1. उत्पाद अवलोकन
19-21/Y2C-CP1Q2B/3T एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें कॉम्पैक्ट आकार और विश्वसनीय प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। यह घटक एक उज्ज्वल पीला प्रकाश उत्पादन के लिए AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। एलईडी को वाटर-क्लियर रेजिन पैकेज में एनकैप्सुलेटेड किया गया है, जो प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है। इसके प्राथमिक लाभों में पारंपरिक लीड-फ्रेम एलईडी की तुलना में काफी कम फुटप्रिंट शामिल है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर उच्च पैकिंग घनत्व, भंडारण आवश्यकताओं में कमी को सक्षम बनाता है, और अंततः अंतिम उपकरणों के लघुकरण में योगदान देता है। हल्की निर्माण संरचना इसे पोर्टेबल और लघु अनुप्रयोगों के लिए और भी आदर्श बनाती है।
1.1 प्रमुख विशेषताएं और अनुपालन
- स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता के लिए 7-इंच व्यास के रील पर लपेटी गई 8mm टेप पर पैकेज्ड।
- मानक इन्फ्रारेड (IR) और वेपर फेज रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया।
- मोनो-कलर प्रकार जो चमकीली पीली रोशनी उत्सर्जित करता है।
- Pb-free (lead-free) सामग्री से निर्मित।
- उत्पाद RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश का अनुपालन करता है।
- EU REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) विनियमों के अनुपालन में।
- Halogen-free construction, with limits for Bromine (Br) and Chlorine (Cl) set at <900 ppm individually and <1500 ppm for their combined total.
2. Technical Specifications Deep Dive
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है। सभी मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. विपरीत अभिनति में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- Continuous Forward Current (IF): 25 mA. अधिकतम DC करंट जिसे लगातार लगाया जा सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 60 mA. यह अधिकतम पल्स्ड फॉरवर्ड करंट है, जो केवल 1 kHz आवृत्ति पर 1/10 ड्यूटी साइकिल के तहत अनुमेय है। संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है।
- पावर डिसिपेशन (Pd): 60 mW. डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति, जिसकी गणना फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) को फॉरवर्ड करंट (IF) से गुणा करके की जाती है।
- Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 2000 V. यह रेटिंग एलईडी की स्थिर विद्युत के प्रति संवेदनशीलता को दर्शाती है। असेंबली और हैंडलिंग के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
- Operating Temperature Range (Topr): -40°C से +85°C. वह परिवेशी तापमान सीमा जिसमें डिवाइस के कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg): -40°C से +90°C।
- Soldering Temperature (Tsol): रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C का पीक तापमान निर्दिष्ट है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड के लिए आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये पैरामीटर सामान्य संचालन स्थितियों में एलईडी के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं, जब तक अन्यथा न कहा जाए, आमतौर पर Ta=25°C और IF=20mA पर मापा जाता है।
- Luminous Intensity (Iv): न्यूनतम 45.0 mcd से लेकर अधिकतम 112.0 mcd तक की सीमा में होता है। बिनिंग कोड के आधार पर विशिष्ट मान इसी सीमा के भीतर आता है (धारा 3 देखें)।
- देखने का कोण (2θ1/2): लगभग 100 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता, 0 डिग्री (अक्ष पर) की तीव्रता की आधी होती है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp): आमतौर पर लगभग 591 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अपने अधिकतम तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 585.5 nm से 591.5 nm तक की सीमा में। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो LED के प्रकाश के रंग से मेल खाती है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): आमतौर पर 15 nm. यह अधिकतम तीव्रता के आधे पर स्पेक्ट्रम की चौड़ाई है (Full Width at Half Maximum - FWHM).
- Forward Voltage (VF): 1.75 V से 2.35 V तक की सीमा. निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट पर संचालित होने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप.
- रिवर्स करंट (IR): 5V रिवर्स वोल्टेज लगाने पर अधिकतम 10 μA। डिवाइस रिवर्स बायस में संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं है।
महत्वपूर्ण नोट्स: Luminous Intensity के लिए सहनशीलता ±11%, Dominant Wavelength के लिए ±1nm, और Forward Voltage के लिए ±0.1V के रूप में निर्दिष्ट है। Reverse Voltage रेटिंग केवल IR परीक्षण स्थिति पर लागू होती है।
3. Binning System Explanation
उत्पादन में सुसंगत रंग और चमक सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 प्रकाशीय तीव्रता बिनिंग
बिन IF=20mA पर न्यूनतम और अधिकतम प्रकाशीय तीव्रता को परिभाषित करते हैं।
P1: 45.0 - 57.0 mcd
P2: 57.0 - 72.0 mcd
Q1: 72.0 - 90.0 mcd
Q2: 90.0 - 112.0 mcd
3.2 Dominant Wavelength Binning
Bins define the color consistency.
D3: 585.5 - 588.5 nm
D4: 588.5 - 591.5 nm
3.3 Forward Voltage Binning
बिन्स करंट रेगुलेशन के लिए सर्किट डिज़ाइन में सहायता करते हैं।
0: 1.75 - 1.95 V
1: 1.95 - 2.15 V
2: 2.15 - 2.35 V
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट डिज़ाइन के लिए आवश्यक कई विशेषता वक्र प्रदान करती है।
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
यह वक्र धारा और वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। टर्न-ऑन थ्रेशोल्ड से आगे वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि धारा में बड़ी वृद्धि का कारण बनती है। यह एप्लिकेशन सर्किट में थर्मल रनअवे और डिवाइस विफलता को रोकने के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की महत्वपूर्ण आवश्यकता को रेखांकित करता है।
4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
एलईडी का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। वक्र आमतौर पर कम तापमान से लगभग 25°C तक तीव्रता में क्रमिक गिरावट दिखाता है, जिसके बाद उच्च परिवेशी तापमान पर अधिक स्पष्ट कमी होती है। इसे उन डिजाइनों में शामिल किया जाना चाहिए जहां एलईडी उच्च तापमान वाले वातावरण में काम करता है ताकि पर्याप्त चमक सुनिश्चित की जा सके।
4.3 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current
यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन अग्र धारा के साथ बढ़ता है, लेकिन रैखिक रूप से नहीं। दक्षता (लुमेन प्रति वाट) अक्सर पूर्ण अधिकतम रेटिंग से कम धारा पर चरम पर होती है। इस इष्टतम बिंदु से ऊपर संचालन करने से दक्षता कम हो जाती है और अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है।
4.4 Spectrum Distribution
ग्राफ़ तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता को दर्शाता है, जो पीले क्षेत्र (~591 nm) में एक एकल शिखर दिखाता है, जिसकी विशिष्ट बैंडविड्थ 15 nm है, जो इसकी एकवर्णी प्रकृति की पुष्टि करता है।
4.5 Radiation Pattern
एक ध्रुवीय आरेख प्रकाश के स्थानिक वितरण को दर्शाता है। 19-21 पैकेज आमतौर पर एक लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन पैटर्न प्रदर्शित करता है, जो इंडिकेटर और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक विस्तृत, समान दृश्य कोण प्रदान करता है।
4.6 Forward Current Derating Curve
यह वक्र परिवेश के तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय निरंतर अग्र धारा निर्धारित करता है। जैसे-जैसे परिवेश का तापमान बढ़ता है, जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर रखने और त्वरित क्षरण को रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित धारा को कम किया जाना चाहिए।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
5.1 पैकेज आयाम
19-21 SMD LED का एक कॉम्पैक्ट आयताकार फुटप्रिंट है। मुख्य आयाम (मिमी में, सहनशीलता ±0.1 मिमी जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो) में लगभग 2.0 मिमी की बॉडी लंबाई, 1.25 मिमी की चौड़ाई और 0.8 मिमी की ऊंचाई शामिल है। पैकेज में सोल्डरिंग के लिए तल पर दो एनोड और कैथोड टर्मिनल हैं। पैकेज पर एक कैथोड पहचान चिह्न स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है, जो सही PCB ओरिएंटेशन के लिए महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 करंट प्रोटेक्शन
एक बाह्य धारा-सीमित करने वाली व्यवस्था (प्रतिरोधक या ड्राइवर IC) अनिवार्य है। LED की घातांकीय I-V विशेषता का अर्थ है कि आपूर्ति वोल्टेज में मामूली उतार-चढ़ाव भी बड़ी धारा वृद्धि का कारण बन सकता है, जिससे तात्कालिक विफलता हो सकती है।
6.2 Storage and Moisture Sensitivity
एलईडी को नमी-रोधी बैरियर बैग में डिसिकेंट के साथ पैक किया गया है।
- उपयोग के लिए तैयार होने तक बैग न खोलें।
- खोलने के बाद, अनुपयोगी एलईडी को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहीत किया जाना चाहिए।
- बैग खोलने के बाद "फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है।
- यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है या डिसिकेंट नमी के प्रवेश का संकेत देता है, तो "पॉपकॉर्न" क्षति को रोकने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले 60±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक-आउट आवश्यक है।
6.3 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
एक लीड-फ्री (Pb-free) रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है:
- प्रीहीट: 150-200°C, 60-120 सेकंड के लिए।
- लिक्विडस (217°C) से ऊपर समय: 60-150 सेकंड।
- शिखर तापमान: अधिकतम 260°C, 10 सेकंड से अधिक नहीं।
- तापन दर: 255°C तक अधिकतम 6°C/सेकंड।
- शीतलन दर: अधिकतम 3°C/सेकंड।
- रीफ्लो दो बार से अधिक नहीं किया जाना चाहिए।
6.4 Hand Soldering and Rework
यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो टिप तापमान ≤350°C वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें, प्रत्येक टर्मिनल पर ≤3 सेकंड के लिए गर्मी लगाएं, और ≤25W की पावर रेटिंग वाले आयरन का उपयोग करें। टर्मिनलों के बीच कम से कम 2 सेकंड का शीतलन अंतराल दें। पुनर्कार्य की दृढ़ता से अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि अपरिहार्य है, तो पैकेज पर यांत्रिक तनाव से बचने के लिए निष्कासन के दौरान दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए दोहरे सिरे वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। किसी भी पुनर्कार्य के बाद डिवाइस की कार्यक्षमता की हमेशा पुष्टि करें।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 टेप और रील विनिर्देश
घटक 8 मिमी चौड़ाई वाली उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए वाहक टेप की जेब और रील के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।
7.2 लेबल स्पष्टीकरण
रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:
- CPN: Customer's Part Number (यदि निर्दिष्ट किया गया है)।
- P/N: Manufacturer's Part Number (e.g., 19-21/Y2C-CP1Q2B/3T).
- QTY: रील पर टुकड़ों की मात्रा।
- CAT: Luminous Intensity bin code (e.g., P1, Q2)।
- HUE: क्रोमैटिसिटी/प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन कोड (उदाहरणार्थ, D3, D4).
- REF: फॉरवर्ड वोल्टेज बिन कोड (उदाहरणार्थ, 0, 1, 2).
- LOT No: गुणवत्ता ट्रैकिंग के लिए निर्माण लॉट संख्या।
8. Application Suggestions
8.1 Typical Application Scenarios
- Backlighting: Ideal for backlighting symbols, switches, and small areas on dashboards, control panels, and consumer electronics.
- स्थिति संकेतक: दूरसंचार उपकरणों (फोन, फैक्स), नेटवर्किंग हार्डवेयर और औद्योगिक नियंत्रणों में शक्ति, कनेक्टिविटी या कार्य स्थिति संकेतकों के लिए आदर्श।
- सामान्य उद्देश्य संकेतन: कॉम्पैक्ट, चमकदार, पीले दृश्य संकेत की आवश्यकता वाले किसी भी अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त।
8.2 डिज़ाइन विचार
- Current Drive: हमेशा एक श्रृंखला रेसिस्टर या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। रेसिस्टर मान की गणना R = (Vsupply - VF) / IF का उपयोग करके करें, जहां VF को बिन या डेटाशीट में अधिकतम मान से चुना जाना चाहिए ताकि सबसे खराब स्थितियों में धारा सीमा से अधिक न हो।
- थर्मल प्रबंधन: हालांकि पैकेज छोटा है, थर्मल पैड के नीचे पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें (यदि लागू हो) ताकि गर्मी का प्रसार हो सके, खासकर जब अधिकतम रेटिंग के निकट या उच्च परिवेश तापमान में संचालित किया जा रहा हो।
- ESD सुरक्षा: यदि LED उपयोगकर्ता-सुलभ स्थान पर है, तो इनपुट लाइनों पर ESD संरक्षण लागू करें। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन और कलाई पट्टियों का उपयोग करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: चौड़े व्यूइंग एंगल के कारण यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है। केंद्रित प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइड आवश्यक हो सकते हैं।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
The 19-21/Y2C-CP1Q2B/3T अपनी श्रेणी में कई लाभ प्रदान करता है:
आकार लाभ: इसका 2.0x1.25mm फुटप्रिंट पारंपरिक 3mm या 5mm थ्रू-होल एलईडी की तुलना में काफी छोटा है, जो अधिक सघन पीसीबी लेआउट को सक्षम बनाता है।
सामग्री प्रौद्योगिकी: AlGaInP अर्धचालक सामग्री के उपयोग से पुरानी तकनीकों की तुलना में पीले/नारंगी/लाल स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्राप्त होती है।
विश्वसनीयता: SMD निर्माण और मजबूत पैकेजिंग यांत्रिक स्थिरता और कंपन प्रतिरोध में योगदान करते हैं।
अनुपालन: RoHS, REACH, और हैलोजन-मुक्त मानकों के साथ पूर्ण अनुपालन इसे सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
Q1: बिनिंग कोड का उद्देश्य क्या है?
A1: बिनिंग उत्पादन बैच के भीतर रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है। एक समान रूप की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (जैसे, मल्टी-एलईडी arrays) के लिए, सख्त बिन निर्दिष्ट करना या एक ही लॉट से ऑर्डर करने की सिफारिश की जाती है।
Q2: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक सप्लाई से चला सकता हूँ?
A2: नहीं। आपको हमेशा एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 3.3V सप्लाई और 20mA पर 2.0V के सामान्य VF के साथ, रेसिस्टर का मान (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 ओम होगा। एक मानक 68 ओम रेसिस्टर उपयुक्त रहेगा।
Q3: नमी अवरोध बैग खोलने के बाद सख्त 7-दिन की फ्लोर लाइफ क्यों है?
A3: SMD पैकेज वायुमंडल से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या दरार पड़ना ("पॉपकॉर्न प्रभाव") हो सकता है, जो डिवाइस को नष्ट कर देता है।
Q4: मैं कैथोड की पहचान कैसे करूं?
A4: पैकेज पर कैथोड का एक स्पष्ट चिह्न होता है। 19-21 पैकेज पर, यह आमतौर पर कैथोड टर्मिनल के किनारे पर एक हरी पट्टी, एक खांचा या एक बेवल कोना होता है। विशिष्ट चिह्न के लिए हमेशा पैकेज आयाम चित्र देखें।
11. Practical Design Case Study
परिदृश्य: एक पोर्टेबल मेडिकल डिवाइस के लिए 10 पीले एलईडी के साथ एक कॉम्पैक्ट स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना।
डिज़ाइन चरण:
1. सर्किट डिज़ाइन: एक सामान्य 3.3V रेल का उपयोग करें। सबसे खराब स्थिति वाले श्रृंखला रोकनेवाला की गणना करें: R = (3.3V - 2.35Vअधिकतम VF) / 0.020A = 47.5 ओम। एक मानक 47 ओम, 1/10W रोकनेवाला चुनें। यह सुनिश्चित करता है कि वर्तमान 20.2 एमए से अधिक न हो, भले ही एलईडी का न्यूनतम VF हो।
2. PCB लेआउट: व्यक्तिगत दृश्यता के लिए एलईडी को कम से कम 5 मिमी के केंद्र-से-केंद्र अंतराल के साथ रखें। ताप अपव्यय में सहायता के लिए कैथोड पैड से जुड़ा एक छोटा कॉपर पोर शामिल करें। असेंबली स्पष्टता के लिए सिल्कस्क्रीन आउटलाइन और ध्रुवता चिह्न (+ एनोड के लिए, - या कैथोड प्रतीक कैथोड के लिए) जोड़ें।
3. असेंबली: सभी एलईडी को एक ही चमकदार तीव्रता (जैसे, Q1 बिन) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (जैसे, D4 बिन) से ऑर्डर करें ताकि चमक और रंग एकसमान रहें। पीसीबी असेंबली की योजना इस तरह बनाएं कि नमी अवरोध बैग खोलने के तुरंत बाद एलईडी का उपयोग किया जाए।
4. परीक्षण: डिज़ाइन किए गए ऑपरेटिंग परिस्थितियों में पैनल से एक नमूने का फॉरवर्ड वोल्टेज और प्रकाश उत्पादन सत्यापित करें।
12. Operating Principle
इस एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन AlGaInP से बने एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। वहां, वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो इस मामले में पीले स्पेक्ट्रम (~591 nm) में है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप की सुरक्षा करता है, यांत्रिक सहायता प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देता है।
13. Technology Trends
The trend in SMD LEDs like the 19-21 series continues towards:
Increased Efficiency: Ongoing improvements in epitaxial growth and chip design yield higher lumens per watt (lm/W), reducing power consumption for the same light output.
लघुरूपण: अति-संहत उपकरणों के लिए और भी छोटे पैकेज आकार (जैसे, 1.0x0.5mm) विकसित किए जा रहे हैं।
उन्नत विश्वसनीयता: बेहतर पैकेजिंग सामग्री और प्रक्रियाएं उच्च तापमान और आर्द्रता के तहत लंबे परिचालन जीवनकाल और बेहतर प्रदर्शन की ओर ले जाती हैं।
स्मार्ट एकीकरण: व्यापक बाजार में एकीकृत ड्राइवर या नियंत्रण सर्किट वाले एलईडी की वृद्धि देखी जा रही है, हालांकि 19-21 जैसे मानक असतत घटक लागत-प्रभावी, उच्च-मात्रा वाले संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बने हुए हैं।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | यह सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स | lm (लुमेन्स) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडे। | 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, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED 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 | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल प्रतिरोध | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक कम होने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की बचत को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ या MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | 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 | चिप की सुरक्षा करने वाला आवास सामग्री, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करता है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह 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 | कोड उदाहरणार्थ, 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त 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 | Standard/Test | सरल व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | 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 की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |