सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष चमक तीव्रता और परिवेश तापमान संबंध
- 4.2 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र
- 3.3 प्रकाश तीव्रता और अग्र धारा के बीच संबंध
- 4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.5 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध
- 4.6 रेडिएशन पैटर्न डायग्राम
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 पुनर्निरीक्षण एवं मरम्मत
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 रील टेप विनिर्देश
- 7.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
- 7.3 लेबल विवरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10.1 5V पावर स्रोत का उपयोग करते समय, कितने प्रतिरोध मान वाले रेसिस्टर का चयन करना चाहिए?
- 10.2 क्या मैं इस LED को अधिक चमक के लिए 30mA से ड्राइव कर सकता हूँ?
- 10.3 तापमान प्रकाश उत्पादन को कैसे प्रभावित करता है?
- 10.4 क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
- 11. डिज़ाइन उपयोग केस अध्ययन
- 12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
16-213/GHC-YR1S1/3T एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है, जिसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें कॉम्पैक्ट आकार, उच्च विश्वसनीयता और उत्कृष्ट प्रकाशीय प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। यह घटक InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है, जो चमकीली हरे रंग का प्रकाश उत्पादन करता है। इसके मुख्य लाभों में शामिल हैं: पारंपरिक लीड फ्रेम LED की तुलना में इसका बोर्ड फुटप्रिंट काफी कम है, जिससे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर घटक घनत्व बढ़ता है, भंडारण आवश्यकताएं कम होती हैं, और अंततः अंतिम उपकरणों के लघुरूपण में सहायता मिलती है। यह उपकरण हल्का है और विशेष रूप से सीमित स्थान वाले और पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
प्रमुख उत्पाद स्थिति में उच्च दक्षता वाले संकेतक प्रकाश और बैकलाइट स्रोत के रूप में उपयोग शामिल है। यह 8mm वाहक टेप पैकेजिंग में आता है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा जाता है, जो मानक स्वचालित सतह माउंट असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है। LED पारदर्शी राल से एनकैप्सुलेटेड है, जो प्रकाश उत्पादन को अधिकतम करती है और एक साफ, चमकदार उपस्थिति प्रदान करती है।
2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
डिवाइस की परिचालन सीमाएँ Ta=25°C पर परिभाषित की गई हैं। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5V. इससे अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED का PN जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):25mA. यह निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम DC करंट है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):100mA। यह रेटिंग 1/10 ड्यूटी साइकल और 1kHz आवृत्ति वाली पल्स स्थितियों के लिए लागू होती है, जो अल्प समय के लिए उच्च चमक संचालन की अनुमति देती है।
- पावर डिसिपेशन (Pd):110mW। यह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज अपनी तापीय सीमा से अधिक हुए बिना व्यय कर सकता है।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD):150V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) तक सहने योग्य। असेंबली प्रक्रिया के दौरान, सही ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करना आवश्यक है।
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +85°C तक। यह LED व्यापक पर्यावरणीय परिस्थितियों में काम करने के लिए रेटेड है।
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +90°C तक।
- वेल्डिंग तापमान (Tsol):यह डिवाइस 260°C के पीक तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड तक रिफ्लो वेल्डिंग, या प्रति पिन 350°C पर अधिकतम 3 सेकंड तक हैंड वेल्डिंग का सामना कर सकता है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
Ta=25°C, IF=20mA पर मापी गई विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताएँ, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- ल्यूमिनस तीव्रता (Iv):112 mcd न्यूनतम से 225 mcd अधिकतम तक की सीमा में होती है, विशिष्ट मान इस श्रेणी के भीतर होता है। लागू सहनशीलता ±11% है।
- दृष्टिकोण (2θ)1/2):120 डिग्री। यह विस्तृत दृष्टिकोण विभिन्न कोणों से अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):टाइपिकल वैल्यू 518 nm, जो उत्सर्जित प्रकाश की सबसे अधिक तीव्रता वाली तरंगदैर्ध्य को दर्शाता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):520 nm से 535 nm की सीमा, जो अनुभव किए गए रंग (हरा) को परिभाषित करती है। लागू सहनशीलता ±1 nm है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):Typical value 35 nm, measured at full width at half maximum (FWHM).
- Forward voltage (VF):Ranges from 2.7V (min) to 3.7V (max), with a typical value of 3.3V at 20mA. Applicable tolerance is ±0.05V.
- Reverse current (IR):Maximum 50 μA when a reverse voltage of 5V is applied.
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादों को महत्वपूर्ण प्रकाशिक और विद्युत मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, ताकि अनुप्रयोग डिजाइन में एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।
3.1 प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण
Iv=20mA की स्थिति में, IFकी ग्रेडिंग की जाती है:
- R1:112 mcd से 140 mcd
- R2:140 mcd से 180 mcd
- S1:180 mcd से 225 mcd
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
Id=20mA स्थिति में, λ के लिएFकी ग्रेडिंग की जाती है:
- X:520 nm से 525 nm
- Y:525 nm से 530 nm
- Z:530 nm से 535 nm
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण कई विशेषता वक्र प्रदान करती है।
4.1 सापेक्ष चमक तीव्रता और परिवेश तापमान संबंध
यह वक्र दर्शाता है कि -40°C से लगभग 25°C तक, दीप्ति तीव्रता अपेक्षाकृत स्थिर रहती है। 25°C से अधिक तापमान पर, तापमान बढ़ने के साथ तीव्रता धीरे-धीरे कम हो जाती है, जो गैर-विकिरण पुनर्संयोजन में वृद्धि और अन्य तापीय प्रभावों के कारण LED की एक सामान्य विशेषता है। अधिकतम कार्य तापमान 85°C पर, आउटपुट कमरे के तापमान की तुलना में काफी कम हो सकता है। उच्च परिवेश तापमान की अपेक्षा वाले डिज़ाइन में इस पर विचार करना आवश्यक है।
4.2 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र
यह ग्राफ अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट और परिवेश तापमान के बीच संबंध को परिभाषित करता है। 25°C पर, पूर्ण 25mA की अनुमति है। परिवेश तापमान बढ़ने के साथ, डिवाइस की 110mW पावर डिसिपेशन सीमा से अधिक होने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम अनुमेय करंट को रैखिक रूप से कम करना होगा। थर्मल रनवे और समय से पहले विफलता को रोकने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
3.3 प्रकाश तीव्रता और अग्र धारा के बीच संबंध
कम धारा पर, यह संबंध आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा (अधिकतम रेटेड मान के करीब) पर संतृप्ति या दक्षता में गिरावट के संकेत दिखा सकता है। यह वक्र डिजाइनरों को किसी दिए गए ड्राइव धारा पर चमक का अनुमान लगाने की अनुमति देता है।
4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
स्पेक्ट्रम एकल प्रमुख शिखर दर्शाता है जो लगभग 518 nm (हरा) पर केंद्रित है, जिसकी FWHM विशेषता 35 nm है। दृश्य स्पेक्ट्रम के अन्य भागों में न्यूनतम उत्सर्जन, शुद्ध हरे रंग की पुष्टि करता है।
4.5 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध
यह IV वक्र एक विशिष्ट डायोड घातांकीय संबंध प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है। निर्दिष्ट VFसीमा (2.7V-3.7V पर 20mA) इस वक्र पर दिखाई देती है। डिजाइनर दिए गए बिजली आपूर्ति वोल्टेज के लिए आवश्यक करंट-सीमित रोकनेवाला मूल्य की गणना करने के लिए इस वक्र का उपयोग करते हैं।
4.6 रेडिएशन पैटर्न डायग्राम
ध्रुवीय आरेख 120° के देखने के कोण को दर्शाता है। तीव्रता केंद्रीय शंक्वाकार क्षेत्र में लगभग एक समान है और किनारों की ओर क्षीण होती है। विशिष्ट प्रकाश कोणों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए यह पैटर्न महत्वपूर्ण है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
5.1 पैकेज आयाम
इस LED में एक कॉम्पैक्ट SMD फुटप्रिंट है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी आकार, लीड पिच और कुल ऊंचाई शामिल हैं। विस्तृत आयाम चित्र डेटाशीट में प्रदान किए गए हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1mm है। PCB पर अनुशंसित पैड लेआउट भी दिखाया गया है, जिसे विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिज़ाइनरों को अपनी विशिष्ट PCB निर्माण प्रक्रिया और थर्मल आवश्यकताओं के आधार पर पैड आयामों को संशोधित करने की सलाह दी जाती है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
इस घटक में एनोड और कैथोड होते हैं। डेटाशीट ड्राइंग ध्रुवीयता को इंगित करती है, जो आमतौर पर एक नॉच, डॉट या अलग-अलग लीड आकार द्वारा चिह्नित की जाती है। सही कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी लेआउट और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सही ध्रुवीयता पर ध्यान देना आवश्यक है।
6. सोल्डरिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए विस्तृत तापमान प्रोफ़ाइल प्रदान की गई है:
- प्रीहीटिंग:150-200°C, 60-120 सेकंड तक।
- लिक्विडस तापमान से ऊपर समय (217°C):60-150 सेकंड।
- वेल्डिंग के बाद मरम्मत की सिफारिश नहीं की जाती है। यदि अपरिहार्य है, तो LED पर तनाव को कम करने के लिए दोनों पिनों को एक साथ गर्म करने के लिए ड्यूल-हेड सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। LED विशेषताओं पर मरम्मत के संभावित प्रभाव का पूर्व मूल्यांकन अवश्य करें।अधिकतम 260°C, 10 सेकंड से अधिक नहीं।
- तापमान वृद्धि दर:अधिकतम 6°C/सेकंड।
- शीतलन दर:अधिकतम 3°C/सेकंड।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग अनिवार्य है, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से कम होना चाहिए और प्रत्येक पिन के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। कम पावर वाले सोल्डरिंग आयरन (≤25W) के उपयोग की सिफारिश की जाती है। थर्मल शॉक को रोकने के लिए दो पिनों के बीच सोल्डरिंग में कम से कम 2 सेकंड का कूलिंग अंतराल होना चाहिए।
6.3 पुनर्निरीक्षण एवं मरम्मत
सोल्डरिंग के बाद मरम्मत को हतोत्साहित किया जाता है। यदि अपरिहार्य हो, तो LED पर तनाव को कम करने के लिए दोनों टर्मिनलों को एक साथ गर्म करने के लिए दोहरे सिरे वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। पुनर्कार्य से LED विशेषताओं पर संभावित प्रभाव का पूर्व मूल्यांकन किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 रील टेप विनिर्देश
LED को कैरियर टेप पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है, आकार डेटाशीट में निर्दिष्ट है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित हैंडलिंग उपकरण सेटअप के लिए रील आयाम (7 इंच व्यास) प्रदान किए गए हैं।
7.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
उत्पाद को नमी-रोधी एल्यूमीनियम फॉयल बैग में पैक किया गया है, जिसमें सिलिका जेल और आर्द्रता संकेतक कार्ड शामिल हैं। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान नमी के कारण होने वाली क्षति ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) को रोकने के लिए:
- खोलने से पहले:≤30°C और ≤90% RH की स्थिति में संग्रहित करें।
- खोलने के बाद:≤30°C और ≤60% RH की स्थिति में, "workshop life" 1 वर्ष है। अनुपयोगी भागों को पुनः सील कर देना चाहिए।
- बेकिंग:यदि डिसिकेंट संतृप्ति का संकेत देता है या भंडारण समय सीमा से अधिक हो जाता है, तो उपयोग से पहले इसे 60±5°C पर 24 घंटे के लिए बेक किया जाना चाहिए।
7.3 लेबल विवरण
रील लेबल में निम्नलिखित कोड शामिल हैं:
- ग्राहक पार्ट नंबर (CPN)
- उत्पाद संख्या (P/N)
- पैकेजिंग मात्रा (QTY)
- चमकदार तीव्रता ग्रेड (CAT)
- वर्णिकता/प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड (HUE)
- फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड (REF)
- बैच संख्या (LOT No.)
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- बैकलाइट:डैशबोर्ड संकेतक लैंप, स्विच प्रकाश व्यवस्था और एलसीडी पैनल और प्रतीकों के लिए फ्लैट बैकलाइटिंग के लिए उपयुक्त।
- दूरसंचार उपकरण:टेलीफोन और फैक्स मशीनों में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइट।
- सामान्य संकेत:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स में बिजली की स्थिति, मोड चयन और अन्य उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस संकेतकों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंग:बाहरी श्रृंखला प्रतिरोधबिल्कुल आवश्यक है, फॉरवर्ड करंट को सीमित करने के लिए। LED की घातांकीय V-I विशेषता का अर्थ है कि वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि भी बड़ी, विनाशकारी करंट सर्ज का कारण बन सकती है।
- थर्मल प्रबंधन:फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व का पालन करें। यदि उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम करंट के निकट कार्य कर रहे हैं, तो पर्याप्त PCB कॉपर फॉयल क्षेत्र या अन्य थर्मल प्रबंधन उपाय सुनिश्चित करें।
- ESD सुरक्षा:संवेदनशील सर्किटों पर ESD सुरक्षा सर्किट लागू करें और असेंबली प्रक्रिया के दौरान उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:वांछित प्रकाश प्रभाव प्राप्त करने के लिए, 120° व्यूइंग एंगल और विकिरण पैटर्न को ध्यान में रखते हुए लाइट गाइड प्लेट, लेंस या डिफ्यूज़र डिज़ाइन करें।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
पुरानी थ्रू-होल एलईडी तकनीक की तुलना में, इस एसएमडी एलईडी के महत्वपूर्ण लाभ हैं:
- आकार एवं घनत्व:बोर्ड पर कब्ज़ा किया गया क्षेत्र काफी कम हो गया है, जिससे लघुकरण में सहायता मिलती है।
- स्वचालन:उच्च गति SMT असेंबली के साथ पूर्ण संगतता, जिससे निर्माण लागत कम होती है।
- प्रदर्शन:पुरानी सामग्री की तुलना में, InGaN प्रौद्योगिकी उच्च दक्षता और चमकदार हरे प्रकाश उत्पादन प्रदान करती है।
- विश्वसनीयता:जब सही ढंग से सोल्डर किया जाता है, तो SMD संरचना आमतौर पर बेहतर थर्मल प्रदर्शन और यांत्रिक मजबूती प्रदान करती है।
- अनुपालन:该器件无铅,符合RoHS和欧盟REACH法规,并满足无卤标准(Br <900ppm,Cl <900ppm,Br+Cl <1500ppm),使其适合注重环保的设计和全球市场。
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
10.1 5V पावर स्रोत का उपयोग करते समय, कितने प्रतिरोध मान वाले रेसिस्टर का चयन करना चाहिए?
ओम के नियम (R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF), और मान लें कि 20mA पर विशिष्ट VF3.3V है: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 ओम। मानक 82 या 100 ओम रेसिस्टर उपयुक्त हैं। हमेशा न्यूनतम VF(2.7V) के लिए गणना करें, ताकि करंट अधिकतम रेटेड मान से अधिक न हो।
10.2 क्या मैं इस LED को अधिक चमक के लिए 30mA से ड्राइव कर सकता हूँ?
नहीं। निरंतर अग्र धारा की पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25mA है। इस रेटिंग से अधिक होने पर विश्वसनीयता को नुकसान पहुँचता है और तत्काल या क्रमिक विफलता हो सकती है। अधिक चमक के लिए, उच्च चमकदार तीव्रता ग्रेड वाला LED (जैसे, S1 ग्रेड) या उच्च रेटेड धारा वाला उत्पाद चुनें।
10.3 तापमान प्रकाश उत्पादन को कैसे प्रभावित करता है?
प्रदर्शन वक्र के अनुसार, चमकदार तीव्रता परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटती है। 85°C पर, उत्पादन 25°C की तुलना में केवल 60-70% हो सकता है। सिस्टम के प्रकाशीय डिजाइन में इस पर विचार किया जाना चाहिए।
10.4 क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
对于在20mA连续工作且环境温度适中(<50°C)的情况,热量通常通过LED引脚传导到PCB铜箔上即可充分散发。遵循建议的焊盘布局可改善散热。对于高环境温度或驱动电流接近最大值的情况,增加连接到LED焊盘的PCB铜箔面积可作为有效的散热片。
11. डिज़ाइन उपयोग केस अध्ययन
दृश्य: औद्योगिक नियंत्रक के लिए स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
- आवश्यकताएँ:"सिस्टम तैयार" स्थिति को इंगित करने के लिए कई चमकीले हरे एलईडी का उपयोग किया जाता है। पैनल का कार्य परिवेश तापमान 60°C तक हो सकता है।
- चयन:उच्च दृश्यता प्राप्त करने के लिए 16-213/GHC-YR1S1/3T के S1 रेंज (180-225 mcd) का चयन करें।
- सर्किट डिज़ाइन:3.3V सिस्टम पावर रेल का उपयोग करें। मान लें कि VF= 3.3V, श्रृंखला प्रतिरोध की गणना: R = (3.3V - 3.3V) / 0.02A = 0 ओम। यह मान अमान्य है। इसलिए, LED को कम धारा पर चलाएं, उदाहरण के लिए 15mA। R = (3.3V - 3.0V*) / 0.015A = 20 ओम। (*IV वक्र के अनुसार, 15mA पर VF(अनुमानित रूप से कम)।
- हीट चेक:60°C परिवेश तापमान पर, डेरेटिंग वक्र अधिकतम धारा को कम करने की मांग करता है। 15mA पर कार्य करना डेरेटिंग सीमा से नीचे एक अच्छा सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है, जिससे दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
- लेआउट:PCB पैड डिज़ाइन स्पेसिफिकेशन शीट के सुझावों का पालन करता है, और गर्मी अपव्यय में सहायता के लिए कैथोड पैड से जुड़े कॉपर फ़ॉयल को अतिरिक्त रूप से जोड़ा गया है।
- परिणाम:कार्य वातावरण के लिए एक विश्वसनीय, समान चमक वाली संकेतक प्रकाश प्रणाली।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह LED अर्धचालक PN जंक्शन में विद्युत-उत्सर्जन के सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय क्षेत्र InGaN से बना होता है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः N-टाइप और P-टाइप परतों से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं। InGaN मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है - इस मामले में हरा (~518 nm)। पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन अर्धचालक चिप की रक्षा करता है, यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है, और आउटपुट बीम को आकार देने के लिए लेंस के रूप में कार्य करता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
इस प्रकार के SMD LED का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में व्यापक रुझानों का एक हिस्सा है:
- लघुरूपण:पैकेज आकार में निरंतर कमी (उदाहरण के लिए, 0603 से 0402 और फिर 0201 मीट्रिक आकार तक) ताकि छोटे उपकरण प्राप्त किए जा सकें।
- दक्षता में वृद्धि:एपिटैक्सियल विकास और चिप डिजाइन में निरंतर सुधार ने उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक प्रकाश आउटपुट) प्रदान की है।
- रंग स्थिरता:अधिक कठोर ग्रेडिंग विनिर्देश और उन्नत निर्माण प्रक्रियाएं विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच रंग और चमक की उच्च स्तर की एकरूपता सुनिश्चित करती हैं, जो बहु-एलईडी सरणियों और डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है।
- विश्वसनीयता वृद्धि:सुधारित पैकेजिंग सामग्री और थर्मल प्रबंधन डिजाइन कार्य जीवन को बढ़ा रहे हैं और अधिक कठोर वातावरण (उच्च तापमान, आर्द्रता) में उपयोग की अनुमति दे रहे हैं।
- एकीकृत:रुझानों में नियंत्रण IC, करंट-सीमित रोकनेवाला और यहां तक कि मल्टी-कलर चिप्स (RGB) को एक ही पैकेज में एकीकृत करना शामिल है, जिससे अंतिम उपयोगकर्ता के सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाया जा सके।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न 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। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (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 तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक मापक, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतत्व (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर 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 करने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकने की आवश्यकता है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर ताप अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, ESD सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करना। |
| 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। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
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 की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ऊष्मा अपव्यय क्षमता बेहतर और जीवनकाल लंबा है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर थर्मल प्रबंधन और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में 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 समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग अंतर श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत 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। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | यह प्रकाशिकी, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | 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। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |