विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ
- 2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और तापीय प्रबंधन
- 2.3 Reliability and Robustness Specifications
- 3. Performance Curve Analysis
- 3.1 Forward Current vs. Forward Voltage (IV Curve)
- 3.2 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
- 3.3 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान
- 3.4 वर्णिकता विस्थापन बनाम धारा और तापमान
- 3.5 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व
- 3.6 परमिसिबल पल्स हैंडलिंग कैपेबिलिटी
- 3.7 स्पेक्ट्रल वितरण
- 4. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
- 4.1 Luminous Flux Binning
- 4.2 Color Binning
- 5. Mechanical, Assembly, and Packaging Information
- 5.1 Mechanical Dimensions and Polarity
- 5.2 Recommended Soldering Pad Layout
- 5.3 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
- 5.4 पैकेजिंग जानकारी
- 6. अनुप्रयोग दिशानिर्देश और डिजाइन विचार
- 6.1 प्राथमिक अनुप्रयोग: ऑटोमोटिव एक्सटीरियर लाइटिंग
- 6.2 ड्राइवर सर्किट डिजाइन
- 6.3 थर्मल मैनेजमेंट डिज़ाइन
- 6.4 Optical Design
- 6.5 Precautions for Use
- 7. ऑर्डरिंग जानकारी और पार्ट नंबर डिकोडिंग
- 8. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 9. Frequently Asked Questions (FAQ) Based on Technical Parameters
- 10. Operational Principles and Technology Trends
- 10.1 Basic Operating Principle
- 10.2 उद्योग रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
XI3030-PA3501H-AM एक उच्च-प्रदर्शन, सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जिसे मुख्य रूप से मांग वाले ऑटोमोटिव बाह्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक स्थिर एम्बर रंग आउटपुट उत्पन्न करने के लिए फॉस्फर रूपांतरण तकनीक का उपयोग करता है। यह डिवाइस एक ईएमसी (एपॉक्सी मोल्डिंग कंपाउंड) पैकेज प्लेटफॉर्म पर निर्मित है, जो मानक प्लास्टिक पैकेजों की तुलना में बेहतर विश्वसनीयता और थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है। इसके मुख्य लाभों में 350mA की मानक ड्राइव धारा पर 83 लुमेन का उच्च विशिष्ट चमकदार प्रवाह, उत्कृष्ट प्रकाश वितरण के लिए 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल और ऑटोमोटिव डिस्क्रीट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए कठोर AEC-Q102 मानक के लिए योग्य मजबूत निर्माण शामिल है। लक्षित बाजार सीधे तौर पर ऑटोमोटिव प्रकाश डिजाइनरों और निर्माताओं पर केंद्रित है, विशेष रूप से ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जैसे टर्न सिग्नल और अन्य बाहरी सिग्नल कार्य जहां विश्वसनीयता, रंग स्थिरता और चमक महत्वपूर्ण हैं।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ
मुख्य परिचालन मापदंडों को एक मानक परीक्षण स्थिति के तहत परिभाषित किया गया है, जहाँ अग्र धारा (IF) 350mA है। विशिष्ट दीप्त फ्लक्स (IV) 83 लुमेन है, जिसमें निर्दिष्ट न्यूनतम 70 lm और अधिकतम 100 lm है, जो 8% माप सहनशीलता को ध्यान में रखता है। अग्र वोल्टेज (VF) आमतौर पर 3.1V मापता है, इस धारा पर न्यूनतम 2.5V से लेकर अधिकतम 3.5V तक होता है। यह पैरामीटर थर्मल प्रबंधन और ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। प्रमुख वर्णिकता निर्देशांक CIE x = 0.575 और CIE y = 0.415 हैं, जो इसे ±0.005 की सहनशीलता के साथ रंग स्पेक्ट्रम के एम्बर क्षेत्र में स्थापित करते हैं। देखने का कोण, जिसे वह कोण परिभाषित किया जाता है जहां दीप्त तीव्रता अपने शिखर मूल्य के आधे तक गिर जाती है, पूरे 120 डिग्री का होता है।
2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और तापीय प्रबंधन
दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, डिवाइस को इसकी पूर्ण अधिकतम रेटिंग से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए। अधिकतम निरंतर अग्र धारा 500 mA है। अधिकतम शक्ति क्षय (Pd) 1750 mW पर रेटेड है। जंक्शन तापमान (Tj) कभी भी 150°C से अधिक नहीं होनी चाहिए। संचालन परिवेश तापमान सीमा -40°C से +125°C तक निर्दिष्ट है। थर्मल प्रबंधन एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार है। डेटाशीट दो थर्मल प्रतिरोध मान प्रदान करती है: एक वास्तविक थर्मल प्रतिरोध (Rth JS real) 12.9 K/W का और एक विद्युत थर्मल प्रतिरोध (Rth JS el) of 10.8 K/W, both measured from the junction to the solder point. The lower electrical value is typically used for design calculations as it is derived from the temperature-sensitive electrical parameter (TSEP) method. Proper heatsinking is essential to maintain the junction temperature within safe limits, especially at higher drive currents.
2.3 Reliability and Robustness Specifications
The LED is designed for harsh environments. It features Electrostatic Discharge (ESD) protection up to 8 kV (Human Body Model), which is essential for handling during assembly. It is compliant with RoHS and REACH environmental directives. Furthermore, it possesses sulfur robustness, a critical feature for automotive applications where sulfur-containing gases from exhausts and other sources can corrode silver-plated components. The Moisture Sensitivity Level (MSL) is rated at Level 2, indicating it can be stored for up to one year at ≤30°C/60% RH before requiring baking prior to reflow soldering.
3. Performance Curve Analysis
3.1 Forward Current vs. Forward Voltage (IV Curve)
IV वक्र अग्र धारा और अग्र वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है, जो डायोड के लिए विशिष्ट है। 350mA पर, वोल्टेज लगभग 3.1V के आसपास केंद्रित होता है। डिजाइनर इस वक्र का उपयोग उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किटरी चुनने और बिजली की खपत (V * I) का अनुमान लगाने के लिए करते हैं।F * IF).
3.2 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव करंट के साथ प्रकाश आउटपुट कैसे बदलता है। हालांकि आउटपुट करंट के साथ बढ़ता है, यह पूरी तरह से रैखिक नहीं है, और उच्च करंट पर बढ़े हुए थर्मल प्रभावों और ड्रूप के कारण दक्षता आमतौर पर कम हो जाती है। यह वक्र डिजाइनरों को वांछित चमक को दक्षता और थर्मल लोड के विरुद्ध संतुलित करने में मदद करता है।
3.3 रिलेटिव ल्यूमिनस फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान
यह एप्लिकेशन डिजाइन के लिए सबसे महत्वपूर्ण ग्राफ़ में से एक है। यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे कम होता है। LED की दक्षता तापमान के व्युत्क्रमानुपाती होती है। XI3030 के लिए, प्रकाश आउटपुट T के साथ घटता है।j 25°C से ऊपर बढ़ जाता है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा पर, विशेष रूप से गर्म ऑटोमोटिव वातावरण में, लगातार चमक बनाए रखने के लिए प्रभावी थर्मल डिज़ाइन अत्यंत महत्वपूर्ण है।
3.4 वर्णिकता विस्थापन बनाम धारा और तापमान
दो ग्राफ रंग निर्देशांक (ΔCIE x, ΔCIE y) में बदलाव का विवरण देते हैं। एक स्थिर तापमान पर फॉरवर्ड करंट के सापेक्ष बदलाव दिखाता है, और दूसरा स्थिर करंट (350mA) पर जंक्शन तापमान के सापेक्ष बदलाव दिखाता है। ये बदलाव आम तौर पर छोटे होते हैं लेकिन सख्त रंग स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में इन पर विचार किया जाना चाहिए। एम्बर रंग बिंदु अपेक्षाकृत स्थिर है, लेकिन डिजाइनरों को यह सत्यापित करना चाहिए कि उनके विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए बदलाव स्वीकार्य सीमा के भीतर रहें।
3.5 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व
यह कर्व सोल्डर पैड पर मापे गए तापमान के आधार पर अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट निर्धारित करती है। जैसे-जैसे पैड का तापमान बढ़ता है, अधिकतम सुरक्षित करंट कम होता जाता है। उदाहरण के लिए, अधिकतम रेटेड सोल्डर पैड तापमान 125°C पर, अधिकतम अनुमत निरंतर करंट 500mA है। 50mA से कम पर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है। अंतिम अनुप्रयोग में सुरक्षित संचालन स्थितियों का निर्धारण करने के लिए यह ग्राफ आवश्यक है।
3.6 परमिसिबल पल्स हैंडलिंग कैपेबिलिटी
यह ग्राफ एलईडी की अधिकतम डीसी रेटिंग से अधिक अल्प अवधि के करंट पल्स को संभालने की क्षमता को परिभाषित करता है। यह विभिन्न ड्यूटी साइकिल (D) के लिए पल्स करंट (IF) को पल्स समय (tp) के विरुद्ध आलेखित करता है। बहुत कम ड्यूटी साइकिल पर अत्यंत संक्षिप्त पल्स (जैसे, माइक्रोसेकंड) के लिए, एलईडी 500mA से काफी अधिक करंट सहन कर सकती है। यह सिग्नलिंग में कभी-कभी उपयोग की जाने वाली पल्स्ड ऑपरेशन योजनाओं से प्रासंगिक है।
3.7 स्पेक्ट्रल वितरण
सापेक्ष वर्णक्रमीय शक्ति वितरण ग्राफ तरंगदैर्ध्य के पार उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाता है। एक फॉस्फर-परिवर्तित एम्बर एलईडी के रूप में, स्पेक्ट्रम में आमतौर पर नीले या निकट-पराबैंगनी पंप एलईडी से एक प्राथमिक शिखर और फॉस्फर से पीले/एम्बर क्षेत्र में एक व्यापक द्वितीयक शिखर होगा। सटीक आकार अवलोकित रंग और कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) को परिभाषित करता है, हालांकि सिग्नल लाइटिंग के लिए CRI कम महत्वपूर्ण है।
4. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
डेटाशीट एलईडी को उनके प्रकाशमितीय और वर्णमितीय प्रदर्शन के आधार पर वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग संरचना की रूपरेखा प्रस्तुत करती है, जो एक उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करती है।
4.1 Luminous Flux Binning
चमकदार प्रवाह को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (जैसे, E1, F2, J5, K3) का उपयोग करके बिन किया जाता है। प्रत्येक बिन लुमेन में न्यूनतम और अधिकतम चमकदार प्रवाह सीमा को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, बिन F6 60 से 70 एलएम को कवर करता है, जबकि बिन K1 225 से 250 एलएम को कवर करता है। XI3030-PA3501H-AM, जिसकी विशिष्ट चमकदार प्रवाह 83 एलएम है, एक विशिष्ट फ्लक्स बिन में आएगी (संभवतः F7 से F8 या J1 रेंज के आसपास, हालाँकि इस पार्ट नंबर के लिए सटीक बिन प्रदत्त अंश में निर्दिष्ट नहीं है)। यह डिजाइनरों को गारंटीकृत न्यूनतम चमक वाले पार्ट्स का चयन करने की अनुमति देता है।
4.2 Color Binning
रंग को ECE (इकोनॉमिक कमीशन फॉर यूरोप) फॉस्फर येलो बिन संरचना के अनुसार बिन किया जाता है। प्रदत्त चार्ट दो प्राथमिक बिन दिखाता है: YA और YB, जिन्हें CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर एक चतुर्भुज क्षेत्र द्वारा परिभाषित किया गया है। इस LED के लक्ष्य निर्देशांक (x=0.575, y=0.415) YB बिन के भीतर या उसके निकट आते हैं। बिनिंग यह सुनिश्चित करती है कि एक बैच के सभी LED एक सख्ती से नियंत्रित रंग क्षेत्र के भीतर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां कई LED एक साथ उपयोग किए जाते हैं और उनका पूर्णतः मेल खाना आवश्यक होता है।
5. Mechanical, Assembly, and Packaging Information
5.1 Mechanical Dimensions and Polarity
LED एक मानक 3030 फुटप्रिंट (लगभग 3.0mm x 3.0mm) का उपयोग करता है। सटीक ऊंचाई और सहनशीलताओं के साथ विस्तृत आयामी चित्र "Mechanical Dimension" अनुभाग में मिलेगा। घटक पर एक ध्रुवता चिह्न होगा, आमतौर पर पैकेज पर एक कैथोड संकेतक (जैसे, एक खांचा, एक बिंदु, या एक हरा चिह्न)। संचालन के लिए प्लेसमेंट के दौरान सही अभिविन्यास आवश्यक है।
5.2 Recommended Soldering Pad Layout
पीसीबी डिजाइन के लिए एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। इसमें थर्मल पैड और विद्युत संपर्क पैड का आकार और आकृति शामिल है। इस अनुशंसा का पालन करने से उचित सोल्डर जोड़ निर्माण, पीसीबी को अच्छा ताप स्थानांतरण सुनिश्चित होता है, और टॉम्बस्टोनिंग या अन्य असेंबली दोषों को रोका जाता है।
5.3 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
यह डिवाइस 260°C के पीक तापमान पर 30 सेकंड तक रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेटेड है। एक विशिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल (समय बनाम तापमान) की सिफारिश की जाती है, जो आमतौर पर MSL2 घटकों के लिए IPC/JEDEC J-STD-020 दिशानिर्देशों का पालन करती है। इस प्रोफाइल में प्रीहीट, सोक, रीफ्लो (लिक्विडस से ऊपर समय, TAL, और पीक तापमान के साथ), और कूलिंग चरण शामिल हैं। इस प्रोफाइल का पालन करने से LED पैकेज और आंतरिक डाई को थर्मल क्षति से बचाया जाता है।
5.4 पैकेजिंग जानकारी
एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति की जाती हैं। पैकेजिंग विवरण में रील के आयाम, टेप की चौड़ाई, पॉकेट अंतराल और टेप पर घटकों की अभिविन्यास शामिल हैं। यह जानकारी असेंबली उपकरण को कॉन्फ़िगर करने के लिए आवश्यक है।
6. अनुप्रयोग दिशानिर्देश और डिजाइन विचार
6.1 प्राथमिक अनुप्रयोग: ऑटोमोटिव एक्सटीरियर लाइटिंग
प्राथमिक और स्पष्ट रूप से बताया गया अनुप्रयोग ऑटोमोटिव एक्सटीरियर लाइटिंग है, जिसमें टर्निंग लाइट्स (टर्न सिग्नल) एक विशिष्ट उदाहरण के रूप में दिए गए हैं। इसकी AEC-Q102 योग्यता, विस्तृत तापमान सीमा, सल्फर रोबस्टनेस और उच्च चमक इसे अन्य बाहरी कार्यों जैसे डेटाइम रनिंग लाइट्स (DRLs), पोजिशन लाइट्स और साइड मार्कर लाइट्स के लिए उपयुक्त बनाती है, जहां एम्बर रंग की आवश्यकता होती है।
6.2 ड्राइवर सर्किट डिजाइन
LED वर्तमान-संचालित उपकरण हैं। स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए एक स्थिर-धारा ड्राइवर अनिवार्य है। ड्राइवर को वांछित धारा (जैसे, विशिष्ट विनिर्देशों के लिए 350mA) प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, जबकि एप्लिकेशन के थर्मल वातावरण के आधार पर पूर्ण अधिकतम रेटिंग और करंट डीरेटिंग कर्व का सम्मान किया जाना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज भिन्नता (2.5V से 3.5V) को ड्राइवर के कम्प्लायंस वोल्टेज में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
6.3 थर्मल मैनेजमेंट डिज़ाइन
इस बात को कितना भी महत्व दिया जाए, कम है। PCB को हीटसिंक के रूप में कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। इसमें LED के थर्मल पैड के नीचे पर्याप्त थर्मल वाया वाले बोर्ड का उपयोग करना शामिल है, जो आंतरिक ग्राउंड प्लेन या समर्पित कॉपर पूर से जुड़ा हो। उच्च-शक्ति या उच्च-परिवेश-तापमान वाले अनुप्रयोगों में, एक बाहरी हीटसिंक की आवश्यकता हो सकती है। लक्ष्य सोल्डर पैड (Ts) से जंक्शन (Tj) तक तापमान वृद्धि को सूत्र का उपयोग करके न्यूनतम करना है: Tj = Ts + (Rth JS * Power). Power is calculated as VF * IF.
6.4 Optical Design
120-डिग्री व्यूइंग एंगल एक लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन एमिशन पैटर्न है। ऑटोमोटिव लाइटिंग में बीम को रेगुलेटरी स्टैंडर्ड्स (जैसे, ECE, SAE) के अनुसार शेप करने के लिए सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर्स) का लगभग हमेशा उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल डिज़ाइनर को LED के स्पेशियल इंटेंसिटी डिस्ट्रीब्यूशन, साइज़ और कलर यूनिफॉर्मिटी पर विचार करना चाहिए।
6.5 Precautions for Use
सामान्य सावधानियों में शामिल हैं: लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना, लेंस सतह के संदूषण को रोकना, ESD-सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करना, और यह सुनिश्चित करना कि सोल्डरिंग प्रक्रिया निर्दिष्ट प्रोफ़ाइल से अधिक न हो। भंडारण MSL2 रेटिंग के अनुसार शुष्क, नियंत्रित वातावरण में होना चाहिए।
7. ऑर्डरिंग जानकारी और पार्ट नंबर डिकोडिंग
पार्ट नंबर XI3030-PA3501H-AM संभवतः एक कंपनी-विशिष्ट कोडिंग प्रणाली का अनुसरण करता है। एक विशिष्ट विवरण इस प्रकार हो सकता है: XI (श्रृंखला/प्लेटफ़ॉर्म), 3030 (पैकेज आकार), PA (फॉस्फर-परिवर्तित एम्बर), 3501 (यह फ्लक्स/रंग बिन या ड्राइव करंट से संबंधित हो सकता है), H (यह उच्च चमक या विशेष सुविधा का संकेत दे सकता है), AM (संभवतः एम्बर). "ऑर्डरिंग इनफॉर्मेशन" सेक्शन में उपलब्ध विकल्पों (जैसे, विभिन्न फ्लक्स बिन, रंग बिन, टेप और रील स्पेसिफिकेशन) और ऑर्डर कोड में उन्हें कैसे निर्दिष्ट करें, का विवरण होगा।
8. तकनीकी तुलना और विभेदन
While a direct comparison requires competitor data, key differentiators of this LED can be inferred from its specs: EMC Package: मानक PPA (पॉलीफ्थैलामाइड) या PCT प्लास्टिक की तुलना में बेहतर थर्मल प्रदर्शन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता (पीलेपन, नमी के प्रति प्रतिरोध) प्रदान करता है, विशेष रूप से उच्च-तापमान ऑटोमोटिव वातावरण में। AEC-Q102 योग्यता: यह ऑटोमोटिव-ग्रेड एलईडी के लिए एक अनिवार्य आवश्यकता है, जिसमें तापमान चक्रण, आर्द्रता, उच्च-तापमान संचालन और सोल्डर ऊष्मा प्रतिरोध के लिए कठोर तनाव परीक्षण शामिल हैं। सभी 3030 एलईडी में यह योग्यता नहीं होती है। सल्फर रोबस्टनेस: संक्षारक वातावरण के संपर्क में आने वाले ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विभेदक। उच्च फ्लक्स घनत्व: 3030 पैकेज से 83 लुमेन एक उच्च-दक्षता समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जो किसी दिए गए प्रकाश आउटपुट के लिए छोटे ऑप्टिक्स या कम बिजली खपत की अनुमति देता है।
9. Frequently Asked Questions (FAQ) Based on Technical Parameters
Q: Can I drive this LED at 500mA continuously?
A: You can, but only if you can guarantee the solder pad temperature remains at or below 25°C (see derating curve). In a real-world application with elevated temperatures, you must derate the current. At a more typical pad temperature of 85°C, the maximum allowed current is significantly lower. Always design using the derating curve.
Q: वास्तविक और विद्युत तापीय प्रतिरोध में क्या अंतर है?
A: वास्तविक तापीय प्रतिरोध (12.9 K/W) एक भौतिक तापमान सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है। विद्युत तापीय प्रतिरोध (10.8 K/W) की गणना तापमान के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज में परिवर्तन से की जाती है, यह एक ऐसी विधि है जो अधिक सटीक हो सकती है लेकिन माप की स्थितियों के प्रति संवेदनशील है। रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, उच्च मान (12.9 K/W) का उपयोग करें।
Q: तापमान और धारा पर एम्बर रंग कितना स्थिर है?
A: प्रदान किए गए ग्राफ़ परिवर्तन दर्शाते हैं। ΔCIE x और y मान संचालन सीमा में अपेक्षाकृत छोटे हैं। अधिकांश ऑटोमोटिव सिग्नलिंग अनुप्रयोगों के लिए, यह परिवर्तन स्वीकार्य है और नियामक रंग सीमाओं के भीतर है। अत्यधिक रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, सिस्टम को उसकी चरम संचालन स्थितियों पर अभिलक्षित किया जाना चाहिए।
Q: क्या LED के ऊपर लेंस या सिलिकॉन कवर आवश्यक है?
A: हालांकि LED में एक प्राथमिक लेंस होता है, अधिकांश ऑटोमोटिव बाहरी अनुप्रयोगों को बीम आकार देने और फोटोमेट्रिक नियमों को पूरा करने के लिए द्वितीयक प्रकाशिकी की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, अतिरिक्त पर्यावरणीय सुरक्षा (पानी, धूल, रसायनों के विरुद्ध) और प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाने के लिए अक्सर एक द्वितीयक सिलिकॉन लेंस या पॉटिंग कंपाउंड का उपयोग किया जाता है।
10. Operational Principles and Technology Trends
10.1 Basic Operating Principle
यह एक फॉस्फर-परिवर्तित एम्बर LED है। इसके केंद्र में एक अर्धचालक चिप (आमतौर पर InGaN आधारित) होती है जो फॉरवर्ड बायस्ड होने पर नीले या निकट-पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह प्राथमिक प्रकाश सीधे उत्सर्जित नहीं होता है। बल्कि, यह पैकेज के अंदर जमी हुई फॉस्फर सामग्री की एक परत से टकराता है। फॉस्फर उच्च-ऊर्जा वाले नीले/पराबैंगनी फोटॉनों को अवशोषित करता है और लंबी, निम्न-ऊर्जा तरंग दैर्ध्य पर, मुख्य रूप से पीले/एम्बर क्षेत्र में, प्रकाश का पुनः उत्सर्जन करता है। किसी भी अपरिवर्तित नीले प्रकाश और व्यापक पीले फॉस्फर उत्सर्जन के संयोजन से दिखने वाला एम्बर रंग प्राप्त होता है। सटीक फॉस्फर संरचना ही सटीक रंग निर्देशांक (x=0.575, y=0.415) निर्धारित करती है।
10.2 उद्योग रुझान
The automotive LED lighting market trends towards: Higher Efficiency (lm/W): वाहन पर विद्युत भार को कम करना। बढ़ी हुई शक्ति घनत्व: छोटे पैकेजों से अधिक प्रकाश, जिससे स्लीकर लैंप डिज़ाइन संभव होते हैं। उन्नत विश्वसनीयता: EMC जैसे पैकेजों के कारण, कठोर परिस्थितियों में लंबी आयु। स्मार्ट लाइटिंग: एडेप्टिव ड्राइविंग बीम (ADB) और संचार (Li-Fi, हालांकि इस उत्पाद के लिए नहीं) के लिए सेंसर और नियंत्रणों के साथ एकीकरण। रंग समंजन: हालांकि यह एक निश्चित-रंग वाला LED है, आंतरिक और अनुकूली बाह्य प्रकाश व्यवस्था के लिए बहु-रंग या समंजनीय-श्वेत LED के लिए रुझान मौजूद हैं। XI3030-PA3501H-AM उच्च विश्वसनीयता, दक्षता और प्रदर्शन के लिए रुझानों के साथ संरेखित है, जो एक मजबूत पैकेज में है जो विकसित हो रहे ऑटोमोटिव परिदृश्य के लिए उपयुक्त है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप 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 उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | डिज़ाइन 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 LED संचालन के लिए वर्तमान मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, मंदन या चमकाने के लिए प्रयुक्त। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, 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, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक प्रबल ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज 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। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मीट्रिक | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य 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) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक की बचत को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री 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। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और 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। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| 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 आदि। | 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 | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | 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 | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट मेथड्स को कवर 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 की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |