बन सकता है। यह उपकरण रिवर्स वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
- फॉरवर्ड करंट (IF): 20 mA (DC)
- सर्ज करंट (IFM): 300 mA (tp≤ 10μs, duty cycle 0.005)
- Reverse voltage (VR): Non-reverse operation design
- Junction Temperature (TJ): 125°C
- Storage temperature (Tstg): -40°C से +110°C
- ESD संवेदनशीलता (HBM): 8 kV
- रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान: चरम 260°C, अधिकतम 30 सेकंड
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट में कई ग्राफ़ शामिल हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार को दर्शाते हैं।
4.1 स्पेक्ट्रम और विकिरण वितरण
该सापेक्ष स्पेक्ट्रम वितरणग्राफ दर्शाता है कि LED नीली तरंगदैर्ध्य क्षेत्र में उत्सर्जित होता है, जिसका केंद्रीय तरंगदैर्ध्य लगभग 470-490nm है, जो इसके स्काई ब्लू रंग को परिभाषित करता है।Typical Radiation Pattern DiagramIt visually confirms a Lambertian-like emission pattern, resulting in a 120-degree viewing angle.
4.2 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
यह ग्राफ एक विशिष्ट डायोड के घातांकीय संबंध को दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है। डिज़ाइनर वांछित ऑपरेटिंग पॉइंट (उदाहरण के लिए, लगभग 3.1V पर 10mA) प्राप्त करने के लिए श्रृंखला प्रतिरोध मान या ड्राइवर आवश्यकताओं की गणना करने हेतु इस ग्राफ का उपयोग करते हैं।
4.3 सापेक्ष ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
0-20mA की सीमा में, प्रकाश उत्पादन और करंट के बीच संबंध लगभग रैखिक होता है। 10mA से अधिक करंट पर LED को चलाने से चमक आनुपातिक रूप से बढ़ती है, लेकिन इससे बिजली की खपत और जंक्शन तापमान भी बढ़ता है, जिसका प्रबंधन आवश्यक है।
4.4 तापमान निर्भरता
दो प्रमुख ग्राफ़ तापमान प्रभाव को दर्शाते हैं:
- सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान:प्रकाश उत्पादन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। 125°C के अधिकतम जंक्शन तापमान पर, आउटपुट 25°C पर मूल्य का लगभग 40-50% होता है।
- सापेक्ष अग्र वोल्टेज और जंक्शन तापमान के बीच संबंध:अग्र वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जो लगभग प्रति डिग्री सेल्सियस 2mV कम हो जाता है। कुछ अनुप्रयोगों में, इसका उपयोग जंक्शन तापमान निगरानी के लिए किया जा सकता है।
- क्रोमैटिसिटी शिफ्ट और जंक्शन तापमान संबंध:क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित होते हैं, लेकिन कार्यशील सीमा में परिवर्तन बहुत कम होता है, जैसा कि ग्राफ में छोटे Δ मान द्वारा दर्शाया गया है।
4.5 डेरेटिंग और पल्स हैंडलिंग क्षमता
该फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्वपैड तापमान बढ़ने पर अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट कम करने की आवश्यकता है। 110°C के अधिकतम परिवेश/सोल्डर पॉइंट तापमान पर, करंट 20mA तक सीमित होना चाहिए।अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमताग्राफ दर्शाता है कि कम ड्यूटी साइकिल पर, बहुत कम पल्स चौड़ाई (≤10μs) के लिए, उच्चतम चरम धारा (300mA तक) लागू की जा सकती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या स्ट्रोब अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
5. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
उत्पादन भिन्नताओं को प्रबंधित करने के लिए, LED को उनकी चमक तीव्रता के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
5.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग
यह डिवाइस अल्फ़ान्यूमेरिक ग्रेडिंग कोड (जैसे R1, R2, S1) का उपयोग करता है। प्रत्येक ग्रेड मिलीकैंडेला (mcd) में मापी गई प्रकाश तीव्रता की एक विशिष्ट न्यूनतम से अधिकतम सीमा को कवर करता है। इस उत्पाद के लिए, संभावित आउटपुट ग्रेड हाइलाइट किए गए हैं, जो R1 (112-140 mcd) से T2 (355-450 mcd) तक की सीमा में हैं। 200 mcd का विशिष्ट मान S1 (180-224 mcd) या S2 (224-280 mcd) ग्रेड के भीतर आता है। डिज़ाइनरों को वांछित ग्रेड निर्दिष्ट करना चाहिए, या हाइलाइट की गई सीमा के भीतर तीव्रता भिन्नता को स्वीकार करने के लिए तैयार रहना चाहिए।
5.2 रंग ग्रेडिंग
मानक आकाशीय नीली रंग श्रेणीकरण संरचना का संदर्भ लिया गया है, यह सुनिश्चित करते हुए कि सभी यूनिट्स क्रोमैटिसिटी चार्ट पर निर्दिष्ट CIE (0.16, 0.08) ±0.005 सहनशीलता बॉक्स के भीतर आती हैं। यह कड़ा नियंत्रण उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें कई एलईडी के बीच रंग मिलान की आवश्यकता होती है।
6. Mechanical and Packaging Information
6.1 Package Dimensions
यह एलईडी मानक PLCC-2 सतह माउंट पैकेज में आती है। मुख्य आयामों में लगभग 3.2mm x 2.8mm का बॉडी आकार और 1.9mm की ऊंचाई शामिल है। सटीक सहनशीलता और पैड पैटर्न डिजाइन के लिए विस्तृत यांत्रिक चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।
6.2 ध्रुवीयता पहचान
PLCC-2 पैकेज में एक अंतर्निहित ध्रुवीयता संकेतक होता है, जो आमतौर पर कैथोड (-) तरफ एक खांचा या बेवल होता है। असेंबली के दौरान सही दिशा महत्वपूर्ण है।
6.3 अनुशंसित पैड लेआउट
विश्वसनीय सोल्डरिंग और उचित यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए पैड पैटर्न सुझाव प्रदान किए गए हैं। रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान अच्छे सोल्डर जोड़ों के निर्माण और टॉम्बस्टोनिंग को रोकने के लिए इस पैकेज आकार का पालन करना महत्वपूर्ण है।
7. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
यह एलईडी मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। निर्दिष्ट तापमान प्रोफाइल में 260°C का शिखर तापमान, अधिकतम 30 सेकंड शामिल है। 220°C से ऊपर के समय को नियंत्रित किया जाना चाहिए। इस तापमान प्रोफाइल का पालन करने से प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और सेमीकंडक्टर चिप को थर्मल क्षति से बचाया जा सकता है।
7.2 उपयोग संबंधी सावधानियां
- ESD संचालन:8kV HBM रेटिंग के कारण, संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD सावधानियां बरतनी आवश्यक हैं।
- सफाई:यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो प्लास्टिक लेंस को नुकसान न पहुंचाने वाले संगत सॉल्वेंट का उपयोग करें।
- करंट लिमिट:अधिकतम फॉरवर्ड करंट को पार करने से बचने के लिए, विशेष रूप से V को ध्यान में रखते हुए, LED को हमेशा सीरीज़ रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के साथ संचालित करें।F.
8. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
LED स्वचालित असेंबली के लिए रील टेप पर आपूर्ति की जाती है। मानक रील मात्रा का उपयोग करें (उदाहरण के लिए, प्रति रील 2000 या 4000 टुकड़े)। पार्ट नंबर67-11-SB0100L-AMयह महत्वपूर्ण विशेषताओं को कोड करता है: संभवतः पैकेज (67), रंग (SB स्काई ब्लू का प्रतिनिधित्व करता है) और विशिष्ट प्रदर्शन ग्रेड। डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सही ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड चुनने के लिए विस्तृत ऑर्डर जानकारी का संदर्भ लेना चाहिए।
9. अनुप्रयोग सुझाव
9.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर बैकलाइट, स्विच इल्युमिनेशन, फुटवेल लाइट्स और एंबिएंट लाइटिंग। AEC-Q101 प्रमाणन और व्यापक तापमान सीमा इसे एक आदर्श विकल्प बनाती है।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:स्टेटस संकेतक, उन उपकरणों के बटन या पैनल बैकलाइट जिन्हें नीले संकेतक प्रकाश की आवश्यकता होती है।
- Industrial Indicator Light:Panel lights or status indicator lights on machinery requiring clear and bright signals.
9.2 डिज़ाइन विचार
- थर्मल प्रबंधन:वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (130 K/W) का उपयोग करके गणना करें। सुनिश्चित करें कि PCB पर्याप्त ताप अपव्यय प्रदान करता है, खासकर जब धारा 10mA से अधिक हो या परिवेश का तापमान अधिक हो। डीरेटिंग कर्व का पालन करना आवश्यक है।
- करंट ड्राइव:स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु प्राप्त करने के लिए, विशेष रूप से ऑटोमोटिव वातावरण में जहां बिजली की वोल्टेज बदल सकती है, साधारण प्रतिरोधक के बजाय निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग करना बेहतर है।
- प्रकाशीय डिजाइन:120 डिग्री का देखने का कोण बहुत चौड़ा है। केंद्रित प्रकाश व्यवस्था के लिए, बाहरी द्वितीयक प्रकाशीय घटक (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है।
- बिनिंग चयन:ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहाँ कई एलईडी की चमक एकसमान होनी चाहिए, सख्त ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग निर्दिष्ट करें या इलेक्ट्रॉनिक चमक कैलिब्रेशन लागू करें।
10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
सामान्य नीले एलईडी की तुलना में, यह डिवाइस पेशेवर अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है:
- गैर-ऑटोमोटिव ग्रेड एलईडी की तुलना में:AEC-Q101 प्रमाणन में थर्मल शॉक, आर्द्रता और जीवनकाल के कठोर तनाव परीक्षण शामिल हैं, जो मानक वाणिज्यिक एलईडी से नहीं गुजरते हैं।
- संकीर्ण दृष्टिकोण वाले एलईडी की तुलना में:120 डिग्री व्यूइंग एंगल संकीर्ण कोण वाले उपकरणों की तुलना में उत्कृष्ट ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है, जिससे क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए आवश्यक एलईडी की संख्या कम हो जाती है।
- ढीले रंग सहनशीलता वाले एलईडी के साथ तुलना:सख्त ±0.005 CIE सहनशीलता रंग एकरूपता सुनिश्चित करती है, जो बहु-एलईडी सरणियों में महत्वपूर्ण है जहाँ रंगों का बेमेल होना नग्न आँखों से दिखाई देता है।
11. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को लगातार 20mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन केवल तभी जब पैड का तापमान 25°C या उससे नीचे बना रहे (डेरेटिंग कर्व के अनुसार)। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, यदि परिवेश का तापमान अधिक है, तो करंट कम करना होगा। अधिकतम कार्य तापमान 110°C पर, करंट 20mA से अधिक नहीं होना चाहिए, यह एक पूर्ण अधिकतम रेटिंग है।
प्रश्न: 12V बिजली आपूर्ति के लिए, मुझे कितने ओम का रेसिस्टर इस्तेमाल करना चाहिए?
उत्तर: एक विशिष्ट VF10mA पर 3.1V: R = (12V - 3.1V) / 0.01A = 890 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे 910 ओम) का उपयोग करें, और सुनिश्चित करें कि प्रतिरोधक की शक्ति रेटिंग पर्याप्त है: P = (12V-3.1V)*0.01A ≈ 0.089W (1/8W या 1/4W प्रतिरोधक उपयुक्त है)।
प्रश्न: तापमान चमक को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: चमक जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। कृपया "सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान" ग्राफ़ देखें। स्थिर प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए अच्छा थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण है।
प्रश्न: क्या यह एलईडी ऑटोमोटिव बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: यह डेटाशीट "ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग" अनुप्रयोग को निर्दिष्ट करती है। बाहरी उपयोग के लिए आमतौर पर उच्च सुरक्षा स्तर (आईपी), भिन्न रंग विनिर्देशों की आवश्यकता होती है, और अक्सर मौसम, यूवी एक्सपोजर और अधिक चरम तापमान को सहन करने के लिए भिन्न पैकेजिंग संरचना की आवश्यकता होती है। कृपया विशिष्ट बाहरी-ग्रेड एलईडी उत्पादों के लिए पूछताछ करें।
12. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
परिदृश्य:5 समान स्काई-ब्लू एलईडी वाली कार गियर सेलेक्टर इल्युमिनेशन पैनल डिज़ाइन करें।
डिज़ाइन चरण:
1. इलेक्ट्रिकल डिज़ाइन:मान लें कि बॉडी कंट्रोल मॉड्यूल से एक स्थिर 5V पावर रेल प्राप्त होती है। लक्ष्य IF= 10mA, जो चमक और आयु के बीच संतुलन बनाता है। श्रृंखला प्रतिरोध की गणना: R = (5V - 3.1V) / 0.01A = 190Ω। 200Ω मानक प्रतिरोधक का उपयोग करें।
2. थर्मल विश्लेषण:प्रत्येक LED की शक्ति खपत: Pd= VF* IF= 3.1V * 0.01A = 31mW। RthJS=130 K/W, ΔTJ= 0.031W * 130 K/W ≈ 4°C (सोल्डर जॉइंट के सापेक्ष तापमान वृद्धि)। यदि पैनल PCB का अधिकतम तापमान 85°C तक पहुँचता है, तो TJ≈ 89°C, जो 125°C की सीमा से काफी नीचे है।
3. ऑप्टिकल/मैकेनिकल:एलईडी को फैलाने वाले एक्रिलिक पैनल के पीछे रखें। 120 डिग्री का व्यूइंग एंगल पैनल सतह पर समान रोशनी सुनिश्चित करता है, बिना किसी डार्क स्पॉट के।
4. खरीद:सभी 5 एलईडी की चमाचमाती मेल खाने के लिए आवश्यक ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे S1 या S2) निर्दिष्ट करें। स्वचालित असेंबली के लिए रील टेप पैकेजिंग में ऑर्डर करें।
13. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह एक अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है। जब इसके बैंडगैप वोल्टेज (इस नीले LED के लिए लगभग 3.1V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक चिप (आमतौर पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए InGaN सामग्री पर आधारित) के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करता है। अर्धचालक परतों की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। प्लास्टिक PLCC पैकेज चिप की सुरक्षा करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, इसमें एक ढला हुआ लेंस होता है जो प्रकाश आउटपुट को 120 डिग्री पैटर्न में आकार देता है, और विद्युत कनेक्शन के लिए लीड फ्रेम को समाहित करता है।
14. प्रौद्योगिकी रुझान
इस प्रकार के LED का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र के व्यापक रुझानों का एक हिस्सा है:
- दक्षता वृद्धि:निरंतर सामग्री विज्ञान अनुसंधान का लक्ष्य नीले और अन्य रंगों के LED की चमकदार दक्षता (लुमेन प्रति वाट) बढ़ाना है, ताकि समान प्रकाश उत्पादन पर बिजली की खपत कम की जा सके।
- लघुरूपण:हालांकि PLCC-2 एक मानक पैकेज है, लेकिन उच्च-घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए छोटे चिप-स्केल पैकेज (CSP) की ओर रुझान है, हालांकि यह आमतौर पर थर्मल प्रदर्शन और हैंडलिंग में आसानी की कीमत पर होता है।
- विश्वसनीयता वृद्धि:AEC-Q101 जैसे मानकों का निरंतर विकास, ऑटोमोटिव और औद्योगिक बाजारों को अधिक चरम परिस्थितियों में लंबे जीवनकाल और बेहतर प्रदर्शन के लिए प्रेरित कर रहा है।
- एकीकृत समाधान:एक बढ़ती हुई प्रवृत्ति LED चिप, ड्राइवर IC और नियंत्रण तर्क को एक एकल बुद्धिमान मॉड्यूलर पैकेज में एकीकृत करने की है, जिससे अंतिम उपयोगकर्ता का डिज़ाइन सरल हो जाता है।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (Kelvin), jaise 2700K/6500K | Prakash ka rang garam ya thanda, kam maan peela/garam, adhik maan safed/thanda hota hai. | Prakash ke mahaul aur upyogit sthaan nirdharit karta hai. |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 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 उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी दें। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang ka tone nirdharit karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो। विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| 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। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट 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 जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थैतिक बिजली से सुरक्षा के उपाय करने की आवश्यकता है, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप 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 से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मूल्य के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता का वर्णन करता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकीय एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | 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 | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system efficiency badhaye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | Life Extrapolation Standard | Estimating lifespan under actual use conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद हानिकारक पदार्थों (जैसे सीसा, पारा) से मुक्त होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाज़ार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy Efficiency and Performance Certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |