1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ 0201 पैकेज आकार में एक लघु सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है और स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। एलईडी इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करके नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है, जिसमें इष्टतम प्रकाश उत्पादन के लिए वाटर-क्लियर लेंस लगा है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
इस एलईडी के प्राथमिक लाभों में इसका अत्यंत कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट, उच्च-मात्रा स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता, और लीड-फ्री इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्तता शामिल है। यह RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजरडस सब्सटेंसेज) अनुपालन को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके लक्षित अनुप्रयोग उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हैं, जिसमें स्टेटस इंडिकेटर्स, फ्रंट पैनल और कीपैड के लिए बैकलाइटिंग, दूरसंचार उपकरणों में सिग्नल ल्यूमिनेयर्स, ऑफिस ऑटोमेशन डिवाइसेज, घरेलू उपकरण और इंडोर साइनेज शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। इसका लघु आकार स्मार्टफोन, टैबलेट और वेयरेबल टेक्नोलॉजी जैसे पोर्टेबल उपकरणों में इसे विशेष रूप से मूल्यवान बनाता है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड मानक परीक्षण स्थितियों के तहत एलईडी की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत विवरण प्रदान 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 रेटिंग 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं। अधिकतम निरंतर DC फॉरवर्ड करंट (IF) 20 mA है। 100 mA का एक उच्चतर पीक फॉरवर्ड करंट स्वीकार्य है, लेकिन केवल पल्स्ड स्थितियों में 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1 ms की पल्स चौड़ाई के साथ। अधिकतम पावर डिसिपेशन 80 mW है। डिवाइस -40°C से +85°C के तापमान सीमा के भीतर संचालन के लिए रेटेड है और -40°C से +100°C के वातावरण में संग्रहीत किया जा सकता है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ Ta=25°C पर एक फॉरवर्ड करंट (IF) 20 mA के साथ मापी जाती हैं, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो। चमकदार तीव्रता (Iv) की विशिष्ट सीमा 90.0 mcd से 224.0 mcd तक होती है, जिसे CIE फोटोपिक आई-रिस्पांस कर्व से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2), जिसे उस पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जिस पर तीव्रता अपने अक्षीय मूल्य के आधे तक गिर जाती है, आमतौर पर 110 डिग्री होता है, जो एक विस्तृत व्यूइंग पैटर्न को इंगित करता है। पीक एमिशन वेवलेंथ (λp) 468 nm पर केंद्रित होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd), जो अनुभूत रंग को परिभाषित करता है, 465 nm से 475 nm तक होता है। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) लगभग 25 nm है। LED के माध्यम से 20 mA चलाने के लिए आवश्यक फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आमतौर पर 2.8 V और 3.8 V के बीच होता है। रिवर्स करंट (IR) 5V के रिवर्स वोल्टेज (VR) पर अधिकतम 10 μA निर्दिष्ट किया गया है; यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि डिवाइस रिवर्स बायस के तहत संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो रंग, चमक और विद्युतीय व्यवहार के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 Forward Voltage (VF) Binning
एलईडी को पांच वोल्टेज बिन (D7 से D11 तक) में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन 0.2 V की सीमा का प्रतिनिधित्व करता है, जो 2.8-3.0 V (D7) से शुरू होकर 3.6-3.8 V (D11) तक है। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.10 V है। यह बिनिंग स्थिर करंट-ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में मदद करती है, खासकर जब कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होते हैं।
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) बिनिंग
ल्यूमिनस आउटपुट को चार इंटेंसिटी बिन में वर्गीकृत किया गया है: Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), और S1 (180.0-224.0 mcd)। प्रत्येक इंटेंसिटी बिन की सहनशीलता ±11% है। यह एप्लिकेशन की चमक आवश्यकताओं के आधार पर चयन की अनुमति देता है, जिससे मल्टी-एलईडी ऐरे में दृश्य स्थिरता सुनिश्चित होती है।
3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (WD) बिनिंग
रंग (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) को दो बिनों के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है: AC (465.0-470.0 nm) और AD (470.0-475.0 nm)। प्रत्येक तरंगदैर्ध्य बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है। यह सख्त नियंत्रण उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जहां विशिष्ट रंग बिंदु या रंग मिश्रण की आवश्यकता होती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, स्पेक्ट्रल वितरण के लिए चित्र 1, व्यूइंग एंगल के लिए चित्र 5), उनके सामान्य निहितार्थों का यहां विश्लेषण किया गया है। फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V) विशेषता डायोड की विशिष्ट घातीय संबंध दर्शाएगी। निर्दिष्ट ऑपरेटिंग रेंज के भीतर चमकदार तीव्रता आम तौर पर फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। पीक एमिशन वेवलेंथ जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा नकारात्मक शिफ्ट प्रदर्शित कर सकती है, जिसका अर्थ है कि डिवाइस के गर्म होने पर ब्लू लाइट की तरंगदैर्ध्य बहुत थोड़ी कम हो सकती है। 110-डिग्री के चौड़े व्यूइंग एंगल वक्र से नियर-लैम्बर्टियन एमिशन पैटर्न का संकेत मिलता है, जो अच्छी ऑफ-एक्सिस दृश्यता प्रदान करता है।
5. मैकेनिकल और पैकेज सूचना
5.1 पैकेज आयाम
यह LED, EIA मानक 0201 पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करती है। मुख्य आयामों में शरीर की लंबाई 0.6 मिमी, चौड़ाई 0.3 मिमी और ऊंचाई 0.25 मिमी शामिल है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.2 मिमी हैं। पैकेज में सतह माउंटिंग के लिए दो एनोड/कैथोड टर्मिनल हैं।
5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड
विश्वसनीय सोल्डरिंग के लिए एक लैंड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। अनुशंसित पैड लेआउट इन्फ्रारेड या वेपर फेज़ रीफ्लो प्रक्रियाओं के लिए अनुकूलित है, जो उचित सोल्डर फिलेट गठन और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करता है। रीफ्लो के दौरान टॉम्बस्टोनिंग (एक छोर पर घटक का खड़ा होना) को रोकने के लिए इस पैटर्न का पालन करना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से इतने छोटे घटक के लिए।
5.3 पोलैरिटी पहचान
असेंबली के दौरान ध्रुवता का पालन किया जाना चाहिए। कैथोड की पहचान करने वाले विशिष्ट मार्किंग या आंतरिक डाई संरचना के लिए डेटाशीट से परामर्श लेना चाहिए। गलत ध्रुवता कनेक्शन LED को प्रकाशित होने से रोकेगा और अधिकतम रेटिंग से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
लीड-फ्री (Pb-free) प्रक्रियाओं के लिए J-STD-020B के अनुरूप एक सुझाई गई रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। मुख्य पैरामीटर में प्रीहीट ज़ोन (आमतौर पर 150-200°C, अधिकतम 120 सेकंड तक), 260°C से अधिक न होने वाले शिखर तापमान तक एक नियंत्रित रैंप, और प्रयुक्त सोल्डर पेस्ट के लिए उपयुक्त लिक्विडस से ऊपर का समय (TAL) शामिल हैं। शिखर तापमान पर कुल समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। इस बात पर जोर दिया गया है कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करती है, इसलिए बोर्ड-स्तरीय अभिलक्षणीकरण की सिफारिश की जाती है।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन की नोक का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और LED टर्मिनल के साथ संपर्क का समय केवल एक सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। अत्यधिक गर्मी सेमीकंडक्टर डाई या प्लास्टिक पैकेज को नुकसान पहुंचा सकती है।
6.3 भंडारण और हैंडलिंग की शर्तें
LED नमी के प्रति संवेदनशील हैं। जब उन्हें डिसिकेंट के साथ उनके मूल सीलबंद नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाता है, तो उन्हें ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर रखा जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार बैग खोलने के बाद, ≤30°C और ≤60% RH की स्थितियों में "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है। इस समय से अधिक एक्सपोज होने वाले कंपोनेंट्स को रीफ्लो से पहले अवशोषित नमी को हटाने के लिए एक बेकिंग प्रक्रिया (लगभग 60°C कम से कम 48 घंटे के लिए) की आवश्यकता होती है ताकि सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्निंग" या पैकेज क्रैकिंग को रोका जा सके।
6.4 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। कमरे के तापमान पर एलईडी को इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट या आक्रामक रसायनों के उपयोग से पैकेज सामग्री, लेंस या आंतरिक बॉन्ड्स को नुकसान पहुंच सकता है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
एलईडी स्वचालित असेंबली के लिए पैकेज्ड आपूर्ति की जाती हैं। इन्हें 12 मिमी चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप में लगाया जाता है। यह टेप एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक पूरी रील में 4000 टुकड़े होते हैं। एक पूरी रील से कम मात्रा के लिए, न्यूनतम पैक मात्रा 500 टुकड़े उपलब्ध है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विशिष्टताओं के अनुरूप है।
7.2 पार्ट नंबर व्याख्या
पार्ट नंबर में आमतौर पर प्रमुख विशेषताएं एन्कोड होती हैं। हालांकि पूर्ण नामकरण सम्मेलन स्वामित्व वाला हो सकता है, इसमें आम तौर पर पैकेज आकार (0201), रंग (ब्लू, "B" द्वारा इंगित), और संभावित रूप से प्रदर्शन बिन कोड शामिल होते हैं। सटीक उत्पाद की पहचान डेटाशीट हेडर में सूचीबद्ध पूर्ण पार्ट नंबर द्वारा की जाती है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
स्थिर और विश्वसनीय संचालन के लिए LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक स्थिर धारा स्रोत से चलाया जाना चाहिए। एक साधारण श्रृंखला प्रतिरोधक सबसे आम धारा-सीमित करने की विधि है। प्रतिरोधक मान (R) की गणना R = (Vsupply - VF) / IF के रूप में की जाती है, जहाँ VF डेटाशीट से अग्र वोल्टेज है (एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए अधिकतम मान का उपयोग करते हुए) और IF वांछित अग्र धारा है (उदाहरण के लिए, 20 mA)। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति और 3.8V के VF के साथ, R = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 Ω होगा। एक 62 Ω या 68 Ω मानक मान वाला प्रतिरोधक उपयुक्त होगा। सटीकता या बैटरी-चालित अनुप्रयोगों के लिए, समर्पित LED ड्राइवर ICs की सिफारिश की जाती है।
8.2 डिज़ाइन विचार और टिप्पणियाँ
तापीय प्रबंधन: हालांकि शक्ति अपव्यय कम है (अधिकतम 80 mW), पैड के आसपास पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र सुनिश्चित करने से गर्मी नष्ट करने में मदद मिलती है, जिससे LED की दक्षता और दीर्घायु बनी रहती है, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण में।
ESD Protection: सभी अर्धचालक उपकरणों की तरह, LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
Optical Design: वाटर-क्लियर लेंस एक चमकीला पॉइंट सोर्स प्रदान करता है। विसरित या आकारित प्रकाश उत्पादन के लिए, बाहरी लाइट गाइड, डिफ्यूज़र या लेंस को उत्पाद आवास में शामिल किया जा सकता है।
करंट डिरेटिंग: एलईडी को अधिकतम रेटिंग से कम करंट (जैसे, 20 mA के बजाय 15 mA) पर संचालित करने से इसके संचालन जीवनकाल में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है और थर्मल स्ट्रेस कम हो सकता है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
0201 पैकेज वाणिज्यिक रूप से उपलब्ध सबसे छोटे SMD LED फुटप्रिंट्स में से एक का प्रतिनिधित्व करता है, जो अति-लघुकृत डिजाइनों के लिए 0402 या 0603 पैकेजों पर एक महत्वपूर्ण आकार लाभ प्रदान करता है। InGaN प्रौद्योगिकी के उपयोग से उच्च-दक्षता वाला नीला प्रकाश उत्सर्जन प्राप्त होता है। 110-डिग्री के चौड़े व्यूइंग एंगल और एक स्पष्ट लेंस का संयोजन इसे संकीर्ण-कोण या फैलाव लेंस वाले वेरिएंट से अलग करता है, जिससे यह व्यापक दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है। मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल के साथ इसकी अनुकूलता इसे आधुनिक, RoHS-अनुपालन विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संरेखित करती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन सावधानीपूर्वक डिज़ाइन की आवश्यकता है। चूंकि फॉरवर्ड वोल्टेज (2.8-3.8V) आपूर्ति वोल्टेज के करीब है, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का मान बहुत छोटा होगा, जिससे करंट VF और Vsupply में भिन्नता के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हो जाएगा। 3.3V रेल से स्थिर संचालन के लिए एक समर्पित लो-ड्रॉपआउट कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर की सिफारिश की जाती है।
प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) LED के वर्णक्रमीय आउटपुट वक्र में उच्चतम बिंदु पर तरंगदैर्ध्य है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) एक परिकलित मान है जो शुद्ध एकवर्णी प्रकाश की एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो मानव आँख को समान रंग का प्रतीत होगा। रंग बोध और मिलान के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।
Q: यदि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए नहीं है, तो रिवर्स करंट स्पेसिफिकेशन क्यों होता है?
A: रिवर्स करंट (IR) एक नियंत्रित 5V रिवर्स बायस के तहत परीक्षण किया गया एक लीकेज स्पेसिफिकेशन है। यह एक गुणवत्ता और पैरामीटर परीक्षण है, न कि एक ऑपरेटिंग कंडीशन। सर्किट में रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।
Q: ऑर्डर करते समय बिन कोड्स की व्याख्या कैसे करें?
A: आप वांछित VF, IV, और WD बिन कोड्स (जैसे, D9, R2, AC) निर्दिष्ट कर सकते हैं ताकि आपको अपने एप्लिकेशन के लिए कसकर समूहीकृत विशेषताओं वाले LEDs प्राप्त हों, हालांकि इससे उपलब्धता और लागत प्रभावित हो सकती है।
11. Practical Design and Usage Case
केस: वियरेबल डिवाइस पीसीबी पर स्थिति संकेतक
एक डिज़ाइनर एक कॉम्पैक्ट फिटनेस ट्रैकर बना रहा है। बोर्ड स्पेस अत्यंत सीमित है। ब्लूटूथ पेयरिंग स्थिति और कम बैटरी दर्शाने के लिए एक नीली एलईडी की आवश्यकता है। न्यूनतम फुटप्रिंट के कारण 0201 एलईडी का चयन किया गया है। पर्याप्त दृश्यता के लिए डिज़ाइनर तीव्रता बिन आर1 (112-140 एमसीडी) चुनता है। एलईडी को सिस्टम माइक्रोकंट्रोलर के एक जीपीआईओ पिन के माध्यम से एक 100Ω श्रृंखला रोकनेवाला (3.0V बैटरी और विशिष्ट VF के लिए गणना की गई) द्वारा संचालित किया जाता है। पीसीबी लेआउट अनुशंसित पैड ज्यामिति का पालन करता है। असेंबली के दौरान, निर्माता प्रदान किए गए लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करता है। नमी-संवेदनशील घटकों को उपयोग से पहले बेक किया जाता है क्योंकि रील खोलने के बाद पीसीबी को एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहीत किया गया था। अंतिम उत्पाद में एक विश्वसनीय, चमकीला स्थिति संकेतक है जो न्यूनतम स्थान और शक्ति का उपभोग करता है।
12. Principle of Operation Introduction
एलईडी एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश का रंग (तरंगदैर्ध्य) अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होता है। यह विशिष्ट एलईडी इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) यौगिक अर्धचालक का उपयोग करती है, जिसमें नीले प्रकाश उत्सर्जन के अनुरूप बैंडगैप होता है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस अर्धचालक डाई को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देता है।
13. Technology Trends
संकेतक और बैकलाइट एलईडी में प्रवृत्ति आगे लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता (प्रति विद्युत शक्ति इकाई अधिक प्रकाश उत्पादन, जिसे लुमेन प्रति वाट में मापा जाता है), और उच्च विश्वसनीयता की ओर बनी हुई है। पैकेज डिज़ाइन थर्मल प्रदर्शन में सुधार के लिए विकसित हो रहे हैं, जिससे छोटे पैकेजों में उच्च ड्राइव धाराएं संभव हो रही हैं। तापमान और जीवनकाल पर तरंगदैर्ध्य स्थिरता में भी निरंतर विकास जारी है। उन्नत अर्धचालक सामग्री और एपिटैक्सियल विकास तकनीकों को अपनाने से रंग बिंदुओं पर सख्त नियंत्रण और लगातार छोटे चिप आकार से उच्च चमक प्राप्त करना संभव हो रहा है। एकीकरण, जैसे कि एलईडी पैकेज के भीतर ही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या सुरक्षा डायोड को शामिल करना, सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाने और बोर्ड स्थान बचाने के लिए एक और प्रवृत्ति है।
LED Specification Terminology
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली का प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला 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, उच्च मांग वाले स्थानों जैसे मॉल, संग्रहालयों 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। | एक ही बैच के एलईडी में समान 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 | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम समय 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। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील 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 अवधारणा 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, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद में मिलाता 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 कंटेंट | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | 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 | 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 आदि। | 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 | लुमेन 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 | 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 | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट 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 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। |