विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति
- 1.2 अनुपालन और पर्यावरणीय विशिष्टताएँ
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Luminous Intensity Binning
- 3.2 Dominant Wavelength Binning
- 3.3 अग्र वोल्टेज बिनिंग
- 4. Performance Curve Analysis
- 5. Mechanical and Package Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Polarity Identification
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (Pb-free)
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 Storage and Moisture Sensitivity
- 6.4 Precautions for Use
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 लेबल स्पष्टीकरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- 8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
- 12. Operating Principle Introduction
- 13. Technology Trends and Context
1. उत्पाद अवलोकन
17-215/BHC-BP2Q2M/3T एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) है जो नीला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। यह घटक आधुनिक, स्वचालित इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो पारंपरिक लीड-फ्रेम एलईडी की तुलना में एक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट प्रदान करता है जो उच्च बोर्ड घनत्व और अंतिम उपकरणों के लघुकरण को सक्षम बनाता है।
1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति
इस एलईडी के प्राथमिक लाभ इसके एसएमडी पैकेज से उत्पन्न होते हैं। इसका काफी छोटा आकार मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) क्षेत्र को कम करने, भंडारण स्थान की आवश्यकताओं को कम करने और अंततः छोटे और हल्के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास में योगदान देने की अनुमति देता है। पैकेज की हल्की प्रकृति इसे विशेष रूप से लघु और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। उत्पाद को एक सामान्य-उद्देश्य संकेतक और बैकलाइटिंग समाधान के रूप में स्थित किया गया है, जो समकालीन पर्यावरणीय और विनिर्माण मानकों के अनुरूप है।
1.2 अनुपालन और पर्यावरणीय विशिष्टताएँ
यह घटक कई प्रमुख उद्योग मानकों का पालन करता है। इसे Pb-free (लेड-मुक्त) उत्पाद के रूप में निर्मित किया गया है। प्रयुक्त सामग्री EU REACH विनियमन का अनुपालन करती है। इसके अलावा, यह हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं को पूरा करता है, जिसमें ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) की मात्रा प्रत्येक 900 ppm से कम है, और उनका संयुक्त कुल 1500 ppm से कम है। उत्पाद को RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश की विशिष्टताओं के भीतर रहने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
निम्नलिखित अनुभाग डेटाशीट में परिभाषित डिवाइस की विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करते हैं। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर, सभी मापदंड 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत या इन पर संचालन की गारंटी नहीं है और सर्किट डिजाइन में इससे बचना चाहिए।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- निरंतर अग्र धारा (IF): 20 mA. यह विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम DC धारा है।
- शिखर अग्र धारा (IFP): 100 एमए. यह केवल पल्स्ड स्थितियों (ड्यूटी साइकिल 1/10 at 1 kHz) में अनुमेय है और डीसी डिज़ाइन के लिए उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
- पावर डिसिपेशन (Pd): 75 एमडब्ल्यू. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज डिसिपेट कर सकता है, जिसकी गणना फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) * फॉरवर्ड करंट (IF) के रूप में की जाती है।
- Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150 V. यह ESD के प्रति मध्यम संवेदनशीलता को दर्शाता है; उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता है।
- Operating Temperature (Topr): -40°C से +85°C. यह उपकरण इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्यात्मक है।
- भंडारण तापमान (Tstg): -40°C से +90°C.
- Soldering Temperature: यह डिवाइस 260°C के शिखर तापमान पर 10 सेकंड तक रिफ्लो सोल्डरिंग, या प्रति टर्मिनल 350°C पर 3 सेकंड तक हैंड सोल्डरिंग का सामना कर सकता है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये सामान्य संचालन स्थितियों (IF=20mA) के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- दीप्त तीव्रता (Iv): 57.00 mcd से 112.00 mcd तक की सीमा में होती है। विशिष्ट मान बिनिंग प्रक्रिया द्वारा निर्धारित किया जाता है (धारा 3 देखें)।
- दर्शन कोण (2θ1/2): 130 degrees (typical). यह कोणीय चौड़ाई को परिभाषित करता है जिस पर दीप्त तीव्रता, 0 डिग्री (अक्ष पर) मापी गई शिखर तीव्रता की आधी होती है।
- Peak Wavelength (λp): 468 nm (typical). यह वह तरंगदैर्घ्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अधिकतम होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 467.50 nm से 473.50 nm तक की सीमा में है। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख LED के आउटपुट के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है और यह बिनिंग के अधीन भी होता है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): 25 nm (typical). यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की अर्ध-अधिकतम पर पूर्ण चौड़ाई (FWHM) है।
- Forward Voltage (VF): 20mA पर 2.75 V से 3.95 V तक की सीमा में, जिसका सामान्य मान लगभग 3.35V होता है। यह पैरामीटर बिन किया गया है (Section 3 देखें)।
- Reverse Current (IR): जब 5V का रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है तो अधिकतम 50 μA। डेटाशीट स्पष्ट रूप से नोट करती है कि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।
सहनशीलता पर महत्वपूर्ण नोट्स: डेटाशीट निर्माण सहनशीलताएँ निर्दिष्ट करती है: ल्यूमिनस इंटेंसिटी (±11%), डॉमिनेंट वेवलेंथ (±1nm), और फॉरवर्ड वोल्टेज (±0.1V)। इन्हें कड़े पैरामीटर नियंत्रण वाली डिज़ाइनों में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
3. Binning System Explanation
अर्धचालक निर्माण में प्राकृतिक विविधताओं का प्रबंधन करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह एक उत्पादन लॉट के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करता है। 17-215 तीन स्वतंत्र बिनिंग मानदंडों का उपयोग करता है।
3.1 Luminous Intensity Binning
LEDs को उनके 20mA पर प्रकाश उत्पादन के आधार पर तीन बिन में वर्गीकृत किया गया है:
P2: 57.00 - 72.00 mcd
Q1: 72.00 - 90.00 mcd
Q2: 90.00 - 112.00 mcd
3.2 Dominant Wavelength Binning
रंग (नीला रंगत) को दो तरंगदैर्ध्य बिनों में छँटाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है:
A10: 467.50 - 470.50 nm
A11: 470.50 - 473.50 nm
3.3 अग्र वोल्टेज बिनिंग
वर्तमान नियमन डिज़ाइन में सहायता के लिए, एलईडी को 20mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर बिन किया जाता है:
5: 2.75 - 3.05 V
6: 3.05 - 3.35 V
7: 3.35 - 3.65 V
8: 3.65 - 3.95 V
The specific product code 17-215/BHC-BP2Q2M/3T किसी दिए गए यूनिट के लिए बिनिंग संयोजन को दर्शाता है (उदाहरण के लिए, B नीले रंग के लिए, P2/Q2 तीव्रता के लिए, M तरंगदैर्ध्य के लिए, आदि, लेबल स्पष्टीकरण के अनुसार)।
4. Performance Curve Analysis
हालांकि डेटाशीट पृष्ठ 5 पर विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय अभिलक्षण वक्रों का संदर्भ देती है, लेकिन विशिष्ट ग्राफ़ पाठ सामग्री में प्रदान नहीं किए गए हैं। आम तौर पर, ऐसे वक्रों में शामिल होंगे:
- Relative Luminous Intensity vs. Forward Current (I-I Curve): दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा के साथ कैसे बढ़ता है, आमतौर पर एक गैर-रैखिक तरीके से, अंततः संतृप्त हो जाता है।
- Forward Voltage vs. Forward Current (V-I Curve): डायोड के घातीय संबंध को प्रदर्शित करता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है, जो थर्मल प्रबंधन के लिए एक प्रमुख विचार है।
- Spectral Power Distribution: एक ग्राफ जो प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाता है, जो लगभग 25nm बैंडविड्थ के साथ 468nm शिखर के आसपास केंद्रित है।
डिजाइनरों को गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धाराओं, तापमान) के तहत प्रदर्शन का मॉडल बनाने के लिए इन वक्रों के लिए ग्राफिकल डेटाशीट से परामर्श लेना चाहिए।
5. Mechanical and Package Information
5.1 Package Dimensions
The LED has a compact, rectangular SMD package. Key dimensions (in mm, tolerance ±0.1mm unless specified) are:
- Total Length: 2.0 mm
- कुल चौड़ाई: 1.25 मिमी
- कुल ऊंचाई: 0.8 मिमी
- लीड (टर्मिनल) के आयाम और अंतराल को मानक 0603 (इंपीरियल) या समान फुटप्रिंट संगतता के लिए परिभाषित किया गया है। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक मार्कर द्वारा पहचाना जाता है।
5.2 Polarity Identification
सही ध्रुवता आवश्यक है। पैकेज में कैथोड टर्मिनल को दर्शाने के लिए एक दृश्य संकेतक (जैसे कि एक खांचा, बिंदु, या बेवल कोना) शामिल है। पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन को इस अभिविन्यास से मेल खाना चाहिए।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
विश्वसनीयता और असेंबली के दौरान क्षति को रोकने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (Pb-free)
अनुशंसित तापमान प्रोफ़ाइल महत्वपूर्ण है:
- Pre-heating: 150-200°C पर 60-120 सेकंड के लिए।
- Time Above Liquidus (217°C): 60-150 सेकंड।
- शिखर तापमान: 260°C maximum.
- शिखर से 5°C के भीतर समय: अधिकतम 10 सेकंड।
- तापन दर: अधिकतम 3°C/सेकंड।
- शीतलन दर: अधिकतम 6°C/सेकंड।
सीमा: रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हाथ से सोल्डरिंग अपरिहार्य है:
- Iron tip temperature: < 350°C.
- प्रति टर्मिनल संपर्क समय: ≤ 3 सेकंड.
- सोल्डरिंग आयरन की शक्ति: ≤ 25W.
- प्रत्येक टर्मिनल पर सोल्डरिंग के बीच कम से कम 2-सेकंड का अंतराल रखें।
हाथ से सोल्डरिंग करने पर थर्मल क्षति का जोखिम अधिक होता है।
6.3 Storage and Moisture Sensitivity
एलईडी को नमी-रोधी बैरियर बैग में डिसिकेंट के साथ पैक किया गया है।
1. उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें।
2. खोलने के बाद, अनुपयोगी एलईडी को ≤ 30°C और ≤ 60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए।
3. खोलने के बाद "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है।
4. यदि सीमा से अधिक हो जाए, या यदि डिसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल गया हो, तो बेक-आउट आवश्यक है: उपयोग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे के लिए।
6.4 Precautions for Use
- करंट लिमिटिंग: एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर है mandatory. LED की घातांकीय V-I विशेषता का अर्थ है कि वोल्टेज में एक छोटा परिवर्तन भी धारा में बड़ा परिवर्तन करता है, जिससे बिना रोकनेवाला (resistor) के तत्काल जलने का कारण बनता है।
- Stress Avoidance: सोल्डरिंग के दौरान पैकेज पर यांत्रिक तनाव से बचें और असेंबली के बाद पीसीबी को मोड़ें नहीं।
- मरम्मत: अनुशंसित नहीं। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो पैड क्षति से बचने के लिए दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने और घटक को उठाने के लिए ड्यूल-टिप सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। मरम्मत के बाद डिवाइस की कार्यक्षमता सत्यापित करें।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 टेप और रील विनिर्देश
घटक 7-इंच व्यास वाली रीलों पर उद्योग-मानक उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति किए जाते हैं।
- टेप चौड़ाई: 8 मिमी.
- प्रति रील पॉकेट्स: 3000 टुकड़े.
डेटाशीट ड्रॉइंग्स में विस्तृत रील, कैरियर टेप और कवर टेप के आयाम प्रदान किए गए हैं।
7.2 लेबल स्पष्टीकरण
रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सत्यापन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:
- CPN: ग्राहक का पार्ट नंबर.
- P/N: Manufacturer's Part Number (e.g., 17-215/BHC-BP2Q2M/3T).
- मात्रा: पैकिंग मात्रा.
- CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., P2, Q1, Q2).
- HUE: Chromaticity/Dominant Wavelength Rank (e.g., A10, A11).
- REF: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक (उदाहरण: 5, 6, 7, 8).
- LOT No: ट्रेसबिलिटी के लिए निर्माण लॉट नंबर।
8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- Backlighting: इंस्ट्रूमेंट पैनल डैशबोर्ड, मेम्ब्रेन स्विच और कीपैड के लिए।
- Telecommunication Equipment: फोन, फैक्स मशीन और नेटवर्किंग गियर के लिए स्टेटस इंडिकेटर और बैकलाइटिंग।
- LCD Displays: छोटे मोनोक्रोम या रंगीन LCDs के लिए एज-लिट या डायरेक्ट बैकलाइटिंग।
- General Indication: उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में बिजली की स्थिति, मोड संकेतक और अन्य दृश्य संकेतन।
8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- करंट ड्राइव: हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करें। रोकनेवाला मान R = (Vsupply - VF) / IF की गणना करें। सबसे खराब स्थिति की धारा गणना के लिए बिन से अधिकतम VF (जैसे, 3.95V) का उपयोग करें ताकि IF कभी भी 20mA से अधिक न हो।
- थर्मल प्रबंधन: While power dissipation is low, ensure adequate PCB copper or ventilation if operating at high ambient temperatures (>70°C) to maintain light output and longevity.
- ESD सुरक्षा: यदि एलईडी उपयोगकर्ता-सुलभ है, तो इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें, और असेंबली के दौरान ESD-सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें।
8.3 अनुप्रयोग प्रतिबंध
डेटाशीट में एक महत्वपूर्ण अस्वीकरण शामिल है। यह उत्पाद सामान्य वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए है। यह नहीं विशेष रूप से उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन या योग्य नहीं है जहाँ विफलता गंभीर परिणामों का कारण बन सकती है। इसमें शामिल है, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:
- सैन्य, एयरोस्पेस, या विमानन प्रणालियाँ।
- ऑटोमोटिव सुरक्षा या सुरक्षा प्रणालियाँ (जैसे, ब्रेक लाइट्स, एयरबैग संकेतक)।
- जीवन-रक्षक या महत्वपूर्ण चिकित्सा उपकरण।
ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, उपयुक्त योग्यताओं और विश्वसनीयता डेटा वाले घटकों को प्राप्त किया जाना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
While a direct comparison requires specific competitor data, key differentiators of this LED platform can be inferred:\p>
- बनाम बड़े एसएमडी एलईडी (जैसे, 3528, 5050): 17-215 का प्राथमिक लाभ इसका न्यूनतम फुटप्रिंट (लगभग 0603 आकार) है, जो संकेतक या बैकलाइट बिंदुओं की उच्चतम घनत्व को सक्षम बनाता है।
- बनाम थ्रू-होल एलईडी: मैन्युअल सोल्डरिंग और लीड बेंडिंग स्ट्रेस को समाप्त करके भारी स्थान बचत, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस के साथ संगतता और बेहतर विश्वसनीयता प्रदान करता है।
- बिन-बिन किए गए एलईडी के विरुद्ध: तीन-तरफा बिनिंग (तीव्रता, तरंगदैर्ध्य, वोल्टेज) डिजाइनरों को पूर्वानुमेय और सुसंगत प्रदर्शन प्रदान करती है, जो समान उपस्थिति या समानांतर सरणियों में सटीक करंट मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है।
- अनुपालन: RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त अनुपालन एक मानक अपेक्षा है, लेकिन यह एक प्रमुख बाजार आवश्यकता बनी हुई है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं अधिक चमक के लिए इस LED को 30mA पर चला सकता हूँ?
A: नहीं। निरंतर अग्र धारा (IF) के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 20mA है। इस रेटिंग से अधिक होने पर विश्वसनीयता प्रभावित होती है और तत्काल या समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है। 100mA की पीक रेटिंग केवल बहुत छोटे स्पंदों के लिए है।
Q2: अग्र वोल्टेज की सीमा व्यापक है (2.75-3.95V)। मैं अपने सर्किट को कैसे डिज़ाइन करूँ?
A: आपको सबसे खराब स्थिति (उच्चतम) VF के लिए डिज़ाइन करना होगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर सभी यूनिट्स के लिए पर्याप्त करंट नियंत्रण प्रदान करता है। अपनी रेसिस्टर गणना में अधिकतम VF (3.95V) का उपयोग करने से यह गारंटी मिलती है कि कोई भी LED 20mA सीमा से अधिक नहीं होगा, भले ही उसका वास्तविक VF कम हो।
Q3: अगर मैं इस LED को दो बार से अधिक सोल्डर करूं तो क्या होगा?
A: डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए। अतिरिक्त थर्मल साइकल आंतरिक वायर बॉन्ड्स पर दबाव डाल सकते हैं, एपॉक्सी लेंस को खराब कर सकते हैं, या पैकेज को विभाजित कर सकते हैं, जिससे विश्वसनीयता कम हो सकती है या विनाशकारी विफलता हो सकती है।
Q4: एलईडी -40°C से +85°C तक के संचालन के लिए रेटेड है। क्या यह 90°C पर काम करेगी?
A: संचालन तापमान एक रेटिंग है, एक प्रदर्शन विशिष्टता नहीं। हालांकि यह 90°C पर तुरंत विफल नहीं हो सकती है, इसकी चमकदार तीव्रता काफी कम हो जाएगी, इसका जीवनकाल काफी कम हो जाएगा, और संचालन की गारंटी नहीं है। सिस्टम को इस तरह डिजाइन करें कि एलईडी का परिवेशी वातावरण रेटेड सीमा के भीतर रहे।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
परिदृश्य: 10 समान नीले एलईडी के साथ एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
1. Binning Selection: दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, ल्यूमिनस इंटेंसिटी (जैसे, सभी Q2: 90-112 mcd) और डॉमिनेंट वेवलेंथ (जैसे, सभी A10: 467.5-470.5 nm) दोनों के लिए टाइट बिन्स निर्दिष्ट करें। यह एक विशेष ऑर्डर आवश्यकता हो सकती है।
2. सर्किट डिजाइन: 5V सप्लाई और सबसे खराब स्थिति वाले VF 3.95V (बिन 8 से) का उपयोग करते हुए। आवश्यक रेसिस्टर R = (5V - 3.95V) / 0.020A = 52.5 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे, 56 ओम) का उपयोग करें। एक सामान्य VF 3.35V के लिए वास्तविक करंट की पुनर्गणना करें: I = (5V - 3.35V) / 56 = 29.5mA। यह 20mA रेटिंग से अधिक है! इसलिए, संभावित अधिकतम करंट की गणना करने के लिए न्यूनतम VF (2.75V) का उपयोग करना होगा: I_max = (5V - 2.75V) / 56 = 40.2mA। यह खतरनाक है। समाधान एक बड़े रेसिस्टर का उपयोग करना है। मार्जिन के लिए 15mA लक्ष्य करते हुए: R = (5V - 2.75V) / 0.015A ≈ 150 ओम। यह सुनिश्चित करता है कि करंट 10mA (VF=3.95V के लिए) और 15mA (VF=2.75V के लिए) के बीच रहे, सभी बिन्स के लिए 20mA सीमा से सुरक्षित रूप से नीचे।
3. लेआउट: एलईडी को एक समान अभिविन्यास में लगाएं। आवश्यकता होने पर छोटे थर्मल रिलीफ पैड प्रदान करें, लेकिन अच्छे सोल्डर फिलेट्स सुनिश्चित करें।
4. असेंबली: रीफ्लो प्रोफाइल का सटीकता से पालन करें। यदि 7 दिनों के भीतर उपयोग नहीं किया जाता है, तो खोले गए रील्स को एक शुष्क कैबिनेट में संग्रहित करें।
12. Operating Principle Introduction
यह एलईडी एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय क्षेत्र InGaN से बना है। जब डायोड के चालू होने की सीमा से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है—इस मामले में, नीला (~468 nm)। एपॉक्सी रेजिन पैकेज अर्धचालक चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है (130-डिग्री व्यूइंग एंगल), और सोल्डरिंग के लिए यांत्रिक संरचना प्रदान करता है।
13. Technology Trends and Context
17-215 एलईडी एसएमडी एलईडी प्रौद्योगिकी में एक परिपक्व चरण का प्रतिनिधित्व करता है। इस क्षेत्र में प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
- बढ़ी हुई दक्षता: एपिटैक्सियल विकास तकनीकों का निरंतर विकास प्रति वाट अधिक लुमेन (प्रभावकारिता) उत्पन्न करने का लक्ष्य रखता है, जिससे दी गई प्रकाश उत्पादन के लिए बिजली की खपत कम होती है।
- लघुरूपण: छोटे पैकेजों (जैसे, 0402, 0201 इंपीरियल आकार) की ओर प्रयास जारी है, जो उच्च-घनत्व प्रकाश सरणियों और और भी छोटे उपकरणों में एकीकरण को सक्षम बनाता है।
- बेहतर रंग स्थिरता: बिनिंग एल्गोरिदम और वेफर-स्तर के निर्माण नियंत्रण में प्रगति से पैरामीटर वितरण अधिक सटीक हो गए हैं, जिससे महंगे टाइट-बिनिंग चयनों की आवश्यकता कम हो गई है।
- उन्नत विश्वसनीयता: अधिक मजबूत पैकेज सामग्री, डाई अटैच विधियों और फॉस्फर्स (सफेद एलईडी के लिए) पर शोध परिचालन जीवनकाल बढ़ाने पर केंद्रित है, विशेष रूप से उच्च-तापमान और उच्च-आर्द्रता स्थितियों में।
- स्मार्ट एकीकरण: एक व्यापक प्रवृत्ति में नियंत्रण सर्किटरी (जैसे, स्थिर धारा ड्राइवर, एड्रेसबिलिटी) को सीधे एलईडी चिप के साथ पैकेज स्तर पर एकीकृत करना शामिल है, हालांकि यह छोटे संकेतकों की तुलना में पावर एलईडी में अधिक आम है।
यह घटक स्थापित विनिर्माण प्रक्रियाओं का लाभ उठाते हुए, बुनियादी संकेतक और बैकलाइटिंग आवश्यकताओं के लिए एक विश्वसनीय, लागत-प्रभावी और मानकीकृत समाधान के रूप में इस परिदृश्य में फिट बैठता है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | 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 लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे स्वर का संकेत देते हैं। | 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, उदाहरण के लिए, "5-step" | Color consistency metric, छोटे steps का मतलब है अधिक सुसंगत रंग। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), उदाहरण के लिए, 620nm (लाल) | Rangin LEDs ke rang ke anuroop wavelength. | Laal, peela, hara monochrome LEDs ke hue ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मीट्रिक | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "service life" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (उदाहरणार्थ, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता 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 ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, मिलाकर सफेद बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, टीआईआर | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता 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 | मानक/परीक्षण | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | एलईडी 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 | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण 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 आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |