1. उत्पाद अवलोकन
27-21 SMD LED एक कॉम्पैक्ट, सरफेस-माउंट डिवाइस है जो उच्च-घनत्व इलेक्ट्रॉनिक असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक लाभ पारंपरिक लीड-फ्रेम प्रकार के एलईडी की तुलना में इसके काफी कम फुटप्रिंट में निहित है, जो छोटे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) डिज़ाइन, उच्च घटक पैकिंग घनत्व और अंततः अधिक कॉम्पैक्ट अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों को सक्षम बनाता है। यह डिवाइस हल्का है, जो इसे विशेष रूप से लघु और सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
The core technology utilizes an InGaN (Indium Gallium Nitride) semiconductor chip encapsulated in a water-clear resin, which emits a brilliant green light. It is a mono-color type LED, supplied in a format compatible with standard automated pick-and-place assembly equipment. The product is compliant with major environmental and safety directives, being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, and Br+Cl < 1500 ppm).
1.1 प्रमुख विशेषताएं और लाभ
- लघुरूपण: छोटे बोर्ड डिज़ाइन और उच्च पैकिंग घनत्व को सक्षम बनाता है।
- स्वचालन अनुकूल: स्वचालित प्लेसमेंट प्रणालियों के साथ संगतता के लिए 7-इंच व्यास के रील पर 8mm टेप में पैक किया गया।
- मजबूत प्रक्रिया संगतता: इन्फ्रारेड और वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं दोनों के लिए उपयुक्त।
- पर्यावरण अनुपालन: Pb-free, RoHS, REACH और halogen-free मानकों का पालन करता है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे परे संचालन की गारंटी नहीं है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V - रिवर्स दिशा में लगाया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज।
- फॉरवर्ड करंट (IF): 25 mA - अधिकतम निरंतर DC फॉरवर्ड करंट।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 100 mA - अधिकतम स्पंदित अग्र धारा, 1/10 ड्यूटी साइकिल और 1 kHz आवृत्ति पर अनुमेय।
- Power Dissipation (Pd): 95 mW - परिवेशी तापमान (T पर डिवाइस द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।a) of 25°C.
- Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150 V - यह ESD के प्रति मध्यम संवेदनशीलता को दर्शाता है; उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता है।
- Operating Temperature (Topr): -40°C to +85°C - विश्वसनीय संचालन के लिए परिवेश तापमान सीमा।
- Storage Temperature (Tstg): -40°C से +90°C.
- Soldering Temperature (Tsol): रीफ्लो: अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर। हैंड सोल्डरिंग: प्रति टर्मिनल अधिकतम 3 सेकंड के लिए 350°C।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये पैरामीटर T की एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैंa=25°C और IF=20 mA, unless otherwise specified. They define the optical and electrical performance of the LED.
- Luminous Intensity (Iv): 112 to 285 mcd (millicandela). The typical value is not specified, indicating performance is managed through the binning system described later.
- Viewing Angle (2θ1/2): 130 डिग्री (सामान्य)। यह व्यापक दृश्य कोण इसे संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ विभिन्न कोणों से दृश्यता महत्वपूर्ण है।
- Peak Wavelength (λp): 518 nm (सामान्य)। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है।
- Dominant Wavelength (λd): 520 से 535 nm. यह मानव आँख द्वारा LED के रंग की एकल-तरंगदैर्ध्य धारणा है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): 35 nm (typical). अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की चौड़ाई (FWHM)।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): 2.75 से 3.95 V, IF=20 mA पर। यह सीमा सर्किट डिजाइन, विशेष रूप से करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिवर्स करंट (IR): 50 μA (अधिकतम), VR=5V पर।
महत्वपूर्ण नोट्स: डेटाशीट प्रमुख पैरामीटर्स के लिए सहनशीलता निर्दिष्ट करती है: ल्यूमिनस इंटेंसिटी (±11%), डॉमिनेंट वेवलेंथ (±1 nm), और फॉरवर्ड वोल्टेज (±0.1 V)। यह स्पष्ट रूप से चेतावनी भी देती है कि रिवर्स वोल्टेज कंडीशन केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है, और एलईडी को रिवर्स बायस में संचालित नहीं किया जाना चाहिए।
3. Binning System Explanation
उत्पादन में सुसंगत रंग और चमक सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह उपकरण एक त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।
3.1 Luminous Intensity Binning
बिन को कोड R1, R2, S1, और S2 द्वारा परिभाषित किया गया है, जिसमें न्यूनतम और अधिकतम दीप्त तीव्रता मान I पर मापे गए हैं।F=20 mA.
- R1: 112 - 140 mcd
- R2: 140 - 180 mcd
- S1: 180 - 225 mcd
- S2: 225 - 285 mcd
3.2 Dominant Wavelength Binning
Bins को कोड X, Y, और Z द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो हरे रंग के सटीक शेड को नियंत्रित करते हैं।
- X: 520 - 525 nm
- Y: 525 - 530 nm
- Z: 530 - 535 nm
3.3 Forward Voltage Binning
Bins are defined by codes 5, 6, 7, and 8, which is crucial for designing uniform current drive circuits, especially when multiple LEDs are connected in parallel.
- 5: 2.75 - 3.05 V
- 6: 3.05 - 3.35 V
- 7: 3.35 - 3.65 V
- 8: 3.65 - 3.95 V
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट विद्युत-प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ दिया गया है, जो गैर-मानक परिस्थितियों में उपकरण के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ का विवरण नहीं दिया गया है, लेकिन उनमें आम तौर पर शामिल होते हैं:
- सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: दर्शाता है कि कैसे जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। यह उच्च-शक्ति या उच्च-परिवेश-तापमान अनुप्रयोगों में तापीय प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
- सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा: यह ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। अनुशंसित करंट से अधिक पर संचालन से दक्षता कम होती है और अवनति तेज होती है।
- Forward Voltage vs. Forward Current (I-V Curve): यह घातांकीय संबंध को प्रदर्शित करता है, जो करंट-सीमित सर्किटरी की आवश्यकता को रेखांकित करता है। वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी, वृद्धि का कारण बन सकती है।
- स्पेक्ट्रम वितरण: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक ग्राफ, जो ~518 nm पर शिखर और ~35 nm बैंडविड्थ दिखाता है, जो शानदार हरे रंग के बिंदु की पुष्टि करता है।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
5.1 पैकेज आयाम
27-21 SMD LED का एक कॉम्पैक्ट आयताकार पैकेज होता है। मुख्य आयाम (मिमी में, जब तक निर्दिष्ट न हो, ±0.1 मिमी की सामान्य सहनशीलता के साथ) में समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही पैड स्पेसिंग और आकार शामिल हैं। ये आयाम उचित सोल्डरिंग और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए PCB लैंड पैटर्न डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। पोलैरिटी पैकेज पर एक चिह्न द्वारा इंगित की जाती है, जिसे PCB फुटप्रिंट पर संबंधित चिह्न के साथ संरेखित किया जाना चाहिए।
5.2 पोलैरिटी पहचान
सही ध्रुवता डिवाइस संचालन के लिए आवश्यक है। डेटाशीट की पैकेज ड्राइंग कैथोड (नकारात्मक) टर्मिनल को इंगित करेगी, आमतौर पर पैकेज पर एक दृश्य मार्कर जैसे कि नॉच, डॉट या बेवल किनारे के साथ। असेंबली त्रुटियों को रोकने के लिए पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन में इस मार्कर को शामिल करना चाहिए।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
यह डिवाइस Pb-free रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगत है। थर्मल शॉक और क्षति को रोकने 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।
- शिखर तापमान: 260°C अधिकतम, 10 सेकंड से अधिक नहीं रखा जाना चाहिए।
- तापन दर: प्रति सेकंड अधिकतम 6°C.
- 255°C से ऊपर का समय: अधिकतम 30 सेकंड.
- शीतलन दर: अधिकतम 3°C प्रति सेकंड।
महत्वपूर्ण प्रतिबंध: एक ही डिवाइस पर रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए।
6.2 Hand Soldering
यदि हाथ से सोल्डरिंग करना आवश्यक हो, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- 350°C से कम टिप तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
- प्रति टर्मिनल संपर्क समय 3 सेकंड या उससे कम सीमित करें।
- 25W या उससे कम पावर रेटिंग वाले आयरन का उपयोग करें।
- प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतराल रखें ताकि ठंडा होने का समय मिल सके।
6.3 Storage and Moisture Sensitivity
एलईडी को नमी-रोधी बैरियर बैग में डिसिकेंट के साथ पैक किया जाता है।
- खोलने से पहले: ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें।
- फ्लोर लाइफ: नमी-रोधी बैग खोलने के बाद, घटकों को 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए।
- रीबेकिंग: यदि फ्लोर लाइफ समाप्त हो जाती है या डिसिकेंट इंडिकेटर का रंग बदल जाता है, तो रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले 60 ±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक-आउट आवश्यक है।
6.4 Repair and Rework
सोल्डरिंग के बाद मरम्मत करने की सख्त सलाह नहीं दी जाती है। यदि अपरिहार्य हो, तो दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए एक विशेष डबल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना चाहिए, ताकि सोल्डर जोड़ों पर यांत्रिक तनाव को रोका जा सके। मरम्मत के दौरान LED को क्षति पहुंचने की संभावना अधिक होती है और इसका पहले से मूल्यांकन किया जाना चाहिए।
7. Packaging and Ordering Information
7.1 Packaging Specifications
The device is supplied in a tape-and-reel format for automated assembly.
- कैरियर टेप की चौड़ाई: 8 mm.
- रील व्यास: 7 इंच।
- प्रति रील मात्रा: 3000 टुकड़े।
- Moisture-Sensitive Level (MSL): 7-दिवसीय फ्लोर लाइफ और बेकिंग आवश्यकताओं द्वारा निहित, जो आमतौर पर MSL 3 से मेल खाता है।
7.2 लेबल स्पष्टीकरण
रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:
- P/N: Product Number (e.g., 27-21/GHC-YR1S2M/3C).
- CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., S2).
- HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (e.g., Y).
- संदर्भ: फॉरवर्ड वोल्टेज रैंक (उदाहरणार्थ, 6).
- LOT No: पता लगाने के लिए निर्माण लॉट नंबर।
8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- बैकलाइटिंग: इसके व्यापक दृश्य कोण और सुसंगत रंग के कारण, यह डैशबोर्ड संकेतकों, स्विच प्रकाश व्यवस्था और एलसीडी तथा प्रतीकों के लिए समतल बैकलाइटिंग के लिए आदर्श है।
- Telecommunication Equipment: टेलीफोन और फैक्स मशीन जैसे उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
- सामान्य उद्देश्य संकेतन। कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय, चमकदार हरे संकेतक की आवश्यकता वाला कोई भी अनुप्रयोग।
8.2 Critical Design Considerations
- करंट लिमिटिंग अनिवार्य है: LED करंट-चालित उपकरण हैं। LED के साथ श्रृंखला में हमेशा एक बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग किया जाना चाहिए। इसका मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF. सबसे अधिक V का उपयोग करेंF बिन या डेटाशीट से यह सुनिश्चित करने के लिए कि सबसे खराब स्थितियों में करंट 25 mA से अधिक न हो।
- थर्मल प्रबंधन: जबकि पावर डिसिपेशन कम है, कम जंक्शन तापमान बनाए रखना दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन की कुंजी है। यदि उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम करंट के निकट संचालित कर रहे हैं, तो पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
- ESD सुरक्षा: हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD सावधानियों को लागू करें। यदि एप्लिकेशन वातावरण स्थैतिक विसर्जन के प्रति संवेदनशील है, तो संवेदनशील लाइनों पर ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड या रेसिस्टर्स जोड़ने पर विचार करें।
- स्थिरता के लिए बिनिंग: एकसमान उपस्थिति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए (जैसे, मल्टी-एलईडी ऐरे), चमकदार तीव्रता (CAT) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (HUE) के लिए सख्त बिन निर्दिष्ट करें। एक ही निर्माण लॉट (LOT No.) के एलईडी का उपयोग करना स्थिरता को और बढ़ाता है।
9. Technical Comparison and Differentiation
27-21 SMD LED मुख्य रूप से आकार, प्रदर्शन और विश्वसनीयता सुविधाओं के अपने संतुलन के माध्यम से स्वयं को अलग करता है।
- बनाम बड़े लीड-फ्रेम एलईडी: पदचिह्न और वजन में भारी कमी प्रदान करता है, जिससे आधुनिक लघुकृत डिज़ाइन संभव होते हैं। SMD प्रारूप तेज़, अधिक विश्वसनीय स्वचालित असेंबली की अनुमति देता है।
- अन्य SMD ग्रीन्स की तुलना में: 130-डिग्री व्यूइंग एंगल, InGaN चिप से प्राप्त चमकीले हरे रंग और व्यापक पर्यावरण अनुपालन (हैलोजन फ्री, REACH) का विशिष्ट संयोजन इसे उपभोक्ता और औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाता है, जहाँ इन कारकों को प्राथमिकता दी जाती है।
- एकीकृत अनुपालन: प्रमुख वैश्विक नियमों (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त) के साथ पूर्व-अनुपालन एकीकरणकर्ताओं के लिए योग्यता संबंधी उपरि लागत को कम करता है, जो विनियमित बाजारों में एक महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर बिल्कुल आवश्यक क्यों है?
A1: LED की I-V विशेषता घातीय होती है। सामान्य मान से आगे फॉरवर्ड वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि करंट में बहुत अधिक वृद्धि का कारण बनती है, जो तुरंत 25 mA की पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक हो सकती है और डिवाइस को नष्ट कर सकती है। रेसिस्टर करंट को स्थिर करने के लिए एक रैखिक, पूर्वानुमेय वोल्टेज ड्रॉप प्रदान करता है।
Q2: क्या मैं इस LED को बिना रेसिस्टर के 3.3V सप्लाई से चला सकता हूं?
A2: नहीं। भले ही 3.3V VF रेंज (2.75-3.95V), वास्तविक VF किसी विशिष्ट LED का बिनिंग के बिना ज्ञात नहीं है। एक 3.3V आपूर्ति सीधे 3.0V V वाले LED पर 3.3V लगा सकती है,F जिससे अत्यधिक धारा प्रवाहित हो सकती है। हमेशा एक श्रृंखला प्रतिरोधक का उपयोग करें।
Q3: यदि मैं बैग खोलने के बाद 7-दिवसीय फ्लोर लाइफ से अधिक समय तक रखूं तो क्या होगा?
A3: प्लास्टिक पैकेज नमी को अवशोषित करता है। रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान, यह नमी तेजी से फैल सकती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या "पॉपकॉर्निंग" हो सकता है, जो पैकेज को दरार देता है और विफलता का कारण बनता है। 60°C पर 24 घंटे तक बेकिंग करने से यह अवशोषित नमी दूर हो जाती है।
Q4: रीफ्लो सीमित क्यों है केवल दो चक्रों तक?
A4: प्रत्येक रीफ्लो चक्र डिवाइस को महत्वपूर्ण थर्मल स्ट्रेस के अधीन करता है। कई चक्र आंतरिक वायर बॉन्ड को कमजोर कर सकते हैं, सोल्डर जोड़ों को कमजोर कर सकते हैं, या सेमीकंडक्टर चिप को ही नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे विश्वसनीयता कम हो जाती है।
11. Practical Application Case Study
परिदृश्य: एक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स डिवाइस के लिए एक बहु-संकेतक स्थिति पैनल डिजाइन करना।
- आवश्यकता: "पावर ऑन" और "मोड एक्टिव" संकेतकों के लिए 10 समान चमकदार हरे एलईडी।
- डिज़ाइन चरण:
- सर्किट डिज़ाइन: 5V की आपूर्ति उपलब्ध है। अधिकतम VF 3.95V और लक्ष्य IF 20 mA का उपयोग करते हुए, R = (5V - 3.95V) / 0.02A = 52.5Ω की गणना करें। निकटतम मानक मान (जैसे, 56Ω) चुनें। वास्तविक धारा की पुनर्गणना करें: IF = (5V - 3.2Vtyp) / 56Ω ≈ 32 mA (बहुत अधिक). अधिक यथार्थपरक विशिष्ट V का उपयोग करके पुनरावृत्ति करेंF 3.2V का: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω. यह 17.8 mA (V परF=3.95V) और 20 mA (V पर के बीच एक सुरक्षित धारा देता हैF=3.2V). 91Ω या 100Ω का रेसिस्टर एक अच्छा विकल्प है।
- PCB लेआउट: एलईडी को सही पोलैरिटी संरेखण के साथ रखें। यदि संकेतकों को कोण से देखा जाता है तो 130-डिग्री व्यूइंग कोन के लिए पर्याप्त रिक्ति प्रदान करें।
- प्रोक्योरमेंट: वितरक को सख्त बिन निर्दिष्ट करें: उदाहरण के लिए, CAT=S2 (225-285 mcd) और HUE=Y (525-530 nm) ताकि सभी 10 संकेतकों में चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित हो सके। एक ही LOT No. के भागों का अनुरोध करने की सलाह दी जाती है।
- असेंबली: रीफ्लो प्रोफाइल का ठीक से पालन करें। सीलबंद बैग खोलने के 7 दिनों के भीतर एलईडी का उपयोग करें।
12. Operating Principle Introduction
Light Emitting Diodes (LEDs) अर्धचालक उपकरण हैं जो विद्युत ऊर्जा को सीधे प्रकाश में परिवर्तित करते हैं, इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। 27-21 LED का मूल भाग InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक पदार्थों से बना एक चिप है। जब इस अर्धचालक के P-N जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-टाइप पदार्थ से इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में P-टाइप पदार्थ से होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। InGaN की एक बैंडगैप होती है जो नीले-से-हरे स्पेक्ट्रम के प्रकाश से मेल खाती है। इस उपकरण में, संरचना को लगभग 518 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य के साथ चमकीला हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए समायोजित किया गया है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेंट चिप की रक्षा करता है और एक लेंस के रूप में भी कार्य करता है, जो प्रकाश उत्पादन को निर्दिष्ट 130-डिग्री व्यूइंग एंगल में आकार देता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ
27-21 एलईडी ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था के व्यापक विकास के भीतर एक परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाई गई प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करती है। इस उत्पाद खंड को प्रभावित करने वाले प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
- निरंतर लघुकरण: छोटे, पतले और अधिक सुविधाओं से भरे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की मांग, ऑप्टिकल प्रदर्शन को बनाए रखते या सुधारते हुए, और भी छोटे LED पैकेजों (जैसे, 0201, 01005 आकार) के विकास को प्रेरित करती है।
- बढ़ी हुई दक्षता और चमक: एपिटैक्सियल विकास और चिप डिजाइन में निरंतर सुधार उच्च दीप्तिमान प्रभावकारिता (विद्युत इनपुट की प्रति इकाई अधिक प्रकाश उत्पादन) की ओर ले जाते हैं, जिससे समान पैकेज आकार से कम बिजली की खपत या उच्च चमक प्राप्त होती है।
- रंग स्थिरता और उन्नत बिनिंग: डिस्प्ले और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों की मांगें बड़े सरणियों में पूर्ण एकरूपता प्राप्त करने के लिए सख्त बिनिंग सहनशीलता और अधिक परिष्कृत मल्टी-पैरामीटर बिनिंग (जैसे, फ्लक्स, तरंगदैर्ध्य और फॉरवर्ड वोल्टेज को एक ही कोड में संयोजित करना) के उपयोग को प्रेरित कर रही हैं।
- कार्यक्षमता का एकीकरण: सिस्टम डिज़ाइन को सरल बनाने और PCB स्थान कम करने के लिए नियंत्रण सर्किटरी (जैसे कि कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर) या एकाधिक रंग चिप्स (RGB) को एक ही पैकेज में एकीकृत करने की प्रवृत्ति।
- विश्वसनीयता और कठोर वातावरण के लिए उपयुक्तता: उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता पर बेहतर प्रदर्शन वाले LEDs का विकास, जिससे ऑटोमोटिव, औद्योगिक और बाहरी अनुप्रयोगों में उनके उपयोग का विस्तार हो रहा है। इस डेटाशीट में उजागर पर्यावरण अनुपालन (Halogen-Free, REACH) वैश्विक नियामक प्रवृत्तियों के प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया है।
हालांकि 27-21 एक मानक घटक है, इसका डिज़ाइन एक कॉम्पैक्ट, स्वचालित प्रारूप में विश्वसनीयता, अनुपालन और प्रदर्शन के लिए इन उद्योग मांगों को दर्शाता है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकदार है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, उच्च मांग वाले स्थानों जैसे शॉपिंग मॉल, संग्रहालयों में प्रयुक्त। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग से संबंधित तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी 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। |
| फॉरवर्ड करंट | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम समय के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | 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 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) | एलईडी 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) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारणा को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के 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। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद 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 ऑप्टिकल संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko sahajata pradaan karta hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन 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 अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | 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 | Illuminating Engineering Society | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करता है कि कोई हानिकारक पदार्थ (सीसा, पारा) न हों। | 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 प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |