1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTST-C170KDKT, एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) LED लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह घटक स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किए गए एलईडी के परिवार से संबंधित है, जो स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर प्रदान करता है। एलईडी लाल प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक अल्ट्रा ब्राइट एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AllnGaP) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करती है, जो एक वाटर-क्लियर लेंस पैकेज में एनकैप्सुलेटेड है। इसका डिज़ाइन आधुनिक उच्च-मात्रा विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता को प्राथमिकता देता है।
1.1 विशेषताएँ
- RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देशों के अनुपालन में।
- AllnGaP चिप प्रौद्योगिकी द्वारा सक्षम उच्च-चमक आउटपुट।
- स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के लिए 7-इंच व्यास के रील्स पर लपेटी गई 8mm टेप पर पैकेज्ड।
- Standard EIA (Electronic Industries Alliance) package footprint.
- Input compatible with standard integrated circuit (IC) logic levels.
- Designed for use with automatic component placement systems.
- अवरक्त (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन करता है, जो लीड-मुक्त (Pb-free) असेंबली के लिए आवश्यक है।
1.2 Target Applications
LTST-C170KDKT विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट स्थिति संकेत या बैकलाइटिंग की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- Telecommunications Equipment: कॉर्डलेस फोन, सेलुलर फोन और नेटवर्क सिस्टम हार्डवेयर में स्थिति संकेतक।
- कंप्यूटिंग उपकरण: नोटबुक कंप्यूटरों और अन्य पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में कीपैड और कीबोर्ड के लिए बैकलाइटिंग।
- Consumer & Industrial Electronics: घरेलू उपकरणों, कार्यालय स्वचालन उपकरणों और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में संकेतक लाइटें।
- Display & Signage: इनडोर सिग्नल या प्रतीक प्रकाश स्रोतों के लिए माइक्रो-डिस्प्ले और निम्न-स्तरीय प्रकाश व्यवस्था।
2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation
LED का प्रदर्शन पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और मानक संचालन विशेषताओं के एक सेट द्वारा परिभाषित किया जाता है। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक डिवाइस प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये मान उन तनाव सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनके परे एलईडी को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों के तहत संचालन की गारंटी नहीं है। सभी रेटिंग्स 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं।
- Power Dissipation (Pd): 50 mW. डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम कुल शक्ति।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 40 mA. यह अधिकतम अनुमेय तात्कालिक अग्र धारा है, जिसे आमतौर पर नाड़ी स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत निर्दिष्ट किया जाता है ताकि अधिक गर्म होने से रोका जा सके।
- Continuous Forward Current (IF): 20 mA. The maximum DC current that can be applied continuously.
- Reverse Voltage (VR): 5 V. Applying a reverse voltage exceeding this value can cause junction breakdown.
- Operating Temperature Range: -30°C से +85°C. वह परिवेश तापमान सीमा जिसमें डिवाइस के कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- Storage Temperature Range: -40°C से +85°C.
- इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C के शिखर तापमान को सहन करता है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=10mA जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो) के तहत LED के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- दीप्त तीव्रता (IV): 2.8 - 28.0 mcd (मिलीकैंडेला)। यह प्रकाश उत्पादन की मानी गई चमक है, जिसे मानव आँख की फोटोपिक प्रतिक्रिया (CIE वक्र) से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर द्वारा मापा जाता है। विस्तृत सीमा इंगित करती है कि एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग किया जाता है (धारा 3 देखें)।
- दृश्य कोण (2θ1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता, अक्षीय (0°) पर मापे गए मान की आधी हो जाती है। 130° का कोण एक चौड़े, विसरित उत्सर्जन पैटर्न को दर्शाता है जो व्यापक क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
- Peak Emission Wavelength (λP): 650 nm (typical). वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 630 - 645 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो LED के रंग (लाल) को परिभाषित करता है, जो CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 20 nm (सामान्य)। अधिकतम तीव्रता के आधे पर मापे गए उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की बैंडविड्थ (फुल विड्थ ऐट हाफ मैक्सिमम - FWHM)।
- Forward Voltage (VF): 1.6 - 2.4 V. 10mA से चलाए जाने पर LED पर वोल्टेज ड्रॉप। यह सीमा सेमीकंडक्टर जंक्शन में सामान्य निर्माण भिन्नता को दर्शाती है।
- Reverse Current (IR): 10 μA (max). अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (5V) लगाए जाने पर प्रवाहित होने वाली छोटी लीकेज करंट।
2.3 Thermal Considerations
हालांकि एक अलग थर्मल प्रतिरोध पैरामीटर में स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं है, बिजली अपव्यय (50mW) और ऑपरेटिंग तापमान सीमा (-30°C से +85°C) प्राथमिक थर्मल बाधाएं हैं। अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होना, जो इन रेटिंग्स द्वारा अप्रत्यक्ष रूप से सीमित है, चमकदार आउटपुट और जीवनकाल को कम कर देगा। अधिकतम करंट के निकट संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए गर्मी अपव्यय के लिए पर्याप्त PCB लेआउट की सिफारिश की जाती है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
अंतिम उत्पादों में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को उनकी मापी गई दीप्त तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत (बिन किया) किया जाता है। LTST-C170KDKT अपने लाल आउटपुट के लिए निम्नलिखित बिन कोड प्रणाली का उपयोग करता है।
3.1 दीप्त तीव्रता (IV) बिनिंग
दीप्त तीव्रता को 10mA के फॉरवर्ड करंट पर मापा जाता है। बिन्स को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है, जिसमें प्रत्येक बिन के भीतर ±15% की सहनशीलता है।
- बिन H: 2.8 mcd (न्यूनतम) से 4.5 mcd (अधिकतम)
- बिन J: 4.5 mcd से 7.1 mcd
- Bin K: 7.1 mcd से 11.2 mcd
- Bin L: 11.2 mcd to 18.0 mcd
- Bin M: 18.0 mcd से 28.0 mcd
यह प्रणाली डिजाइनरों को लागत और प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाते हुए, अपने अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त चमक ग्रेड चुनने की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, एक उच्च-चमक संकेतक के लिए Bin M की आवश्यकता हो सकती है, जबकि एक कम महत्वपूर्ण स्थिति प्रकाश Bin H या J का उपयोग कर सकता है।
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, स्पेक्ट्रल आउटपुट के लिए चित्र 1, व्यूइंग एंगल पैटर्न के लिए चित्र 5), लेकिन उनके सामान्य निहितार्थ मानक LED व्यवहार और प्रदान किए गए पैरामीटर्स के आधार पर नीचे वर्णित हैं।
4.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic
The forward voltage (VF1.6V से 2.4V की सीमा 10mA पर एक लाल AllnGaP LED के लिए विशिष्ट है। I-V वक्र घातीय है, जैसे एक मानक डायोड। थ्रेशोल्ड वोल्टेज (इस सामग्री के लिए लगभग 1.4-1.5V) से नीचे, बहुत कम करंट प्रवाहित होता है। इस थ्रेशोल्ड के ऊपर, वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि के साथ करंट तेजी से बढ़ता है। यही कारण है कि एलईडी को करंट-लिमिटिंग तंत्र (रोकनेवाला या स्थिर-धारा स्रोत) के साथ संचालित किया जाना चाहिए न कि सीधे वोल्टेज स्रोत के साथ।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) एक महत्वपूर्ण सीमा में अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है। एलईडी को उसकी अधिकतम निरंतर धारा (20mA) पर चलाने से आम तौर पर मानक परीक्षण स्थिति 10mA पर मापी गई दीप्त तीव्रता से लगभग दोगुना उत्पादन होगा, हालांकि उच्च धाराओं पर ताप के कारण दक्षता थोड़ी कम हो सकती है।
4.3 Temperature Dependence
LED performance temperature-sensitive hai. Junction temperature badhne par:
- Forward Voltage (VF): Ghatta hai. Iska negative temperature coefficient hota hai.
- दीप्त तीव्रता (IV): Ghatta hai. Zyada temperature semiconductor ki internal quantum efficiency ko kam karti hai, jisse same drive current par light output kam hota hai.
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): तापमान बढ़ने के साथ, यह आमतौर पर लंबी तरंगदैर्ध्य (रेड-शिफ्ट) की ओर थोड़ा सा खिसक सकता है।
4.4 Spectral Distribution
स्पेक्ट्रल आउटपुट को 650nm की चरम तरंगदैर्ध्य और 630-645nm के बीच की प्रमुख तरंगदैर्ध्य द्वारा चित्रित किया जाता है। 20nm की स्पेक्ट्रल आधी-चौड़ाई, गरमागरम बल्ब जैसे व्यापक-स्पेक्ट्रम प्रकाश स्रोतों की तुलना में अपेक्षाकृत शुद्ध, संतृप्त लाल रंग को दर्शाती है। संकीर्ण बैंडविड्थ AllnGaP जैसे प्रत्यक्ष-बैंडगैप अर्धचालक एमिटरों की एक विशेषता है।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
5.1 पैकेज आयाम
एलईडी एक मानक ईआईए एसएमडी पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करती है। पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन और घटक प्लेसमेंट के लिए सभी महत्वपूर्ण आयाम डेटाशीट ड्रॉइंग में प्रदान किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है। पैकेज में एक वॉटर-क्लियर लेंस है, जो प्रकाश को फैलाता नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप चिप का अंतर्निहित 130° व्यूइंग एंगल पैटर्न प्राप्त होता है।
5.2 Recommended PCB Pad Layout
पीसीबी के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (सोल्डर पैड ज्योमेट्री) रीफ्लो के दौरान उचित सोल्डर जोड़ निर्माण सुनिश्चित करने के लिए प्रदान किया गया है। इस सिफारिश का पालन करने से अच्छी सोल्डर वेटिंग, यांत्रिक शक्ति और घटक की उचित संरेखण को बढ़ावा मिलता है। पैड डिजाइन आवश्यक सोल्डर फिलेट को ध्यान में रखता है और टॉम्बस्टोनिंग (रीफ्लो के दौरान घटक का एक सिरे पर खड़ा होना) को रोकता है।
5.3 ध्रुवता पहचान
डेटाशीट में एनोड और कैथोड टर्मिनलों को दर्शाने वाले चिह्न या आरेख शामिल हैं। संचालन के लिए सही ध्रुवता आवश्यक है। 5V रेटिंग से अधिक रिवर्स बायस लागू करने से तत्काल विफलता हो सकती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 IR रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
The LED is qualified for lead-free (Pb-free) soldering processes. The key parameters are:
- प्री-हीट तापमान: 150°C से 200°C.
- प्री-हीट समय: असेम्बली को धीरे-धीरे गर्म करने और सोल्डर पेस्ट फ्लक्स को सक्रिय करने के लिए अधिकतम 120 सेकंड।
- पीक रीफ्लो तापमान: अधिकतम 260°C। घटक सीमित समय के लिए इस तापमान को सहन कर सकता है।
- Time Above Liquidus (शीर्ष तापमान पर): अधिकतम 10 सेकंड। डिवाइस को शीर्ष तापमान पर इस अवधि से अधिक समय तक नहीं रखा जाना चाहिए। अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों की अनुमति है।
6.2 Hand Soldering (If Necessary)
यदि मैन्युअल मरम्मत की आवश्यकता हो:
- सोल्डरिंग आयरन का तापमान: अधिकतम 300°C.
- संपर्क समय: प्रति जोड़ अधिकतम 3 सेकंड।
- सीमा: पैकेज पर तापीय प्रतिबल को कम करने के लिए प्रति जोड़ केवल एक हाथ-सोल्डरिंग चक्र की अनुमति है।
6.3 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो प्लास्टिक पैकेज को क्षति से बचाने के लिए केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का ही उपयोग करना चाहिए। अनुशंसित एजेंट्स में कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल शामिल हैं। LED को एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर से बचना चाहिए।
6.4 भंडारण और हैंडलिंग
- ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियाँ: LED स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग कलाई पट्टियों, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन और प्रवाहकीय फोम जैसे एंटी-स्टैटिक उपायों का उपयोग करके की जानी चाहिए।
- Moisture Sensitivity Level (MSL): The device is rated MSL 2a. This means that once the original moisture-proof barrier bag is opened, the components must be soldered within 672 hours (28 days) under factory floor conditions (<30°C / 60% RH).
- विस्तारित भंडारण (बैग से बाहर): 672 घंटे से अधिक भंडारण के लिए, घटकों को एक सीलबंद कंटेनर में सिलिका जेल के साथ या नाइट्रोजन वातावरण में रखा जाना चाहिए। यदि सीमा से अधिक समय तक खुले वातावरण में रखा गया हो, तो मिलाप से पहले अवशोषित नमी को हटाने और "पॉपकॉर्निंग" (रीफ्लो के दौरान पैकेज में दरार) को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे के लिए बेक-आउट आवश्यक है।
- मूल पैकेजिंग भंडारण: अनओपन्ड रील्स को 30°C या उससे कम तापमान और 90% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए, तथा डेट कोड से एक वर्ष की अनुशंसित शेल्फ लाइफ है।
7. Packaging and Ordering Information
7.1 टेप और रील विनिर्देश
एलईडी स्वचालित असेंबली के लिए उद्योग-मानक उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति की जाती हैं।
- टेप चौड़ाई: 8 मिमी.
- रील व्यास: 7 इंच.
- प्रति रील मात्रा: 3000 pieces.
- Minimum Order Quantity (MOQ) for Remainders: 500 pieces.
- Cover Tape: खाली घटक पॉकेट्स को एक शीर्ष कवर टेप से सील किया जाता है।
- Missing Components: टेप में लगातार गुम एलईडी की अधिकतम संख्या दो है, जो ANSI/EIA-481 मानकों के अनुसार है।
8. अनुप्रयोग सिफारिशें
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
एलईडी एक करंट-चालित डिवाइस है। सबसे बुनियादी और विश्वसनीय ड्राइव विधि एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना है, जैसा कि डेटाशीट के "सर्किट ए" में दिखाया गया है। आपूर्ति वोल्टेज VCCके लिए, रोकनेवाला मान R की गणना इस प्रकार की जाती है: R = (VCC - VF) / IF. अधिकतम V का उपयोग करनाF (2.4V) गणना के लिए यह सुनिश्चित करता है कि धारा वांछित I से अधिक न होF यहां तक कि कम-V वाले भाग के साथ भी।F एकाधिक एलईडी के लिए, प्रत्येक एलईडी के लिए समानांतर में जुड़े एक अलग रोकनेवाला का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है ताकि समान चमक सुनिश्चित हो सके, क्योंकि अग्र वोल्टेज अलग-अलग उपकरणों के बीच भिन्न हो सकता है।
8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- वर्तमान सेटिंग: अधिकतम 20mA DC करंट पर या उससे कम पर संचालित करें। लंबी आयु और कम बिजली खपत के लिए, 10mA या यहाँ तक कि 5mA भी अक्सर पर्याप्त होता है, विशेष रूप से संकेतक उद्देश्यों के लिए।
- Heat Dissipation: For continuous operation at high current, ensure the PCB layout allows heat to dissipate from the LED's thermal pad (if applicable) or the solder joints.
- Optical Design: 130° का व्यूइंग एंगल व्यापक कवरेज प्रदान करता है। अधिक केंद्रित प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइड की आवश्यकता हो सकती है।
- डिमिंग: Brightness can be controlled via Pulse Width Modulation (PWM), where the LED is switched on and off at a frequency faster than the eye can perceive (typically >100Hz). The average current, and thus the perceived brightness, is controlled by the duty cycle. This is more efficient and provides better color stability than analog (DC) dimming.
9. Technical Comparison and Differentiation
LTST-C170KDKT के प्राथमिक विभेदक इसकी प्रौद्योगिकी और पैकेज का संयोजन हैं:
- AllnGaP चिप बनाम अन्य प्रौद्योगिकियाँ: पुरानी GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी की तुलना में, AllnGaP काफी अधिक दीप्त प्रकाश दक्षता (विद्युत शक्ति की प्रति इकाई अधिक प्रकाश उत्पादन) और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। इसके परिणामस्वरूप चमकदार, अधिक सुसंगत प्रदर्शन होता है।
- व्यापक दृश्य कोण: 130° का कोण अधिक दिशात्मक प्रकाश के लिए डिज़ाइन किए गए कई SMD LEDs की तुलना में काफी व्यापक है। यह इसे एक केंद्रित बीम के बजाय व्यापक, समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट बनाता है।
- निर्माण संगतता: IR रीफ्लो और स्वचालित प्लेसमेंट के साथ पूर्ण संगतता इसे आधुनिक, उच्च-मात्रा सतह-माउंट असेंबली लाइनों के लिए एक लागत-प्रभावी विकल्प बनाती है, थ्रू-होल एलईडी के विपरीत जिन्हें मैन्युअल या वेव सोल्डरिंग की आवश्यकता होती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूं?
A1: नहीं। आपको हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। इसे सीधे जोड़ने से अत्यधिक करंट खींचने का प्रयास होगा, जिससे एलईडी और माइक्रोकंट्रोलर आउटपुट पिन दोनों को क्षति पहुंच सकती है। रेसिस्टर मान की गणना Section 8.1 में बताए अनुसार करें।
Q2: मेरे डिज़ाइन के लिए ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड (H, J, K, L, M) का क्या अर्थ है?
A2: यह चमक की सीमा को परिभाषित करता है। यदि आपके डिज़ाइन को किसी विशिष्टता (जैसे, सनलाइट रीडेबिलिटी) को पूरा करने के लिए न्यूनतम चमक की आवश्यकता है, तो आपको एक ऐसे बिन का चयन करना चाहिए जो उस न्यूनतम चमक की गारंटी दे (जैसे, उच्चतम चमक के लिए Bin M)। गैर-महत्वपूर्ण संकेतकों के लिए, एक निचला बिन अधिक लागत-प्रभावी हो सकता है।
Q3: डेटाशीट में 260°C का अधिकतम सोल्डरिंग तापमान दिखाया गया है, लेकिन मेरे बोर्ड पर अन्य घटक हैं जिनके लिए 250°C की आवश्यकता है। क्या यह ठीक है?
A3: हाँ। 260°C की रेटिंग एक अधिकतम सहनशीलता रेटिंग है। कम चरम तापमान (जैसे, 250°C) वाला प्रोफाइल पूरी तरह से स्वीकार्य है और एलईडी को कम थर्मल स्ट्रेस के अधीन करेगा, जो विश्वसनीयता के लिए लाभदायक है।
Q4: एलईडी कितने समय तक चलेगी?
A4: एलईडी लाइफटाइम को आमतौर पर उस बिंदु के रूप में परिभाषित किया जाता है जहां प्रकाश उत्पादन अपने प्रारंभिक मूल्य के 50% या 70% तक कम हो जाता है (L70/L50)। हालांकि इस बेसिक डेटाशीट में निर्दिष्ट नहीं है, AllnGaP एलईडी में आमतौर पर बहुत लंबी लाइफटाइम (दसियों हज़ार घंटे) होती है जब उन्हें उनकी रेटिंग के भीतर संचालित किया जाता है, विशेष रूप से अधिकतम करंट से नीचे और अच्छे थर्मल प्रबंधन के साथ।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
केस: एक नेटवर्क राउटर के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर को एक उपभोक्ता राउटर पर "Power," "Internet," "Wi-Fi," और "Ethernet" संकेतकों के लिए कई लाल स्टेटस LEDs की आवश्यकता है। LTST-C170KDKT एक उत्कृष्ट विकल्प है।
- सर्किट डिजाइन: राउटर 3.3V रेल का उपयोग करता है। एक रूढ़िवादी 10mA ड्राइव करंट को लक्षित करते हुए और सुरक्षा मार्जिन के लिए अधिकतम VF 2.4V का उपयोग करते हुए: R = (3.3V - 2.4V) / 0.010A = 90 ओम। 91 ओम का निकटतम मानक मान चुना गया है। चार एलईडी में से प्रत्येक के लिए एक अलग 91-ओम रोकनेवाला का उपयोग किया जाता है।
- चमक स्थिरता: व्यक्तिगत प्रतिरोधकों का उपयोग करके, प्रत्येक LED के V (उदाहरण के लिए, एक 1.8V है, दूसरा 2.2V है) में भिन्नता से चमक में महत्वपूर्ण अंतर नहीं आता, क्योंकि प्रत्येक से प्रवाहित धारा उसके प्रतिरोधक द्वारा स्वतंत्र रूप से निर्धारित की जाती है।F असेंबली:
- असेंबली: एलईडी को अनुशंसित पैड लेआउट का उपयोग करके पीसीबी पर लगाया जाता है। पूरे बोर्ड को 245°C के शिखर तापमान के साथ एक मानक लीड-फ्री आईआर रीफ्लो प्रक्रिया से गुजारा जाता है, जो डिवाइस की रेटिंग के भीतर है।
- परिणाम: पैनल एलईडी के व्यापक व्यूइंग एंगल का लाभ उठाते हुए विभिन्न कोणों से दिखाई देने वाली, उच्च विश्वसनीयता के साथ एक समान, चमकदार लाल स्थिति संकेत प्रदान करता है।
12. Operating Principle Introduction
लाइट एमिटिंग डायोड्स (LEDs) सेमीकंडक्टर डिवाइसेज हैं जो विद्युत ऊर्जा को सीधे प्रकाश में परिवर्तित करते हैं, एक प्रक्रिया के माध्यम से जिसे इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। LTST-C170KDKT का मूल एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AllnGaP) से बना एक चिप है। यह सामग्री एक डायरेक्ट बैंडगैप सेमीकंडक्टर है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल्स जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। जब ये चार्ज कैरियर जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। एक इनडायरेक्ट बैंडगैप सामग्री में, यह ऊर्जा मुख्य रूप से ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है। AllnGaP जैसी डायरेक्ट बैंडगैप सामग्री में, इस ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में मुक्त होता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसे क्रिस्टल ग्रोथ प्रक्रिया के दौरान लाल प्रकाश (~650nm पीक) उत्पन्न करने के लिए इंजीनियर किया गया है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज नाजुक सेमीकंडक्टर चिप को एनकैप्सुलेट और सुरक्षित करता है, और इसके गुंबद आकार ने प्रकाश को कुशलता से निकालने में मदद करता है, जो विस्तृत व्यूइंग एंगल में योगदान देता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
एलईडी प्रौद्योगिकी का क्षेत्र उच्च दक्षता, कम लागत और नए अनुप्रयोगों की मांग से प्रेरित होकर निरंतर विकसित हो रहा है। एलटीएसटी-सी170केडीकेटी जैसे इंडिकेटर-प्रकार के एलईडी के लिए, कई रुझान प्रासंगिक हैं:
- बढ़ी हुई दक्षता: चल रहा पदार्थ विज्ञान अनुसंधान AllnGaP और अन्य यौगिक अर्धचालकों की आंतरिक क्वांटम दक्षता (IQE) और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार करने का लक्ष्य रखता है, जिससे समान ड्राइव करंट पर चमकीले एलईडी या कम शक्ति पर समान चमक प्राप्त होती है।
- लघुरूपण: तेजी से कॉम्पैक्ट हो रहे पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में पीसीबी स्थान बचाने के लिए छोटे पैकेज आकारों (जैसे, 0402, 0201 मीट्रिक) के लिए निरंतर प्रयास हो रहा है।
- बढ़ी हुई विश्वसनीयता और मजबूती: पैकेजिंग सामग्री और डाई-अटैच तकनीकों में सुधार नमी प्रतिरोध, थर्मल साइक्लिंग प्रदर्शन और समग्र दीर्घायु को बढ़ाते हैं।
- एकीकरण: हालांकि यह एक अलग घटक है, रुझानों में कई एलईडी चिप्स (आरजीबी, बहु-रंग) को एक ही पैकेज में एकीकृत करना या नियंत्रण आईसी को एलईडी के साथ जोड़कर "स्मार्ट" प्रकाश समाधान बनाना शामिल है, हालांकि ये बुनियादी संकेतकों की तुलना में प्रकाश-ग्रेड उत्पादों में अधिक आम हैं।
- विस्तारित रंग सीमा: क्वांटम डॉट्स या नए फॉस्फोर जैसी सामग्रियों में विकास अधिक संतृप्त और सटीक रंगों की अनुमति देते हैं, जो विशेष प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए संकेतक बाजार में प्रवाहित हो सकते हैं।
LED Specification Terminology
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| 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 लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स | 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 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 | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | Design Considerations |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED के लिए वोल्टेज जुड़ जाते 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 | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | 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 होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने 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 पर चमक की अवधारण को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता 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 | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी गर्मी प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ऊष्मा 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 में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर 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 की सुविधा प्रदान 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 का रिकॉर्डिंग। | 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, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |