सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 उत्पाद विशेषताएँ
- 1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र
- 2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेडिंग
- 3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Polarity Identification and Pad Design
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (लेड-फ्री)
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन)
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग और हैंडलिंग
- 7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
- 8. एप्लिकेशन नोट और डिज़ाइन विचार
- 8.1 ड्राइव विधि
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 अनुप्रयोग दायरा और सावधानियां
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10.1 What is the difference between peak wavelength and dominant wavelength?
- 10.2 Can I drive this LED continuously at 30mA?
- 10.3 प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी विस्तृत (280-710 mcd) क्यों है?
- 10.4 "120° दृष्टिकोण" को कैसे समझें?
- 11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्तियाँ
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह घटक स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें एक माइक्रो आकार है और यह स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। यह LED इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो एक बिखरी हुई नीली रोशनी का उत्पादन करता है। इसका प्राथमिक कार्य स्टेटस इंडिकेटर, सिग्नल लैंप, या विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के फ्रंट पैनल बैकलाइट के रूप में कार्य करना है।
1.1 उत्पाद विशेषताएँ
- RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश के अनुरूप।
- 8mm कैरियर टेप और 7 इंच व्यास वाले रील पैकेजिंग में उपलब्ध, स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए उपयुक्त।
- मानक EIA (इलेक्ट्रॉनिक्स इंडस्ट्रीज एलायंस) पैकेज आकार।
- एकीकृत सर्किट (IC) ड्राइव स्तर के साथ संगत।
- स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूर्ण संगतता।
- इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त।
- पूर्व-प्रसंस्करण किया गया है, JEDEC (जॉइंट इलेक्ट्रॉन डिवाइस इंजीनियरिंग काउंसिल) नमी संवेदनशीलता स्तर 3 प्राप्त किया गया है।
1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र
यह LED कई उद्योगों में विविध अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं:
- दूरसंचार उपकरण (उदाहरण के लिए, कॉर्डलेस फोन और सेलुलर फोन)।
- कार्यालय स्वचालन उपकरण (उदाहरण के लिए, लैपटॉप, नेटवर्क सिस्टम)।
- घरेलू उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स।
- औद्योगिक नियंत्रण और निगरानी उपकरण।
- स्थिति और बिजली संकेतक।
- सिग्नल और सिंबल लाइटिंग।
- फ्रंट पैनल और डिस्प्ले बैकलाइट।
2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
निम्नलिखित रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।
- शक्ति अपव्यय (Pd):102 mW। यह अधिकतम शक्ति है जिसे LED पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):100 mA। यह अधिकतम अनुमत तात्कालिक धारा है, आमतौर पर पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (IF):30 mA. यह दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
- कार्य तापमान सीमा:-40°C से +85°C। LED के संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया परिवेशी तापमान सीमा।
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +100°C। गैर-कार्यशील स्थिति में भंडारण तापमान सीमा।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, माप की स्थिति Ta=25°C, अग्र धारा (IF) 20mA है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- दीप्त तीव्रता (IV):280.0 - 710.0 mcd (मिलिकैन्डेला)। उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा, एक फ़िल्टर-मिलान सेंसर का उपयोग करके मापी गई जो मानव आँख की स्पेक्ट्रल ल्यूमिनस दक्षता (CIE वक्र) से मेल खाती है। विस्तृत श्रेणी इंगित करती है कि यह उपकरण विभिन्न चमक ग्रेड प्रदान करता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):120 डिग्री (टिपिकल)। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अक्षीय (0°) माप के आधे तक कम हो जाती है। 120° का कोण एक विस्तृत, बिखरी हुई प्रकाश पैटर्न को दर्शाता है, जो संकेतक प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
- पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):468 nm (टिपिकल)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर प्रकाश आउटपुट शक्ति अपने अधिकतम मान तक पहुँचती है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):465 - 475 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो LED के रंग को परिभाषित करता है, जिसकी गणना CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से की जाती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):20 nm (टाइपिकल)। अधिकतम तीव्रता के आधे स्तर पर मापी गई स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM)।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):2.6 - 3.4 V। 20mA ड्राइव करंट पर LED के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप। यह रेंज ग्रेडिंग से प्रभावित होती है।
- रिवर्स करंट (IR):10 μA (अधिकतम), VR=5V की स्थिति में। यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन बैचों की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उन उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है जो चमक, रंग और वोल्टेज आवश्यकताओं के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग को पूरा करते हैं।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) बिनिंग
IF= 20mA की स्थिति में ग्रेड किया गया। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±0.1V है।
- D6:2.6V (न्यूनतम) - 2.8V (अधिकतम)
- D7:2.8V (न्यूनतम) - 3.0V (अधिकतम)
- D8:3.0V (न्यूनतम) - 3.2V (अधिकतम)
- D9:3.2V (न्यूनतम) - 3.4V (अधिकतम)
3.2 चमकदार तीव्रता (IV) बिनिंग
IF= 20mA की स्थिति में ग्रेडिंग की जाती है। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±11% है।
- T1:280.0 mcd (न्यूनतम) - 355.0 mcd (अधिकतम)
- T2:355.0 mcd (न्यूनतम) - 450.0 mcd (अधिकतम)
- U1:450.0 mcd (न्यूनतम) - 560.0 mcd (अधिकतम)
- U2:560.0 mcd (न्यूनतम) - 710.0 mcd (अधिकतम)
3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Wd) बिनिंग
IF= 20mA की स्थिति में ग्रेड किया गया। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±1 nm है।
- AC:465.0 nm (न्यूनतम) - 470.0 nm (अधिकतम)
- AD:470.0 nm (न्यूनतम) - 475.0 nm (अधिकतम)
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
विशिष्ट प्रदर्शन वक्र (प्रदत्त अंश में नहीं दिखाया गया है लेकिन उल्लेख किया गया है) आमतौर पर प्रमुख मापदंडों के बीच संबंध को दर्शाते हैं। डिजाइनरों को इन आरेखों के लिए पूर्ण विशिष्टता पत्रिका का संदर्भ लेना चाहिए, जिसमें आमतौर पर शामिल हैं:
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम अग्र धारा (I-V वक्र):दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन ड्राइव धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है, जब तक कि अधिकतम रेटेड मान तक न पहुंच जाए।
- अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:डायोड की गैर-रैखिक V-I विशेषता को समझाएं।
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन में गिरावट दर्शाता है, यह थर्मल प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण कारक है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:विभिन्न तरंगदैर्ध्यों पर सापेक्ष प्रकाश शक्ति दर्शाने वाला आरेख, जिसका शिखर तरंगदैर्ध्य लगभग 468 nm पर केंद्रित है और विशिष्ट पूर्ण चौड़ाई आधी ऊँचाई पर 20 nm है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions
यह एलईडी मानक सतह माउंट पैकेज में आती है। सभी आयाम मिलीमीटर (मिमी) में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.2 मिमी है। विस्तृत आयाम चित्र लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और पिन/पैड पिच प्रदर्शित करेगा।
5.2 Polarity Identification and Pad Design
इस घटक में एनोड और कैथोड होते हैं। ध्रुवीयता आमतौर पर पैकेज पर अंकन या असममित पैड डिज़ाइन द्वारा इंगित की जाती है। स्पेसिफिकेशन शीट सही सोल्डर जोड़ और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित इन्फ्रारेड और वेपर फेज़ रीफ्लो सोल्डरिंग पीसीबी पैड पैटर्न (अटैचमेंट पैड) प्रदान करती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (लेड-फ्री)
सोल्डरिंग प्रोफाइल J-STD-020B लीड-फ्री प्रक्रिया मानक के अनुरूप होनी चाहिए। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीट तापमान:150°C से 200°C।
- प्रीहीट समय:अधिकतम 120 सेकंड।
- पीक तापमान:अधिकतम 260°C.
- लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय:सोल्डर पेस्ट विनिर्देश के अनुसार नियंत्रित किया जाना चाहिए।
- कुल वेल्डिंग समय:पीक तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड (अधिकतम दो रीफ्लो साइकिल की अनुमति)।
ध्यान दें:इष्टतम वक्र विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन पर निर्भर करता है। प्रदान किया गया वक्र JEDEC मानक पर आधारित एक सामान्य लक्ष्य है।
6.2 हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन)
- सोल्डरिंग आयरन तापमान:अधिकतम 300°C.
- वेल्डिंग समय:प्रत्येक वेल्ड स्पॉट के लिए अधिकतम 3 सेकंड.
- सीमाएँ:सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करते समय केवल एक बार सोल्डरिंग की अनुमति है।
6.3 भंडारण की शर्तें
- सीलबंद पैकेजिंग (डिसिकेंट के साथ):≤30°C और ≤70% RH की स्थिति में संग्रहित करें। एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
- खोला गया पैकेज:≤30°C और ≤60% RH की स्थिति में संग्रहित करें। खोलने के बाद 168 घंटे (7 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सलाह दी जाती है।
- दीर्घकालिक भंडारण (बैग आउट):सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में डिसिकेंट के साथ संग्रहित करें।
- 如果暴露时间 >168小时:वेल्डिंग से पहले, नमी को दूर करने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक करें।
6.4 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट का उपयोग करें। LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक न डुबोएं। अनिर्दिष्ट रसायनिक तरल पदार्थों का उपयोग न करें।
7. पैकेजिंग और हैंडलिंग
7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
LED स्वचालित असेंबली के लिए एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है।
- रील व्यास:7 इंच।
- कैरियर टेप चौड़ाई:8 मिलीमीटर।
- प्रति रील मात्रा:2000 टुकड़े।
- खाली स्थान को कवर टेप से सील किया गया है।
- पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश के अनुरूप है।
- लगातार लापता घटकों (खाली स्थान) की अधिकतम संख्या दो है।
8. एप्लिकेशन नोट और डिज़ाइन विचार
8.1 ड्राइव विधि
LED एक करंट-चालित उपकरण है। एकाधिक LED को समानांतर में चलाते समय चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला जोड़ने या एक स्थिर-धारा स्रोत का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। सीधे वोल्टेज स्रोत से LED को समानांतर में चलाना, फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) विशेषता के प्राकृतिक विविक्तता के कारण, यहां तक कि एक ही ग्रेड के भीतर भी, महत्वपूर्ण चमक अंतर पैदा कर सकता है।
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि बिजली की खपत अपेक्षाकृत कम है (अधिकतम 102 mW), LED के जीवनकाल और प्रदर्शन स्थिरता को बनाए रखने के लिए उचित थर्मल डिजाइन महत्वपूर्ण है। सुनिश्चित करें कि PCB पैड डिजाइन पर्याप्त ताप अपव्यय प्रदान करता है, खासकर जब अधिकतम DC करंट (30mA) के करीब या उस पर काम कर रहा हो या उच्च परिवेश के तापमान पर। अत्यधिक जंक्शन तापमान प्रकाश उत्पादन को कम करेगा और प्रदर्शन क्षय को तेज करेगा।
8.3 अनुप्रयोग दायरा और सावधानियां
यह घटक सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। उन अनुप्रयोगों के लिए जिनमें अत्यधिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है और जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस, चिकित्सा, सुरक्षा प्रणालियाँ), डिज़ाइन में अपनाने से पहले विशेष तकनीकी परामर्श आवश्यक है। यह उपकरण रिवर्स वोल्टेज ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
The key differentiating features of this LED include its120° wide viewing angleस्कैटरिंग लेंस के साथ संयोजन में, यह कोमल और समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है, जो पैनल संकेतक रोशनी के लिए आदर्श है। इसका उपयोगInGaN technologyने कुशल नीला प्रकाश उत्सर्जन हासिल किया। यह मानकइन्फ्रारेड रीफ्लो प्रक्रियातथाJEDEC स्तर 3पूर्व-उपचार संगतता, जो इसे आधुनिक उच्च-मात्रा PCB असेंबली लाइनों के लिए उपयुक्त बनाती है। व्यापकबिनिंग संरचना (वोल्टेज, तीव्रता और तरंग दैर्ध्य के लिए) विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए रंग और चमक संगति आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु सटीक चयन की अनुमति देता है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
10.1 What is the difference between peak wavelength and dominant wavelength?
शिखर तरंगदैर्ध्य (λP):LED स्पेक्ट्रम आउटपुट वक्र के उच्चतम बिंदु से संबंधित तरंगदैर्ध्य (टाइपिकल 468 nm).प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, जिसकी गणना CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से की जाती है (465-475 nm). इस तरह के मोनोक्रोमैटिक LED जैसे कि नीले LED के लिए, दोनों आमतौर पर करीब होते हैं, लेकिन रंग विनिर्देश के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक होता है।
10.2 Can I drive this LED continuously at 30mA?
हाँ, 30mA अनुशंसित है।Maximum DC Forward Currentहालांकि, पूर्ण अधिकतम रेटिंग पर संचालन से अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है और दीर्घकालिक विश्वसनीयता कम हो सकती है। इष्टतम जीवनकाल और स्थिरता के लिए, यदि अनुप्रयोग की चमक आवश्यकता अनुमति देती है, तो कम करंट (जैसे 20mA, यानी परीक्षण स्थिति) पर चलाने की सिफारिश की जाती है।
10.3 प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी विस्तृत (280-710 mcd) क्यों है?
यह सीमा सभी उपलब्ध चमक ग्रेड (T1, T2, U1, U2) के कुल विस्तार को दर्शाती है। एक विशिष्ट ऑर्डर एकल ग्रेड (उदाहरण के लिए, U1: 450-560 mcd) के लिए होगा। ग्रेडिंग प्रणाली यह सुनिश्चित करती है कि आपको प्राप्त एलईडी परिभाषित, संकीर्ण सीमा के भीतर सुसंगत चमक वाली हो।
10.4 "120° दृष्टिकोण" को कैसे समझें?
यह है全देखने का कोण (2θ1/2यह उस कोण को संदर्भित करता है जो एक तरफ से, जहां तीव्रता अक्षीय मान के 50% तक गिर जाती है, दूसरी तरफ तक फैला होता है जहां तीव्रता भी 50% तक गिर जाती है। इस प्रकार, LED एक बहुत ही चौड़े 120-डिग्री शंकु कोण के भीतर उपयोगी प्रकाश उत्सर्जित करता है, जिससे इसे कई पार्श्व कोणों से देखा जा सकता है।
11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस उदाहरण
परिदृश्य:नेटवर्क राउटर के लिए एक स्टेटस इंडिकेशन पैनल डिज़ाइन करें, जो लिंक एक्टिविटी और पावर स्टेटस दिखाने के लिए कई नीले एलईडी का उपयोग करता है।
- कंपोनेंट चयन:U1 ल्यूमिनेंस बिन (450-560 mcd) चुनें ताकि ऑफिस वातावरण में अच्छी दृश्यता हो। AC वेवलेंथ बिन (465-470 nm) चुनें ताकि सभी इंडिकेटर लाइट्स का नीला रंग एक समान हो।
- सर्किट डिज़ाइन:3.3V पावर रेल का उपयोग करें। D7 बिनिंग से विशिष्ट VF2.9V मानते हुए, लक्ष्य IF20mA है, श्रृंखला प्रतिरोध की गणना करें: R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF= (3.3V - 2.9V) / 0.02A = 20 Ω। प्रत्येक LED के लिए एक 20 Ω, 1/10W रेसिस्टर का उपयोग किया जाता है।
- PCB लेआउट:डेटाशीट में अनुशंसित पैड पैटर्न लागू करें। सुनिश्चित करें कि LED के बीच पर्याप्त दूरी हो ताकि प्रकाश प्रकीर्णन एक-दूसरे में हस्तक्षेप न करे।
- असेंबली:प्रदान किए गए इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। नमी-रोधी बैग खोलने के बाद, 168 घंटों के भीतर बोर्ड असेंबली पूरी करें।
- परिणाम:एक संकेतक पैनल जिसमें एक समान, चमकदार नीली सूचक रोशनी है, जो व्यापक कोण से स्पष्ट रूप से दिखाई देती है और उत्पाद के जीवनकाल में विश्वसनीय रहती है।
12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
यह LED एक अर्धचालक फोटॉनिक उपकरण है। इसका मूलभूत भाग InGaN सामग्री से बना एक चिप है, जो एक p-n जंक्शन बनाता है। जब जंक्शन थ्रेशोल्ड (~2.6-3.4V) से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN अर्धचालक की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा फोटॉन की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो इस मामले में दृश्यमान स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र (~468 nm) में स्थित है। अंतर्निर्मित स्कैटरिंग लेंस प्रकाश को बिखेरता है, उत्सर्जित प्रकाश पैटर्न को 120 डिग्री के व्यूइंग एंगल तक चौड़ा कर देता है।
13. प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्तियाँ
सरफेस माउंट LED उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), छोटे पैकेज आकार और बेहतर रंग एकरूपता की दिशा में निरंतर विकास कर रहे हैं। सटीक रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (जैसे फुल-कलर डिस्प्ले और आर्किटेक्चरल लाइटिंग) की मांग को पूरा करने के लिए, क्रोमैटिसिटी और लुमिनस फ्लक्स बिनिंग सहनशीलता के लिए आवश्यकताएं तेजी से सख्त हो रही हैं। इसके अलावा, पैकेजिंग सामग्रियों में प्रगति थर्मल प्रदर्शन को बढ़ा रही है, जिससे मिनिएचर पैकेज आकार में भी उच्च ड्राइव करंट और अधिक प्रकाश उत्पादन संभव हो रहा है। मानक, हाई-स्पीड SMT असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता अभी भी एक मौलिक आवश्यकता बनी हुई है, जो रिफ्लो सोल्डरिंग के थर्मल और मैकेनिकल तनावों को सहन करने में सक्षम मजबूत डिजाइनों को प्रेरित कर रही है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लाइट फिक्स्चर पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ka vishisht rang tone nirdharit karna. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित 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। | सामान्यतः नियत धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद 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 ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय किए जाने चाहिए, 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 डिप्रिसिएशन और कलर शिफ्ट होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (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%) | उपयोग के एक निश्चित अवधि 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। |
| 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 का तरीका। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता 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 समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान को सुविधाजनक बनाने और सिस्टम दक्षता बढ़ाने के लिए। |
| रंग के अनुसार श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग की असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा 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 | Energy Efficiency Certification | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |