1. उत्पाद अवलोकन
19-213 एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट एलईडी है जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें उच्च-घनत्व घटक प्लेसमेंट की आवश्यकता होती है। यह गहरे लाल उत्सर्जन का उत्पादन करने के लिए AlGaInP सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करता है। इस घटक का प्राथमिक लाभ इसका लघु फुटप्रिंट है, जो छोटे पीसीबी डिज़ाइन, कम भंडारण आवश्यकताओं को सक्षम बनाता है, और अंततः अंतिम उपकरणों के लघुरूपण में योगदान देता है। इसका हल्का निर्माण इसे पोर्टेबल और स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए और भी आदर्श बनाता है।
The LED is packaged on 8mm tape wound on a 7-inch diameter reel, making it fully compatible with automated pick-and-place assembly equipment. It is designed for reliability and environmental compliance, being Pb-free, RoHS compliant, compliant with EU REACH regulations, and meeting halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
1.1 मुख्य लाभ
- लघुरूपण: पारंपरिक लीड-फ्रेम एलईडी की तुलना में काफी छोटा, जिससे उच्च पैकिंग घनत्व संभव है।
- स्वचालन के अनुकूल: उच्च-गति स्वचालित असेंबली के लिए टेप-एंड-रील पैकेजिंग में आपूर्ति।
- प्रक्रिया अनुकूलता: इन्फ्रारेड (IR) और वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं दोनों के लिए उपयुक्त।
- पर्यावरण अनुपालन: प्रमुख वैश्विक पर्यावरण और सुरक्षा मानकों का पालन करता है (Pb-free, RoHS, REACH, Halogen-Free).
- विश्वसनीय प्रदर्शन: निर्दिष्ट संचालन स्थितियों के भीतर स्थिर विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ।
1.2 लक्ष्य अनुप्रयोग
यह LED बहुमुखी है और विभिन्न प्रकाश व्यवस्था और संकेतन भूमिकाओं में उपयोग पाता है, जिनमें शामिल हैं:
- बैकलाइटिंग: इंस्ट्रूमेंट पैनल, स्विच और प्रतीकों के लिए।
- Telecommunication Equipment: फोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
- एलसीडी डिस्प्ले: फ्लैट बैकलाइटिंग यूनिट्स।
- सामान्य उद्देश्य संकेतन: कॉम्पैक्ट, चमकदार, गहरे लाल संकेतक की आवश्यकता वाला कोई भी अनुप्रयोग।
2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे परे संचालन की सलाह नहीं दी जाती है।
| Parameter | प्रतीक | रेटिंग | इकाई |
|---|---|---|---|
| रिवर्स वोल्टेज | VR | 5 | V |
| Forward Current | IF | 25 | mA |
| Peak Forward Current (Duty 1/10 @1KHz) | IFP | 60 | mA |
| शक्ति अपव्यय | Pd | 60 | mW |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ह्यूमन बॉडी मॉडल) | ईएसडी एचबीएम | 2000 | V |
| ऑपरेटिंग तापमान | Topr | -40 से +85 | °C |
| Storage Temperature | Tstg | -40 से +90 | °C |
| Soldering Temperature | Tsol | Reflow: 260°C for 10 sec. Hand: 350°C for 3 sec. |
व्याख्या: कम रिवर्स वोल्टेज रेटिंग (5V) इंगित करती है कि यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है और उन सर्किटों में सुरक्षा की आवश्यकता है जहाँ रिवर्स वोल्टेज संभव है। 25mA की फॉरवर्ड करंट रेटिंग निरंतर DC सीमा है। 60mA की पीक रेटिंग संक्षिप्त पल्सेस की अनुमति देती है, जो मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले अनुप्रयोगों में उपयोगी है। 2000V HBM की ESD रेटिंग एलईडी के लिए मानक है, जो असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों की आवश्यकता को दर्शाती है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ये पैरामीटर 20mA के फॉरवर्ड करंट (IF) के तहत 25°C के जंक्शन तापमान (Tj) पर मापे जाते हैं। ये डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
| Parameter | प्रतीक | Min. | प्रकार | अधिकतम | इकाई | स्थिति |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Luminous Intensity | Iv | 45.0 | - | 112.0 | mcd | IF=20mA |
| Viewing Angle (2θ1/2) | - | - | 120 | - | deg | - |
| Peak Wavelength | λp | - | 639 | - | nm | - |
| Dominant Wavelength | λd | 625.5 | - | 637.5 | nm | - |
| Spectrum Bandwidth (FWHM) | Δλ | - | 20 | - | nm | - |
| फॉरवर्ड वोल्टेज | VF | 1.70 | - | 2.30 | V | - |
| Reverse Current | IR | - | - | 10 | μA | VR=5V |
व्याख्या: चमकदार तीव्रता में एक विस्तृत बिनिंग रेंज (45-112 mcd) होती है, जिसे बिनिंग सिस्टम में संबोधित किया गया है। 120-डिग्री का व्यूइंग एंगल बहुत चौड़ा है, जो बैकलाइटिंग और सामान्य संकेतन के लिए उपयुक्त एक विस्तृत, विसरित प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है। 625.5-637.5 nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य रेंज उत्सर्जन को स्पेक्ट्रम के गहरे लाल भाग में स्थापित करती है। विशिष्ट 20nm स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ अपेक्षाकृत शुद्ध रंग उत्सर्जन को दर्शाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज अपेक्षाकृत कम है, जो AlGaInP LEDs के लिए विशिष्ट है और बिजली की खपत को कम करने में मदद करता है।
2.3 थर्मल विचार
हालांकि एक अलग थर्मल प्रतिरोध पैरामीटर में स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं है, थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। निरपेक्ष अधिकतम शक्ति अपव्यय 60mW है। इसे पार करना, विशेष रूप से उच्च परिवेश के तापमान पर, दीप्तिमान आउटपुट और जीवनकाल को कम कर देगा। डीरेटिंग कर्व (PDF में दिखाया गया) दर्शाता है कि कैसे अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट घटता है जब परिवेश का तापमान 25°C से ऊपर बढ़ता है। उच्च धाराओं पर या उच्च तापमान वाले वातावरण में चलने वाले अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त थर्मल रिलीफ के साथ उचित PCB लेआउट की सिफारिश की जाती है।
3. Binning System Explanation
बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। 19-213 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv), डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd), और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के लिए त्रि-आयामी बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है।
3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग
| Bin Code | Min. (mcd) | Max. (mcd) |
|---|---|---|
| P1 | 45.0 | 57.0 |
| P2 | 57.0 | 72.0 |
| Q1 | 72.0 | 90.0 |
| Q2 | 90.0 | 112.0 |
उत्पाद कोड "R7C-AP1Q2L/3T" एक विशिष्ट बिन संयोजन का सुझाव देता है। इसका विश्लेषण करते हुए: "Q2" संभवतः चमकदार तीव्रता बिन (90-112 mcd) से मेल खाता है।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
| Bin Code | Min. (nm) | अधिकतम (nm) |
|---|---|---|
| E6 | 625.5 | 629.5 |
| E7 | 629.5 | 633.5 |
| E8 | 633.5 | 637.5 |
उत्पाद कोड में, "R7C" तरंगदैर्ध्य बिन का संकेत दे सकता है। "R" अक्सर लाल रंग को दर्शाता है, और "7C" E6-E8 रेंज के भीतर एक विशेष क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट या तरंगदैर्ध्य उप-बिन निर्दिष्ट कर सकता है।
3.3 Forward Voltage Binning
| Bin Code | Min. (V) | Max. (V) |
|---|---|---|
| 19 | 1.70 | 1.80 |
| 20 | 1.80 | 1.90 |
| 21 | 1.90 | 2.00 |
| 22 | 2.00 | 2.10 |
| 23 | 2.10 | 2.20 |
| 24 | 2.20 | 2.30 |
उत्पाद कोड में "AP1" फॉरवर्ड वोल्टेज बिन से संबंधित हो सकता है। यह बिनिंग डिजाइनरों के लिए महत्वपूर्ण है ताकि श्रृंखला में जुड़े कई एलईडी को चलाते समय एक समान चमक सुनिश्चित की जा सके, क्योंकि उच्च Vf बिन वाला एलईडी अधिक वोल्टेज ड्रॉप करेगा, जिससे करंट-लिमिटिंग सर्किट में इसका ध्यान न रखने पर करंट और चमक कम हो सकती है।
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट कई विशिष्ट विशेषता वक्र प्रदान करती है जो गैर-मानक स्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं।
4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current
यह वक्र दर्शाता है कि कम धाराओं पर प्रकाशीय तीव्रता अग्र धारा के साथ अति-रैखिक रूप से बढ़ती है, और फिर उच्च धाराओं (आमतौर पर अनुशंसित 20mA से ऊपर) पर संतृप्त होने की प्रवृत्ति दिखाती है। LED को उसकी रेटेड धारा से ऊपर चलाने से प्रकाश उत्पादन में घटती प्रतिफल मिलती है, जबकि ऊष्मा में उल्लेखनीय वृद्धि और क्षय में तेजी आती है।
4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
यह तापीय डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण वक्र है। यह प्रदर्शित करता है कि चमकीला उत्पादन परिवेशी (और इस प्रकार जंक्शन) तापमान बढ़ने के साथ घटता है। AlGaInP एलईडी के लिए, -40°C से +85°C के कार्यशील तापमान सीमा में उत्पादन लगभग 20-30% गिर सकता है। उच्च-तापमान वातावरण के लिए अभिप्रेत डिजाइनों को पर्याप्त चमक बनाए रखने के लिए इस अवमूल्यन को ध्यान में रखना चाहिए।
4.3 Forward Voltage vs. Forward Current
IV वक्र डायोड की विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है (यह तापमान बढ़ने पर घटता है)। यह स्थिर-वोल्टेज ड्राइव योजनाओं के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि एक गर्म LED अधिक धारा खींचेगा, जो उचित रूप से धारा-सीमित न होने पर थर्मल रनअवे का कारण बन सकता है।
4.4 Spectrum Distribution and Radiation Pattern
स्पेक्ट्रम प्लॉट चरम तरंगदैर्ध्य और ~20nm FWHM की पुष्टि करता है। विकिरण पैटर्न प्लॉट (ध्रुवीय आरेख) दृष्टिगत रूप से 120-डिग्री व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है, जो एक समान प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श एक चिकनी, विस्तृत उत्सर्जन प्रोफाइल दर्शाता है।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
5.1 पैकेज आयाम
LED का एक बहुत ही कॉम्पैक्ट SMD पैकेज है। मुख्य आयाम (मिमी में) लगभग हैं: लंबाई (L) = 2.0, चौड़ाई (W) = 1.25, ऊंचाई (H) = 0.8। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न या एक बेवल किए गए कोने से पहचाना जाता है। सटीक आयाम और पैड लेआउट PCB फुटप्रिंट डिजाइन के लिए PDF में विस्तृत आयाम चित्र से लिया जाना चाहिए। सहनशीलता आमतौर पर ±0.1mm होती है।
5.2 ध्रुवता पहचान
सही ध्रुवीयता आवश्यक है। डेटाशीट के पैकेज ड्राइंग में एनोड और कैथोड पैड दर्शाए गए हैं। गलत कनेक्शन LED को प्रकाशित होने से रोकेगा और 5V अधिकतम रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
LED लीड-मुक्त (Pb-free) रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगत है। विश्वसनीयता के लिए अनुशंसित तापमान प्रोफाइल महत्वपूर्ण है:
- प्री-हीटिंग: 150-200°C पर 60-120 सेकंड के लिए।
- Time Above Liquidus (TAL): 217°C से ऊपर 60-150 सेकंड।
- Peak Temperature: अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड के लिए बनाए रखा जाता है।
- रैंप-अप दर: अधिकतम 6°C/सेकंड।
- Ramp-down Rate: Maximum 3°C/second.
Critical Rule: एक ही डिवाइस पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए ताकि एपॉक्सी रेजिन और आंतरिक बॉन्ड को थर्मल स्ट्रेस क्षति से बचाया जा सके।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि मैन्युअल मरम्मत आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- Soldering iron tip temperature: < 350°C.
- Contact time per terminal: < 3 seconds.
- Soldering iron power: < 25W.
- प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीड कम से कम 2-सेकंड का अंतराल दें ताकि ऊष्मा का अपव्यय हो सके।
डेटाशीट स्पष्ट रूप से चेतावनी देती है कि हाथ से सोल्डरिंग के दौरान अक्सर क्षति होती है।
6.3 Storage and Moisture Sensitivity
एलईडी को नमी अवशोषण से बचाने के लिए एक नमी-रोधी बैरियर बैग में डिसिकेंट के साथ पैक किया गया है, जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकता है।
- न खोलें बैग को उपयोग के लिए तैयार होने तक।
- खोलने के बाद, अनुपयोगी एलईडी को ≤ 30°C और ≤ 60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहीत किया जाना चाहिए।
- बैग खोलने के बाद की \"फ्लोर लाइफ\" 168 घंटे (7 दिन) है।
- यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है या डिसिकेंट इंडिकेटर संतृप्ति दिखाता है, तो एक बेकिंग ट्रीटमेंट आवश्यक है: उपयोग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 रील और टेप विनिर्देश
मानक पैकेजिंग प्रति रील 3000 टुकड़े है। कैरियर टेप की चौड़ाई 8 मिमी है, जो एक मानक 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी गई है। स्वचालित उपकरण फीडर के साथ संगतता के लिए रील, कैरियर टेप पॉकेट और कवर टेप के विस्तृत आयाम पीडीएफ में प्रदान किए गए हैं।
7.2 लेबल स्पष्टीकरण
रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सत्यापन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल है:
- CPN: ग्राहक का पार्ट नंबर (यदि निर्दिष्ट किया गया हो)।
- P/N: Manufacturer's Part Number (e.g., 19-213/R7C-AP1Q2L/3T).
- QTY: Quantity of pieces on the reel.
- CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., Q2).
- HUE: Chromaticity/Dominant Wavelength Rank (e.g., related to R7C).
- संदर्भ: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक (उदाहरण के लिए, AP1 से संबंधित).
- LOT No: गुणवत्ता ट्रैकिंग के लिए निर्माण लॉट नंबर।
8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
8.1 करंट लिमिटिंग अनिवार्य है
डेटाशीट का पहला "उपयोग के लिए सावधानी" बल देता है: एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर) का उपयोग अवश्य किया जाना चाहिए। एलईडी में फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) से आगे वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि के साथ करंट में तेज वृद्धि होती है। करंट कंट्रोल के बिना सीधे वोल्टेज स्रोत से संचालन करने पर अत्यधिक करंट, तत्काल ओवरहीटिंग और विनाशकारी विफलता होगी।
8.2 सर्किट बोर्ड लेआउट
सोल्डरिंग के दौरान और बाद में एलईडी पर यांत्रिक तनाव से बचें। असेंबली के बाद एलईडी के आसपास पीसीबी को मोड़ें या वार्प न करें, क्योंकि इससे सोल्डर जोड़ या एलईडी पैकेज ही टूट सकता है। विश्वसनीय सोल्डर फिलेट प्राप्त करने के लिए सुनिश्चित करें कि पीसीबी फुटप्रिंट अनुशंसित लैंड पैटर्न से मेल खाता है।
8.3 एरेज़ में थर्मल मैनेजमेंट
बैकलाइटिंग के लिए इन एलईडी के एरे डिज़ाइन करते समय, कुल पावर डिसिपेशन पर विचार करें। एलईडी को उचित रूप से स्पेस करना और थर्मल वाया (यदि मल्टीलेयर बोर्ड पर है) प्रदान करना, गर्मी को दूर करने और स्थानीय हॉट स्पॉट को रोकने में मदद कर सकता है जो चमक और दीर्घायु को कम करते हैं।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
19-213 LED की अपनी श्रेणी में प्राथमिक विशिष्टताएं इसका अत्यंत कॉम्पैक्ट पैकेज आकार, पानी की तरह साफ रेजिन के साथ 120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल (उच्च ऑन-एक्सिस इंटेंसिटी प्रदान करता है), और आधुनिक पर्यावरणीय मानकों के साथ पूर्ण अनुपालन का संयोजन है। पुराने, डिफ्यूज़्ड रेजिन LED की तुलना में, पानी की तरह साफ लेंस समान चिप आकार के लिए उच्च ल्यूमिनस इंटेंसिटी प्रदान करता है, हालांकि एक अधिक निर्देशित बीम के साथ जो 120-डिग्री के कोण द्वारा प्रभावी रूप से चौड़ा हो जाता है। इसकी AlGaInP तकनीक GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में लाल/नारंगी स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और बेहतर रंग संतृप्ति प्रदान करती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
10.1 क्या मैं इस एलईडी को बिना रेसिस्टर के चला सकता हूँ यदि मेरी बिजली आपूर्ति ठीक 2.0V है?
नहीं। यह खतरनाक है। फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) में एक सहनशीलता और एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है। 25°C पर 2.0V की आपूर्ति Vf से कम हो सकती है, लेकिन जैसे-जैसे एलईडी गर्म होती है, Vf गिरता है। इससे करंट अनियंत्रित रूप से बढ़ सकता है। हमेशा 20mA या उससे कम के लिए सेट किया गया एक श्रृंखला रेसिस्टर या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें।
10.2 भंडारण और बेकिंग प्रक्रिया इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?
SMD प्लास्टिक पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से भाप में बदल जाती है, जिससे आंतरिक दबाव पैदा होता है जो पैकेज को विस्तारित कर सकता है या एपॉक्सी को दरार कर सकता है, जिससे तत्काल या प्रसुप्त विफलता हो सकती है। बेकिंग प्रक्रिया इस अवशोषित नमी को सुरक्षित रूप से बाहर निकाल देती है।
10.3 मैं उत्पाद कोड 19-213/R7C-AP1Q2L/3T की व्याख्या कैसे करूं?
यह एक पूर्ण पार्ट नंबर है जो सटीक प्रदर्शन बिन निर्दिष्ट करता है:
- 19-213: आधार उत्पाद परिवार और पैकेज।
- R7C: संभवतः गहरे लाल वर्णिकता/तरंगदैर्ध्य बिन निर्दिष्ट करता है।
- AP1: संभवतः अग्र वोल्टेज बिन निर्दिष्ट करता है।
- Q2: प्रकाशमान तीव्रता बिन निर्दिष्ट करता है (90-112 mcd).
- L/3T: पैकेजिंग प्रकार या विशेष चिह्न जैसे अन्य गुणों का संकेत दे सकता है।
सटीक परिभाषाओं के लिए निर्माता की पूर्ण बिन कोड प्रलेखन से परामर्श करें।
11. डिज़ाइन और उपयोग केस उदाहरण
11.1 डैशबोर्ड स्विच बैकलाइटिंग
परिदृश्य: एक ऑटोमोटिव डैशबोर्ड स्विच के लिए बैकलाइटिंग डिजाइन करना जिसके लिए एक प्रतीक के पीछे एक समान लाल चमक की आवश्यकता है।कार्यान्वयन: एक लाइट गाइड या डिफ्यूज़र के पीछे 19-213 एलईडी के 2-3 टुकड़ों का उपयोग करें। उनका 120-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल हॉटस्पॉट के बिना समान प्रकाश व्यवस्था बनाने में मदद करता है। वाहन की 12V आपूर्ति से एक एकल करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ उन्हें श्रृंखला में चलाएं (यदि आवश्यक हो तो उपयुक्त वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग करके)। रेसिस्टर मान की गणना इस प्रकार करें: R = (V_supply - (N * Vf_LED)) / I_desired। 5V रेगुलेटेड लाइन से 15mA पर चलाए जाने वाले, प्रत्येक का सामान्य Vf 2.0V होने पर श्रृंखला में 3 एलईडी के लिए: R = (5V - 6V) / 0.015A = -66.7 ओम। यह गणना एक समस्या दर्शाती है: कुल Vf (6V) आपूर्ति (5V) से अधिक है। इसलिए, आप या तो श्रृंखला में कम एलईडी का उपयोग करेंगे (उदाहरण के लिए, 2 एलईडी: R = (5V - 4V)/0.015A ≈ 67 ओम) या उन्हें उच्च वोल्टेज स्रोत से समानांतर में (प्रत्येक के अपने रेसिस्टर के साथ) जोड़ेंगे। यह उदाहरण सर्किट डिजाइन में फॉरवर्ड वोल्टेज पर विचार करने के महत्व को उजागर करता है।
12. कार्य सिद्धांत
19-213 एलईडी AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब P-N जंक्शन के पार एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-प्रकार की सामग्री से इलेक्ट्रॉन और P-प्रकार की सामग्री 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। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है—इस मामले में, गहरा लाल (~639 nm पीक)। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट अर्धचालक चिप की रक्षा करता है, यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है, और प्रकाश उत्पादन को निर्दिष्ट 120-डिग्री व्यूइंग एंगल में आकार देने के लिए एक लेंस के रूप में कार्य करता है।
13. Technology Trends
19-213 जैसे एलईडी का विकास कई प्रमुख उद्योग रुझानों का अनुसरण करता है: लघुरूपण: सघन इलेक्ट्रॉनिक्स को सक्षम करने के लिए पैकेज आकार में निरंतर कमी। उच्च दक्षता: आंतरिक क्वांटम दक्षता और पैकेज से प्रकाश निष्कर्षण में निरंतर सुधार, जिससे विद्युत इनपुट (mA) की प्रति इकाई अधिक प्रकाश (mcd) प्राप्त होता है। पर्यावरण अनुपालन: RoHS और REACH जैसे वैश्विक नियमों द्वारा संचालित, Pb-मुक्त सोल्डरिंग और हैलोजन-मुक्त सामग्रियों की ओर बढ़ना अब एक आधारभूत आवश्यकता है। स्वचालन और मानकीकरण: टेप-एंड-रील पर पैकेजिंग और मानक SMD फुटप्रिंट्स (जैसे यह 2.0x1.25mm अनुमानित आकार) का पालन लागत-प्रभावी, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए आवश्यक है। भविष्य के संस्करण एक ही फुटप्रिंट के भीतर और भी अधिक चमक, बेहतर थर्मल प्रदर्शन, या डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए विस्तारित रंग सीमा और कलर-रेंडरिंग इंडेक्स पर केंद्रित हो सकते हैं।
LED Specification Terminology
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह | lm (लुमेन) | 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 हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक। | 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 | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), jaise ki, 620nm (laal) | Rangin LEDs ke rang ke anuroop taldheraj. | Laal, peele, hare monochrome LEDs ke rang ka hue nirdhaarit karta hai. |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| रिवर्स वोल्टेज | Vr | LED 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। |
| Thermal Resistance | 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), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, 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 कार्यशील तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक की बचत को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री का क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती 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 हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और 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 |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार 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 | Lumen maintenance test | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | LED 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 | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट मेथड्स को कवर करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | 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। |