सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी विशिष्टताएँ एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता और परिवेश तापमान संबंध
- 4.2 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व
- 4.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज का संबंध (I-V कर्व)
- 4.4 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
- 4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.6 विकिरण पैटर्न आरेख
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल (लेड-फ्री)
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 भंडारण एवं नमी सुरक्षा आवश्यकताएँ
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 टेपिंग एवं रील विनिर्देश
- 7.2 लेबल विवरण
- 8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
- 8.1 करंट सीमित रोकनेवाला का उपयोग अनिवार्य है
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 ESD सुरक्षा
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 10.1 5V पावर स्रोत का उपयोग करते समय किस प्रतिरोध मान का चयन करना चाहिए?
- 10.2 क्या कॉन्स्टेंट करंट स्रोत से ड्राइव करते समय करंट लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता नहीं होती?
- 10.3 प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी व्यापक (18-45 mcd) क्यों है?
- 10.4 पार्ट नंबर 19-219/R6C-AM1N2VY/3T की व्याख्या कैसे करें?
- 11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 13. Industry Trends and Development
1. उत्पाद अवलोकन
19-219 एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है जो उच्च घनत्व और लघुकरण अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। यह AlGaInP चिप तकनीक का उपयोग करता है जो चमकदार लाल प्रकाश उत्सर्जित करता है। इसका मुख्य लाभ इसका कॉम्पैक्ट आकार है, जो पारंपरिक लीड फ्रेम LED की तुलना में PCB फुटप्रिंट, भंडारण स्थान और समग्र उपकरण आकार को काफी कम कर सकता है। यह उपकरण हल्का है और आधुनिक विनिर्माण और पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन करता है, जिसमें RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताएं शामिल हैं।
1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ
- अति-सघन पैकेजिंग:छोटा फॉर्म फैक्टर (1.6mm x 0.8mm) उच्च पैकेजिंग घनत्व और अंतिम उत्पाद के लघुरूपण को सक्षम बनाता है।
- विनिर्माण अनुकूलता:8mm टेप में 7 इंच रील पर आपूर्ति, स्वचालित सतह माउंट असेंबली उपकरणों के साथ पूर्ण संगत।
- सोल्डरिंग विश्वसनीयता:अवरक्त और वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त।
- पर्यावरण अनुपालन:产品无铅,符合RoHS、REACH标准,并满足无卤素规格(Br <900ppm,Cl <900ppm,Br+Cl <1500ppm)。
- मोनोक्रोम प्रकार:एकल चमकदार लाल प्रकाश उत्सर्जित करता है।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह LED उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहाँ सीमित स्थान में छोटे, विश्वसनीय संकेतक या बैकलाइट की आवश्यकता होती है।
- डैशबोर्ड और स्विच की बैकलाइटिंग।
- संचार उपकरणों (टेलीफोन, फैक्स मशीन) में स्थिति संकेतक और कीबोर्ड बैकलाइट।
- LCD पैनल, स्विच और प्रतीकों की समतल बैकलाइटिंग।
- उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में सामान्य संकेतक अनुप्रयोग।
2. तकनीकी विशिष्टताएँ एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड पूर्ण अधिकतम रेटिंग और मानक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी डेटा परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर मापा गया है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):25 mA. निरंतर लगाए जा सकने वाली प्रत्यक्ष धारा।
- शिखर अग्र धारा (IFP):60 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, 1kHz)। केवल पल्स ऑपरेशन के लिए लागू।
- पावर कंजम्पशन (Pd):60 mW। अनुमत अधिकतम थर्मल डिसिपेशन पावर।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM):2000 V। यह मध्यम ESD संवेदनशीलता दर्शाता है; मानक ESD सुरक्षा उपायों की आवश्यकता है।
- कार्य तापमान (Topr):-40°C से +85°C। विश्वसनीय संचालन के लिए परिवेशी तापमान सीमा।
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +90°C।
- वेल्डिंग तापमान:रिफ्लो सोल्डरिंग: अधिकतम 260°C, 10 सेकंड तक। हैंड सोल्डरिंग: प्रति पिन अधिकतम 350°C, 3 सेकंड तक।
2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
I मेंF= 5mA स्थिति में मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर।
- उत्सर्जन तीव्रता (Iv):18 - 45 mcd (मिलिकैन्डेला)। अनुभूत चमक का माप। व्यापक सीमा ग्रेडिंग द्वारा प्रबंधित (धारा 3 देखें)।
- देखने का कोण (2θ1/2):130 डिग्री (विशिष्ट मान)। यह विस्तृत देखने का कोण इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां एलईडी को सीधे सामने से नहीं देखा जा सकता।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):632 nm (विशिष्ट मान)। स्पेक्ट्रमी आउटपुट सबसे प्रबल होने वाली तरंगदैर्ध्य।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):617.5 - 633.5 nm। उत्सर्जन रंग की एकल-तरंगदैर्ध्य धारणा के लिए, समान रूप से ग्रेडिंग की जाती है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):20 nm (टिपिकल)। उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई उसकी अधिकतम तीव्रता के आधे पर।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):1.7 - 2.2 V। 5mA धारा प्रवाहित होने पर LED के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप। डिज़ाइन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए इस पैरामीटर को ग्रेडेड किया गया है।
- रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर अधिकतम 10 μA। बंद अवस्था में लीकेज करंट का माप।
सहनशीलता विवरण:चमकदार तीव्रता सहनशीलता ±11%, प्रमुख तरंगदैर्ध्य सहनशीलता ±1nm, और फॉरवर्ड वोल्टेज सहनशीलता ग्रेड मान के सापेक्ष ±0.05V है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है। 19-219 तीन स्वतंत्र ग्रेडिंग मापदंडों का उपयोग करता है।
3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
5mA पर मापी गई दीप्त तीव्रता के आधार पर, एलईडी को चार ग्रेड (M1, M2, N1, N2) में विभाजित किया जाता है।
- M1:18.0 - 22.5 mcd
- M2:22.5 - 28.5 mcd
- N1:28.5 - 36.0 mcd
- N2:36.0 - 45.0 mcd
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
LED को सटीक लाल रंग टोन को नियंत्रित करने के लिए चार ग्रेड (E3, E4, E5, E6) में विभाजित किया गया है।
- E3:617.5 - 621.5 nm
- E4:621.5 - 625.5 nm
- E5:625.5 - 629.5 nm
- E6:629.5 - 633.5 nm
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
LED को पाँच श्रेणियों (19, 20, 21, 22, 23) में विभाजित किया गया है, ताकि समान विद्युत गुणों वाले उपकरणों को समूहबद्ध किया जा सके, जो बहु-LED डिज़ाइन में धारा मिलान में सहायक है।
- 19:1.7 - 1.8 V
- 20:1.8 - 1.9 V
- 21:1.9 - 2.0 V
- 22:2.0 - 2.1 V
- 23:2.1 - 2.2 V
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट एलईडी के विभिन्न परिस्थितियों में व्यवहार को दर्शाने वाले कई महत्वपूर्ण चार्ट प्रदान करती है।
4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता और परिवेश तापमान संबंध
यह वक्र दर्शाता है कि दीप्त तीव्रता परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटती है। -40°C से लगभग 25°C तक आउटपुट अपेक्षाकृत स्थिर रहता है, लेकिन उच्च तापमान पर गिरावट अधिक स्पष्ट होती है। यह एलईडी की गैर-विकिरण पुनर्संयोजन में वृद्धि के कारण होने वाली विशिष्ट प्रवृत्ति है।
4.2 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व
यह ग्राफ अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट और परिवेश के तापमान के बीच संबंध को परिभाषित करता है। ओवरहीटिंग को रोकने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, उच्च तापमान वाले वातावरण (लगभग 25°C से ऊपर) में काम करते समय फॉरवर्ड करंट को कम करना आवश्यक है।
4.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज का संबंध (I-V कर्व)
यह मूलभूत विशेषता धारा और वोल्टेज के बीच एक घातांकीय संबंध दर्शाती है। यह वक्र करंट-सीमित सर्किट (आमतौर पर श्रृंखला प्रतिरोध) के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। वक्र के चालू होना शुरू करने का "निर्णायक बिंदु" लगभग 1.6V से 1.7V के बीच होता है।
4.4 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
यह ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन फॉरवर्ड करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है, लेकिन संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च करंट पर। यह डिजाइनर को चमक, दक्षता और डिवाइस स्ट्रेस के बीच संतुलन बनाने वाले ऑपरेटिंग पॉइंट का चयन करने में सहायता करता है।
4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
स्पेक्ट्रल आउटपुट प्लॉट लगभग 632 nm (टाइपिकल) पर केंद्रित एक एकल चोटी दिखाता है, जो 20 nm के टाइपिकल फुल विड्थ हाफ मैक्सिमम (FWHM) के साथ मोनोक्रोमैटिक चमकदार लाल उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
4.6 विकिरण पैटर्न आरेख
ध्रुवीय आरेख 130 डिग्री के दृश्य कोण को दर्शाता है, जो प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को प्रदर्शित करता है, जो लैम्बर्टियन (कोसाइन) वितरण के निकट है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
LED has a very compact footprint, key dimensions are as follows (unit: mm, tolerance ±0.1mm, unless otherwise specified):
- लंबाई: 1.60
- चौड़ाई: 0.80
- ऊंचाई: 0.65 ±0.1
- कैथोड पैड आकार: 0.70 x 0.20 ±0.05
5.2 ध्रुवीयता पहचान और पैड डिज़ाइन
कैथोड (नकारात्मक) को पैकेज के शीर्ष पर स्पष्ट रूप से चिह्नित किया गया है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट प्रदान किया गया है। डेटाशीट में कहा गया है कि पैड आयाम केवल संदर्भ के लिए हैं और विशिष्ट PCB डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किए जा सकते हैं।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
SMD घटकों की विश्वसनीयता के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल (लेड-फ्री)
एक विशिष्ट तापमान प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है:
- प्रीहीटिंग:150-200°C, 60-120 सेकंड के लिए।
- लिक्विडस टाइम (TAL):217°C से ऊपर 60-150 सेकंड तक रखें।
- Peak Temperature:अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड तक रखें।
- गर्म/ठंडा करने की दर:अधिकतम गर्म करने की दर 6°C/सेकंड, अधिकतम ठंडा करने की दर 3°C/सेकंड।
महत्वपूर्ण सूचना:एक ही एलईडी को दो बार से अधिक रिफ्लो सोल्डरिंग नहीं किया जाना चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो विशेष सावधानी बरतनी चाहिए।
- 350°C से कम तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
- प्रत्येक पिन के लिए सोल्डरिंग समय 3 सेकंड तक सीमित रखें।
- 25W या उससे कम शक्ति वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
- प्रत्येक पिन को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतराल रखें, ताकि थर्मल शॉक से बचा जा सके।
6.3 भंडारण एवं नमी सुरक्षा आवश्यकताएँ
LED को डिसिकेंट युक्त नमी-रोधी बैग में पैक किया गया है।
- खोलने से पहले:≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर भंडारण करें।
- खोलने के बाद (कार्यशाला जीवनकाल):≤30°C और ≤60% RH स्थितियों में 1 वर्ष। अनुपयोगी LED को नमी-रोधी पैकेजिंग में पुनः सील कर देना चाहिए।
- बेकिंग:यदि डिसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल जाए या भंडारण समय सीमा समाप्त हो जाए, तो रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया से पहले LED को 60 ±5°C पर 24 घंटे तक बेक करना चाहिए।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 टेपिंग एवं रील विनिर्देश
घटक 8 मिमी चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो मानक 7 इंच (178 मिमी) व्यास के रील पर लपेटे जाते हैं। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं।
7.2 लेबल विवरण
रील लेबल में कई महत्वपूर्ण कोड शामिल होते हैं, जो उस रील पर मौजूद एलईडी की विशिष्ट बिनिंग विशेषताओं की पहचान करने के लिए उपयोग किए जाते हैं:
- CAT:ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड (उदाहरण के लिए, M1, N2).
- HUE:क्रोमा/प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (उदाहरणार्थ, E4, E5).
- REF:फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (उदाहरणार्थ, 20, 21).
- अन्य जानकारी में ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), निर्माता पार्ट नंबर (P/N), मात्रा (QTY) और बैच नंबर (LOT No.) शामिल हैं।
8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
8.1 करंट सीमित रोकनेवाला का उपयोग अनिवार्य है
डेटाशीट में स्पष्ट चेतावनी दी गई है कि बाहरी करंट सीमित करने वाला रेसिस्टर अवश्य प्रयोग करना चाहिए। LED की I-V विशेषता तीव्र घातीय होती है; वोल्टेज में मामूली वृद्धि से करंट में बड़ी, यहाँ तक कि विनाशकारी वृद्धि हो सकती है। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (Vपावर सप्लाई- V) / I, जहाँ VFफॉरवर्ड वोल्टेज है जो बिनिंग या विशिष्ट विशेषताओं से प्राप्त होता है, IFवांछित ऑपरेटिंग करंट (≤25mA DC) है।F8.2 थर्मल प्रबंधनFयद्यपि यह एक कम बिजली खपत वाला उपकरण है, फिर भी जीवनकाल के लिए तापीय विचार महत्वपूर्ण हैं। बढ़े हुए परिवेश के तापमान पर, फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग कर्व का पालन करना आवश्यक है। आवश्यकता पड़ने पर यह सुनिश्चित करें कि PCB पैड डिज़ाइन पर्याप्त ताप अपव्यय प्रदान करे, भले ही अनुशंसित पैड मुख्य रूप से विद्युत और यांत्रिक कनेक्शन के लिए हैं।
8.3 ESD सुरक्षा
ESD रेटिंग 2000V (HBM) है, संभावित क्षति को रोकने के लिए संचालन और असेंबली प्रक्रियाओं के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
19-219 LED का मुख्य विभेदक इसका अत्यंत छोटा 1.6mm x 0.8mm फुटप्रिंट है, जिसे अपेक्षाकृत चौड़े 130-डिग्री व्यूइंग एंगल और एक व्यापक तीन-पैरामीटर बिनिंग सिस्टम (तीव्रता, तरंगदैर्ध्य, वोल्टेज) के साथ जोड़ा गया है। यह डिजाइनरों को स्थान-सीमित अनुप्रयोगों में सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन प्राप्त करने में सक्षम बनाता है जहां दृश्य समरूपता महत्वपूर्ण है, जैसे कि बहु-LED बैकलाइट सरणियाँ या संकेतक पैनल। बड़े SMD LED या थ्रू-होल LED की तुलना में, यह उच्च घनत्व प्रदान करता है। अन्य माइक्रो LED की तुलना में, इसका विस्तृत बिनिंग अंतिम उत्पाद की उपस्थिति पर अधिक मजबूत नियंत्रण प्रदान करता है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
10.1 5V पावर स्रोत का उपयोग करते समय किस प्रतिरोध मान का चयन करना चाहिए?
अधिकतम विशिष्ट V का उपयोग करें
मान 2.2V और लक्ष्य If
मान 20mA (मार्जिन के साथ): R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 ओम। निकटतम मानक मान 150 ओम If ≈ 18.7mA परिणाम देगा, जो सुरक्षित है और अच्छी चमक प्रदान करता है।Fहमेशा आपके विशिष्ट बिन के वास्तविक Vf के आधार पर गणना करें।Fमान का सत्यापन करें।F10.2 क्या कॉन्स्टेंट करंट स्रोत से ड्राइव करते समय करंट लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता नहीं होती?Fहां, एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर जो आवश्यक करंट (जैसे 20mA) पर सेट हो, श्रृंखला रेसिस्टर का एक उत्कृष्ट विकल्प है और तापमान व वोल्टेज परिवर्तनों पर अधिक स्थिर प्रदर्शन प्रदान करता है।
10.3 प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी व्यापक (18-45 mcd) क्यों है?
यह निर्माण प्रक्रिया में स्वाभाविक भिन्नता है। बिनिंग प्रणाली (M1, M2, N1, N2) एलईडी को अधिक सघन समूहों में वर्गीकृत करती है। अनुप्रयोग में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एक ही ल्यूमिनस तीव्रता बिन से एलईडी निर्दिष्ट करें और उपयोग करें।
10.4 पार्ट नंबर 19-219/R6C-AM1N2VY/3T की व्याख्या कैसे करें?
यह पार्ट नंबर निर्माता-विशिष्ट कोड है। महत्वपूर्ण चयन जानकारी रील लेबल पर स्वतंत्र बिन कोड (CAT, HUE, REF) में निहित है, जो डिवाइस की वास्तविक ल्यूमिनस तीव्रता, प्रमुख तरंगदैर्ध्य और फॉरवर्ड वोल्टेज को परिभाषित करते हैं।
11. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: 20 समान रूप से चमकदार लाल LED वाले एक कॉम्पैक्ट स्टेटस इंडिकेटर पैनल का डिज़ाइन करें।
विनिर्देश चयन:
पर्याप्त चमक प्राप्त करने के लिए N1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (28.5-36.0 mcd) चुनें। एक समान लाल रंग प्राप्त करने के लिए E4 वेवलेंथ बिन (621.5-625.5 nm) चुनें। यदि स्वतंत्र श्रृंखला प्रतिरोधकों का उपयोग किया जाता है, तो फॉरवर्ड वोल्टेज बिन का समरूपता पर कम प्रभाव पड़ता है, लेकिन समान बिन (जैसे 20) चुनने से प्रतिरोध मान गणना सरल हो जाती है।
- सर्किट आरेख:प्रत्येक LED एक सामान्य वोल्टेज रेल (जैसे 3.3V) से समानांतर में जुड़ा होता है, और प्रत्येक LED का अपना करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर होता है। रेसिस्टर मान का चयन चुनी गई वोल्टेज रेंज के नाममात्र V
- मान के आधार पर किया जाता है।PCB लेआउट:Fअनुशंसित या संशोधित पैड लेआउट का उपयोग करें। PCB सिल्क स्क्रीन पर कैथोड मार्किंग LED पोलैरिटी से मेल खाना चाहिए। पैनल प्रभाव प्राप्त करने के लिए LEDs को एक साथ निकटता से व्यवस्थित करें।
- असेंबली:रीफ्लो तापमान प्रोफ़ाइल का कड़ाई से पालन करें। रीफ्लो साइकिल दो बार से अधिक न करें। यदि तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है, तो खुले रील्स को उचित रूप से संग्रहित करें।
- परिणाम:19-219 LED के छोटे आकार और सटीक ग्रेडिंग के कारण, रंग और चमक में एकसमान उच्च घनत्व वाले संकेतक पैनल प्राप्त किए गए हैं।
- 12. तकनीकी सिद्धांत परिचय19-219 LED AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं और वहां पुनर्संयोजित होते हैं। AlGaInP LED में, यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है, जो दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल से एम्बर भाग में स्थित होता है। AlGaInP परत की विशिष्ट संरचना शिखर तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जिसे इस मामले में लगभग 632 nm की चमकीली लाल उत्सर्जन के लिए समायोजित किया गया है। एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन सामग्री पानी जैसी सफेद है, जो प्रकाश निष्कर्षण दक्षता को अधिकतम करने के लिए है, और साथ ही अर्धचालक चिप की सुरक्षा के लिए भी कार्य करती है।
13. Industry Trends and Development
19-219 जैसे माइक्रो एसएमडी एलईडी का बाजार इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लगातार छोटे और पतले होने के रुझान से प्रेरित होना जारी है। व्यापक एलईडी उद्योग में ऐसे घटकों को प्रभावित करने वाले प्रमुख विकासों में शामिल हैं:
दक्षता में सुधार:
निरंतर सामग्री और प्रक्रिया सुधार उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) लाते हैं, जिससे अंतिम उत्पादों में कम कार्यशील धारा और कम बिजली खपत संभव होती है।
- रंग एकरूपता में वृद्धि:उन्नत बिनिंग और वेफर-स्तरीय परीक्षण क्रोमैटिसिटी और तीव्रता पर अधिक कठोर नियंत्रण प्रदान करते हैं, जो डिस्प्ले बैकलाइट जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ एकरूपता अत्यंत आवश्यक है।
- विश्वसनीयता एवं जीवनकाल सुधार:पैकेजिंग सामग्री और चिप डिज़ाइन में सुधार ने लगातार कार्यशील जीवनकाल बढ़ाया है और थर्मल एवं पर्यावरणीय तनाव के प्रति सुदृढ़ता बढ़ाई है।
- एकीकरण:हालांकि अलग-अलग एलईडी अभी भी आवश्यक हैं, लेकिन अधिक जटिल प्रकाश समाधान प्रदान करने के लिए एकीकृत एलईडी मॉड्यूल और लाइट गाइड्स की ओर भी एक समानांतर प्रवृत्ति है, भले ही कस्टम लेआउट के लिए अलग-अलग घटक अधिकतम डिजाइन लचीलापन प्रदान करते हैं।
- 19-219 एक परिपक्व, सुस्पष्ट विशेषताओं वाला घटक का प्रतिनिधित्व करता है, जो सामग्री विज्ञान और निर्माण सटीकता में निरंतर उद्योग प्रगति से लाभान्वित होता है।While discrete LEDs remain essential, there is a parallel trend towards integrated LED modules and light guides for more complex lighting solutions, though discrete components offer maximum design flexibility for custom layouts.
19-219 एक परिपक्व, सुव्याख्यात घटक का प्रतिनिधित्व करता है जो सामग्री विज्ञान और विनिर्माण सटीकता में इन चल रहे उद्योगीय प्रगतियों से लाभान्वित होता है।
LED विनिर्देशन शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि लैंप पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा दर्शाता है। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 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" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके डैमेज होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य का अर्थ है स्थैतिक बिजली से कम क्षति। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, 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 का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग के एक निश्चित अवधि के बाद शेष चमक 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 दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
IV. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक तथा तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप तकनीक से बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी प्राप्त होती है, जो उच्च शक्ति वाले 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 फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | बिनिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहित करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह के लिए संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान की स्थिति में 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 करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standards | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | यह सरकारी खरीद और सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जिससे बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ती है। |