1. उत्पाद अवलोकन
LTST-C190KEKT एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी लैंप है जो स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह लघु एलईडी के एक परिवार से संबंधित है, जिसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत किया गया है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्ष्य बाजार
यह एलईडी कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है जो इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाते हैं। इसकी प्राथमिक विशेषताओं में RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंसेज) निर्देशों का अनुपालन, कुशल लाल प्रकाश उत्सर्जन के लिए अल्ट्रा-ब्राइट AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग, और 8mm टेप पर पैकेजिंग शामिल है जो 7-इंच व्यास के रील पर लपेटी जाती है और मानक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगत है। यह डिवाइस इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत होने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है, जो उच्च मात्रा वाली SMD असेंबली के लिए उद्योग मानक है।
लक्षित अनुप्रयोग विविध हैं, जो घटक की बहुमुखी प्रतिभा को दर्शाते हैं। प्रमुख बाजारों में दूरसंचार उपकरण (जैसे, कॉर्डलेस और सेलुलर फोन), ऑफिस ऑटोमेशन डिवाइस (जैसे, नोटबुक कंप्यूटर, नेटवर्क सिस्टम), घरेलू उपकरण और इनडोर साइनेज या डिस्प्ले अनुप्रयोग शामिल हैं। इन उपकरणों के भीतर विशिष्ट कार्यात्मक उपयोगों में कीपैड या कीबोर्ड बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतन, माइक्रो-डिस्प्ले, और सिग्नल या प्रतीक प्रकाश व्यवस्था शामिल हैं।
2. तकनीकी पैरामीटर्स: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
LTST-C190KEKT का प्रदर्शन पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और मानक विद्युत/ऑप्टिकल विशेषताओं के एक सेट द्वारा परिभाषित किया गया है, जो सभी 25°C के परिवेश के तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। किसी भी परिचालन स्थिति में इन्हें पार नहीं किया जाना चाहिए।
- पावर डिसिपेशन (Pd): 75 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे एलईडी पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IF(PEAK)): 80 mA. यह अधिकतम तात्कालिक अग्र धारा है, जो केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई वाली स्पंदित स्थितियों में अनुमेय है।
- DC Forward Current (IF): 30 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. इस मान से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- Operating & Storage Temperature Range: -55°C से +85°C.
- इन्फ्रारेड सोल्डरिंग की स्थिति: 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर तापमान सहन करता है, जो लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डर रीफ्लो प्रोफाइल के लिए विशिष्ट है।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- Luminous Intensity (IV): 28.0 to 112.0 mcd (millicandela) at a forward current (IF) of 20mA. The intensity is measured using a sensor and filter combination that approximates the photopic (CIE) human eye response curve.
- Viewing Angle (2θ1/2): 130 degrees. This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its value measured on the central axis (0°). A wide viewing angle like this is suitable for applications requiring broad, diffuse illumination rather than a focused beam.
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): 632.0 nm (नैनोमीटर). यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट सर्वोच्च है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 617.0 से 631.0 nm, IF=20mA पर। यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के माने गए रंग का सबसे अच्छा वर्णन करता है। यह सीमा व्यक्तिगत इकाइयों के बीच संभावित भिन्नता को दर्शाती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 20 nm. यह स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ को दर्शाता है, जिसे उत्सर्जन शिखर के फुल विड्थ ऐट हाफ मैक्सिमम (FWHM) के रूप में मापा जाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 1.7 to 2.5 V at IF=20mA. यह LED के संचालन के दौरान इसके पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह सीमा अर्धचालक सामग्री में सामान्य निर्माण विविधताओं को ध्यान में रखती है।
- रिवर्स करंट (IR): 10 μA (माइक्रोएम्पियर) अधिकतम, रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर।
3. बिनिंग सिस्टम एक्सप्लेनेशन
अंतिम उत्पादों में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, निर्माण के बाद एलईडी को अक्सर प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 Luminous Intensity Bin Code
लाल रंग के LTST-C190KEKT के लिए, 20mA पर मापे जाने पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी को निम्नलिखित बिन में वर्गीकृत किया गया है:
- Bin Code N: न्यूनतम 28.0 mcd, अधिकतम 45.0 mcd.
- Bin Code P: न्यूनतम 45.0 mcd, अधिकतम 71.0 mcd.
- Bin Code Q: न्यूनतम 71.0 एमसीडी, अधिकतम 112.0 एमसीडी।
प्रत्येक बिन की सीमाओं पर +/-15% का सहनशीलता मान लागू किया जाता है। यह बिनिंग डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए गारंटीकृत न्यूनतम चमक वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है, जो बहु-एलईडी सरणियों में एक समान रूप प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे पृष्ठ 5/11 पर), यहाँ उनके सामान्य निहितार्थों का विश्लेषण किया गया है।
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
LED की I-V विशेषता अरैखिक होती है। यहाँ प्रयुक्त AlInGaP सामग्री के लिए, 20mA पर विशिष्ट अग्र वोल्टेज 1.7V से 2.5V तक होता है। वक्र दर्शाता है कि चालू सीमा से आगे वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि से धारा में तीव्र वृद्धि होती है। इसलिए, थर्मल रनअवे और विनाश को रोकने के लिए, LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत द्वारा नहीं, बल्कि एक धारा-सीमित स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
एक महत्वपूर्ण संचालन सीमा में प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है। हालांकि, चिप के भीतर बढ़ी हुई ऊष्मा उत्पादन के कारण बहुत अधिक धाराओं पर दक्षता गिर सकती है। अनुशंसित 20mA परीक्षण स्थिति पर या उससे नीचे संचालन करने से इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित होती है।
4.3 Spectral Distribution
उत्सर्जन स्पेक्ट्रम लगभग 632 nm (शिखर) के आसपास केंद्रित है, जिसकी अर्ध-चौड़ाई लगभग 20 nm है। यह अपेक्षाकृत शुद्ध लाल रंग को परिभाषित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (617-631 nm) अनुभूत रंगत (ह्यू) निर्धारित करता है। इस सीमा के भीतर भिन्नताएं सामान्य हैं और निर्माण प्रक्रिया के माध्यम से प्रबंधित की जाती हैं।
5. Mechanical and Package Information
5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता पहचान
LED एक मानक SMD पैकेज में रखा गया है। लेंस का रंग वाटर क्लियर है, जबकि प्रकाश स्रोत AlInGaP चिप से लाल प्रकाश उत्सर्जित करता है। सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनकी मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। पैकेज में स्थापना के दौरान सही अभिविन्यास (ध्रुवीयता) के लिए विशेषताएं शामिल हैं, जो आमतौर पर बॉडी पर एक चिह्न या एक असममित आकार द्वारा दर्शाई जाती हैं। डिवाइस के कार्य करने के लिए सही ध्रुवीयता आवश्यक है।
5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट
रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान और बाद में उचित सोल्डर जोड़ निर्माण, यांत्रिक स्थिरता और थर्मल प्रबंधन सुनिश्चित करने के लिए PCB के लिए एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। विश्वसनीय सोल्डर कनेक्शन प्राप्त करने और LED जंक्शन से PCB ट्रेस के माध्यम से ऊष्मा अपव्यय का प्रबंधन करने के लिए इस डिज़ाइन का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
यह डिवाइस इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है, जो लीड-मुक्त (Pb-free) असेंबली के लिए आवश्यक है। JEDEC मानकों का पालन करते हुए एक सुझाई गई प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है। मुख्य पैरामीटर्स में शामिल हैं:
- Pre-heat: 150°C to 200°C.
- Pre-heat Time: अधिकतम 120 सेकंड।
- शिखर तापमान: अधिकतम 260°C।
- Time Above Liquidus (at peak): Maximum 10 seconds. The device can withstand this profile a maximum of two times.
It is emphasized that the optimal profile depends on the specific PCB design, components, solder paste, and oven. Characterization for the specific application is recommended.
6.2 Hand Soldering (Soldering Iron)
यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- Iron Temperature: अधिकतम 300°C.
- सोल्डरिंग समय: प्रति पैड अधिकतम 3 सेकंड.
- आवृत्ति: थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए इसे केवल एक बार किया जाना चाहिए।
6.3 भंडारण की स्थितियाँ
सोल्डरबिलिटी और डिवाइस की अखंडता बनाए रखने के लिए उचित भंडारण महत्वपूर्ण है।
- सीलबंद पैकेज (नमी अवरोधक बैग): ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर भंडारित करें। मूल नमी-रोधी बैग में सिलिका जेल के साथ भंडारित करने पर शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
- खुला हुआ पैकेज: परिवेश का तापमान 30°C या 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। अपने मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को एक सप्ताह के भीतर IR-रीफ्लो किया जाना चाहिए (यह नमी संवेदनशीलता स्तर 3, MSL 3 के अनुरूप है)। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, सिलिका जेल युक्त एक सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन डेसिकेटर का उपयोग करें। एक सप्ताह से अधिक समय तक खुले में संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेकिंग की आवश्यकता होती है।
6.4 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का ही उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को सामान्य तापमान पर इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रसायन प्लास्टिक पैकेज या लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
7.1 ड्राइव सर्किट डिजाइन
एलईडी एक करंट-संचालित उपकरण है। सुसंगत चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से जब कई एलईडी समानांतर में उपयोग की जाती हैं, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में जुड़ा अपना स्वयं का करंट-सीमित रोकनेवाला होना चाहिए। रोकनेवाला मान (R) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF, जहां VF LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है वांछित करंट I पर।F. एक ही रेसिस्टर का उपयोग कई समानांतर LEDs के लिए अनुशंसित नहीं है, क्योंकि व्यक्तिगत V में भिन्नताएं होती हैं।F, जिससे करंट और इस प्रकार चमक में महत्वपूर्ण अंतर आ सकता है।
7.2 थर्मल मैनेजमेंट
हालांकि बिजली अपव्यय अपेक्षाकृत कम है (अधिकतम 75mW), उचित थर्मल डिज़ाइन एलईडी के जीवन को बढ़ाता है और स्थिर प्रकाश उत्पादन बनाए रखता है। अनुशंसित पीसीबी पैड लेआउट का उपयोग सुनिश्चित करने से एलईडी जंक्शन से गर्मी दूर ले जाने में मदद मिलती है। एलईडी को अधिकतम 30mA DC रेटिंग से कम धाराओं पर संचालित करने से जंक्शन तापमान कम होगा और दीर्घकालिक विश्वसनीयता में सुधार होगा।
7.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियाँ
एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज और वोल्टेज सर्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। अव्यक्त या विनाशकारी क्षति को रोकने के लिए हैंडलिंग सावधानियां आवश्यक हैं। डिवाइस को संभालते समय ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। सभी उपकरण, जिसमें वर्कस्टेशन और सोल्डरिंग आयरन शामिल हैं, को ठीक से ग्राउंडेड होना चाहिए।
8. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
8.1 टेप और रील विनिर्देश
LTST-C190KEKT मानक रूप से 8mm चौड़ी उभरी हुई वाहक टेप पर आपूर्ति की जाती है, जिसे 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है। यह पैकेजिंग स्वचालित हैंडलिंग के लिए ANSI/EIA-481 विनिर्देशों का अनुपालन करती है।
- प्रति रील मात्रा: 4000 टुकड़े।
- शेष माल के लिए न्यूनतम आदेश मात्रा (MOQ): 500 टुकड़े।
- Pocket Coverage: टेप पर खाली घटक पॉकेट्स को एक शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है।
- लापता घटक: एक रील पर लगातार लापता लैंप की अधिकतम स्वीकार्य संख्या दो है।
मशीन सेटअप और संगतता सत्यापन के लिए डेटाशीट में टेप पॉकेट और रील के विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं।
9. Technical Comparison and Differentiation
LTST-C190KEKT एक AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट के लिए अधिक चमकदार आउटपुट प्राप्त होता है। यह आमतौर पर प्रकाश आउटपुट और तरंगदैर्ध्य दोनों की बेहतर तापमान स्थिरता भी प्रदान करता है। 130-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल एक डिज़ाइन विकल्प है जो इसे संकीर्ण बीम वाले एलईडी से अलग करता है, जिससे यह क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था और स्टेटस संकेतकों के लिए आदर्श बन जाता है जिन्हें विस्तृत कोणों से दिखाई देने की आवश्यकता होती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
10.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
शिखर तरंगदैर्ध्य (λP): वह विशिष्ट तरंगदैर्ध्य जहां एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करती है। यह स्पेक्ट्रम से लिया गया एक भौतिक माप है।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): सीआईई रंग चार्ट से प्राप्त एक परिकलित मान जो मानव आँख द्वारा प्रकाश के अनुभव किए गए रंग से मेल खाता है। लाल एलईडी जैसे एकवर्णी स्रोत के लिए, वे अक्सर करीब होते हैं, लेकिन λd रंग विनिर्देश और बिनिंग के लिए उपयोग किया जाने वाला पैरामीटर है।
10.2 यदि मैं एलईडी को उसके विशिष्ट अग्र वोल्टेज पर संचालित करता हूं तो भी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर आवश्यक क्यों है?
अग्र वोल्टेज (VF) की एक सहनशीलता सीमा (1.7V से 2.5V) होती है। यदि आप एक स्थिर 2.0V लगाते हैं, तो 1.7V के कम VF वाला LED अत्यधिक करंट खींच सकता है, जबकि 2.5V के उच्च VF वाला LED बिल्कुल भी नहीं जल सकता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि VF तापमान बढ़ने के साथ घट जाता है। एक स्थिर वोल्टेज स्रोत थर्मल रनवे का कारण बन सकता है: जैसे एलईडी गर्म होती है, VF गिर जाता है, धारा बढ़ जाती है, जिससे अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है, V और गिरता है,F, विफलता तक। एक श्रृंखला रोकनेवाला (या, बेहतर, एक स्थिर धारा ड्राइवर) नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है, जिससे कार्य बिंदु स्थिर होता है।
10.3 क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक सिग्नल से चला सकता हूँ?
नं. इसे सीधे 3.3V या 5V डिजिटल आउटपुट पिन से जोड़ने पर LED के पार वह वोल्टेज लग जाएगा। एक सामान्य VF ~2.0V के साथ, अतिरिक्त वोल्टेज बहुत अधिक करंट प्रवाहित करेगा, जो केवल चिप और आउटपुट पिन के छोटे आंतरिक प्रतिरोध द्वारा सीमित होगा, संभवतः LED को तुरंत नष्ट कर देगा। वोल्टेज स्रोत से LED चलाते समय आपको हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए।
11. Practical Application Example
Scenario: Designing a multi-LED status indicator panel for a network router.
पैनल को पावर, इंटरनेट कनेक्शन, वाई-फाई एक्टिविटी आदि दर्शाने के लिए 5 लाल स्टेटस एलईडी की आवश्यकता है। सिस्टम 3.3V सप्लाई रेल का उपयोग करता है।
Design Steps:
1. ऑपरेटिंग करंट चुनें: I चुनेंF = 20mA, जो मानक परीक्षण स्थिति है और सुरक्षित संचालन क्षेत्र के भीतर अच्छी चमक प्रदान करती है।
2. प्रतिरोधक मान की गणना करें: अधिकतम VF का उपयोग करें डेटाशीट (2.5V) से एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए ताकि उच्च-VF वाले भागों में भी सभी LED जलें। R = (3.3V - 2.5V) / 0.020A = 40 ओम। निकटतम मानक मान 39 ओम या 43 ओम है।
3. रेसिस्टर में पावर जांचें: PR = IF2 * R = (0.02)2 * 39 = 0.0156W. एक मानक 1/10W (0.1W) रेसिस्टर इसके लिए पर्याप्त से अधिक है।
4. सर्किट लेआउट: पांच समान सर्किट लागू करें, प्रत्येक में एक LED और एक 39-ओम रेसिस्टर श्रृंखला में जुड़े हों, सभी 3.3V रेल और व्यक्तिगत माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन्स के बीच जुड़े हों जिन्हें आउटपुट के रूप में सेट किया गया है। एक पिन को LOW (0V) पर ड्राइव करने से सर्किट पूरा हो जाएगा और LED चालू हो जाएगी।
5. PCB डिज़ाइन: डेटाशीट से अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग करें। 20mA करंट के लिए पर्याप्त ट्रेस चौड़ाई सुनिश्चित करें।
12. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल परिचय
प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LEDs) अर्धचालक उपकरण हैं जो विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन नामक प्रक्रिया के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब अर्धचालक पदार्थ (इस मामले में, AlInGaP) के p-n जंक्शन पर एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट हो जाते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन एक होल के साथ पुनर्संयोजित होता है, तो यह चालन बैंड में एक उच्च ऊर्जा अवस्था से संयोजक बैंड में एक निम्न ऊर्जा अवस्था में गिरता है। ऊर्जा का अंतर एक फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में मुक्त होता है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जो यहाँ प्रयुक्त AlInGaP यौगिक का एक मौलिक गुण है, जिसके परिणामस्वरूप लाल प्रकाश का उत्सर्जन होता है।
13. Technology Trends
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग लगातार विकसित हो रहा है, जिसमें LTST-C190KEKT जैसे SMD एलईडी को प्रभावित करने वाले कई प्रमुख रुझान शामिल हैं। चमकदार प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) में वृद्धि के लिए निरंतर प्रयास हो रहा है, जो ऊर्जा दक्षता में सुधार करता है। लघुकरण अभी भी महत्वपूर्ण है, जो ऑप्टिकल प्रदर्शन को बनाए रखते हुए या सुधारते हुए छोटे पैकेज आकार की ओर धकेल रहा है। विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में बढ़ी हुई विश्वसनीयता और लंबे परिचालन जीवनकाल भी प्रमुख विकास लक्ष्य हैं। इसके अलावा, रंग और चमक के लिए सख्त बिनिंग सहनशीलता मानक बन रही है, ताकि उच्च-गुणवत्ता वाले डिस्प्ले और प्रकाश अनुप्रयोगों की मांग को पूरा किया जा सके जहां रंग स्थिरता सर्वोपरि है।
LED विनिर्देश शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने 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। |
| Viewing Angle | ° (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 प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित 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। |
| Forward Current | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए करंट मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम समय के लिए सहनीय शिखर धारा, मंद या चमकने के लिए उपयोग की जाती 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 है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 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) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला 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 स्थिरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | 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 परिवर्तित करता है, सफेद में मिश्रित करता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य 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 अनुसार 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 संबंधित निर्देशांक सीमा होती 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 | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | 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 प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |