सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. मुख्य विशेषताएं और अनुपालन
- 3. लक्षित अनुप्रयोग
- 4. पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 5. Electro-Optical Characteristics
- 6. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 6.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग
- 6.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 6.3 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंग
- 7. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 7.1 पैकेज आयाम
- 7.2 ध्रुवीयता पहचान
- 8. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
- 8.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 8.2 हैंड सोल्डरिंग
- 8.3 पुनर्कार्य और मरम्मत
- 9. भंडारण एवं संचालन संबंधी सावधानियाँ
- 9.1 आर्द्रता संवेदनशीलता
- 9.2 स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD) सुरक्षा
- 10. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 10.1 टेपिंग एवं रील विनिर्देश
- 10.2 लेबल सूचना
- 11. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
- 11.1 रेट लिमिटिंग डिज़ाइन
- 11.2 Thermal Management
- 11.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 12. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 13. सामान्य प्रश्नोत्तर (FAQ)
- 13.1 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- 13.2 क्या मैं इस LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
- 13.3 यह घटक कितनी बार रिफ्लो सोल्डरिंग का सामना कर सकता है?
- 13.4 क्या यह LED ऑटोमोटिव या मेडिकल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?
- 14. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 15. कार्य सिद्धांत
- 16. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
42-21A एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट ब्लू एलईडी है, जो उच्च विश्वसनीयता और कुशल असेंबली की मांग वाले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस InGaN चिप तकनीक का उपयोग करता है, जो 468 nm की विशिष्ट प्रमुख तरंगदैर्ध्य के साथ नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। इसका मुख्य लाभ इसका मिनिएचर पैकेज आकार है, जो पारंपरिक लीड फ्रेम एलईडी की तुलना में पीसीबी आकार को काफी कम कर सकता है और उच्च पैकेजिंग घनत्व प्राप्त कर सकता है, जो सीधे अंतिम उपकरणों के लघुरूपण में योगदान देता है। यह डिवाइस 8mm टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटी जाती है, और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली लाइनों के साथ पूर्ण संगतता प्रदान करती है, जिससे बड़े पैमाने पर निर्माण प्रक्रिया सरल हो जाती है।
2. मुख्य विशेषताएं और अनुपालन
यह एलईडी समकालीन डिजाइन और निर्माण के लिए महत्वपूर्ण कई विशेषताओं को एकीकृत करता है:
- 8mm टेप और रील पैकेजिंग, 7-इंच रील के लिए उपयुक्त, स्वचालित असेंबली के लिए अनुकूलित।
- इन्फ्रारेड (IR) और वेपर फेज रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत।
- मोनोक्रोम (नीला) प्रकार के रूप में निर्मित।
- लीड-मुक्त (Pb-free) घटक के रूप में निर्मित।
- उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है।
- यूरोपीय संघ के REACH विनियमन आवश्यकताओं के अनुरूप है।
- हैलोजन मुक्त के रूप में वर्गीकृत, ब्रोमीन (Br) सामग्री 900 ppm से कम, क्लोरीन (Cl) सामग्री 900 ppm से कम, और Br+Cl की कुल सामग्री 1500 ppm से कम।
3. लक्षित अनुप्रयोग
42-21A LED विभिन्न संकेतक लैंप और बैकलाइट कार्यों के लिए उपयुक्त है, जिसमें शामिल हैं:
- ऑटोमोटिव डैशबोर्ड और स्विच की बैकलाइटिंग।
- टेलीफोन, फैक्स मशीन आदि संचार उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीबोर्ड बैकलाइट।
- LCD डिस्प्ले, स्विच और प्रतीकों के लिए समतल बैकलाइट यूनिट।
- सामान्य संकेतक लैंप अनुप्रयोग।
4. पूर्ण अधिकतम रेटिंग
निम्नलिखित रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस की स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।
| पैरामीटर | प्रतीक | रेटेड मान | इकाई |
|---|---|---|---|
| रिवर्स वोल्टेज | VR | 5 | V |
| फॉरवर्ड करंट | IF | 25 | mA |
| पीक फॉरवर्ड करंट (ड्यूटी साइकिल 1/10 @1kHz) | IFP | 100 | mA |
| बिजली की खपत | Pd | 95 | mW |
| कार्य तापमान | TT_opr | -40 से +85 | °C |
| भंडारण तापमान | TT_stg | -40 से +90 | °C |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ह्यूमन बॉडी मॉडल) | ESD (HBM) | 150 | V |
| वेल्डिंग तापमान | TT_sol | रिफ्लो सोल्डरिंग: 260°C, 10 सेकंड के लिए। हैंड सोल्डरिंग: 350°C, 3 सेकंड के लिए। |
5. Electro-Optical Characteristics
Ta=25°C और फॉरवर्ड करंट (I_F) 20 mA पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर। ये डिज़ाइन गणना के लिए महत्वपूर्ण विनिर्देश हैं।Fपैरामीटर
| प्रतीक | इकाई | न्यूनतम | सामान्य | Max. | शर्त | दीप्त तीव्रता |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_V | Iv | 715 | -- | 1800 | mcd | IFI_F=20mA |
| Viewing angle (2θ_1/2)2θ_1/2) | degI_F=20mA | -- | 20 | -- | शिखर तरंगदैर्ध्य | IFλ_p |
| nm | λp | -- | 468 | -- | I_F=20mA | IFप्रमुख तरंगदैर्ध्य |
| λ_d | λd | 465 | -- | 475 | nm | IFI_F=20mA |
| Spectral bandwidth (FWHM) | Δλ | -- | 25 | -- | nm | IFI_F=20mA |
| फॉरवर्ड वोल्टेज | VF | 2.70 | -- | 3.70 | V | IFV_F |
| V | IR | -- | -- | 50 | I_F=20mA | VRरिवर्स करंट |
I_RμA
V_R=5V
सहिष्णुता विवरण:
प्रकाश तीव्रता सहिष्णुता ±11%, प्रमुख तरंगदैर्ध्य सहिष्णुता ±1 nm, और फॉरवर्ड वोल्टेज सहिष्णुता विशिष्ट मान या बिनिंग मान के सापेक्ष ±0.1 V है।
6. ग्रेडिंग प्रणाली विवरणFउत्पादन बैचों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को मुख्य मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट प्रदर्शन विंडो को पूरा करने वाले उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है।
| 6.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग | ग्रेड कोड (V1, V2, W1, W2) द्वारा परिभाषित किया गया है, जो I_F=20mA पर मापी गई न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश तीव्रता सीमा निर्दिष्ट करता है। | ग्रेड कोड |
|---|---|---|
| न्यूनतम मान (mcd) | 715 | 900 |
| अधिकतम मान (mcd) | 900 | 1120 |
| V1 | 1120 | 1420 |
| V2 | 1420 | 1800 |
W1
W2d6.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
| Wavelengths are grouped according to the dominant wavelength (λ_d). | समूह | ग्रेड कोड | न्यूनतम मान (nm) |
|---|---|---|---|
| Z | X | 465 | 470 |
| Z | Y | 470 | 475 |
अधिकतम मान (nm)
6.3 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंगFफॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) को ग्रेड 10 से 14 तक वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक ग्रेड 0.2V की सीमा को कवर करता है।
| समूह | गियर | न्यूनतम मान (V) | अधिकतम मान (V) |
|---|---|---|---|
| N | 10 | 2.70 | 2.90 |
| N | 11 | 2.90 | 3.10 |
| N | 12 | 3.10 | 3.30 |
| N | 13 | 3.30 | 3.50 |
| N | 14 | 3.50 | 3.70 |
7. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
7.1 पैकेज आयाम
42-21A LED एक कॉम्पैक्ट SMD पैकेज में आता है। मुख्य आयाम (मिलीमीटर में) निम्नलिखित हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.1mm है:
- पैकेज लंबाई: 2.0 mm
- पैकेज चौड़ाई: 1.25 mm
- पैकेज ऊंचाई: 1.1 mm
डेटाशीट में विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किए गए हैं, जो घटक आउटलाइन, पिन स्थिति और अनुशंसित पैड पैटर्न दिखाते हैं।
7.2 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड को स्पष्ट रूप से चिह्नित किया गया है। पैकेजिंग पर, कैथोड आमतौर पर एक खांचे, बिंदु या कटे हुए कोने जैसी विशेषताओं द्वारा इंगित किया जाता है। संबंधित कैथोड मार्किंग PCB पैड पैटर्न की अनुशंसित सोल्डर मास्क डिज़ाइन में भी दिखाई देती है। सर्किट के सही ढंग से काम करने के लिए सही ध्रुवीयता दिशा महत्वपूर्ण है।
8. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
8.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
यह घटक लीड-मुक्त (Pb-free) रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है। अनुशंसित अधिकतम पीक सोल्डरिंग तापमान 260°C है, और 260°C से ऊपर का समय 10 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। थर्मल शॉक को रोकने और विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने के लिए एक विशिष्ट रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन किया जाना चाहिए। रिफ्लो सोल्डरिंग के हीटिंग और कूलिंग चरणों के दौरान, LED बॉडी पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचना महत्वपूर्ण है।
8.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि मैन्युअल सोल्डरिंग अनिवार्य है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से कम होना चाहिए और किसी भी एकल पिन के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। कम पावर वाले सोल्डरिंग आयरन (25W या उससे कम) के उपयोग की सिफारिश की जाती है। दो पिनों के बीच सोल्डर करते समय, अत्यधिक ऊष्मा संचय को रोकने के लिए कम से कम 2 सेकंड का शीतलन अंतराल रखना चाहिए।
8.3 पुनर्कार्य और मरम्मत
प्रारंभिक सोल्डरिंग के बाद रीवर्क करने की दृढ़तापूर्वक अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि यह पूर्णतः अपरिहार्य है, तो डिवाइस को हटाने के लिए, पैकेज पर कोई टॉर्क लगाए बिना, दोनों पिनों को एक साथ गर्म करने हेतु समर्पित ड्यूल-टिप सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। रीवर्क प्रक्रिया के दौरान LED की आंतरिक बॉन्डिंग वायर को नुकसान पहुंचाने या इसके ऑप्टिकल प्रदर्शन को कम करने का जोखिम अधिक है, रीवर्क प्रक्रिया का पूर्व-परीक्षण करने की सलाह दी जाती है।
9. भंडारण एवं संचालन संबंधी सावधानियाँ
9.1 आर्द्रता संवेदनशीलता
LED को नमी अवशोषण से बचाने के लिए, जो रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकता है, इन्हें डिसिकेंट युक्त नमी-रोधी बैग में पैक किया जाता है। महत्वपूर्ण भंडारण नियम:
- खोलने से पहले:≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) की स्थितियों में संग्रहित करें।
- खोलने के बाद:जब ≤30°C और ≤60% RH स्थितियों में संग्रहीत किया जाता है, तो "शॉप फ्लोर लाइफ" (कारखाने के वातावरण में उजागर होने का समय) 1 वर्ष है।
- पुनः सील करना:अनुपयोगी उपकरणों को नए सिलिका जेल के साथ नमी-रोधी थैलियों में पुनः सील कर देना चाहिए।
- बेकिंग:यदि सिलिका जेल संकेतक संतृप्ति दिखाता है या शेल्फ लाइफ समाप्त हो गई है, तो नमी हटाने के लिए रीफ्लो से पहले 60±5°C पर 24 घंटे तक बेक करना आवश्यक है।
9.2 स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD) सुरक्षा
इस उपकरण की ESD रेटिंग 150V (HBM) है और यह इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। सभी असेंबली और संचालन चरणों में मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करना आवश्यक है, जिसमें ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, रिस्ट स्ट्रैप और कंडक्टिव कंटेनर का उपयोग शामिल है।
10. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
10.1 टेपिंग एवं रील विनिर्देश
उत्पाद एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किया जाता है, जिसका आकार विशेष रूप से 42-21A पैकेज के लिए अनुकूलित है। कैरियर टेप एक मानक 7-इंच (178mm) व्यास वाली रील पर लपेटा गया है। प्रत्येक रील में 1000 एलईडी होते हैं। स्वचालित असेंबली उपकरण फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप पॉकेट आकार, पिच और रील हब/फ्लैंज आयामों के विस्तृत चित्र प्रदान किए गए हैं।
10.2 लेबल सूचना
रील और बाहरी थैले पर लगे लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:
- CPN:ग्राहक भाग संख्या (यदि आवंटित की गई है)।
- P/N:निर्माता उत्पाद संख्या (उदाहरण के लिए, 42-21A/BHC-ZV1W2N/1T)।
- QTY:पैकिंग मात्रा (उदाहरण के लिए, 1000 pcs)।
- CAT:चमकदार तीव्रता स्तर (उदाहरण के लिए, W2)।
- HUE:क्रोमा/प्रमुख तरंगदैर्घ्य ग्रेड (उदाहरणार्थ, Z).
- REF:फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (उदाहरण के लिए, N12)।
- LOT No:उत्पादन बैच संख्या, पता लगाने के लिए उपयोग की जाती है।
11. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
11.1 रेट लिमिटिंग डिज़ाइन
यह एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन नियम है।LED एक करंट-चालित उपकरण है। सर्किट मेंआवश्यक हैएक श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) की एक सीमा (2.7V से 3.7V) होती है और इसमें नकारात्मक तापमान गुणांक होता है। यहां तक कि अगर बिजली की आपूर्ति का वोल्टेज नाममात्र V_F सीमा के भीतर है, तो भी LED को सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से मामूली बदलावों के कारण करंट अनियंत्रित हो सकता है, जिससे तत्काल विफलता (जलना) हो सकती है। रोकनेवाले का मान बिजली आपूर्ति वोल्टेज, चयनित ग्रेड के अधिकतम अपेक्षित V_F और आवश्यक फॉरवर्ड करंट (I_F) के आधार पर गणना की जानी चाहिए, I_F 25 mA निरंतर करंट से अधिक नहीं होना चाहिए।F11.2 Thermal ManagementFहालांकि बिजली की खपत कम है (अधिकतम 95 mW), लेकिन दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए PCB पर अच्छी थर्मल डिजाइन अभी भी महत्वपूर्ण है, खासकर जब उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम धारा पर काम करते समय। एलईडी पैड के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करने से गर्मी का प्रसार होता है और स्थिर प्रकाश उत्पादन तथा जीवनकाल बनाए रखने में मदद मिलती है।F11.3 ऑप्टिकल डिज़ाइनF20 डिग्री का दृश्य कोण (2θ_1/2) बताता है कि प्रकाश पुंज अपेक्षाकृत केंद्रित है। यह 42-21A को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें दिशात्मक प्रकाश व्यवस्था या चमकीले, केंद्रित प्रकाश स्थान की आवश्यकता होती है। व्यापक क्षेत्रों को रोशन करने के लिए, द्वितीयक ऑप्टिकल घटकों (जैसे, लाइट गाइड प्लेट्स, डिफ्यूज़र) की आवश्यकता होती है। डिजाइनरों को चमक तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के बिनिंग रेंज पर विचार करना चाहिए ताकि सरणी या डिस्प्ले में कई उपकरणों के बीच एक समान चमक और रंग उपस्थिति सुनिश्चित हो सके।
12. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
42-21A एक विशिष्ट प्रकार के माइक्रो, रिफ्लेक्टर-कप SMD LED का प्रतिनिधित्व करता है। इसकी प्रमुख विभेदक विशेषताओं में इसका बहुत छोटा 2.0x1.25mm पैकेज आकार शामिल है, जो कई सामान्य "चिप" LED की तुलना में छोटा है, जो उच्च लेआउट घनत्व की अनुमति देता है। एकीकृत रिफ्लेक्टर कप बाहरी लेंस की आवश्यकता के बिना नियंत्रित 20-डिग्री व्यूइंग एंगल प्रदान करता है, जिससे ऑप्टिकल डिज़ाइन सरल हो जाता है। तीव्रता, तरंगदैर्ध्य और वोल्टेज के लिए एक व्यापक बिनिंग प्रणाली डिजाइनरों को उच्च समरूपता वाले अनुप्रयोगों (जैसे बैकलाइट सरणियों) के लिए सख्त प्रदर्शन विंडो निर्दिष्ट करने में सक्षम बनाती है। इसकी हैलोजन-मुक्त और अन्य पर्यावरणीय मानकों के अनुपालन इसे उन उत्पादों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जो सख्त नियामक आवश्यकताओं वाले वैश्विक बाजारों के लिए हैं।
13. सामान्य प्रश्नोत्तर (FAQ)
13.1 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p):वह एकल तरंगदैर्ध्य जिस पर LED का प्रकाश उत्पादन शक्ति अधिकतम होती है। यह वर्णक्रम वितरण वक्र पर उच्चतम बिंदु है।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):
एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तरंगदैर्ध्य जो एलईडी के आउटपुट प्रकाश से मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए रंग से मेल खाती है। यह क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के आधार पर गणना की जाती है और आमतौर पर रंग-आधारित अनुप्रयोगों के लिए अधिक प्रासंगिक होती है। इस नीली एलईडी के लिए, विशिष्ट मान बहुत करीब है (पीक वेवलेंथ 468 nm बनाम बिन्डेड डोमिनेंट वेवलेंथ 465-475 nm)।
13.2 क्या मैं इस LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
जैसा कि डिज़ाइन विचारों में जोर दिया गया है, एलईडी को करंट रेगुलेशन की आवश्यकता होती है। एक कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत, यहाँ तक कि विशिष्ट V_F पर सेट किया गया हो, डिवाइस-टू-डिवाइस भिन्नता (बिनिंग), तापमान प्रभाव (V_F तापमान बढ़ने के साथ घटता है) या बिजली आपूर्ति सहनशीलता को ध्यान में नहीं रख सकता। इससे लगभग निश्चित रूप से ओवरकरंट और डिवाइस विफलता होगी। हमेशा एक श्रृंखला अवरोधक या एक समर्पित कॉन्स्टेंट-करंट एलईडी ड्राइवर सर्किट का उपयोग करें।
13.3 यह घटक कितनी बार रिफ्लो सोल्डरिंग का सामना कर सकता है?pडेटाशीट में निर्दिष्ट है कि रीफ्लो सोल्डरिंग चक्रों की संख्या अधिक नहीं होनी चाहिएदो बार
। प्रत्येक रीफ्लो सोल्डरिंग चक्र घटक को थर्मल स्ट्रेस के अधीन करता है, जो आंतरिक सामग्री को ख़राब कर सकता है, बॉन्डिंग वायर को कमज़ोर कर सकता है या पैकेज की नमी सुरक्षा को नुकसान पहुंचा सकता है। यदि सर्किट बोर्ड को रीवर्क की आवश्यकता है, तो एलईडी को तीसरे रीफ्लो सोल्डरिंग चक्र के अधीन करने के बजाय उसे बदलना बेहतर है।d13.4 क्या यह LED ऑटोमोटिव या मेडिकल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?स्पेसिफिकेशन शीट में एक
अनुप्रयोग सीमाएँ
No.भाग, यह इंगित करता है कि ऑटोमोटिव सुरक्षा/सुरक्षा प्रणालियों, चिकित्सा उपकरणों, सैन्य और एयरोस्पेस जैसे उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए, विभिन्न, अधिक कठोर प्रमाणीकरण वाले उत्पादों की आवश्यकता हो सकती है। मानक 42-21A वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। सुरक्षा-महत्वपूर्ण उपयोगों के लिए, कृपया निर्माता से परामर्श लें, ताकि संबंधित उद्योग मानकों (उदाहरण के लिए, ऑटोमोटिव में AEC-Q101) को पूरा करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन और परीक्षण किए गए उत्पाद प्राप्त किए जा सकें।F14. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरणFपरिदृश्य: 10 समान नीले एलईडी वाले एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल को डिज़ाइन करना।
सर्किट डिज़ाइन:
उपलब्ध बिजली आपूर्ति 5V है। ग्रेड N14 के अधिकतम V_F (3.7V) और लक्ष्य I_F (20 mA) का उपयोग करते हुए, श्रृंखला अवरोधक की गणना करें: R = (V_supply - V_F) / I_F = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 ओम। निकटतम मानक मान 68 ओम I_F ≈ 19.1 mA का कारण बनेगा, जो सुरक्षित और विनिर्देश सीमा के भीतर है। प्रत्येक LED के लिए एक अवरोधक की आवश्यकता होती है।घटक चयन:दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, सख्त ग्रेड निर्दिष्ट करें। उदाहरण के लिए, सभी LED को ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेड W1 (1120-1420 mcd) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड Z/X (465-470 nm) से ऑर्डर करें। यह पैनल पर चमक और रंग भिन्नता को न्यूनतम करता है।
PCB लेआउट:
LED को 0.1 इंच ग्रिड पर रखें। डेटाशीट में अनुशंसित पैड पैटर्न का उपयोग करें। गर्मी अपव्यय में सहायता के लिए एक छोटा थर्मल पैड शामिल करें जो ग्राउंड प्लेन से जुड़ा हो। सिल्कस्क्रीन लेयर पर कैथोड दिशा को स्पष्ट रूप से चिह्नित करें।असेंबली:रील का उपयोग करने से पहले सील बंद रखें। 260°C पीक रिफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। असेंबली के बाद, एलईडी के निकट पीसीबी को मोड़ने से बचें।
15. कार्य सिद्धांत
42-21A एलईडी इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब डायोड के चालू होने की दहलीज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। ये वाहक पुनर्संयोजन करते हैं और ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में नीला। प्रकाश चिप से निकलता है और निर्दिष्ट 20-डिग्री व्यूिंग एंगल प्राप्त करने के लिए पैकेज के भीतर एकीकृत रिफ्लेक्टर कप द्वारा निर्देशित किया जाता है। एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट चिप और बॉन्डिंग वायर की रक्षा करता है और प्राथमिक लेंस के रूप में भी कार्य करता है।
- 16. प्रौद्योगिकी रुझान42-21A जैसे SMD LED, ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था के क्षेत्र में निरंतर लघुकरण, उच्च दक्षता और बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर रुझान का हिस्सा हैं। InGaN सामग्री की एपिटैक्सियल वृद्धि तकनीक में प्रगति ने आंतरिक क्वांटम दक्षता में लगातार सुधार किया है, जिससे छोटी चिप्स अधिक प्रकाश उत्पादन प्राप्त कर सकती हैं। बेहतर थर्मल पथ (जैसे, एक्सपोज्ड थर्मल पैड) और अधिक सटीक ऑप्टिकल नियंत्रण प्रदान करने के लिए पैकेजिंग तकनीकें विकसित हो रही हैं। इसके अलावा, उद्योग-व्यापी प्रेरक शक्तियों में उच्च स्तर की पर्यावरण अनुपालना (RoHS से आगे बढ़कर हैलोजन-मुक्त, कम कार्बन फुटप्रिंट) को आगे बढ़ाना और स्मार्ट कार्यों का एकीकरण शामिल है, हालांकि बाद वाला उच्च शक्ति या एड्रेसेबल LED पैकेजिंग से अधिक प्रासंगिक है। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, डिस्प्ले और ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोगों के लिए जहां दृश्य गुणवत्ता महत्वपूर्ण है, इस डिवाइस में देखे गए सटीक बिनिंग सिस्टम के माध्यम से प्राप्त सुसंगत प्रदर्शन की आवश्यकता अभी भी महत्वपूर्ण है।Ffrom bin N14 (3.7V) and a target IFof 20 mA, calculate the series resistor: R = (Vआपूर्ति- VF) / IF= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ohms. The nearest standard value of 68 Ohms would result in IF≈ 19.1 mA, जो सुरक्षित और स्पेक के भीतर है। प्रत्येक LED के लिए एक रेसिस्टर की आवश्यकता होती है।
- घटक चयन:दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, सख्त बिन निर्दिष्ट करें। उदाहरण के लिए, सभी LED को ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन W1 (1120-1420 mcd) और डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन Z/X (465-470 nm) से ऑर्डर करें। इससे पैनल पर चमक और रंग भिन्नता न्यूनतम हो जाती है।
- PCB लेआउट:एलईडी को 0.1" ग्रिड पर रखें। डेटाशीट से अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग करें। ताप अपव्यय के लिए ग्राउंड प्लेन से जुड़ा एक छोटा थर्मल रिलीफ पैड शामिल करें। सिल्कस्क्रीन पर कैथोड ओरिएंटेशन को स्पष्ट रूप से चिह्नित करें।
- असेंबली:उपयोग के लिए तैयार होने तक रीलों को सीलबंद बैग में रखें। 260°C पीक रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। असेंबली के बाद, एलईडी के पास पीसीबी को मोड़ने से बचें।
. कार्य सिद्धांत
42-21A LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बने एक अर्धचालक चिप पर आधारित है। जब डायोड के चालू होने की सीमा से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, नीला। प्रकाश चिप से उत्सर्जित होता है और निर्दिष्ट 20-डिग्री के दृश्य कोण को प्राप्त करने के लिए पैकेज के भीतर एकीकृत परावर्तक कप द्वारा निर्देशित किया जाता है। एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप और वायर बॉन्ड की सुरक्षा करता है, साथ ही एक प्राथमिक लेंस के रूप में भी कार्य करता है।
. प्रौद्योगिकी रुझान
42-21A जैसे SMD LED ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था में लघुकरण, बढ़ी हुई दक्षता और बेहतर विश्वसनीयता की ओर निरंतर प्रवृत्ति का हिस्सा हैं। InGaN सामग्रियों के लिए एपिटैक्सियल विकास तकनीकों में प्रगति ने आंतरिक क्वांटम दक्षता में लगातार सुधार किया है, जिससे छोटे चिप्स से उच्च दीप्तिमान आउटपुट प्राप्त करना संभव हुआ है। बेहतर थर्मल पथ (जैसे, एक्सपोज्ड थर्मल पैड) और अधिक सटीक ऑप्टिकल नियंत्रण प्रदान करने के लिए पैकेजिंग प्रौद्योगिकी विकसित हुई है। इसके अलावा, उद्योग-व्यापी चालकों में उच्च स्तर की पर्यावरण अनुपालन (RoHS से आगे हेलोजन-मुक्त, कम कार्बन फुटप्रिंट) के लिए धक्का और स्मार्ट सुविधाओं का एकीकरण शामिल है, हालांकि बाद वाला उच्च-शक्ति या एड्रेस करने योग्य LED पैकेजों के लिए अधिक प्रासंगिक है। इस घटक में देखे गए परिष्कृत बिनिंग सिस्टम द्वारा सक्षम, सुसंगत प्रदर्शन की मांग उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, डिस्प्ले और ऑटोमोटिव इंटीरियर में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बनी हुई है, जहां दृश्य गुणवत्ता सर्वोपरि है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मानक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | एक प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म और उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च मांग वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, e.g., "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensures no color variation among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकल-रंग एलईडी के रंगत (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री।
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | Flip Chip में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह के लिए संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |