1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें एक लघु आकार है जो स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एक दृश्य संकेतक या बैकलाइट स्रोत के रूप में कार्य करना है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए एलईडी कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है। यह एक अल्ट्रा ब्राइट AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप का उपयोग करता है, जो लाल उत्सर्जन के लिए उच्च दीप्त दक्षता प्रदान करती है। डिवाइस को 8mm टेप पर पैक किया गया है जो 7-इंच व्यास के रीलों पर लपेटा गया है, जो EIA मानकों का अनुपालन करता है, जिससे यह उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत है। इसके अलावा, इसे मानक इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो आमतौर पर Pb-free (लेड-मुक्त) असेंबली लाइनों में उपयोग की जाती हैं, जिससे पीसीबी से विश्वसनीय जुड़ाव सुनिश्चित होता है। उत्पाद प्रतिबंधित हानिकारक पदार्थ (RoHS) निर्देश का अनुपालन करता है।
लक्षित अनुप्रयोग व्यापक हैं, जिनमें दूरसंचार उपकरण, कार्यालय स्वचालन उपकरण, घरेलू उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ शामिल हैं। विशिष्ट उपयोगों में कीपैड और कीबोर्ड के लिए बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतक लाइटें, माइक्रोडिस्प्ले में एकीकरण, और सामान्य सिग्नल या प्रतीक प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
यह खंड एलईडी की पूर्ण सीमाओं और संचालन विशेषताओं का विवरण देता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी मापदंड परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर परिभाषित किए गए हैं।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक संचालन की गारंटी नहीं है।
- शक्ति अपव्यय (Pd): 62.5 mW. यह अधिकतम शक्ति की मात्रा है जिसे LED पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IF(PEAK)): 60 mA. यह अधिकतम अनुमेय तात्कालिक अग्र धारा है, जो आमतौर पर थर्मल तनाव को प्रबंधित करने के लिए स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत निर्दिष्ट की जाती है।
- Continuous DC Forward Current (IF): 25 mA. यह निरंतर संचालन के लिए अधिकतम अनुशंसित धारा है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. इस मान से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से ब्रेकडाउन और विफलता हो सकती है।
- Operating Temperature Range: -30°C से +85°C। यह वह परिवेश तापमान सीमा है जिसमें कार्य करने के लिए LED को डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +85°C। गैर-परिचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा।
- Infrared Soldering Condition: 260°C पर 10 सेकंड। रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पैकेज द्वारा सहन किया जा सकने वाला अधिकतम थर्मल प्रोफाइल।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- दीप्त तीव्रता (IV): 900.0 - 2240.0 mcd (मिलीकैंडेला)। 20mA के अग्र धारा (IF) पर मापा गया। तीव्रता एक सेंसर और फ़िल्टर संयोजन का उपयोग करके मापी जाती है जो फोटोपिक (CIE आँख-प्रतिक्रिया) वक्र का अनुमान लगाता है। विस्तृत सीमा इंगित करती है कि एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग किया जाता है (धारा 4 देखें)।
- दृश्य कोण (2θ1/2): 75 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता, केंद्रीय अक्ष (0°) पर मापे गए मान की आधी होती है। 75-डिग्री का कोण अपेक्षाकृत चौड़ा दृश्य कोण प्रदान करता है।
- Peak Emission Wavelength (λP): 639 nm (nanometers)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अपने अधिकतम पर होता है।
- प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λd): 624.0 - 632.0 nm. यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और LED के प्रत्यक्ष रंग का प्रतिनिधित्व करता है, जो स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 20 nm. यह स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ को दर्शाता है, जिसे उत्सर्जन शिखर की अर्ध-अधिकतम पर पूर्ण चौड़ाई (FWHM) के रूप में मापा जाता है। एक मोनोक्रोमैटिक AlInGaP लाल LED के लिए 20nm का मान विशिष्ट होता है।
- Forward Voltage (VF): 1.7 - 2.5 V. 20mA पर चलाए जाने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप। यह सीमा सेमीकंडक्टर चिप में सामान्य निर्माण भिन्नता को दर्शाती है।
- Reverse Current (IR): 10 μA (max). अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (5V) लगाए जाने पर प्रवाहित होने वाली छोटी लीकेज करंट।
3. Binning System Explanation
अनुप्रयोगों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, निर्माण के बाद एलईडी को प्रमुख प्रकाशिक मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है।
3.1 Luminous Intensity Binning
इस एलईडी के लिए प्राथमिक बिनिंग पैरामीटर इसकी चमकदार तीव्रता है। उत्पाद को कई बिन में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक की 20mA पर चलाए जाने पर एक परिभाषित न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता मान है। रील या पैकेजिंग पर मुद्रित बिन कोड, डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत चमक वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता +/- 15% है। बिन सूची इस प्रकार है:
- Bin Code V2: 900.0 - 1120.0 mcd
- Bin Code W1: 1120.0 - 1400.0 mcd
- Bin Code W2: 1400.0 - 180.0 mcd
- Bin Code X1: 1800.0 - 2240.0 mcd
उच्च बिन कोड (जैसे, X1) का चयन करने से उच्च न्यूनतम चमक की गारंटी मिलती है, जो एकसमान उच्च दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों या जहां ड्राइविंग करंट सीमित हो सकता है, के लिए महत्वपूर्ण है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
ग्राफिकल डेटा परिवर्तनशील परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। डेटाशीट में शामिल विशिष्ट वक्र प्रमुख पैरामीटरों के बीच संबंध को दर्शाते हैं।
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
यह वक्र LED से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच अरैखिक संबंध दर्शाता है। इस उपकरण के लिए वक्र का 'घुटना', जो आमतौर पर लगभग 1.7V से 2.0V के आसपास होता है, वह बिंदु है जहाँ LED सार्थक रूप से प्रकाश उत्सर्जित करना शुरू करता है। इस घुटने के ऊपर, वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि से धारा में बड़ी वृद्धि होती है। इसलिए, LEDs को हमेशा एक धारा-सीमित करने वाले तंत्र के साथ संचालित किया जाता है, न कि एक निश्चित वोल्टेज स्रोत के साथ।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव करंट के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। अधिकांश एलईडी के लिए, अनुशंसित ऑपरेटिंग रेंज (इस डिवाइस के लिए 25mA तक) के भीतर संबंध लगभग रैखिक होता है। एलईडी को उसकी अधिकतम निरंतर करंट रेटिंग से अधिक चलाने से आनुपातिक रूप से अधिक प्रकाश उत्पन्न नहीं होगा और अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी, जिससे जीवनकाल और विश्वसनीयता कम हो जाएगी।
4.3 Spectral Distribution
स्पेक्ट्रल प्लॉट विभिन्न तरंगदैर्ध्यों पर उत्सर्जित सापेक्ष विकिरण शक्ति दर्शाता है। इसमें 639 एनएम (शिखर तरंगदैर्ध्य) के आसपास केंद्रित एकल, प्रमुख शिखर होगा, जिसकी विशेषता 20 एनएम अर्ध-चौड़ाई द्वारा परिभाषित आकार है। यह एकवर्णी लाल रंग के आउटपुट की पुष्टि करता है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Device Dimensions and Polarity
एलईडी पैकेज में विशिष्ट भौतिक आयाम होते हैं जो पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। डेटाशीट एक विस्तृत आयामी चित्र प्रदान करती है। प्रमुख विशेषताओं में समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई शामिल हैं। पैकेज में एक ध्रुवता संकेतक भी होता है, आमतौर पर एक खांचा, एक हरा बिंदु, या एक छोर पर कैथोड चिह्न, जिसे सही विद्युत कनेक्शन (एनोड बनाम कैथोड) सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी फुटप्रिंट के साथ सही ढंग से संरेखित किया जाना चाहिए।
5.2 अनुशंसित पीसीबी अटैचमेंट पैड लेआउट
PCB के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (कॉपर पैड लेआउट) प्रदान किया गया है। यह पैटर्न रीफ्लो के दौरान एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने, पर्याप्त थर्मल रिलीफ प्रदान करने और सोल्डर ब्रिजिंग को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सफल असेंबली और दीर्घकालिक यांत्रिक स्थिरता के लिए इस सिफारिश का पालन करना आवश्यक है।
5.3 Tape and Reel Packaging Specifications
स्वचालित असेंबली के लिए, घटक रील पर कैरियर टेप में आपूर्ति किए जाते हैं। डेटाशीट प्रत्येक LED को रखने वाले टेप पॉकेट्स के आयाम, टेप की चौड़ाई और रील के आयाम (7-इंच व्यास) निर्दिष्ट करती है। मानक रील मात्रा 3000 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देशों के अनुरूप है। नोट्स में कवर टेप, अधिकतम लगातार लापता घटक (2), और अवशेषों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा (500 टुकड़े) के विवरण शामिल हैं।
6. सोल्डरिंग, असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश
6.1 अनुशंसित आईआर रीफ्लो प्रोफाइल
Pb-free soldering processes के लिए, क्षति को रोकने के लिए एक विशिष्ट थर्मल प्रोफ़ाइल की सिफारिश की जाती है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:
- Pre-heat Temperature: 150-200°C
- प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड
- शिखर शरीर तापमान: अधिकतम 260°C
- 260°C से ऊपर का समय: अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों की अनुमति है)
प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों के अनुसार विकसित की जानी चाहिए और उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन के साथ मान्य की जानी चाहिए।
6.2 भंडारण की स्थितियाँ
प्लास्टिक पैकेज (MSL 3) की नमी संवेदनशीलता के कारण उचित भंडारण महत्वपूर्ण है।
- सीलबंद पैकेज: ≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहित करें। पैकिंग की तारीख से एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
- खुला हुआ पैकेज: नमी-रोधी बैग से निकाले गए घटकों के लिए, परिवेश का तापमान 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। एक सप्ताह के भीतर IR रीफ्लो पूरा करने की सिफारिश की जाती है। एक सप्ताह से अधिक समय तक भंडारण के लिए, सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान 'पॉपकॉर्निंग' को रोकने के लिए एलईडी को कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक करें।
6.3 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल अनुमोदित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। कमरे के तापमान पर एलईडी को एक मिनट से कम समय के लिए एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में डुबोना निर्दिष्ट है। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायन प्लास्टिक लेंस और पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
6.4 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानी
LED के अंदर का सेमीकंडक्टर चिप इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज और वोल्टेज सर्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग सावधानियां आवश्यक हैं: ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करें, और सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण और कार्य सतहें ठीक से ग्राउंडेड हैं।
7. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
7.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
LEDs करंट-चालित उपकरण हैं। ड्राइव सर्किट का सबसे महत्वपूर्ण पहलू करंट रेगुलेशन है। एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से जब कई LEDs समानांतर में जुड़े हों, एक करंट-सीमित रोकनेवाला को श्रृंखला में लगाया जाना चाहिए प्रत्येक व्यक्तिगत LED के साथ. एक सरल ड्राइव सर्किट में एक वोल्टेज स्रोत (VCC), एलईडी, और एक श्रृंखला रोकनेवाला (RS). प्रतिरोधक मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: RS = (VCC - VF) / IF, जहाँ VF LED का फॉरवर्ड वोल्टेज वांछित करंट I पर हैF (उदाहरण के लिए, 20mA)। प्रत्येक LED के लिए एक रेसिस्टर का उपयोग V में मामूली भिन्नताओं की क्षतिपूर्ति करता हैF डिवाइस से डिवाइस में।
7.2 Thermal Management
हालांकि शक्ति क्षय कम है (अधिकतम 62.5 mW), प्रभावी थर्मल प्रबंधन LED के जीवनकाल को बढ़ाता है और स्थिर प्रकाश उत्पादन बनाए रखता है। PCB स्वयं हीट सिंक का कार्य करता है। LED के सोल्डर पैड से PCB पर तांबे की परतों तक एक अच्छा थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करने से गर्मी के निष्कासन में मदद मिलती है। लंबे समय तक LED को उसकी पूर्ण अधिकतम धारा और तापमान सीमा पर संचालित करने से बचें।
7.3 Application Scope and Limitations
यह LED सामान्य-उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अभिप्रेत है। असाधारण विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए जहां विफलता सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, परिवहन सुरक्षा प्रणाली), डिज़ाइन-इन से पहले घटक निर्माता के साथ अतिरिक्त योग्यता और परामर्श आवश्यक है।
8. तकनीकी तुलना और विभेदन
GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, यहां उपयोग किया गया AlInGaP चिप काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समान ड्राइव करंट के लिए अधिक चमक मिलती है। डोम लेंस डिज़ाइन निर्दिष्ट 75-डिग्री व्यूइंग एंगल प्राप्त करने में मदद करता है, जो अक्षीय चमक और ऑफ-एक्सिस दृश्यता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। स्वचालित प्लेसमेंट और आईआर रीफ्लो के साथ संगतता इसे उच्च मात्रा वाले विनिर्माण के लिए एक लागत-प्रभावी विकल्प बनाती है, जो इसे मैन्युअल सोल्डरिंग की आवश्यकता वाले एलईडी से अलग करती है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: मेरा LED बोर्ड पर अन्य LEDs की तुलना में मंद या असंगत चमक क्यों दिखाता है?
उ: सबसे आम कारण यह है कि जब LEDs समानांतर में जुड़े होते हैं, तो प्रत्येक LED के लिए अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग नहीं किया जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) वर्तमान साझाकरण को असमान बना देता है। हमेशा प्रत्येक एलईडी के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करें। साथ ही, जांच लें कि आप एक ही चमकदार तीव्रता बिन से एलईडी का उपयोग कर रहे हैं।
Q: क्या मैं इस एलईडी को बिना रोकनेवाले के 3.3V से चला सकता हूँ?
A: नहीं। किसी एलईडी को सीधे 3.3V जैसे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक धारा प्रवाहित होगी, जो संभवतः अधिकतम डीसी अग्र धारा (25mA) से अधिक हो जाएगी और डिवाइस को नष्ट कर देगी। धारा को एक सुरक्षित मान (जैसे, 20mA) तक सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला अनिवार्य है।
Q: डेटाशीट 1.7V से 2.5V तक का अग्र वोल्टेज रेंज दिखाती है। मेरी रोकनेवाले की गणना के लिए मुझे किस मान का उपयोग करना चाहिए?
A: एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए जो यह सुनिश्चित करता है कि करंट आपके लक्ष्य (जैसे, 20mA) से अधिक न हो, यहां तक कि कम-VF LED के साथ भी, अपनी गणना में न्यूनतम VF मान (1.7V) का उपयोग करें। इसके परिणामस्वरूप उच्च VFवाले एलईडी के लिए थोड़ा अधिक रेसिस्टर मान और थोड़ा कम करंट होता है, लेकिन सभी डिवाइसों की सुरक्षा की गारंटी देता है।
Q: भंडारण के लिए 'MSL 3' का क्या अर्थ है?
A> Moisture Sensitivity Level 3 indicates the package can be exposed to factory floor conditions (≤30°C/60% RH) for up to 168 hours (one week) before it requires baking prior to reflow soldering. Exceeding this time risks internal package damage during the high-temperature reflow process.
10. Design and Usage Case Study
Scenario: Designing a status indicator panel with 10 uniformly bright red LEDs.
1. Circuit Design: 5V की आपूर्ति रेल का उपयोग करें। लक्ष्य IF = 20mA। एक विशिष्ट V मानते हुएF 2.1V का, R की गणना करेंS = (5V - 2.1V) / 0.020A = 145 ओम। निकटतम मानक मान 150 ओम है। 10 LEDs में से प्रत्येक के एनोड के साथ श्रृंखला में एक 150-ओम रोकनेवाला लगाएं। सभी कैथोड पक्षों को ग्राउंड से कनेक्ट करें।
2. PCB लेआउट: डेटाशीट से अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि PCB सिल्कस्क्रीन पर पोलैरिटी मार्किंग LED के पोलैरिटी इंडिकेटर से मेल खाती हो। थर्मल डिसिपेशन और इलेक्ट्रिकल रिटर्न के लिए एक ठोस ग्राउंड प्लेन प्रदान करें।
3. प्रोक्योरमेंट: वितरक को आवश्यक चमकदार तीव्रता बिन कोड (उदाहरण के लिए, 1400-1800 mcd के लिए W2) निर्दिष्ट करें ताकि सभी 10 एलईडी की चमक समान हो।
4. असेंबली: अनुशंसित IR रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। असेंबली के बाद, यदि सफाई की आवश्यकता हो, तो आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग करें।
यह दृष्टिकोण संकेतक पैनल के लिए विश्वसनीय संचालन, सुसंगत दृश्य उपस्थिति और दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करता है।
11. Operating Principle Introduction
एक LED एक अर्धचालक डायोड है। इसका मूल AlInGaP जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप पदार्थों से बना एक p-n जंक्शन है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन एक होल के साथ पुनर्संयोजित होता है, तो ऊर्जा मुक्त होती है। एक LED में, यह ऊर्जा एक फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlInGaP में लाल प्रकाश के अनुरूप एक बैंडगैप होता है। गुंबद के आकार का एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप की रक्षा करने और प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने के लिए कार्य करता है, चिप से अधिक प्रकाश निकालता है और देखने के कोण को परिभाषित करता है।
12. प्रौद्योगिकी रुझान
एसएमडी संकेतक एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता, छोटे पैकेज आकार और बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर निरंतर बनी हुई है। जहां एलइनगैप उच्च दक्षता वाली लाल और एम्बर एलईडी के लिए प्रमुख प्रौद्योगिकी बना हुआ है, वहीं इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) जैसे अन्य पदार्थ नीले, हरे और सफेद स्पेक्ट्रम को कवर करते हैं। चिप-स्केल पैकेजिंग (सीएसपी) में निरंतर विकास जारी है, जहां एलईडी चिप को पारंपरिक प्लास्टिक पैकेज के बिना सीधे माउंट किया जाता है, जिससे और भी छोटे फॉर्म फैक्टर संभव होते हैं। इसके अलावा, सर्किट डिजाइन को सरल बनाने और प्रदर्शन स्थिरता में सुधार के लिए, एलईडी पैकेज के भीतर ही नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स, जैसे कि स्थिर-धारा ड्राइवरों का एकीकरण, एक बढ़ती हुई प्रवृत्ति है।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| पद | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडी। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), jaise ki, 620nm (laal) | Rangin LEDs ke rang ke anuroop taldherav. | Laal, peele, hare ekrang LEDs ke rang ka hue nirdhaarit karta hai. |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| पद | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद प्रकाश या चमक के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे एलईडी सहन कर सकती है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| पद | Key Metric | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "service life" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की रिटेंशन 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 | Material degradation | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| पद | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफ़ेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| चिप स्ट्रक्चर | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| पद | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | Ensures uniform brightness in same batch. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक द्वारा 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 आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| पद | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर 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 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |