विषय-सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति
- 1.2 Compliance and Environmental Specifications
- 1.3 Manufacturing and Compatibility
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण
- 3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
- 3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
- 4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस
- 4.1 Current vs. Voltage (I-V) Curve
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current (Iv-IF)
- 4.3 Spectral Distribution
- 4.4 तापमान पर निर्भरता
- 5. Mechanical and Package Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Polarity Identification
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग सावधानियां
- 6.3 भंडारण और नमी संवेदनशीलता
- 6.4 डिज़ाइन और असेंबली स्ट्रेस
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
- 7.1 टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 लेबल स्पष्टीकरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 Design Considerations and Notes
- 8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 9.1 प्रमुख विभेदक लाभ
- 9.2 बड़े पैकेजों के मुकाबले विचार
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
- 11.1 केस स्टडी: लो-पावर स्टेटस इंडिकेटर पैनल
1. उत्पाद अवलोकन
17-21 series एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है जो नीला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप का उपयोग करता है। यह घटक आधुनिक, स्वचालित इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो पारंपरिक लीडेड पैकेजों की तुलना में बोर्ड स्थान उपयोग और असेंबली दक्षता में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है।
1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति
17-21 SMD LED का प्राथमिक लाभ इसका लघु आकार है। लीड-फ्रेम प्रकार के एलईडी की तुलना में काफी छोटा आकार उत्पाद डिजाइनरों और निर्माताओं के लिए कई प्रमुख लाभ सक्षम बनाता है। यह छोटे मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) डिजाइन की अनुमति देता है, जो आधुनिक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, यह उच्च पैकिंग घनत्व का समर्थन करता है, जिसका अर्थ है कि एक ही बोर्ड पर अधिक घटक रखे जा सकते हैं, जिससे सीमित स्थान के भीतर कार्यक्षमता का अनुकूलन होता है। यह घटकों और तैयार उत्पादों दोनों के लिए भंडारण स्थान की कम आवश्यकताओं में भी तब्दील होता है। अंततः, ये कारक छोटे, हल्के और अधिक पोर्टेबल अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों के विकास में योगदान करते हैं। SMD पैकेज की हल्की प्रकृति इसे लघु और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है जहां वजन एक महत्वपूर्ण कारक है।
1.2 Compliance and Environmental Specifications
यह उत्पाद आधुनिक पर्यावरणीय और नियामक मानकों को ध्यान में रखकर डिज़ाइन किया गया है। यह एक Pb-free (लेड-मुक्त) घटक है, जो खतरनाक पदार्थों पर वैश्विक प्रतिबंधों के अनुरूप है। उत्पाद स्वयं RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैज़र्डस सब्सटेंसेज) निर्देश का अनुपालन करता है। यह EU REACH (रजिस्ट्रेशन, इवैल्यूएशन, ऑथराइजेशन एंड रेस्ट्रिक्शन ऑफ केमिकल्स) विनियमन का भी अनुपालन करता है। इसके अतिरिक्त, इसे हैलोजन मुक्त के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसमें ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) सामग्री पर सख्त सीमाएँ हैं: प्रत्येक के लिए 900 ppm से कम, और Br+Cl का संयुक्त कुल 1500 ppm से कम।
1.3 Manufacturing and Compatibility
LED को 7 इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैक किया गया आपूर्ति किया जाता है, जो उच्च-मात्रा, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली लाइनों के लिए मानक है। यह पैकेजिंग प्रारूप स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है, जिससे उत्पादन प्रक्रिया सुव्यवस्थित होती है। यह घटक मानक इन्फ्रारेड और वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ भी संगत है, जो पीसीबी पर एसएमडी घटकों को जोड़ने की प्रमुख विधियां हैं। यह मोनो-कलर प्रकार का है, जो नीले स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करता है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड डेटाशीट में परिभाषित विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों का एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है, जो सर्किट डिजाइन और विश्वसनीयता के लिए उनके महत्व की व्याख्या करता है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं बल्कि ऐसी सीमाएँ हैं जिन्हें कभी भी पार नहीं किया जाना चाहिए।
- रिवर्स वोल्टेज (VR): 5V - 5V से अधिक का रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है। डेटाशीट स्पष्ट रूप से नोट करती है कि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; VR रेटिंग केवल रिवर्स करंट (IR) टेस्ट कंडीशन के दौरान लागू होती है।
- फॉरवर्ड करंट (IF): 10mA - यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर DC अग्र धारा है।
- Peak Forward Current (IFP): 40mA - यह रेटिंग 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल वाली स्पंदित स्थितियों के तहत लागू होती है। यह इंगित करती है कि डिवाइस छोटी, उच्च-धारा वाली स्पंदों को संभाल सकता है, जिनका उपयोग चमकदार फ्लैशिंग या मल्टीप्लेक्सिंग योजनाओं के लिए किया जा सकता है।
- Power Dissipation (Pd): 40mW - यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर एलईडी चिप के अत्यधिक गर्म होने और त्वरित क्षरण का जोखिम होता है।
- Electrostatic Discharge (ESD): 150V (HBM) - यह ह्यूमन बॉडी मॉडल ईएसडी सहन वोल्टेज निर्दिष्ट करता है। यह ईएसडी संवेदनशीलता के मध्यम स्तर को दर्शाता है; स्थैतिक बिजली से क्षति को रोकने के लिए उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं (जैसे ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ) आवश्यक हैं।
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr): -40°C से +85°C - यह LED इस व्यापक परिवेश तापमान सीमा के भीतर सही ढंग से कार्य करने के लिए रेटेड है, जो उपभोक्ता, औद्योगिक और कुछ ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों (सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों को छोड़कर) के लिए उपयुक्त है।
- भंडारण तापमान (Tstg): -40°C से +90°C - डिवाइस को बिना पावर किए इस तापमान सीमा के भीतर बिना क्षति के संग्रहित किया जा सकता है।
- Soldering Temperature (Tsol):
- Reflow Soldering: 260°C के शिखर तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड के लिए।
- Hand Soldering: Iron tip temperature up to 350°C for a maximum of 3 seconds per terminal.
2.2 Electro-Optical Characteristics
These parameters are measured at a standard test condition of Ta=25°C and IF=5mA, unless otherwise specified. They define the core light output and electrical performance.
- Luminous Intensity (Iv): 11.5 mcd (Min) से 28.5 mcd (Max) - यह LED की मिलिकैंडेलास में मापी गई अनुभूत चमक है। व्यापक सीमा व्यक्तिगत इकाइयों के बीच एक महत्वपूर्ण भिन्नता को इंगित करती है, जिसे बाद में वर्णित बिनिंग प्रणाली के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है। तालिका में विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं है।
- Viewing Angle (2θ1/2): 140° (Typical) - यह बहुत चौड़ा देखने का कोण दर्शाता है कि एलईडी एक विस्तृत गोलार्ध पर प्रकाश उत्सर्जित करती है। तीव्रता उस कोण पर मापी जाती है जहाँ यह अपने शिखर मान के आधे तक गिर जाती है (इसलिए 2θ1/2)।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp): 468 nm (सामान्य) - वह तरंगदैर्ध्य जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अपने अधिकतम पर होता है। यह InGaN अर्धचालक सामग्री का एक भौतिक गुण है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 465.0 nm से 470.0 nm - यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख LED के प्रकाश के रंग से मेल खाता हुआ अनुभव करती है। यह रंग विनिर्देशन के लिए मुख्य पैरामीटर है। सहनशीलता ±1nm है।
- स्पेक्ट्रल विकिरण बैंडविड्थ (Δλ): 25 nm (Typical) - यह अधिकतम शक्ति के आधे पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की चौड़ाई (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM) मापता है। 25nm का मान एक नीले InGaN LED की विशेषता है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध वर्णक्रमीय रंग को दर्शाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 2.7V (न्यूनतम) से 3.1V (अधिकतम) - निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट (5mA) प्रवाहित करते समय LED पर वोल्टेज ड्रॉप। यह पैरामीटर करंट-लिमिटिंग सर्किट (आमतौर पर एक रोकनेवाला) डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। सहनशीलता ±0.1V है।
- रिवर्स करंट (IR): 50 μA (अधिकतम) - जब अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (5V) लगाया जाता है तो बहने वाली छोटी लीकेज करंट। यह परीक्षण केवल विशेषता निर्धारण के लिए है।
3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण
निर्माण प्रक्रिया में प्राकृतिक विविधताओं को प्रबंधित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत विशेषताओं वाले घटकों का चयन कर सकते हैं।
3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग
एलईडी को IF=5mA पर मापी गई उनकी चमकदार तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
- Bin Code L: Minimum 11.5 mcd, Maximum 18.0 mcd.
- Bin Code Mन्यूनतम 18.0 mcd, अधिकतम 28.5 mcd.
दीप्त तीव्रता के लिए सहनशीलता ±11% है। उच्च और अधिक सुसंगत चमक की आवश्यकता वाले डिजाइनर बिन M निर्दिष्ट करेंगे।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
एलईडी को उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है ताकि रंग की एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।
- Bin Code X: न्यूनतम 465.0 nm, अधिकतम 470.0 nm.
प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए सहनशीलता ±1nm है। सभी इकाइयाँ एक सख्त 5nm सीमा के भीतर आती हैं, जिससे एक समान नीला रंग सुनिश्चित होता है।
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
एलईडी को IF=5mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह बिजली आपूर्ति डिजाइन और कई एलईडी को समानांतर में जोड़े जाने पर समान वर्तमान वितरण सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- Bin Code 10: न्यूनतम 2.7V, अधिकतम 2.9V.
- Bin Code 11: न्यूनतम 2.9V, अधिकतम 3.1V.
फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए सहनशीलता ±0.1V है। समान वोल्टेज बिन से एलईडी का चयन करने से समानांतर सरणियों में चमक में भिन्नता कम हो जाती है।
4. परफॉर्मेंस कर्व एनालिसिस
डेटाशीट "टाइपिकल इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक्स कर्व्स" का संदर्भ देती है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में प्रदान नहीं किए गए हैं, हम उनकी मानक सामग्री और महत्व का अनुमान लगा सकते हैं।
4.1 Current vs. Voltage (I-V) Curve
एक विशिष्ट I-V वक्र अग्र धारा (IF) और अग्र वोल्टेज (VF) के बीच संबंध दर्शाता है। यह डायोड की घातांकीय प्रकृति को प्रदर्शित करता है। यह वक्र डिजाइनरों को रेटेड सीमा के भीतर किसी भी दिए गए संचालन धारा के लिए VF निर्धारित करने की अनुमति देता है, जो सही श्रृंखला धारा-सीमित प्रतिरोधक मान की गणना के लिए आवश्यक है: R = (Vsupply - VF) / IF.
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current (Iv-IF)
यह वक्र दर्शाता है कि अग्र धारा के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह एक सीमा में आम तौर पर रैखिक होता है लेकिन उच्च धाराओं पर तापीय और दक्षता प्रभावों के कारण संतृप्त हो जाएगा। यह ग्राफ डिजाइनरों को एक ऐसे संचालन बिंदु का चयन करने में मदद करता है जो चमक को बिजली की खपत और उपकरण के जीवनकाल के साथ संतुलित करता है।
4.3 Spectral Distribution
एक स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन प्लॉट तरंगदैर्ध्य के एक फलन के रूप में उत्सर्जित सापेक्ष प्रकाश शक्ति को दिखाएगा। यह लगभग 25nm के FWHM के साथ 468nm की विशिष्ट शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित होगा, जो एकवर्णी नीले आउटपुट की पुष्टि करता है।
4.4 तापमान पर निर्भरता
फॉरवर्ड वोल्टेज और ल्यूमिनस इंटेंसिटी में जंक्शन तापमान के साथ होने वाले परिवर्तन को दर्शाने वाले वक्र वास्तविक दुनिया के वातावरण में प्रदर्शन को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। आम तौर पर, VF तापमान बढ़ने के साथ घटता है (नकारात्मक तापमान गुणांक), जबकि ल्यूमिनस इंटेंसिटी भी तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है।
5. Mechanical and Package Information
5.1 Package Dimensions
17-21 SMD LED का फुटप्रिंट बहुत कॉम्पैक्ट है। मुख्य आयाम (मिमी में) शामिल हैं: बॉडी लंबाई 1.6, चौड़ाई 0.8, और ऊंचाई 0.6। पैकेज के निचले हिस्से में दो सोल्डर करने योग्य टर्मिनल (एनोड और कैथोड) हैं। असेंबली और निरीक्षण के दौरान सही पोलैरिटी ओरिएंटेशन सुनिश्चित करने के लिए पैकेज बॉडी के शीर्ष पर एक कैथोड मार्क दर्शाया गया है। सभी अनिर्दिष्ट टॉलरेंस ±0.1mm हैं।
5.2 Polarity Identification
एलईडी के संचालन के लिए सही ध्रुवता आवश्यक है। कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) की पहचान करने के लिए पैकेज में एक दृश्य चिह्नक शामिल होता है। यह आमतौर पर एलईडी बॉडी के शीर्ष पर एक हरा बिंदु, एक खांचा या एक बेवल किया हुआ कोना होता है। उचित विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन को इस चिह्न के अनुरूप होना चाहिए।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
उचित हैंडलिंग और सोल्डरिंग एसएमडी एलईडी की विश्वसनीयता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
अनुशंसित Pb-free रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है:
- प्री-हीटिंग: 60-120 सेकंड में परिवेश से 150-200°C तक रैंप करें।
- सोक/रीफ्लो: 217°C (लीड-मुक्त सोल्डर के लिए लिक्विडस तापमान) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड होना चाहिए। शिखर तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 255°C या उससे ऊपर का समय 30 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए।
- Cooling: अधिकतम कूलिंग दर प्रति सेकंड 6°C होनी चाहिए।
- महत्वपूर्ण: एक ही डिवाइस पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग सावधानियां
यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- 350°C से कम टिप तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
- प्रत्येक टर्मिनल पर अधिकतम 3 सेकंड के लिए हीट लगाएं।
- 25W या उससे कम क्षमता वाला आयरन प्रयोग करें।
- प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतराल रखें ताकि ऊष्मा संचय न हो।
- The datasheet cautions that damage often occurs during hand soldering.
6.3 भंडारण और नमी संवेदनशीलता
एलईडी को वायुमंडलीय नमी के अवशोषण को रोकने के लिए डिसिकेंट के साथ नमी-प्रतिरोधी बैरियर बैग में पैक किया जाता है, जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकती है।
- न खोलें उत्पादों के उपयोग के लिए तैयार होने तक नमी-रोधी बैग न खोलें
- खोलने के बाद: ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें
- Floor Life: खोलने के बाद 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग करें। अनुपयोगी LEDs को नमी-रोधी पैकेज में पुनः सील कर देना चाहिए।
- Bakingयदि डेसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल गया है या फ्लोर लाइफ समाप्त हो गई है, तो सोल्डरिंग से पहले नमी हटाने के लिए एलईडी को 60 ±5°C पर 24 घंटे तक बेक करें।
6.4 डिज़ाइन और असेंबली स्ट्रेस
- करंट लिमिटिंग: एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है। LED की एक्सपोनेंशियल I-V विशेषता का मतलब है कि वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी वृद्धि का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप बिना रेसिस्टर के तत्काल जलने की स्थिति आती है।
- यांत्रिक तनाव: हीटिंग (सोल्डरिंग) के दौरान या असेंबली के बाद सर्किट बोर्ड को मोड़कर LED पर यांत्रिक तनाव न डालें।
- मरम्मत: सोल्डरिंग के बाद मरम्मत की अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि अपरिहार्य हो, तो दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने और घटक को एक तरफ तनाव दिए बिना उठाने के लिए दोहरे सिरे वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। किसी भी मरम्मत के प्रयास के बाद डिवाइस की विशेषताओं को सत्यापित करें।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 टेप और रील विनिर्देश
एलईडी स्वचालित हैंडलिंग के लिए उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति की जाती हैं।
- वाहक टेप चौड़ाई: 8mm.
- Reel Diameter: 7 inches.
- Quantity per Reel3000 टुकड़े।
- वाहक टेप पॉकेट्स और रील के लिए विस्तृत आयाम डेटाशीट ड्रॉइंग्स में प्रदान किए गए हैं।
7.2 लेबल स्पष्टीकरण
रील और बैग लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:
- CPN: ग्राहक का उत्पाद संख्या (खरीदार द्वारा निर्दिष्ट)।
- P/N: निर्माता का उत्पाद संख्या।
- QTY: पैकिंग मात्रा (उदाहरण के लिए, 3000)।
- CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., L or M).
- HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (e.g., X).
- REF: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक (उदाहरण के लिए, 10 या 11).
- LOT No: निर्माण लॉट नंबर ट्रेसबिलिटी के लिए।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
डेटाशीट 17-21 नीली LED की विशेषताओं के अनुकूल कई प्रमुख अनुप्रयोगों को सूचीबद्ध करती है:
- बैकलाइटिंग: उपकरण पैनल डैशबोर्ड, मेम्ब्रेन स्विच और नियंत्रण पैनल के लिए जहाँ एक छोटे, चमकीले संकेतक की आवश्यकता होती है।
- दूरसंचार उपकरण: टेलीफोन, फैक्स मशीन और नेटवर्किंग गियर पर बटनों के लिए स्थिति संकेतक या बैकलाइट के रूप में।
- फ्लैट बैकलाइटिंग: छोटे एलसीडी डिस्प्ले, स्विच लेजेंड और प्रतीकों के लिए, अक्सर एक लाइट गाइड के साथ संयोजन में।
- सामान्य संकेतक उपयोग: किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए जिसमें एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय, नीली स्थिति या संकेतक प्रकाश की आवश्यकता हो।
8.2 Design Considerations and Notes
- करंट ड्राइव सर्किट: हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करें। बिन से अधिकतम VF (उदाहरण के लिए, 3.1V) के आधार पर गणना करें ताकि सबसे खराब स्थितियों में पर्याप्त करंट सीमित हो सके।
- थर्मल प्रबंधन:
- देखने का कोण: 140° का देखने का कोण बहुत व्यापक दृश्यता प्रदान करता है, जो पैनल संकेतकों के लिए उत्कृष्ट है, लेकिन यदि अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता हो तो प्रकाश मार्गदर्शक या विसारक की आवश्यकता हो सकती है।
- ESD सुरक्षा: यदि एलईडी उपयोगकर्ता-पहुंच योग्य पोर्ट से जुड़ा है, तो इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें, या हैंडलिंग और असेंबली के दौरान सख्त ESD नियंत्रण सुनिश्चित करें।
8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध
डेटाशीट में उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के संबंध में एक महत्वपूर्ण अस्वीकरण शामिल है। यह उत्पाद निम्नलिखित में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है:
- Military/Aerospace systems.
- Automotive Safety/Security systems (e.g., airbag controls, brake lights).
- Medical Life-Support or Critical-Care equipment.
इन अनुप्रयोगों के लिए, विभिन्न योग्यताओं, सख्त सहनशीलताओं और उच्च विश्वसनीयता रेटिंग वाले घटकों की आवश्यकता होती है। डिजाइनरों को मानक उपभोक्ता/औद्योगिक उपयोग से परे किसी भी अनुप्रयोग के लिए उपयुक्तता पर चर्चा करने के लिए निर्माता से संपर्क करना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
हालांकि डेटाशीट में अन्य उत्पादों के साथ प्रत्यक्ष तुलना नहीं है, हम इसकी विशिष्टताओं के आधार पर 17-21 श्रृंखला के प्रमुख विभेदकों को वस्तुनिष्ठ रूप से उजागर कर सकते हैं।
9.1 प्रमुख विभेदक लाभ
- अत्यधिक लघुकरण: 1.6x0.8mm फुटप्रिंट सबसे छोटे SMD LED पैकेजों में से एक है, जो अति-सघन डिज़ाइन को सक्षम बनाता है।
- Wide Viewing Angle: 140° का व्यूइंग एंगल असाधारण रूप से चौड़ा है, जो संकीर्ण बीम वाले कई एलईडी की तुलना में उत्कृष्ट ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है।
- Halogen-Free Complianceकठोर हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं को पूरा करता है, जो पर्यावरण-जागरूक डिज़ाइनों और कुछ बाज़ार नियमों के लिए तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है।
- व्यापक बिनिंगतीव्रता, तरंगदैर्ध्य और वोल्टेज के लिए बिनिंग प्रदान करता है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन अनुप्रयोगों में उच्च स्थिरता की अनुमति देता है।
9.2 बड़े पैकेजों के मुकाबले विचार
बड़े एसएमडी एलईडी (जैसे, 3528, 5050) की तुलना में:
- कम अधिकतम शक्ति: 40mW Pd रेटिंग बड़े पैकेजों से कम है, जो अधिकतम चमक को सीमित करती है।
- Thermal Performance: The smaller size may have higher thermal resistance, making heat dissipation more critical at higher drive currents.
- Handling Difficultyछोटे आकार के कारण मैन्युअल प्रोटोटाइपिंग और पुनर्कार्य अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाते हैं।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: 5V आपूर्ति के साथ मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए? A: अधिकतम VF 3.1V (Bin 11) और 5mA के लक्ष्य करंट का उपयोग करते हुए: R = (5V - 3.1V) / 0.005A = 380 Ohms. निकटतम मानक मान 390 Ohms है। करंट जांचने के लिए न्यूनतम VF (2.7V) के साथ पुनर्गणना करें: I = (5-2.7)/390 ≈ 5.9mA, जो सुरक्षित है। 390Ω रेसिस्टर एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु है।
Q2: क्या मैं अधिक चमक के लिए इस LED को 20mA पर चला सकता हूँ? A: नहीं। निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) के लिए Absolute Maximum Rating 10mA है। 20mA पर संचालन इस रेटिंग से अधिक होगा, जिससे जीवनकाल काफी कम हो जाएगा और तत्काल विफलता होने की संभावना है। अधिक चमक के लिए, उच्च करंट के लिए रेटेड LED चुनें या IFP रेटिंग (40mA at 1/10 duty cycle) के भीतर पल्स्ड ऑपरेशन का उपयोग करें।
Q3: LED हाथ से सोल्डरिंग के बाद काम करती है लेकिन मंद है। क्यों? A: यह अत्यधिक सोल्डरिंग ताप या समय के कारण होने वाली थर्मल क्षति का एक स्पष्ट संकेत है। उच्च तापमान सेमीकंडक्टर चिप या पैकेज के अंदर के वायर बॉन्ड्स को क्षतिग्रस्त कर सकता है। हमेशा हैंड सोल्डरिंग दिशानिर्देशों (अधिकतम 350°C, प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड) का सख्ती से पालन करें।
Q4: मेरे एलईडी के बैच में नीले रंग में थोड़ा अंतर है। क्या यह सामान्य है? A: हां, इसमें स्वाभाविक भिन्नता होती है। इसीलिए डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन (HUE=X, 465-470nm) मौजूद है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिनमें रंगों का पूर्ण मिलान आवश्यक है (जैसे, मल्टी-एलईडी डिस्प्ले), आपको एक ही निर्माण लॉट के एलईडी निर्दिष्ट करने और उपयोग करने चाहिए और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि आपका आपूर्तिकर्ता सख्त बिनिंग प्रदान करे।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
11.1 केस स्टडी: लो-पावर स्टेटस इंडिकेटर पैनल
Scenario: 12 नीले स्टेटस इंडिकेटर वाला एक कॉम्पैक्ट कंट्रोल पैनल डिजाइन करना। स्थान अत्यंत सीमित है, और यूजर अनुभव के लिए एकसमान चमक/रंग महत्वपूर्ण है। डिजाइन निर्णय: घटक चयन: इसके न्यूनतम फुटप्रिंट के लिए 17-21 LED चुनें। बिनिंग विशिष्टता: सभी एलईडी बिन एम (उच्च तीव्रता) और तरंग दैर्ध्य के लिए बिन एक्स से ऑर्डर करें। समानांतर में सुसंगत करंट ड्रॉ सुनिश्चित करने के लिए सभी को एक ही वोल्टेज बिन (जैसे, 10) से निर्दिष्ट करें। सर्किट डिज़ाइन: 5V रेल का उपयोग करें। VF~2.8V (बिन 10 टाइप) के साथ, ~5mA के लिए 430Ω रेसिस्टर चुनें: (5-2.8)/0.005=440Ω, 430Ω मानक है। इससे प्रति एलईडी ~11-18 mcd मिलता है। पीसीबी लेआउट: कैथोड मार्क के सापेक्ष एलईडी को एक समान ओरिएंटेशन में रखें। रीफ्लो के दौरान टॉम्बस्टोनिंग से बचने के लिए सुनिश्चित करें कि सोल्डर पैड डिज़ाइन डेटाशीट के अनुशंसित फुटप्रिंट से मेल खाता हो। असेंबली: प्रदान किए गए रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करें। उत्पादन लाइन तैयार होने तक बैग सील रखें। रील खोलने के 7 दिनों के भीतर सभी एलईडी का उपयोग करें। परिणाम: डेटाशीट पैरामीटर्स का पालन करके विश्वसनीय रूप से प्राप्त, समान, चमकीले नीले संकेतकों वाला एक सघन, पेशेवर दिखने वाला पैनल।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकदार है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| देखने का कोण | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य 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 | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के एक ही बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग से संबंधित तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का निर्धारण करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य LED ऑपरेशन के लिए करंट मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
थर्मल प्रबंधन & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारण को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री का क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद रंग 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। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Facilitates driver matching, improves system efficiency. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 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 अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | Life estimation standard | Estimates life under actual conditions based on LM-80 data. | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | 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, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |