सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 विकिरण पैटर्न आरेख
- 4.2 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम अग्र धारा
- 4.3 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम परिवेश तापमान
- 4.4 अग्र धारा डेरेटिंग वक्र
- 4.5 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.6 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन डायग्राम
- 5. मैकेनिकल एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 रील, कैरियर टेप और नमी-रोधी पैकेजिंग
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 भंडारण और हैंडलिंग सावधानियां
- 6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
- 6.3 हैंड सोल्डरिंग एवं रिपेयर
- 6.4 सर्किट डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
- 7. एप्लिकेशन सुझाव
- 7.1 विशिष्ट एप्लिकेशन परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 11. कार्य सिद्धांत परिचय
- 12. तकनीकी रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन मुख्य संकेतक
- दो, विद्युत मापदंड
- तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
17-21/S2C-AP1Q2B/3T 是一款专为高密度电子组装设计的表面贴装器件(SMD)LED。其主要功能是提供亮橙色指示或背光照明。该元件的核心优势在于其微型封装尺寸,约为 2.0mm x 1.25mm,与传统的引线式 LED 相比,能在印刷电路板(PCB)上显著节省空间。这种尺寸的减小直接有助于实现更小的终端产品设计、更低的元件存储要求,以及在组装卷带和 PCB 上实现更高的封装密度。该器件采用 AIGaInP(铝镓铟磷)半导体芯片制造,并封装在透明树脂透镜中。这种材料组合负责产生其特有的亮橙色发光颜色。该产品完全符合现代环保法规,为无铅、符合 RoHS 标准、符合欧盟 REACH 标准且无卤素(溴 <900ppm,氯 <900ppm,溴+氯 < 1500ppm)。它以 8mm 载带形式提供,卷绕在 7 英寸直径的卷盘上,完全兼容高速自动化贴片组装设备。
2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
यह उपकरण निर्दिष्ट विद्युत और तापीय सीमाओं के भीतर विश्वसनीय संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V है। निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF) 25mA से अधिक नहीं होना चाहिए। पल्स ऑपरेशन के लिए, 1kHz आवृत्ति और 1/10 ड्यूटी साइकिल पर, अनुमत पीक फॉरवर्ड करंट (IFP) 60mA है। पैकेज की कुल पावर डिसिपेशन (Pd) 60mW तक सीमित है। यह उपकरण ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM) 2000V के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) को सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (Topr) -40°C से +85°C है, जबकि स्टोरेज तापमान सीमा (Tstg) थोड़ी व्यापक है, -40°C से +90°C। सोल्डरिंग के लिए, यह 260°C पीक तापमान, अधिकतम 10 सेकंड की रिफ्लो प्रोफाइल, या प्रति पिन 350°C पर अधिकतम 3 सेकंड के हैंड सोल्डरिंग को सहन कर सकता है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) और 20mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर मानक परीक्षण स्थितियों में मापे जाते हैं। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) की विशिष्ट सीमा 45.00 mcd से 112.00 mcd तक होती है और इसे विशिष्ट बिन में विभाजित किया जाता है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2), जिसे हाफ-इंटेंसिटी फुल एंगल के रूप में परिभाषित किया गया है, आमतौर पर 140 डिग्री होता है, जो कई इंडिकेटर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है। स्पेक्ट्रल विशेषताओं को पीक वेवलेंथ (λp) 611 nm और डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) रेंज 600.50 nm से 612.50 nm द्वारा परिभाषित किया जाता है। स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) लगभग 17 nm है। 20mA पर LED को चलाने के लिए आवश्यक फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) की सीमा 1.75V से 2.35V तक होती है, जिसे बिन के अनुसार भी वर्गीकृत किया जाता है। जब 5V रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है, तो रिवर्स करंट (IR) 10 μA से कम होने की गारंटी है, हालांकि यह उपकरण रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को तीन प्रमुख पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है: ल्यूमिनस इंटेंसिटी, डोमिनेंट वेवलेंथ और फॉरवर्ड वोल्टेज।
3.1 ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेडिंग
IF=20mA ड्राइव करने पर, प्रकाश उत्पादन चार ग्रेड (P1, P2, Q1, Q2) में विभाजित है। P1 ग्रेड 45.00 mcd से 57.00 mcd तक के दायरे को कवर करता है। P2 ग्रेड 57.00 mcd से 72.00 mcd तक कवर करता है। Q1 ग्रेड 72.00 mcd से 90.00 mcd तक कवर करता है। सर्वोच्च आउटपुट ग्रेड Q2, 90.00 mcd से 112.00 mcd तक कवर करता है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर ±11% की सहनशीलता अनुमत है।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करने वाली प्रमुख तरंगदैर्ध्य चार ग्रेड (D8, D9, D10, D11) में विभाजित है। D8 की सीमा 600.50 nm से 603.50 nm है। D9 की सीमा 603.50 nm से 606.50 nm है। D10 की सीमा 606.50 nm से 609.50 nm है। D11 की सीमा 609.50 nm से 612.50 nm है। निर्धारित सहनशीलता ±1nm है।
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप को सर्किट डिजाइन, विशेष रूप से करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना में सहायता के लिए तीन ग्रेड (0, 1, 2) में विभाजित किया गया है। ग्रेड 0, 1.75V से 1.95V तक कवर करता है। ग्रेड 1, 1.95V से 2.15V तक कवर करता है। ग्रेड 2, 2.15V से 2.35V तक कवर करता है। अंकित सहनशीलता ±0.1V है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में कई विशेषता वक्र प्रदान किए गए हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
4.1 विकिरण पैटर्न आरेख
विकिरण आरेख प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है। यह पैटर्न आमतौर पर लैम्बर्टियन या उसके करीब होता है, जिसमें सापेक्ष तीव्रता को देखने के कोण के साथ आलेखित किया जाता है। 140 डिग्री का देखने का कोण इसकी व्यापक, विसरित उत्सर्जन विशेषता की पुष्टि करता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था या व्यापक देखने के कोण की दृश्यता वाले संकेतकों के लिए उपयुक्त है।
4.2 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम अग्र धारा
यह वक्र ड्राइविंग करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। दीप्त तीव्रता करंट बढ़ने के साथ बढ़ती है, लेकिन अंततः संतृप्त हो जाती है। अनुशंसित 20mA से काफी अधिक पर संचालन से दक्षता कम हो सकती है और तेजी से उम्र बढ़ सकती है।
4.3 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम परिवेश तापमान
यह ग्राफ़ थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ प्रकाश आउटपुट कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, अधिकतम कार्य तापमान +85°C पर, आउटपुट 25°C की तुलना में काफी कम हो सकता है। ऐसे डिज़ाइनों में जहां तापमान की एक सीमा में चमक की स्थिरता की आवश्यकता होती है, इस पर विचार करना आवश्यक है।
4.4 अग्र धारा डेरेटिंग वक्र
यह वक्र परिवेश तापमान के फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट को परिभाषित करता है। तापमान बढ़ने के साथ, 60mW की बिजली अपव्यय सीमा से अधिक होने और जंक्शन तापमान का प्रबंधन करने, दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम सुरक्षित कार्य धारा कम हो जाती है।
4.5 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट
यह IV (करंट-वोल्टेज) विशेषता डायोड के विशिष्ट घातीय संबंध को दर्शाती है। इस वक्र को समझना उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने में सहायक होता है।
4.6 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन डायग्राम
स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन ग्राफ 611nm पीक वेवलेंथ के आसपास विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाता है। संकीर्ण बैंडविड्थ (लगभग 17nm) अपेक्षाकृत शुद्ध नारंगी रंग को इंगित करती है।
5. मैकेनिकल एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
यह LED एक कॉम्पैक्ट आयताकार पैकेज में निर्मित है। महत्वपूर्ण आयामों में कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई शामिल हैं। कैथोड को पैकेज बॉडी पर एक विशिष्ट चिह्न द्वारा पहचाना जाता है, जो असेंबली प्रक्रिया के दौरान सही अभिविन्यास के लिए महत्वपूर्ण है। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं आमतौर पर ±0.1mm होती हैं।
5.2 रील, कैरियर टेप और नमी-रोधी पैकेजिंग
घटक नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग में आपूर्ति किए जाते हैं। उन्हें विशिष्ट पॉकेट आकार वाले कैरियर टेप में रखा जाता है और 7 इंच व्यास की रीलों पर लपेटा जाता है। प्रति रील 3000 घटक होते हैं। पैकेजिंग में एक डिसिकेंट शामिल होता है और इसे एल्यूमीनियम नमी-सुरक्षात्मक बैग में सील किया जाता है। बैग पर लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान की जाती है: ग्राहक उत्पाद संख्या (CPN), उत्पाद संख्या (P/N), पैकेज मात्रा (QTY), ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेड (CAT), क्रोमैटिसिटी/डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेड (HUE), फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (REF) और बैच संख्या (LOT No)।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 भंडारण और हैंडलिंग सावधानियां
LED नमी-संवेदी उपकरण (MSD) हैं। घटकों का उपयोग करने की तैयारी से पहले अखंड नमी-रोधी बैग न खोलें। खोलने के बाद, अप्रयुक्त LED को 30°C या उससे कम तापमान और 60% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए। खोलने के बाद की "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है। यदि घटक इस समय से अधिक हो जाते हैं या डेसिकेंट इंडिकेटर ने रंग बदल दिया है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए उपयोग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे तक बेक करने की आवश्यकता होती है।
6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
एक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है। महत्वपूर्ण मापदंडों में शामिल हैं: 150-200°C के बीच प्रीहीट चरण, 60-120 सेकंड तक चलने वाला; लिक्विडस (217°C) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड; पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं, अधिकतम 10 सेकंड तक बनाए रखा गया; अधिकतम हीटिंग और कूलिंग दर। एक ही घटक पर दो से अधिक बार रीफ्लो सोल्डरिंग नहीं की जानी चाहिए।
6.3 हैंड सोल्डरिंग एवं रिपेयर
यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से कम होना चाहिए, प्रत्येक पिन पर समय 3 सेकंड से अधिक नहीं लगाना चाहिए। सोल्डरिंग आयरन की पावर 25W या उससे कम होनी चाहिए। प्रत्येक पिन को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतराल होना चाहिए। रीवर्क की सिफारिश नहीं की जाती है। यदि अपरिहार्य है, तो दोनों पिनों को एक साथ गर्म करने के लिए ड्यूल-टिप सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें और सोल्डर जॉइंट पर यांत्रिक तनाव से बचें। रीवर्क प्रक्रिया के दौरान LED को नुकसान पहुंचने की संभावना अधिक है।
6.4 सर्किट डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग अनिवार्य है। LED के फॉरवर्ड वोल्टेज में नेगेटिव टेम्परेचर गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान बढ़ने के साथ घटता है। यदि कोई सीरीज़ रेसिस्टर नहीं है, तो पावर सप्लाई वोल्टेज में मामूली वृद्धि या VF में कमी से फॉरवर्ड करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी वृद्धि हो सकती है। रेसिस्टर मान की गणना पावर सप्लाई वोल्टेज, LED के फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड और आवश्यक ऑपरेटिंग करंट (आमतौर पर 20mA या उससे कम) के आधार पर की जानी चाहिए।
7. एप्लिकेशन सुझाव
7.1 विशिष्ट एप्लिकेशन परिदृश्य
इस LED की चमकीली नारंगी रोशनी और छोटे आकार के कारण यह विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है: डैशबोर्ड, स्विच और प्रतीकों की बैकलाइटिंग; टेलीकॉम उपकरण जैसे टेलीफोन और फैक्स मशीन में स्टेटस इंडिकेटर; उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण और ऑटोमोटिव इंटीरियर में सामान्य प्रयोजन संकेतक; छोटे LCD पैनल के लिए फ्लैट बैकलाइट।
7.2 डिज़ाइन विचार
इस LED को एकीकृत करते समय, डिजाइनरों को निम्नलिखित कारकों पर विचार करना चाहिए:करंट ड्राइव:हमेशा एक स्थिर धारा स्रोत या श्रृंखला प्रतिरोधक के साथ वोल्टेज स्रोत का उपयोग करें।थर्मल प्रबंधन:यदि उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम धारा के करीब काम कर रहे हैं, तो जंक्शन तापमान प्रबंधित करने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।ऑप्टिकल डिज़ाइन:विस्तृत दृष्टिकोण के लिए प्रकाश को आकार देने हेतु विशिष्ट अनुप्रयोगों में लाइट गाइड प्लेट या डिफ्यूज़र के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है।ESD सुरक्षा:संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD रोकथाम उपायों को लागू करें, क्योंकि 2000V HBM रेटिंग मजबूत होने के बावजूद अनियंत्रित वातावरण में पार की जा सकती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
पुरानी थ्रू-होल LED तकनीक की तुलना में, इस SMD LED के महत्वपूर्ण लाभ हैं: 70% से अधिक बोर्ड स्पेस की बचत, पूर्ण स्वचालित असेंबली के साथ संगतता जिससे श्रम लागत कम होती है, और मुड़े हुए पिनों की अनुपस्थिति के कारण बढ़ी हुई विश्वसनीयता। SMD LED बाजार में, इसका मुख्य विभेदन AIGaInP तकनीक द्वारा उच्च-दक्षता नारंगी प्रकाश (फ़िल्टर या डाई किए गए LED से बेहतर) प्राप्त करना, विशेष रूप से हेलोजन-मुक्त आवश्यकताओं का अनुपालन, और एक विस्तृत बिनिंग संरचना है जो उत्पादन बैचों में सटीक रंग और चमक मिलान सक्षम बनाती है। इसके आकार के सापेक्ष उच्च ल्यूमिनस तीव्रता और कम फॉरवर्ड वोल्टेज का संयोजन अच्छी समग्र ऊर्जा दक्षता प्राप्त करने में योगदान देता है।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: 5V पावर सप्लाई का उपयोग करते समय, मुझे कितने ओम के प्रतिरोधक का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: यह मान LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेड पर निर्भर करता है। सबसे खराब स्थिति (न्यूनतम VF) 1.75V और लक्ष्य धारा 20mA का उपयोग करके गणना करें: R = (सप्लाई वोल्टेज - Vf) / If = (5V - 1.75V) / 0.02A = 162.5 ओम। मानक 160 या 180 ओम रेसिस्टर उपयुक्त हैं। हमेशा आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे विशिष्ट VF ग्रेड के आधार पर गणना करें, और रेसिस्टर की पावर डिसिपेशन को सत्यापित करें।
प्रश्न: क्या मैं इस LED को डिम करने के लिए PWM सिग्नल से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) LED को डिम करने का एक प्रभावी तरीका है। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक पल्स की पीक करंट 60mA रेटेड मान से अधिक न हो, और समय-औसत करंट 25mA निरंतर रेटेड मान से अधिक न हो। विशिष्ट आवृत्ति 100Hz से 1kHz तक होती है।
प्रश्न: खोलने के बाद भंडारण समय 7 दिन तक ही सीमित क्यों है?
उत्तर: प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन सामग्री हवा से नमी अवशोषित कर लेती है। उच्च तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से भाप में फैल जाती है, जिससे आंतरिक डिलैमिनेशन या दरार ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकती है और घटक क्षतिग्रस्त हो सकता है। 7 दिन की सीमा पैकेज की मॉइश्चर सेंसिटिविटी लेवल (MSL) पर आधारित है।
प्रश्न: तापमान प्रकाश उत्पादन को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: प्रकाश उत्पादन में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है। जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है, ल्यूमिनस प्रभावकारिता कम हो जाती है, जिससे समान ड्राइव करंट पर प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। अनुभाग 4 में प्रदर्शन वक्र इस संबंध को मात्रात्मक रूप से दर्शाते हैं, जो उच्च तापमान वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
10. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: एक औद्योगिक नियंत्रक के लिए एक बहु-संकेतक प्रकाश स्थिति पैनल डिजाइन करना।इस पैनल को विभिन्न सिस्टम स्थितियों को प्रदर्शित करने के लिए 20 समान चमकीले नारंगी एलईडी की आवश्यकता है। एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, एक ही चमक तीव्रता ग्रेड (जैसे Q1) और एक ही प्रमुख तरंग दैर्ध्य ग्रेड (जैसे D10) से एलईडी निर्दिष्ट करना महत्वपूर्ण है। पीसीबी लेआउट में पैकेज ड्राइंग के अनुसार सही आकार के पैड शामिल होने चाहिए, और प्रत्येक एलईडी के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए, जिसका मान सिस्टम की 3.3V लॉजिक पावर सप्लाई और चयनित VF ग्रेड के आधार पर गणना की जाए। असेंबली को सरल बनाने के लिए, डिज़ाइन को सीधे ऑटो-प्लेसमेंट उपकरणों के साथ उपयोग के लिए कैरियर टेप रील प्रारूप का उपयोग करना चाहिए। निर्माण प्रक्रिया को रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल का पालन करना चाहिए और खोली गई रील की 7-दिन की शॉप फ्लोर लाइफ को प्रबंधित करना चाहिए ताकि नमी-संबंधी उपज हानि को रोका जा सके। थर्मल विश्लेषण को यह पुष्टि करनी चाहिए कि 20 एलईडी को एक साथ निकट रखने से स्थानीय अधिक गर्मी नहीं होती है, जिससे अधिकतम अनुमेय करंट कम हो जाता है।
11. कार्य सिद्धांत परिचय
इस एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन AIGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। यहां, वे पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AIGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, इस मामले में नारंगी स्पेक्ट्रम (लगभग 611 nm) के लिए। पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट अर्धचालक चिप की रक्षा करता है, यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है, और प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देने के लिए एक लेंस के रूप में कार्य करता है।
12. तकनीकी रुझान
एसएमडी संकेतक एलईडी के लिए समग्र रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन या मिलिकैंडेला), उच्च घनत्व के लिए छोटे पैकेज आकार, और सख्त बिनिंग के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता की दिशा में जारी है। साथ ही, व्यापक पर्यावरणीय परिस्थितियों (ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उच्च तापमान संचालन सहित) में उच्च विश्वसनीयता और लंबे जीवनकाल की मजबूत मांग है। एकीकृत सुविधाएं, जैसे कि एक ही पैकेज के भीतर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या सुरक्षा डायोड का एकीकरण, एक और चल रहा विकास है, जिसका उद्देश्य सर्किट डिजाइन को सरल बनाना और बोर्ड स्थान को और बचाना है। पर्यावरण अनुपालन, जिसमें हैलोजन-मुक्त सामग्री और पूर्ण RoHS अनुपालन शामिल है, एक अंतरकारी कारक के बजाय एक मानक आवश्यकता बन गया है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित दीप्त प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| दीप्त प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाश उत्सर्जन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के प्रसार और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य का निर्धारण करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तु के वास्तविक रंग को पुनः प्रस्तुत करने की प्रकाश स्रोत की क्षमता, Ra≥80 उत्तम है। | रंग सत्यता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| क्रोमैटिकिटी टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक सूचक, स्टेप्स जितने कम होंगे, रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | यह सुनिश्चित करता है कि एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर न हो। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन LED के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक LED के रंगतत्व (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| 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 मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइव पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | वह करंट मान जो LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक है। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आम है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | स्पंद चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| प्रतिलोम वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे 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 का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली के प्रति प्रतिरोधक क्षमता, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की संभावना कम। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, ESD सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, ताप 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 से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन 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%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एनकैप्सुलेशन प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता और कम लागत; सिरेमिक बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, पूर्ण आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, जो प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइव पावर मिलान की सुविधा के लिए, सिस्टम दक्षता बढ़ाएं। |
| रंग ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color temperature binning | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकरण करें, प्रत्येक समूह की अपनी 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 | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Environmental Certification | Ensures the product does not contain harmful substances (such as lead, mercury). | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |