सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 1.3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग
- 3.3 Dominant Wavelength Binning
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current Relationship
- 4.3 Spectral Distribution
- 4.4 तापमान निर्भरता
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Device Dimensions
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 5.3 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन
- 6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 भंडारण एवं संचालन
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 टेप एवं रील विनिर्देश
- 7.2 टेप गुणवत्ता आश्वासन
- 8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
- 8.1 ड्राइविंग विधि
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 विद्युत सुरक्षा
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 9.1 क्या मैं इस LED को सीधे 5V या 3.3V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?
- 9.2 व्यूइंग एंगल स्पेसिफिकेशन क्यों है और मैं इसका उपयोग कैसे करूँ?
- 9.3 चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
- 9.4 मेरे एप्लिकेशन को नीले रंग की बहुत सुसंगतता की आवश्यकता है। मुझे क्या निर्दिष्ट करना चाहिए?
- 10. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 10.1 मल्टी-एलईडी स्टेटस इंडिकेशन पैनल
- 11. तकनीकी परिचय
- 11.1 InGaN अर्धचालक प्रौद्योगिकी
- 12. उद्योग रुझान
- 12.1 लघुकरण और एकीकरण
- 12.2 दक्षता और विश्वसनीयता
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक मानक 0603 पैकेज आकार का उपयोग करने वाले सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के विनिर्देशों का विस्तार से वर्णन करता है। यह उपकरण इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करके नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। इसका डिज़ाइन स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है, अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगत है, और बड़े पैमाने पर इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद निर्माण के लिए आदर्श है।
1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ
इस एलईडी में कई महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन में इसकी उपयोगिता और विश्वसनीयता को बढ़ाती हैं। यह RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है और एक पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद है। घटक को उद्योग-मानक 8mm कैरियर टेप, 7 इंच व्यास वाले रील में पैक किया गया है, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के लिए कुशल हैंडलिंग की सुविधा देता है। इसका डिजाइन एकीकृत सर्किट (IC) के साथ संगत है, जिससे इसे डिजिटल और एनालॉग सर्किट में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में स्टेटस इंडिकेटर, छोटे डिस्प्ले की बैकलाइटिंग, पैनल प्रकाश व्यवस्था, और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार उपकरणों और कार्यालय उपकरणों में सजावटी प्रकाश शामिल हैं। इसका कॉम्पैक्ट आकार और विश्वसनीयता इसे सीमित स्थान वाले डिजाइनों के लिए एक बहुमुखी विकल्प बनाती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी मापदंड परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं। सही सर्किट डिज़ाइन और दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमित स्थितियों को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं, और निरंतर संचालन के लिए लागू नहीं होती हैं।
- Power Dissipation (Pd):80 mW। यह एलईडी पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्ययित अधिकतम शक्ति है।
- शिखर अग्र धारा (IFP):100 mA। यह अधिकतम अनुमत तात्कालिक धारा है, जिसे आमतौर पर स्पंद स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अति ताप को रोकने के लिए निर्दिष्ट किया जाता है।
- DC Forward Current (IF):20 mA. यह विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
- Operating Temperature Range:-40°C से +85°C। यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस परिवेश के तापमान की इस सीमा के भीतर सामान्य रूप से कार्य करे।
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +100°C। इस सीमा के भीतर भंडारित होने पर डिवाइस के प्रदर्शन में गिरावट नहीं आती है।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं।
- दीप्ति तीव्रता (Iv):20 mA फॉरवर्ड करंट (IF) पर, यह रेंज 140 mcd (न्यूनतम) से 450 mcd (अधिकतम) तक होती है। तीव्रता माप CIE वक्र के अनुरूप मानव आँख के फोटोपिक प्रतिक्रिया से मेल खाने वाले फिल्टर वाले सेंसर का उपयोग करके किया जाता है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):120 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर उत्सर्जन तीव्रता केंद्रीय अक्ष पर मापे गए मान की आधी हो जाती है। इतना चौड़ा व्यूइंग एंगल विस्तृत, विसरित प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है।
- पीक एमिशन वेवलेंथ (λP):468 nm (typical). This is the wavelength at which the spectral power output is highest.
- Dominant Wavelength (λd):Ranges from 465 nm to 475 nm at IF=20mA. This is the single wavelength perceived by the human eye that defines the color of the light, derived from the CIE chromaticity diagram.
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):25 nm (टाइपिकल)। यह पैरामीटर उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20mA पर, यह 2.8 V (न्यूनतम) से 3.8 V (अधिकतम) तक की सीमा में होता है। यह LED के चालू होने पर उसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है।
- रिवर्स करंट (IR):5V के रिवर्स वोल्टेज (VR) पर, यह अधिकतम 10 μA होता है। यह उपकरण रिवर्स बायस संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल लीकेज करंट को चिह्नित करने के लिए है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है जो उनके अनुप्रयोग में रंग और चमक एकरूपता की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
D7 से D11 तक चिह्नित वोल्टेज रेंज, प्रत्येक रेंज 20mA पर 2.8V से 3.8V के बीच 0.2V का क्षेत्र कवर करती है। प्रत्येक रेंज के भीतर सहनशीलता ±0.1V है। जब कई LED समानांतर में जुड़े होते हैं, तो समान वोल्टेज रेंज के LED का चयन करने से समान वर्तमान वितरण बनाए रखने में मदद मिलती है।
1.3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग
रेंज R2, S1, S2, T1 और T2 के रूप में चिह्नित हैं। 20mA पर, तीव्रता सीमा 140 mcd (R2 न्यूनतम) से 450 mcd (T2 अधिकतम) तक है। प्रत्येक तीव्रता रेंज की सहनशीलता ±11% है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां कई संकेतक दीपकों के बीच चमक की एकरूपता बनाए रखना महत्वपूर्ण है, यह बिनिंग महत्वपूर्ण है।
3.3 Dominant Wavelength Binning
ग्रेड को AC (465-470 nm) और AD (470-475 nm) के रूप में चिह्नित किया गया है। प्रत्येक ग्रेड के लिए सहनशीलता ±1 nm है। यह अनुभूत नीले रंग पर बहुत कड़ा नियंत्रण सुनिश्चित करता है, जो बहु-LED सरणियों या बैकलाइट सिस्टम में रंग मिलान के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट आरेखों (जैसे चित्र 1, चित्र 5) का उल्लेख किया गया है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के विशिष्ट वक्र महत्वपूर्ण डिजाइन अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
यह संबंध घातांकीय प्रकृति का है। थ्रेशोल्ड के बाद वोल्टेज में मामूली वृद्धि से धारा में भारी वृद्धि होती है। इसलिए, LED को थर्मल रनवे और क्षति से बचाने के लिए इसे नियत वोल्टेज स्रोत के बजाय एक करंट-लिमिटिंग स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current Relationship
प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता लगभग अग्र धारा के समानुपाती होती है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धारा पर, अर्धचालक जंक्शन के भीतर ऊष्मा उत्पादन में वृद्धि के कारण दक्षता में कमी आ सकती है।
4.3 Spectral Distribution
उत्सर्जन स्पेक्ट्रम एक विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई के साथ शिखर तरंगदैर्ध्य (टाइपिकल 468 nm) पर केंद्रित होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य अनुभूत रंग का निर्धारण करती है। निर्माण प्रक्रिया और चालन धारा में भिन्नता के कारण इन स्पेक्ट्रमी विशेषताओं में मामूली विचलन हो सकता है।
4.4 तापमान निर्भरता
LED प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। आम तौर पर, फॉरवर्ड वोल्टेज जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जबकि प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता भी कम हो जाती है। प्रदर्शन और जीवनकाल बनाए रखने के लिए निर्दिष्ट तापमान सीमा के भीतर LED संचालन करना महत्वपूर्ण है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Device Dimensions
यह LED EIA मानक 0603 पैकेज आकार के अनुरूप है। प्रमुख आयामों में लगभग 1.6 मिमी की बॉडी लंबाई, 0.8 मिमी चौड़ाई और 0.8 मिमी ऊंचाई शामिल है। सटीक पैड लेआउट और प्लेसमेंट सहनशीलता (आमतौर पर ±0.2 मिमी) के लिए विस्तृत यांत्रिक चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, उदाहरण के लिए लेंस के संबंधित पक्ष पर हरे रंग की टिंट या पैकेज पर एक खांचे के साथ। सही पोलैरिटी दिशा सुनिश्चित करने के लिए असेंबली के दौरान सावधानी बरतनी चाहिए ताकि सामान्य कार्यक्षमता बनी रहे।
5.3 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन
विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने के लिए, डिवाइस आकार से थोड़ा बड़ा पैड पैटर्न उपयोग करने की सलाह दी जाती है। डेटाशीट इन्फ्रारेड या वेपर फेज़ रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए अनुकूलित विशिष्ट पैड लेआउट आरेख प्रदान करती है, जो रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "टॉम्बस्टोन" घटना (कंपोनेंट का एक सिरा ऊपर उठना) को रोकने में सहायक है।
6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
यह डिवाइस इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। J-STD-020B मानक के अनुरूप लीड-फ्री वेल्डिंग तापमान प्रोफ़ाइल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। प्रमुख पैरामीटर्स में प्रीहीट तापमान 150-200°C, पीक बॉडी तापमान 260°C से अधिक नहीं, और विशिष्ट सोल्डर पेस्ट के लिए अनुकूलित लिक्विडस ऊपर समय (TAL) शामिल हैं। कुल प्रीहीट समय अधिकतम 120 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो कृपया 300°C से अधिक तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग न करें। प्रत्येक पैड पर सोल्डरिंग का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित रखें और केवल एक बार ही सोल्डर करें, ताकि घटकों पर थर्मल स्ट्रेस को न्यूनतम किया जा सके।
6.3 भंडारण एवं संचालन
अनओपन्ड पैकेजिंग:≤30°C तथा ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर भंडारित करें। एक डिसिकेंट युक्त नमी-रोधी बैग में, शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
ओपन्ड पैकेजिंग:पर्यावरणीय हवा के संपर्क में आने वाले घटकों के लिए, भंडारण की स्थिति 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होनी चाहिए। खोलने के बाद 168 घंटे (7 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। मूल पैकेजिंग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, इसे ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। 168 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत घटकों को सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए, ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और "पॉपकॉर्न" प्रभाव (रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान नमी के तेजी से विस्तार के कारण पैकेजिंग में दरार) को रोका जा सके।
6.4 सफाई
यदि असेंबल की गई सर्किट बोर्ड को साफ करने की आवश्यकता हो, तो कृपया केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग करें। कमरे के तापमान पर LED को एक मिनट से अधिक समय तक इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर का उपयोग न करें, क्योंकि वे एपॉक्सी लेंस या पैकेजिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 टेप एवं रील विनिर्देश
LED 8mm चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच (178 mm) व्यास के रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। कैरियर टेप की गुहिकाओं को एक सुरक्षात्मक कवर टेप से सील किया जाता है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश का पालन करती है। पूर्ण रील से कम मात्रा के लिए, शेष बैच की न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा 500 टुकड़े है।
7.2 टेप गुणवत्ता आश्वासन
प्रत्येक रील पर लगातार अनुपस्थित घटकों (खाली गुहिकाओं) की अधिकतम संख्या दो है, जो स्वचालित फीडर संगतता सुनिश्चित करती है।
8. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
8.1 ड्राइविंग विधि
LED एक करंट-चालित डिवाइस है। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से कई LED को समानांतर में जोड़ने पर, प्रत्येक LED को अपने स्वयं के करंट-सीमित रेसिस्टर के माध्यम से संचालित किया जाना चाहिए। LED को सीरीज़ में एक कॉन्स्टेंट करंट स्रोत से संचालित करना आमतौर पर समान तीव्रता प्राप्त करने का अधिक विश्वसनीय तरीका है, क्योंकि एक ही करंट सीरीज़ में सभी डिवाइसों से गुजरता है।
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि बिजली की खपत कम है (अधिकतम 80mW), एक उचित PCB लेआउट हीट डिसिपेशन में मदद करता है। सुनिश्चित करें कि हीट सिंक पैड (यदि उपलब्ध हो) या कैथोड/एनोड ट्रेस से जुड़ने के लिए पर्याप्त कॉपर एरिया है ताकि यह हीट सिंक के रूप में कार्य कर सके, खासकर उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम करंट के करीब काम करते समय।
8.3 विद्युत सुरक्षा
यदि LED को ऐसी लाइन से जोड़ा गया है जो वोल्टेज स्पाइक या इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है, तो ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड या अन्य सुरक्षा सर्किट जोड़ने पर विचार करें। LED का रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज कम होता है और यह रिवर्स बायस या ओवरवोल्टेज स्थितियों से आसानी से क्षतिग्रस्त हो सकता है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
9.1 क्या मैं इस LED को सीधे 5V या 3.3V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?
नहीं। एक श्रृंखला में लगा करंट-सीमित रेसिस्टर अवश्य प्रयोग करें। आवश्यक प्रतिरोध मान (R) ओम के नियम से गणना करें: R = (Vcc - VF) / IF, जहाँ Vcc आपकी सप्लाई वोल्टेज है (जैसे 5V), VF LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (बिन में दिए गए अधिकतम मान का प्रयोग करें, जैसे 3.8V), और IF आपकी वांछित फॉरवर्ड करंट है (जैसे 20mA)। उदाहरण: R = (5V - 3.8V) / 0.02A = 60 ओम। हमेशा अगले उच्चतर मानक प्रतिरोध मान का चयन करें, और रेसिस्टर की पावर डिसिपेशन सत्यापित करें।
9.2 व्यूइंग एंगल स्पेसिफिकेशन क्यों है और मैं इसका उपयोग कैसे करूँ?
120-डिग्री व्यू एंगल इंगित करता है कि यह एक वाइड-एंगल LED है। इसका लाइट आउटपुट डिफ्यूज़्ड होता है, न कि एक संकीर्ण बीम में फोकस्ड। यह स्टेटस इंडिकेटर के लिए आदर्श है जिन्हें विस्तृत स्थानों से देखने की आवश्यकता होती है। ऐसे एप्लिकेशन के लिए जिन्हें डायरेक्शनल बीम की आवश्यकता होती है, लेंस या संकीर्ण व्यू एंगल वाला LED अधिक उपयुक्त होगा।
9.3 चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
शिखर तरंगदैर्ध्य (λP)यह वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश उत्सर्जन सबसे अधिक होता है।प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)यह मानव आँख द्वारा रंग की धारणा पर आधारित एक गणना मूल्य है; यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के आउटपुट रंग के समान दिखाई देती है। इस नीले जैसे मोनोक्रोमैटिक LED के लिए, दोनों आमतौर पर करीब होते हैं, लेकिन प्रमुख तरंगदैर्ध्य रंग मिलान के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
9.4 मेरे एप्लिकेशन को नीले रंग की बहुत सुसंगतता की आवश्यकता है। मुझे क्या निर्दिष्ट करना चाहिए?
आपको एक सख्त प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग निर्दिष्ट करनी चाहिए, उदाहरण के लिए यह आवश्यकता कि सभी उपकरण "AC" बिन (465-470 nm) या "AD" बिन (470-475 nm) से हों। यह सुनिश्चित करता है कि आपके उत्पाद में विभिन्न एलईडी के बीच रंग अंतर न्यूनतम हो।
10. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
10.1 मल्टी-एलईडी स्टेटस इंडिकेशन पैनल
परिदृश्य:10 नीले स्थिति संकेतक वाला एक नियंत्रण पैनल डिज़ाइन करें, जिसमें चमक एक समान होनी चाहिए।
डिज़ाइन पद्धति:
1. सर्किट:एकरूपता प्राप्त करने के लिए, श्रृंखला कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। 24V बिजली आपूर्ति का उपयोग करते हुए, प्रत्येक श्रृंखला में 5 एलईडी श्रृंखलाबद्ध होते हैं (5 * 3.8V अधिकतम = 19V), दो समान श्रृंखलाओं को समानांतर में जोड़ा जाता है। प्रत्येक श्रृंखला के लिए, पूरी श्रृंखला के कुल वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर एक निरंतर धारा ड्राइवर या एक करंट-सीमित रोकनेवाला की गणना की जाती है।
2. घटक चयन:दृश्यात्मक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, समान चमकदार तीव्रता ग्रेड (उदाहरण के लिए, सभी T1 ग्रेड: 280-355 mcd) और समान प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (उदाहरण के लिए, सभी AC ग्रेड) से LED निर्दिष्ट करें।
3. लेआउट:PCB पर एलईडी को सममित रूप से रखें। विश्वसनीय सोल्डरिंग और सुसंगत संरेखण को बढ़ावा देने के लिए अनुशंसित पैड ज्यामिति का उपयोग सुनिश्चित करें।
11. तकनीकी परिचय
11.1 InGaN अर्धचालक प्रौद्योगिकी
यह LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सक्रिय परत का उपयोग करता है। जाली में इंडियम और गैलियम के अनुपात को बदलकर, अर्धचालक के बैंडगैप को समायोजित किया जा सकता है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करता है। InGaN उच्च-दक्षता वाले नीले, हरे और सफेद एलईडी (बाद वाले फॉस्फर कोटिंग वाले नीले एलईडी का उपयोग करते हैं) के उत्पादन के लिए प्रमुख सामग्री है। 0603 पैकेज में एक सूक्ष्म अर्धचालक चिप, बॉन्डिंग तार और एक ढला हुआ एपॉक्सी लेंस शामिल होता है, जो चिप की सुरक्षा करता है और प्रकाश उत्पादन को आकार देता है।
12. उद्योग रुझान
12.1 लघुकरण और एकीकरण
SMD LED का रुझान छोटे पैकेज आकारों (जैसे 0402, 0201) की ओर बना हुआ है, ताकि स्मार्टफोन, वियरेबल डिवाइस और अल्ट्रा-थिन डिस्प्ले जैसे तेजी से कॉम्पैक्ट उपकरणों में सर्किट बोर्ड स्थान बचाया जा सके। इसके अलावा, एकीकृत LED मॉड्यूल भी बढ़ रहे हैं, जो LED चिप को ड्राइवर IC, सुरक्षा घटकों और कभी-कभी कई रंगों (RGB) के साथ एक ही पैकेज में जोड़ते हैं, जिससे डिज़ाइन सरल होता है और प्रदर्शन में सुधार होता है।
12.2 दक्षता और विश्वसनीयता
सामग्री विज्ञान और निर्माण प्रक्रियाओं में निरंतर सुधार ने एलईडी की चमकदार दक्षता (लुमेन प्रति वाट) को स्थिर रूप से बढ़ाया है, जिससे कम शक्ति या कम तापीय भार पर भी अधिक चमकदार आउटपुट प्राप्त करना संभव हो गया है। उन्नत पैकेजिंग सामग्री और तकनीकों ने दीर्घकालिक विश्वसनीयता, रंग स्थिरता और उच्च तापमान व उच्च आर्द्रता जैसी कठिन पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति सहनशीलता में भी सुधार किया है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण 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। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम अंडाकार चरण संख्या, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए, अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकने की आवश्यकता है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ऊष्मा प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन 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 प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ऊष्मा अपव्यय क्षमता बेहतर और आयु लंबी है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित कर देता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित हो जाता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें 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। |