सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 1.2 मुख्य अनुप्रयोग
- 2. पैकेजिंग एवं यांत्रिक आयाम
- 3. पूर्ण अधिकतम रेटिंग एवं विशेषताएँ
- 3.1 Absolute Maximum Ratings
- 3.2 Recommended IR Reflow Profile for Lead-Free Process
- 3.3 Electrical and Optical Characteristics
- 4. Binning and Classification System
- 4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेड
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेड
- 4.3 ह्यू (डोमिनेंट वेवलेंथ) ग्रेड
- 5. विशिष्ट प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 6. असेंबली, संचालन एवं भंडारण मार्गदर्शिका
- 6.1 PCB पैड लेआउट
- 6.2 सफाई
- 6.3 ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) रोकथाम उपाय
- 6.4 भंडारण की शर्तें
- 6.5 सोल्डरिंग विधि
- 7. पैकेजिंग और कैरियर टेप रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग नोट और डिजाइन विचार
- 8.1 अपेक्षित उपयोग एवं विश्वसनीयता अस्वीकरण
- 8.2 LED ड्राइव
- 8.3 थर्मल प्रबंधन
- 8.4 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 11. डिजाइन केस स्टडी उदाहरण
- 12. तकनीकी परिचय एवं रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
- 1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTST-C191TGKT की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है, जो एक सतह माउंट डिवाइस (SMD) LED लैंप है। स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सीमित स्थान वाले अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस LED का प्रमुख लाभ इसकी 0.55 मिलीमीटर की अल्ट्रा-थिन प्रोफ़ाइल है, जो इसे अल्ट्रा-थिन उपकरणों में एकीकृत करने में सक्षम बनाती है। यह हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए अल्ट्रा-ब्राइट InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। यह उपकरण रिस्ट्रिक्शन ऑफ़ हैज़रडस सब्सटेंसेज (RoHS) डायरेक्टिव का पूर्ण अनुपालन करता है। इसकी पैकेजिंग मानकीकृत 8 मिलीमीटर कैरियर टेप का उपयोग करती है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटी जाती है, EIA मानकों के अनुरूप है, जिससे यह उच्च-गति स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों और मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूर्णतः संगत है। लक्ष्य बाज़ार विविध है, जिसमें दूरसंचार उपकरण (कॉर्डलेस फोन और मोबाइल फोन), पोर्टेबल कंप्यूटिंग (लैपटॉप), नेटवर्क बुनियादी ढांचा, घरेलू उपकरण और इनडोर साइनेज या डिस्प्ले अनुप्रयोग शामिल हैं।
1.2 मुख्य अनुप्रयोग
- कीबोर्ड और बटनों की बैकलाइट प्रकाश व्यवस्था।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में स्थिति एवं शक्ति संकेतक।
- माइक्रो डिस्प्ले और आइकन प्रकाश।
- नियंत्रण पैनल और उपकरणों में संकेत और प्रतीक प्रकाश।
2. पैकेजिंग एवं यांत्रिक आयाम
LTST-C191TGKT एक InGaN हरा एलईडी चिप को वाटर क्लियर लेंस पैकेज में समाहित करता है। सभी महत्वपूर्ण पैकेज आयाम डेटाशीट ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं, जिनकी मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी (±0.004 इंच) है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। अल्ट्रा-लो प्रोफाइल इसकी एक विशिष्ट यांत्रिक विशेषता है।
3. पूर्ण अधिकतम रेटिंग एवं विशेषताएँ
सभी रेटिंग परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं। इन सीमाओं से परे जाने से डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है।
3.1 Absolute Maximum Ratings
- शक्ति अपव्यय (Pd):76 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे डिवाइस सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- शिखर अग्र धारा (IF(PEAK)):100 mA। यह अधिकतम तात्कालिक धारा है, जो केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 मिलीसेकंड पल्स चौड़ाई की पल्स स्थितियों में अनुमत है।
- निरंतर अग्र धारा (IF):20 mA। यह निरंतर डीसी ऑपरेशन के लिए अधिकतम अनुशंसित धारा है।
- कार्य तापमान सीमा:-20°C से +80°C। डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा:-30°C से +100°C।
- इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तें:260°C के पीक तापमान को अधिकतम 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो लीड-फ्री (Pb-free) असेंबली प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है।
3.2 Recommended IR Reflow Profile for Lead-Free Process
स्पेसिफिकेशन शीट में विस्तृत तापमान-समय वक्र आरेख शामिल है, जो अनुशंसित रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल को रेखांकित करता है। महत्वपूर्ण पैरामीटर में प्रीहीट चरण 150-200°C तक, अधिकतम प्रीहीट समय 120 सेकंड, पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं, और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित शामिल हैं। यह वक्र JEDEC मानक पर आधारित है, ताकि विश्वसनीय सोल्डरिंग सुनिश्चित हो सके और साथ ही LED पैकेज को थर्मल क्षति से बचाया जा सके।
3.3 Electrical and Optical Characteristics
ये Ta=25°C और IF=20mA पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- ल्यूमिनस तीव्रता (IV):71 - 450 mcd (मिलीकैंडेला)। CIE फोटोपिक मानवीय आँख प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने वाले फिल्टर वाले सेंसर का उपयोग करके मापा गया।
- देखने का कोण (2θ1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब ल्यूमिनस तीव्रता इसके अक्षीय (केंद्रीय) मान की आधी हो जाती है, जो इंगित करता है कि इसकी प्रकाश शंकु बहुत चौड़ी है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):530 nm (नैनोमीटर)। स्पेक्ट्रम आउटपुट का सबसे मजबूत तरंगदैर्ध्य।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):520 - 535 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होकर LED के रंग (हरा) को परिभाषित करता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):35 nm। उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की उसकी अधिकतम तीव्रता की आधी ऊँचाई पर बैंडविड्थ।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):2.8V - 3.6V। 20mA धारा पर संचालित होने पर LED पर वोल्टेज ड्रॉप।
- रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 10V पर, अधिकतम 10 μA।महत्वपूर्ण नोट:यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण स्थिति केवल संदर्भ के लिए है।
4. Binning and Classification System
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड ऑर्डरिंग जानकारी का एक हिस्सा है।
4.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिन
IF=20mA पर बिन किया जाता है। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1V है।
बिन कोड: D7 (2.80-3.00V), D8 (3.00-3.20V), D9 (3.20-3.40V), D10 (3.40-3.60V)।
4.2 प्रकाश तीव्रता (IV) बिन
IF=20mA पर ग्रेडिंग। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±15% है।
ग्रेड कोड: Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd), S (180.0-280.0 mcd), T (280.0-450.0 mcd)।
4.3 ह्यू (डोमिनेंट वेवलेंथ) ग्रेड
IF=20mA पर ग्रेडिंग। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±1 nm है।
ग्रेड कोड: AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm), AR (530.0-535.0 nm)।
5. विशिष्ट प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण संबंधों का ग्राफिकल प्रतिनिधित्व प्रदान करती है।
- सापेक्ष प्रकाश तीव्रता बनाम अग्र धारा:दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बदलता है, आमतौर पर एक उप-रैखिक संबंध दिखाता है, जो वोल्टेज चालन की तुलना में धारा विनियमन के महत्व को उजागर करता है।
- अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:डायोड की I-V विशेषता को दर्शाता है, जो श्रृंखला प्रतिरोध मान की गणना या निरंतर धारा ड्राइवर डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:प्रकाश उत्पादन की थर्मल डिरेटिंग विशेषता प्रदर्शित करता है, अर्थात जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का ग्राफ, जो लगभग 530nm पर शिखर और 35nm की अर्ध-चौड़ाई दिखाता है, शुद्ध हरे प्रकाश उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
6. असेंबली, संचालन एवं भंडारण मार्गदर्शिका
6.1 PCB पैड लेआउट
अनुशंसित PCB पैड पैटर्न (पैकेज) प्रदान किए गए हैं, जिसमें पैड आयाम शामिल हैं। इस डिज़ाइन का पालन करने से रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान उचित सोल्डरिंग, संरेखण और थर्मल प्रबंधन सुनिश्चित होता है।
6.2 सफाई
केवल निर्दिष्ट क्लीनर का उपयोग किया जाना चाहिए। यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोने की सलाह दी जाती है। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
6.3 ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) रोकथाम उपाय
LED स्थैतिक बिजली और वोल्टेज सर्ज के प्रति संवेदनशील है। संचालन के दौरान ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप या एंटीस्टैटिक दस्ताने का उपयोग करने की दृढ़ता से सलाह दी जाती है। क्षति को रोकने के लिए सभी उपकरण, जिसमें कार्यक्षेत्र और सोल्डरिंग आयरन शामिल हैं, को ठीक से ग्राउंडेड होना चाहिए।
6.4 भंडारण की शर्तें
- सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) वाले वातावरण में संग्रहित करें। डिसिकेंट के साथ मूल नमी-रोधी बैग में, शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
- खोला गया पैकेज:मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को 30°C / 60% RH से अधिक वातावरण में संग्रहित नहीं किया जाना चाहिए। 672 घंटे (28 दिन, MSL 2a ग्रेड) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है। इस अवधि से अधिक भंडारण के लिए, घटकों को डिसिकेंट के साथ सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में संरक्षित किया जाना चाहिए। 672 घंटे से अधिक समय तक बैग के बाहर संग्रहीत घटकों को, रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए अवशोषित नमी को हटाने हेतु, असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
6.5 सोल्डरिंग विधि
रीफ्लो सोल्डरिंग:खंड 3.2 में दिए गए वक्र का पालन करें। शिखर तापमान अधिकतम 260°C, 260°C से अधिक समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित। अधिकतम दो रिफ्लो चक्रों की अनुमति है।
हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें, अधिकतम तापमान 300°C पर सेट। प्रत्येक सोल्डर जोड़ का संपर्क समय 3 सेकंड से कम सीमित होना चाहिए। हैंड सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।
7. पैकेजिंग और कैरियर टेप रील विनिर्देश
एलईडी सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ उभरी हुई कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है। कैरियर टेप की चौड़ाई 8 मिमी है। रील का मानक व्यास 7 इंच (178 मिमी) है, प्रत्येक पूरी रील में 5000 टुकड़े होते हैं। कुछ रीलों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश का अनुपालन करती है। कैरियर टेप पॉकेट और रील के विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किए गए हैं, जिनमें हब व्यास, फ्लैंज व्यास और रील चौड़ाई शामिल हैं।
8. अनुप्रयोग नोट और डिजाइन विचार
8.1 अपेक्षित उपयोग एवं विश्वसनीयता अस्वीकरण
यह एलईडी मानक वाणिज्यिक और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। उन अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें अत्यधिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है और जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे विमानन, चिकित्सा जीवन समर्थन, यातायात सुरक्षा प्रणाली), डिजाइन अपनाने से पहले विशेष परामर्श और प्रमाणन की आवश्यकता होती है।
8.2 LED ड्राइव
स्थिर प्रकाश उत्पादन और लंबे जीवनकाल को सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को निरंतर वोल्टेज स्रोत के बजाय निरंतर धारा स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए। अनुशंसित निरंतर धारा 20mA है। वोल्टेज स्रोत के साथ एक साधारण श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग किया जा सकता है, गणना सूत्र है R = (Vसप्लाई- VF) / IF, जहां VFको ग्रेडिंग तालिका से विशिष्ट या अधिकतम मान चुनना चाहिए ताकि सबसे खराब स्थिति में IF20mA से अधिक नहीं।
8.3 थर्मल प्रबंधन
कम बिजली की खपत (अधिकतम 76mW) के बावजूद, PCB पर अच्छी थर्मल डिजाइन अभी भी महत्वपूर्ण है। अनुशंसित पैड डिजाइन भी हीट सिंक का कार्य करता है। LED जंक्शन से दूर एक अच्छा तापीय पथ सुनिश्चित करना, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान पर या अधिकतम रेटेड मान के करीब चलाए जाने पर, प्रकाश तीव्रता और जीवनकाल को बनाए रखने में मदद करता है।
8.4 ऑप्टिकल डिज़ाइन
130 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल इस LED को उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें वाइड-एंगल प्रकाश व्यवस्था या बहु-कोण दृश्यता की आवश्यकता होती है। फोकस्ड या निर्देशित प्रकाश के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइडिंग तत्वों की आवश्यकता हो सकती है। वाटर क्लियर लेंस संभावित सेकेंडरी ऑप्टिकल तत्वों के लिए एक तटस्थ आधार प्रदान करता है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTST-C191TGKT का मुख्य अंतर इसकी 0.55 मिलीमीटर अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल को InGaN चिप की उच्च चमक के साथ जोड़ना है। AlGaInP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, InGaN हरे प्रकाश तरंगदैर्ध्य पर उच्च दक्षता और रंग शुद्धता प्रदान करता है। RoHS अनुपालन और मानक, उच्च-मात्रा लीड-फ्री रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे वैश्विक बाजार के लिए एक आधुनिक, पर्यावरण-अनुकूल विकल्प बनाती है। व्यापक बिनिंग प्रणाली डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक सटीक चमक और रंग बिंदु का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे अंतिम उत्पाद की दृश्य एकरूपता सुनिश्चित होती है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
उत्तर: पीक वेवलेंथ (λP) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) मानव आंख के रंग दृष्टि (CIE चार्ट) के आधार पर गणना किया गया एक मान है, जो अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करता है। इस तरह के हरे LED जैसे मोनोक्रोमैटिक LED के लिए, दोनों आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन बिल्कुल समान नहीं।
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 5V पावर सप्लाई और एक रेसिस्टर से चला सकता हूं?
उत्तर: हां। सभी स्थितियों में सुरक्षित करंट सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम VFमान 3.6V का उपयोग करें: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 ओम। मानक 68 या 75 ओम रेसिस्टर उपयुक्त हैं। सर्किट में वास्तविक करंट को सत्यापित करना सुनिश्चित करें।
प्रश्न: खुले हुए पैकेज के भंडारण की शर्तें इतनी सख्त (672 घंटे) क्यों हैं?
उत्तर: SMD पैकेजिंग हवा से नमी अवशोषित करती है। रिफ्लो सोल्डरिंग की उच्च तापमान प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या दरार पड़ना ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकता है। 672 घंटे की सीमा और बेकिंग प्रक्रिया घटक की नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL 2a) के आधार पर परिभाषित की गई है ताकि इस विफलता मोड को रोका जा सके।
प्रश्न: क्या यह एलईडी ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग के लिए उपयुक्त है?
उत्तर: हालांकि यह बुनियादी तकनीकी विशिष्टताओं को पूरा करता है, लेकिन ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए आमतौर पर तापमान चक्र, नमी और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए विशिष्ट ऑटोमोटिव-ग्रेड मानकों (जैसे AEC-Q102) प्रमाणन की आवश्यकता होती है। यह डेटाशीट ऐसे किसी प्रमाणन का दावा नहीं करती है, इसलिए विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए पूछताछ आवश्यक है।
11. डिजाइन केस स्टडी उदाहरण
परिदृश्य:एक पोर्टेबल ब्लूटूथ स्पीकर के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करें। इस इंडिकेटर को दिन के उजाले में दिखाई देना चाहिए, एक समान हरा रंग होना चाहिए, और बहुत पतले आवरण के अंदर फिट होने में सक्षम होना चाहिए।
चयन का कारण:LTST-C191TGKT का चयन इसकी 0.55 मिमी की ऊंचाई के कारण किया गया है, जो इसे पतले डिफ्यूज़र के पीछे स्थापित होने की अनुमति देती है। उच्च चमक (450 mcd तक) दृश्यता सुनिश्चित करती है। सभी उत्पादन इकाइयों में एक विशिष्ट हरे रंग का शेड सुनिश्चित करने के लिए, डिजाइनरों ने खरीदते समय बिन कोड "AQ" (525-530nm प्रमुख तरंगदैर्ध्य) और बिन कोड "S" (180-280 mcd) निर्दिष्ट किया है।
सर्किट डिजाइन:स्पीकर मदरबोर्ड में एक 3.3V पावर रेल है। विशिष्ट VFमान 3.2V (बिन D8 से) का उपयोग करते हुए, श्रृंखला प्रतिरोध की गणना: R = (3.3V - 3.2V) / 0.020A = 5 ओम। एक 5.1 ओम प्रतिरोधक चुना गया। LED एनोड प्रतिरोधक के माध्यम से 3.3V पावर रेल से जुड़ा है, और कैथोड एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन के माध्यम से ग्राउंड पर स्विच किया जाता है जिसे ओपन-ड्रेन आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है।
लेआउट:अनुशंसित PCB पैड लेआउट का सख्ती से पालन किया गया। कम बिजली की खपत के बावजूद, ग्राउंड पैड को थर्मल प्रबंधन में सहायता के लिए तांबे के एक छोटे से पैच से जोड़ा गया है।
12. तकनीकी परिचय एवं रुझान
InGaN प्रौद्योगिकी:इंडियम गैलियम नाइट्राइड एक III-V समूह का अर्धचालक यौगिक है, जिसके बैंडगैप को इंडियम और गैलियम के अनुपात को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है। यह पराबैंगनी से नीले और हरे प्रकाश स्पेक्ट्रम तक के एलईडी का उत्पादन संभव बनाता है। InGaN-आधारित एलईडी उच्च दक्षता और चमक के लिए जाने जाते हैं।
उद्योग रुझान:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में एसएमडी एलईडी का रुझान छोटे पैकेज आकार, कम ऊंचाई, उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश) और सख्त रंग एकरूपता की ओर निरंतर विकास जारी है। साथ ही, ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों की मांग को पूरा करने के लिए उच्च विश्वसनीयता की दिशा में भी मजबूत प्रयास हैं। लीड-मुक्त सोल्डरिंग और RoHS अनुपालन की ओर बदलाव अब एक सामान्य मानक बन गया है। भविष्य के विकास में पतले चिप-स्केल पैकेज (CSP) और एलईडी पैकेज के भीतर एकीकृत ड्राइवर सर्किट शामिल हो सकते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित दीप्त फ्लक्स, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश उपकरण पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| दीप्ति कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह 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 के रंग की गर्माहट या ठंडक; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| क्रोमैटिसिटी टॉलरेंस (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensures no color variation among fixtures from the same batch. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometer), e.g., 620nm (red) | The wavelength value corresponding to the color of a colored LED. | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेदन (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रस्तुति (कलर रेंडरिंग) एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. 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, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोगी। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकना आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में ESD सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
3. ताप 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, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से लुमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| लुमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान 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 दर्शाना। |
| रंग परिवर्तन (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। |
| तापीय अवक्षय (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का अवक्रमण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC ताप सहनशीलता अच्छी, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप ताप अपव्यय बेहतर, प्रकाश दक्षता अधिक, उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले एलईडी 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 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। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| लुमेनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि उत्पादों के एक ही बैच की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज वर्गीकरण | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग भेद ग्रेडिंग | 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 करना, एक ही ल्यूमिनेयर के भीतर रंग असमानता से बचना। |
| कलर टेम्परेचर ग्रेडिंग | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिक, विद्युत और तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों को हानिकारक पदार्थों (जैसे सीसा, पारा) से मुक्त सुनिश्चित करना। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |