सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति
- 1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी विशिष्टताएं एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ (Ta=25°C)
- 3. बिनिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
- 4.3 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.4 अग्र धारा डेरेटिंग वक्र
- 4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.6 रेडिएशन पैटर्न
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग निर्देश
- 6.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता
- 6.4 महत्वपूर्ण ध्यान देने योग्य बातें
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 मानक पैकेजिंग
- 7.2 नमी-रोधी पैकेजिंग
- 7.3 लेबल विवरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
- 8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- 8.2 थर्मल मैनेजमेंट
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. अनुपालन और पर्यावरणीय विनिर्देश
- 10. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
- 11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 12. डिज़ाइन उपयोग केस अध्ययन
- 13. कार्य सिद्धांत परिचय
- 14. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
19-213/GHC-XS1T1N/3T एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है, जिसे आधुनिक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। पारंपरिक लीड फ्रेम LED की तुलना में, यह एक महत्वपूर्ण तकनीकी प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो सर्किट बोर्ड स्थान उपयोग, असेंबली दक्षता और अंतिम उत्पाद लघुकरण में पर्याप्त लाभ प्रदान करता है।
1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति
इस एलईडी का मुख्य लाभ इसका माइक्रो पैकेज आकार है, जो सीधे छोटे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) डिज़ाइन, उच्च घटक असेंबली घनत्व और भंडारण स्थान आवश्यकताओं को कम करने में योगदान देता है। इसकी हल्की संरचना इसे उन अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए आदर्श विकल्प बनाती है जहां वजन एक महत्वपूर्ण कारक है। यह उत्पाद स्वचालित बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक विश्वसनीय, सामान्य-उद्देश्य संकेतक और बैकलाइट समाधान के रूप में स्थित है।
1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
यह उपकरण उन व्यापक उद्योगों के लिए है जिन्हें संक्षिप्त और कुशल प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता है। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- ऑटोमोटिव इंटीरियर:डैशबोर्ड उपकरणों, स्विच और कंट्रोल पैनल की बैकलाइटिंग।
- दूरसंचार उपकरण:टेलीफोन, फैक्स मशीन और अन्य संचार उपकरणों में स्थिति संकेतक और कीबोर्ड बैकलाइट।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:LCD के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग, स्विच इल्युमिनेशन और सिंबल इंडिकेटर।
- सामान्य डोमेन:किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए जिसमें छोटे, चमकीले हरे रंग के संकेतक लैंप की आवश्यकता हो।
2. तकनीकी विशिष्टताएं एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड विशिष्टता पत्रक में परिभाषित LED की विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इस सीमा पर या इससे आगे की स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- Reverse Voltage (VR):5V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन का तत्काल ब्रेकडाउन हो सकता है।
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):25mA। दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम डीसी करंट।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):100mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, आवृत्ति 1kHz)। यह पल्स ऑपरेशन के लिए उपयुक्त है, डीसी के लिए नहीं।
- पावर डिसिपेशन (Pd):95mW। पैकेज द्वारा अपनी थर्मल सीमा से अधिक हुए बिना डिसिपेट की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD):150V (ह्यूमन बॉडी मॉडल)। मध्यम संवेदनशीलता को दर्शाता है; मानक ESD सुरक्षा उपाय अपनाने आवश्यक हैं।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान:-40°C से +85°C (ऑपरेटिंग), -40°C से +90°C (स्टोरेज)। औद्योगिक और विस्तारित तापमान रेंज अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
- सोल्डरिंग तापमान:रीफ्लो: अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड। हैंड सोल्डरिंग: प्रति पिन अधिकतम 350°C, अधिकतम 3 सेकंड।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ (Ta=25°C)
ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- ल्यूमिनस तीव्रता (Iv):180-360 mcd (I परF=20mA की स्थिति में)। यह अनुभूत चमक को परिभाषित करता है। विस्तृत सीमा इंगित करती है कि एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग किया गया है (धारा 3 देखें)।
- देखने का कोण (2θ1/2):120 डिग्री (विशिष्ट)। यह विस्तृत देखने का कोण एक विशाल, समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है, जो विभिन्न कोणों से देखे जाने वाले बैकलाइट और संकेतक लैंप के लिए उपयुक्त है।
- पीक वेवलेंथ (λp):518 nm (टाइपिकल)। उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पीक, उज्ज्वल हरे क्षेत्र में स्थित।
- डोमिनेंट वेवलेंथ (λd):515-530 nm। अनुभूत ह्यू को परिभाषित करता है। यह रेंज भी बिनिंग से प्रभावित होती है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):35 nm (टाइपिकल)। पीक इंटेंसिटी के आधे पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):2.70-3.70 V (IF=20mA पर)। ड्राइव सर्किट डिज़ाइन और पावर खपत गणना के लिए महत्वपूर्ण। यह पैरामीटर ग्रेडेड है।
- रिवर्स करंट (IR):< 50 µA(在 VR=5V पर)। कम लीकेज करंट स्पेसिफिकेशन।
महत्वपूर्ण विचार:डेटाशीट में स्पष्ट रूप से उल्लेख किया गया है कि यह डिवाइसरिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। रिवर्स वोल्टेज रेटिंग केवल लीकेज करंट टेस्टिंग के लिए है।
3. बिनिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है। 19-213 एक त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।
3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
ग्रेड: S1 (180-225 mcd), S2 (225-285 mcd), T1 (285-360 mcd)। डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक चमक को पूरा करने के लिए उपयुक्त ग्रेड का चयन करना चाहिए, और प्रत्येक ग्रेड के भीतर ±11% सहनशीलता पर विचार करना चाहिए।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
ग्रेड: W (515-520 nm), X (520-525 nm), Y (525-530 nm)। यह सुनिश्चित करता है कि एक सरणी में कई एलईडी के रंग में एकरूपता हो। ग्रेड के भीतर सहनशीलता ±1 nm है।
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
बिन: 10 (2.70-2.90V), 11 (2.90-3.10V), 12 (3.10-3.30V), 13 (3.30-3.50V), 14 (3.50-3.70V)। समान VFबिन से एलईडी का चयन करने से समानांतर कनेक्शन में समान धारा वितरण और पूर्वानुमेय बिजली आवश्यकताओं को प्राप्त करने में मदद मिलती है। बिन सामग्री का अंतर ±0.1V है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
The datasheet provides several characteristic curves essential for understanding the device's behavior under different conditions.
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
यह वक्र धारा और वोल्टेज के बीच एक घातांकीय संबंध दर्शाता है। एक विशिष्ट LED के लिए, चालू बिंदु से अधिक वोल्टेज में मामूली वृद्धि से धारा में भारी वृद्धि होती है। यह थर्मल रनवे को रोकने के लिए करंट-सीमित रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर के उपयोग की आवश्यकता पर बल देता है।
4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
प्रकाश उत्पादन परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाता है। यह वक्र उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च तापमान वाले वातावरण (जैसे कार डैशबोर्ड के अंदर) में संचालित होते हैं। डिजाइनरों को कार्यशील तापमान के आधार पर अपेक्षित चमक को डीरेट करना चाहिए।
4.3 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current
प्रकाश उत्पादन आम तौर पर अग्र धारा के समानुपाती होता है, लेकिन संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर। बढ़े हुए तापीय प्रभावों के कारण, अत्यधिक उच्च धाराओं पर दक्षता कम हो सकती है।
4.4 अग्र धारा डेरेटिंग वक्र
यह ग्राफ अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट को परिवेश के तापमान के फलन के रूप में परिभाषित करता है। तापमान बढ़ने के साथ, जंक्शन तापमान सीमा को पार करने से रोकने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम सुरक्षित धारा कम हो जाती है।
4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
यह वक्र 518 nm पर केंद्रित एक एकल शिखर दिखाता है, जो एकवर्णी हरित प्रकाश उत्पादन की पुष्टि करता है। 35 nm की बैंडविड्थ इंगित करती है कि रंग अपेक्षाकृत शुद्ध हरा है।
4.6 रेडिएशन पैटर्न
प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है, 120-डिग्री देखने के कोण की पुष्टि करता है, जिसमें एक विशिष्ट लैम्बर्टियन या नियर-लैम्बर्टियन उत्सर्जन पैटर्न होता है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
डेटाशीट में विस्तृत आयाम चित्र शामिल होते हैं। प्रमुख विशेषताओं में कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पैड लेआउट और ध्रुवीयता संकेतक (आमतौर पर एक खांचा या चिह्नित कैथोड) शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामों के लिए मानक सहनशीलता ±0.1mm है। रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित पैड लेआउट का सख्ती से पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
ध्रुवीयता को सही ढंग से जोड़ा जाना चाहिए। कैथोड टर्मिनल की पहचान करने के लिए पैकेज में एक दृश्य चिह्न (उदाहरण के लिए, हरा बिंदु, कटा हुआ कोना या कैथोड चिह्न) शामिल होता है। रिवर्स बायस में LED को जोड़ने से उसे क्षति पहुंच सकती है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
सही हैंडलिंग और वेल्डिंग उपज और विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
एक लीड-फ्री रिफ्लो तापमान प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है:
- प्रीहीटिंग:150-200°C, 60-120 सेकंड के लिए।
- टाइम अबव लिक्विडस (TAL):>217°C,持续60-150秒。
- शिखर तापमान:अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड के लिए बनाए रखें।
- तापमान वृद्धि/कमी दर:तापमान वृद्धि: अधिकतम 3°C/सेकंड। तापमान कमी: अधिकतम 6°C/सेकंड।
6.2 हैंड सोल्डरिंग निर्देश
यदि हैंड सोल्डरिंग करना अनिवार्य हो:
- 使用烙铁头温度<350°C的烙铁。
- 每个引脚焊接时间限制在3秒以内。使用额定功率<25W的烙铁。焊接每个引脚之间至少间隔2秒。डेटाशीट चेतावनी देती है कि नुकसान आमतौर पर मैन्युअल सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान होता है।
6.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता
यह घटक आर्द्रता के प्रति संवेदनशील है।
- उपयोग से पहले:उपयोग के लिए तैयार होने से पहले, नमी-अवरोधक बैग न खोलें।
- खोलने के बाद:कृपया 168 घंटे (7 दिन) के भीतर उपयोग करें। अनुपयोगी भागों को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
- पुनः बेकिंग:यदि एक्सपोजर समय निर्धारित सीमा से अधिक हो या ड्रायर इंडिकेटर नमी को दर्शाता हो, तो कृपया 60±5°C पर 24 घंटे तक बेक करें।
6.4 महत्वपूर्ण ध्यान देने योग्य बातें
- Overcurrent protection:बाहरी करंट सीमित करने वाला रेसिस्टर हैअनिवार्य आवश्यकता। वोल्टेज में मामूली बदलाव से करंट में भारी बदलाव हो सकता है, जिससे तत्काल विफलता हो सकती है।
- यांत्रिक तनाव:वेल्डिंग या अंतिम अनुप्रयोग के दौरान LED बॉडी पर तनाव लगाने से बचें। असेंबली के बाद PCB को मोड़ें नहीं।
- पुनर्निरीक्षण:पुनर्निरीक्षण की अनुशंसा नहीं की जाती है। यदि बिल्कुल आवश्यक हो, तो थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए दोनों पिनों को एक साथ गर्म करने के लिए ड्यूल-हेडेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। पुनर्निरीक्षण के बाद डिवाइस के कार्य की पुष्टि करें।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 मानक पैकेजिंग
यह डिवाइस 8mm कैरियर टेप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटी जाती है और मानक स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं।
7.2 नमी-रोधी पैकेजिंग
शेल्फ लाइफ बढ़ाने के लिए, रील को डिसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एल्यूमीनियम नमी-रोधी बैग में पैक किया जाता है।
7.3 लेबल विवरण
रील लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है:
- CPN: ग्राहक पार्ट नंबर।
- P/N: निर्माता भाग संख्या (उदाहरण के लिए, 19-213/GHC-XS1T1N/3T)।
- QTY: रील पर मात्रा।
- CAT: चमकदार तीव्रता ग्रेड कोड (उदाहरण के लिए, S1, T1)।
- HUE: क्रोमैटिसिटी/डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेड कोड (उदाहरणार्थ, W, X, Y).
- REF: फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड कोड (उदाहरणार्थ, 10, 11, 12).
- LOT No.: ट्रेसेबल बैच नंबर।
8. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
इस एलईडी को हमेशा स्थिर धारा से चलाएं, या सबसे खराब स्थिति में अग्र वोल्टेज (अधिकतम VFगियर) और पावर सप्लाई वोल्टेज के आधार पर गणना की गई श्रृंखला प्रतिरोधक, यह सुनिश्चित करने के लिए कि धारा कभी भी 25mA DC से अधिक न हो। उदाहरण के लिए, 5V पावर सप्लाई और 3.7V के VFकम से कम (5V - 3.7V) / 0.025A = 52 ओम का श्रृंखला प्रतिरोध आवश्यक है। सुरक्षा मार्जिन छोड़ने के लिए, अधिक प्रतिरोध मान का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
8.2 थर्मल मैनेजमेंट
यद्यपि पैकेज छोटा है, लेकिन लंबी उम्र और चमक बनाए रखने के लिए पीसीबी पर प्रभावी थर्मल प्रबंधन बहुत महत्वपूर्ण है। पर्याप्त तांबे का क्षेत्रफल थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या एनोड/कैथोड ट्रेस से जोड़कर गर्मी दूर करें, खासकर जब अधिकतम धारा के करीब या उच्च परिवेश तापमान पर संचालित किया जा रहा हो।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
120 डिग्री व्यूइंग एंगल और ट्रांसपेरेंट रेजिन इस एलईडी को वाइड-एंगल इंडिकेटर लाइट के लिए उपयुक्त बनाते हैं। फोकस्ड लाइट या विशिष्ट बीम पैटर्न के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिकल कंपोनेंट्स (लेंस, लाइट गाइड प्लेट्स) की आवश्यकता होती है। ट्रांसपेरेंट रेजिन उच्चतम लाइट आउटपुट प्रदान करता है, लेकिन इससे दृश्यमान "हॉटस्पॉट" हो सकते हैं; डिफ्यूज़ रेजिन विकल्प (यह मॉडल नहीं) समान रोशनी के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
9. अनुपालन और पर्यावरणीय विनिर्देश
यह उत्पाद कई प्रमुख अंतरराष्ट्रीय मानकों का अनुपालन करता है, जिससे वैश्विक बाजार में इसके उपयोग को सरल बनाया गया है:
- RoHS अनुपालन:सीसा, पारा, कैडमियम आदि प्रतिबंधित हानिकारक पदार्थों से मुक्त।
- EU REACH अनुपालन:रसायनों के पंजीकरण, मूल्यांकन, प्राधिकरण और प्रतिबंध विनियमन के अनुरूप।
- हैलोजन मुक्त।符合严格限制:溴(Br)< 900 ppm,氯(Cl)< 900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm。这对于减少火灾时的有毒排放物很重要。
- लेड मुक्त।सोल्डरिंग सतह उपचार और सामग्री दोनों लीड-फ्री हैं।
10. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
पुरानी थ्रू-होल LED तकनीक की तुलना में, यह SMD LED प्रदान करती है:
- आकार में कमी:आकार में उल्लेखनीय कमी, लघुरूपण प्राप्त किया गया।
- निर्माण दक्षता:पूर्ण स्वचालित SMT असेंबली लाइन के साथ संगत, श्रम लागत कम करता है, और प्लेसमेंट गति एवं सटीकता बढ़ाता है।
- प्रदर्शन:आमतौर पर कई थ्रू-होल डिज़ाइनों की तुलना में PCB तक बेहतर थर्मल पथ प्रदान करता है, जो उच्च करंट पर सेवा जीवन में सुधार कर सकता है।
11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?उत्तर: नहीं। आपको एक श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला (resistor) का उपयोग करना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 3V है, और एक GPIO पिन 20mA करंट को सुरक्षित रूप से सोखते/प्रदान करते हुए वोल्टेज ड्रॉप को नियंत्रित नहीं कर सकता। कृपया एक ट्रांजिस्टर या समर्पित LED ड्राइवर का उपयोग करें।
प्रश्न: चमकदार तीव्रता की सीमा इतनी व्यापक (180-360 mcd) क्यों है?उत्तर: यह कुल उत्पादन सीमा है। उपकरणों को विशिष्ट ग्रेड (S1, S2, T1) में वर्गीकृत किया जाता है। चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक ग्रेड का आदेश देते समय निर्दिष्ट करना होगा।
प्रश्न: डेटाशीट में कहा गया है "उपयोग से पहले पैकेज बैग न खोलें"। यदि खोल दिया तो क्या होगा?उत्तर: नमी प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन द्वारा अवशोषित की जा सकती है। रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैलती है ("पॉपकॉर्न प्रभाव"), जिससे आंतरिक परतों का अलग होना और दरारें पड़ सकती हैं, जिससे तत्काल या संभावित विफलता हो सकती है।
प्रश्न: क्या मैं इसे बाहरी अनुप्रयोगों के लिए उपयोग कर सकता हूँ?उत्तर: ऑपरेटिंग तापमान सीमा (-40°C से +85°C) कई बाहरी वातावरणों का समर्थन करती है। हालांकि, यूवी और मौसम के लंबे समय तक संपर्क में रहने से रेजिन का क्षरण हो सकता है। कठोर बाहरी उपयोग के लिए, विशेष रूप से तैयार यूवी-प्रतिरोधी एनकैप्सुलेशन सामग्री वाले एलईडी का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
12. डिज़ाइन उपयोग केस अध्ययन
परिदृश्य: एक औद्योगिक नियंत्रक के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करना। आवश्यकताएँ:कई हरे एलईडी "सिस्टम तैयार", "संचार सक्रिय" आदि को इंगित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। समान चमक और रंग उपयोगकर्ता धारणा के लिए महत्वपूर्ण है।
डिज़ाइन चरण:
- ग्रेड चयन:स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, सभी एलईडी के लिए एक एकल, सख्त ग्रेड निर्दिष्ट करें: उदाहरण के लिए, चमकदार तीव्रता ग्रेड T1 (285-360 mcd), प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड X (520-525 nm), फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड 12 (3.10-3.30V)। यह गारंटी देता है कि सभी एलईडी का व्यवहार बहुत समान होगा।
- सर्किट डिजाइन:एक कॉन्स्टेंट-करंट एलईडी ड्राइवर IC का उपयोग करें जो मल्टी-चैनल को ड्राइव कर सके। यह प्रत्येक एलईडी को Vf में मामूली भिन्नताओं से प्रभावित हुए बिना समान धारा प्रदान करता है, जिससे पूर्ण चमक मिलान सुनिश्चित होता है।Fवैकल्पिक रूप से, यदि प्रत्येक एलईडी के लिए एक अवरोधक का उपयोग किया जाता है, तो ग्रेड में उच्चतम Vf के आधार पर इसका मान निर्धारित करें।F(3.30V) एलईडी को ओवरड्राइव न होने देने के लिए प्रतिरोध मान की गणना करें।
- पीसीबी लेआउट:एलईडी को एक समान दिशा में रखें। कैथोड पैड से जुड़े पर्याप्त कॉपर क्षेत्र शामिल करें ताकि हीट सिंक में मदद मिल सके, क्योंकि पैनल लगातार चालू रह सकता है।
- असेंबली:निर्दिष्ट रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल का कड़ाई से पालन करें। नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) आवश्यकताओं के अनुपालन के लिए, रील को प्लेसमेंट मशीन फीडर में लोड करने से पहले उसे सीलबंद रखें।
13. कार्य सिद्धांत परिचय
यह एलईडी इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब डायोड के चालू होने की दहलीज (VF) से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। InGaN सामग्री की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है; इस मामले में, इसे 518 nm पर चरम के साथ चमकीला हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए ट्यून किया गया है। पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन नाजुक सेमीकंडक्टर चिप की सुरक्षा करता है, यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है, और प्राथमिक लेंस के रूप में कार्य करते हुए प्रारंभिक प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देता है।
14. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
19-213 एलईडी एक परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाई गई एसएमडी एलईडी प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार के घटक से संबंधित वर्तमान एलईडी विकास रुझानों में शामिल हैं:
- दक्षता में वृद्धि:एपिटैक्सियल विकास और चिप डिज़ाइन में निरंतर सुधार ने उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक प्रकाश उत्पादन) प्रदान की है, जिससे चमकदार संकेतक या कम बिजली की खपत संभव हुई है।
- लघुरूपण:छोटे उपकरणों की खोज जारी है, और छोटे पैकेज आकार (जैसे, 0402, 0201 मीट्रिक) सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों में आम हो गए हैं, हालांकि आमतौर पर प्रकाश उत्पादन और तापीय प्रदर्शन में कुछ समझौता होता है।
- विश्वसनीयता वृद्धि:पैकेजिंग सामग्री और चिप माउंटिंग तकनीकों में सुधार ने कार्यशील जीवनकाल और तापीय चक्र तथा नमी के प्रति प्रतिरोध को लगातार बढ़ाया है।
- एकीकृत समाधान:एक व्यापक प्रवृत्ति नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स (करंट ड्राइवर, PWM कंट्रोलर) को सीधे LED चिप के साथ अधिक जटिल मॉड्यूल में एकीकृत करना है, जिससे अंतिम उपयोगकर्ता के सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाया जा सके।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | एक प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म और उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | Unitless, 0–100 | The ability of a light source to reproduce the true colors of objects, with Ra≥80 being good. | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, जैसे "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; the smaller the step number, the more consistent the color. | Ensure no color difference among the same batch of luminaires. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेद (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| 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 संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| 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 LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकाने वाला करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्म होकर क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर ताप अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा 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 से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग समरूपता 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। |
चार। पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप 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 | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, 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 | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहित करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग क्षेत्र वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | Long-term operation under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifetime (combined with TM-21). |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |