सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य विशेषताएँ और अनुपालन
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमकदार तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions and Polarity
- 5.2 Moisture Sensitivity and Packaging
- 5.3 रील और कैरियर टेप विनिर्देश
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 भंडारण और संचालन
- 6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
- 6.3 हस्त सोल्डरिंग एवं मरम्मत
- 7. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
- 7.1 Rate limiting must be used.
- 7.2 Thermal management.
- 7.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 8.1 कार्य सिद्धांत
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 11. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक कॉम्पैक्ट 17-21 पैकेज में उपलब्ध सरफेस माउंट डीप रेड एलईडी की विस्तृत विशिष्टताओं का वर्णन करता है। यह घटक आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो पारंपरिक लीड फ्रेम एलईडी की तुलना में आकार और वजन में उल्लेखनीय कमी प्रदान करता है। इसके प्रमुख लाभों में शामिल हैं: छोटे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) डिज़ाइन का समर्थन, उच्च घटक असेंबली घनत्व, और अंततः अधिक कॉम्पैक्ट और हल्के अंतिम उपयोगकर्ता उपकरणों को प्राप्त करने में सहायता।
1.1 मुख्य विशेषताएँ और अनुपालन
该 LED 以 8mm 载带形式提供,卷绕在 7 英寸直径的卷盘上,完全兼容自动化贴片组装设备。它适用于红外(IR)和气相回流焊工艺。该器件为单色类型,发射深红光。采用无铅材料制造,并符合关键的环境与安全法规,包括欧盟 RoHS 指令、欧盟 REACH 法规以及无卤素要求(Br <900 ppm,Cl <900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी विभिन्न प्रकार के संकेतक और बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। सामान्य उपयोगों में शामिल हैं: डैशबोर्ड और स्विच के लिए बैकलाइटिंग, टेलीफोन और फैक्स मशीन जैसे संचार उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग, एलसीडी के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग, और सामान्य संकेतक अनुप्रयोग जिन्हें छोटे और विश्वसनीय लाल प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
निम्नलिखित अध्याय डेटाशीट मापदंडों के आधार पर, एलईडी की विद्युतीय, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करते हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी रेटेड मान परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में या इनसे परे संचालन की गारंटी नहीं है, और सर्किट डिज़ाइन में इनसे बचना चाहिए।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5V। इस रिवर्स वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट (IF):25 mA। यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम डीसी करंट है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):60 mA। यह करंट केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 1 kHz आवृत्ति की पल्स स्थितियों में अनुमत है, लगातार उपयोग के लिए नहीं।
- पावर डिसिपेशन (Pd):60 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज अपने थर्मल सीमा से अधिक हुए बिना व्यय कर सकता है।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) ह्यूमन बॉडी मॉडल (HBM):2000V. यह डिवाइस की इलेक्ट्रोस्टैटिक संवेदनशीलता को दर्शाता है; उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +85°C। यह डिवाइस के संचालन के लिए निर्दिष्ट परिवेश तापमान सीमा है।
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +90°C। यह डिवाइस बिना विद्युत आपूर्ति के भंडारण के लिए तापमान सीमा है।
- वेल्डिंग तापमान (Tsol):रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए, पीक तापमान 260°C, अधिकतम 10 सेकंड निर्धारित है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, प्रत्येक टर्मिनल के लिए अधिकतम 3 सेकंड।
2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
ये पैरामीटर LED के प्रकाश उत्पादन और विद्युतीय व्यवहार को सामान्य संचालन स्थितियों (IF=20mA, Ta=25°C) में परिभाषित करते हैं।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv):यह न्यूनतम 36.00 mcd से अधिकतम 90.00 mcd तक की सीमा में है। एक विशिष्ट मान निर्दिष्ट नहीं है, जो दर्शाता है कि प्रदर्शन को ग्रेडिंग प्रणाली के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है (धारा 3 देखें)।
- दृष्टिकोण (2θ1/2):अर्ध-तीव्रता पर विशिष्ट पूर्ण दृष्टिकोण 140 डिग्री है, जो एक विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):अधिकतम प्रकाश शक्ति आउटपुट के लिए विशिष्ट तरंगदैर्ध्य 639 नैनोमीटर (nm) है, जो स्पेक्ट्रम के गहरे लाल प्रकाश क्षेत्र में स्थित है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):अनुभवी रंग तरंगदैर्ध्य सीमा 625.5 nm से 637.5 nm तक है। यह भी बिनिंग प्रबंधन के माध्यम से किया जाता है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की विशिष्ट पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) 20 nm है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):20mA पर, यह 1.75V से 2.35V की सीमा में होता है। यह पैरामीटर ग्रेडेड किया गया है।
- रिवर्स करंट (IR):5V रिवर्स वोल्टेज लगाने पर, अधिकतम 10 μA। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह टेस्ट पैरामीटर केवल गुणवत्ता आश्वासन के लिए है।
महत्वपूर्ण नोट:डेटाशीट निर्माण सहनशीलता निर्दिष्ट करती है: ल्यूमिनस तीव्रता (±11%), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (±1nm), और फॉरवर्ड वोल्टेज (±0.1V)। ये बिनिंग के बाद के मूल्यों पर लागू होते हैं।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट चमक और रंग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है।
3.1 चमकदार तीव्रता ग्रेडिंग
IF=20mA पर मापी गई प्रकाश तीव्रता के आधार पर, LED को चार श्रेणियों (N2, P1, P2, Q1) में वर्गीकृत किया गया है। उदाहरण के लिए, Q1 श्रेणी के LED की तीव्रता 72.00 से 90.00 mcd के बीच होगी।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
अनुभूत रंग (रंगत) तीन तरंगदैर्ध्य ग्रेड (E6, E7, E8) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। E6 ग्रेड के LED का प्रमुख तरंगदैर्ध्य 625.50 nm से 629.50 nm के बीच होता है, जो E8 ग्रेड (633.50 nm से 637.50 nm) की तुलना में थोड़ा भिन्न लाल रंगत उत्पन्न करता है।
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन समूहों (0, 1, 2) में विभाजित किया गया है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर जब कई एलईडी को सीरीज़ में ड्राइव किया जाता है, ताकि करंट का समान वितरण सुनिश्चित हो सके। ग्रेड 0 एलईडी का VF 1.75V से 1.95V के बीच होता है, जबकि ग्रेड 2 एलईडी का VF 2.15V से 2.35V के बीच होता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि प्रदान की गई PDF एक्सर्प्ट "टाइपिकल ऑप्टोइलेक्ट्रिक कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" सेक्शन को इंगित करती है, लेकिन विशिष्ट चार्ट (जैसे IV कर्व, रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम करंट, रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम टेम्परेचर, स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन) टेक्स्ट कंटेंट में शामिल नहीं हैं। पूर्ण डेटाशीट में, ये कर्व डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। वे आमतौर पर दिखाते हैं:
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व):एक गैर-रैखिक संबंध दिखाता है, जो डायनेमिक रेजिस्टेंस और दिए गए करंट के लिए आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने में सहायक होता है।
- रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट:यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बढ़ता है, आमतौर पर उच्च धारा पर संतृप्ति प्रभाव दिखाता है।
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि कैसे जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो तापीय प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
- सामान्यीकृत स्पेक्ट्रम वितरण:सापेक्ष तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के बीच संबंध का ग्राफ बनाएं, ताकि शिखर तरंगदैर्ध्य (639nm) और स्पेक्ट्रम बैंडविड्थ (20nm) को स्पष्ट रूप से पहचाना जा सके।
डिजाइनरों को गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धारा या तापमान) में LED के व्यवहार का सटीक अनुकरण करने के लिए चार्ट सहित पूर्ण डेटा शीट का संदर्भ लेना चाहिए।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions and Polarity
This LED uses a standard 17-21 SMD package outline. The key dimensions (in millimeters) are critical for PCB pad pattern design. The package is marked with a cathode for polarity identification. A typical pad pattern should have two pads corresponding to the anode and cathode terminals respectively, with recommended pad sizes and spacing to ensure proper soldering and mechanical stability. The exact dimensions should be obtained from the "Package Dimensions" drawing in the datasheet.
5.2 Moisture Sensitivity and Packaging
यह उपकरण नमी अवशोषण को रोकने के लिए एक डिसिकेंट के साथ नमी-अवरोधक बैग में पैक किया गया है, जो उच्च तापमान रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव (पैकेज दरार) का कारण बन सकता है। बैग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी शामिल है: ग्राहक उत्पाद संख्या (सीपीएन), उत्पाद संख्या (पी/एन), पैकेज मात्रा (क्यूटीवाई), साथ ही चमक तीव्रता (सीएटी), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (ह्यू) और फॉरवर्ड वोल्टेज (आरईएफ) के लिए विशिष्ट बिनिंग कोड।
5.3 रील और कैरियर टेप विनिर्देश
घटक उभरे हुए कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो 7 इंच के रील पर लपेटे जाते हैं। कैरियर टेप आयाम (पॉकेट आकार, पिच) और रील आयाम (हब व्यास, फ्लैंज व्यास) मानकीकृत हैं, ताकि स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित हो सके। प्रति रील लोड की गई मात्रा 3000 टुकड़े निर्धारित है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
इन दिशानिर्देशों का पालन असेंबली उपज और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।
6.1 भंडारण और संचालन
- उपयोग करने से पहले, नमी-रोधी थैली न खोलें।
- खोलने के बाद, अप्रयुक्त LED को ≤30°C और सापेक्ष आर्द्रता (RH) ≤60% वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
- खोलने के बाद "शॉप फ्लोर लाइफ" 168 घंटे (7 दिन) है। इस अवधि से अधिक समय तक अप्रयुक्त भागों को उपयोग से पहले पुनः बेक किया जाना चाहिए (60±5°C, 24 घंटे) और नए ड्रायर के साथ पुनः पैक किया जाना चाहिए।
- हमेशा ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें।
6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
Lead-free reflow soldering temperature profile is specified. Key parameters include:
- Preheat:150-200°C, for 60-120 seconds.
- लिक्विडस लाइन से ऊपर का समय (217°C):60-150 सेकंड।
- पीक तापमान:अधिकतम 260°C।
- शिखर तापमान ±5°C के भीतर समय:अधिकतम 10 सेकंड।
- अधिकतम तापन दर:6°C/सेकंड।
- 255°C से ऊपर का समय:अधिकतम 30 सेकंड।
- अधिकतम शीतलन दर:3°C/सेकंड।
महत्वपूर्ण नियम:एक ही LED को दो बार से अधिक रिफ्लो सोल्डरिंग के अधीन नहीं किया जाना चाहिए।
6.3 हस्त सोल्डरिंग एवं मरम्मत
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो एक सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें जिसका टिप तापमान ≤350°C हो और प्रत्येक टर्मिनल को ≤3 सेकंड तक गर्म करें। कम शक्ति वाले सोल्डरिंग आयरन (≤25W) का उपयोग करें और टर्मिनलों के बीच ≥2 सेकंड का कूलिंग अंतराल छोड़ें। डेटाशीट LED सोल्डरिंग के बाद रिपेयर की दृढ़ता से अनुशंसा नहीं करता है। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो यांत्रिक तनाव से बचने के लिए निकालते समय दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए एक समर्पित ड्यूल-टिप सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना चाहिए, और LED विशेषताओं पर प्रभाव को सत्यापित करना चाहिए।
7. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
7.1 Rate limiting must be used.
LED एक करंट-संचालित उपकरण है। डेटाशीट स्पष्ट रूप से चेतावनी देती है कि श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग अनिवार्य है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, और डायोड की घातीय IV विशेषता के कारण, वोल्टेज में मामूली बदलाव से करंट में भारी वृद्धि हो सकती है, जिससे थर्मल रनवे और विफलता हो सकती है।आवश्यकउपयोग करें। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, डायोड की घातीय IV विशेषता के कारण, एक मामूली परिवर्तन से करंट में भारी बदलाव हो सकता है, जिससे थर्मल रनवे और विफलता हो सकती है।
7.2 Thermal management.
हालांकि पैकेज छोटा है, लेकिन 60mW की बिजली की खपत सीमा का पालन करना आवश्यक है। उच्च परिवेश तापमान या उच्च धारा पर काम करने से प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल कम हो जाता है। यदि अधिकतम रेटेड मूल्यों के करीब काम किया जा रहा है, तो पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया का उपयोग सुनिश्चित करें।
7.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
140° का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत, विसरित प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था या ऐसे संकेतकों के लिए उपयुक्त है जिन्हें सभी कोणों से दिखाई देना चाहिए। अधिक केंद्रित प्रकाश के लिए बाहरी लेंस या रिफ्लेक्टर की आवश्यकता होती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
इस 17-21 डीप रेड एलईडी का मुख्य विभेदक इसका विशिष्ट सेमीकंडक्टर मटेरियल (AlGaInP) और अत्यंत कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट पैकेज के संयोजन में निहित है।
- पुराने थ्रू-होल एलईडी की तुलना में:भारी स्थान बचत, वजन में कमी और उच्च-गति स्वचालित असेंबली के साथ संगतता प्रदान करता है, जिससे समग्र निर्माण लागत कम होती है।
- अन्य एसएमडी रेड एलईडी की तुलना में:AIGaInP प्रौद्योगिकी का उपयोग कुछ अन्य लाल प्रकाश उत्सर्जन सामग्री प्रणालियों की तुलना में आमतौर पर उच्च दक्षता और बेहतर तापमान प्रदर्शन स्थिरता प्रदान करता है। 639nm शिखर/गहरे लाल रंग का विशिष्ट चयन संभवतः इसकी दृश्य विशिष्टता या कुछ सेंसर अनुप्रयोगों में प्रभावशीलता के कारण किया जाता है।
- बड़े SMD पैकेजों (जैसे 3528, 5050) की तुलना में:17-21 पैकेज स्पष्ट रूप से छोटा है, जो अति-लघुकरण डिजाइन को सक्षम बनाता है, लेकिन इसके छोटे चिप आकार और तापीय सीमाओं के कारण कुल प्रकाश उत्पादन आमतौर पर कम होता है।
8.1 कार्य सिद्धांत
प्रकाश AIGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) अर्धचालक चिप के भीतर विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन प्रक्रिया के माध्यम से उत्पन्न होता है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल को अर्धचालक जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किया जाता है। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AIGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में, लगभग 639 nm की गहरी लाल रोशनी।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। आपको हमेशा एक श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला (रजिस्टर) का उपयोग करना चाहिए। आवश्यक प्रतिरोध मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - LED फॉरवर्ड वोल्टेज) / वांछित करंट। एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, अधिकतम VF (2.35V), 3.3V पावर सप्लाई, और 20mA लक्ष्य करंट का उपयोग करें: R = (3.3 - 2.35) / 0.02 = 47.5Ω। मानक 47Ω या 51Ω रोकनेवाला उपयुक्त है।
प्रश्न: प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता को रेंज और बिन के रूप में क्यों दिया जाता है?
उत्तर: अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में अंतर्निहित भिन्नताओं के कारण, व्यक्तिगत एलईडी का प्रदर्शन थोड़ा भिन्न होता है। बिनिंग उन्हें गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम मानों वाले समूहों में वर्गीकृत करती है, जिससे डिजाइनर अपनी लागत और प्रदर्शन आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त चमक स्तर चुन सकते हैं।
प्रश्न: यदि बैग खोलने के बाद 7 दिनों से अधिक की शॉप फ्लोर लाइफ हो जाए तो क्या होगा?
उत्तर: अवशोषित नमी रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान भाप में बदल सकती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या दरार पड़ सकती है। उपयोग से पहले इन घटकों को 60°C पर 24 घंटे तक बेक करके पुनः संसाधित किया जाना चाहिए।
प्रश्न: क्या यह एलईडी ऑटोमोटिव डैशबोर्ड प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: हालांकि "डैशबोर्ड बैकलाइटिंग" को एक अनुप्रयोग के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, डेटाशीट में "अनुप्रयोग प्रतिबंध" अनुभाग शामिल है। यह चेतावनी देता है कि ऑटोमोटिव सुरक्षा/सुरक्षा प्रणालियों जैसे उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए भिन्न, अधिक कठोर प्रमाणीकरण वाले उत्पादों की आवश्यकता हो सकती है। गैर-महत्वपूर्ण डैशबोर्ड प्रकाश व्यवस्था के लिए, यह उपयुक्त हो सकता है, लेकिन सुरक्षा-महत्वपूर्ण संकेतक रोशनी के लिए, विशेष रूप से ऑटोमोटिव मानकों (जैसे AEC-Q102) के अनुरूप उत्पादों की खरीद की जानी चाहिए।
10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: एक कॉम्पैक्ट स्टेटस इंडिकेशन पैनल डिजाइन करना।एक डिजाइनर को घटक-घने कंट्रोल बोर्ड पर कई डीप रेड स्टेट एलईडी का उपयोग करने की आवश्यकता है। उन्होंने इस 17-21 एलईडी को इसके छोटे आकार के कारण चुना। उन्होंने Q1 चमक ग्रेड और E7 तरंगदैर्ध्य ग्रेड निर्दिष्ट किए हैं ताकि सभी संकेतकों का रंग चमकदार और एक समान हो। पीसीबी लेआउट पर, वे डेटाशीट में अनुशंसित पैड पैटर्न का उपयोग करते हैं। वे 3.3V रेगुलेटर, प्रत्येक एलईडी के लिए एक 51Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (लगभग 18-20mA करंट उत्पन्न करने के लिए) का उपयोग करके ड्राइवर सर्किट डिजाइन करते हैं और छोटे थर्मल पैड लगाते हैं। असेंबली प्रक्रिया के दौरान, वे यह सुनिश्चित करते हैं कि फैक्ट्री-सील्ड रील का उपयोग वर्कशॉप शेल्फ लाइफ के भीतर किया जाए और निर्धारित रिफ्लो तापमान प्रोफाइल का पालन किया जाए। इससे एक विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट संकेतन प्रणाली प्राप्त होती है।
11. तकनीकी रुझान
एलईडी प्रौद्योगिकी (संकेतकों सहित) का समग्र रुझान कई प्रमुख क्षेत्रों की ओर विकसित हो रहा है:
- दक्षता वृद्धि:सतत सामग्री विज्ञान सुधारों का लक्ष्य प्रति इकाई विद्युत इनपुट शक्ति (वाट) अधिक प्रकाश (लुमेन) उत्पन्न करना है, जिससे ऊर्जा खपत और तापीय भार कम हो।
- लघुरूपण:पैकेजिंग का निरंतर सिकुड़ना (उदाहरण के लिए, 17-21 से छोटे आकार जैसे 10-05 तक), ताकि छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण बनाए जा सकें।
- उच्च विश्वसनीयता और मजबूती:पैकेजिंग सामग्री और चिप माउंटिंग तकनीकों में सुधार से जीवनकाल तथा थर्मल साइकिल और नमी के प्रति प्रतिरोध में वृद्धि हुई है।
- एकीकरण:प्रवृत्ति कई एलईडी (जैसे आरजीबी), नियंत्रण आईसी और यहां तक कि निष्क्रिय घटकों को एक एकल, अधिक बुद्धिमान मॉड्यूलर पैकेज में एकीकृत करने की है।
- मानकीकरण और अनुपालन:अधिक सख्त और व्यापक पर्यावरणीय नियम (RoHS, REACH, हैलोजन मुक्त) पूरे उद्योग में सामग्री परिवर्तन को प्रेरित करना जारी रखते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 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, कला दीर्घाओं जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke rang ka tone nirdhaarit karna. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और 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 चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, जो "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान है। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | सामान्यतः निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने की आवश्यकता है, 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 के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन डिप्रिसिएशन और कलर शिफ्ट होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन रखरखाव (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग की एक 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 व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च तापसहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karein. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system ki prashashtata badhaye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग की असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर 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 जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy Efficiency Certification | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |