1. उत्पाद अवलोकन
LTST-C930TGKT एक उच्च-चमक, सतह-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है जो हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। इसमें एक विशिष्ट गुंबद के आकार का लेंस है, जिसे फ्लैट-लेंस विकल्पों की तुलना में प्रकाश उत्पादन और देखने के कोण की विशेषताओं को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह घटक स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली सिस्टम और मानक रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए इंजीनियर किया गया है, जो इसे बड़े पैमाने पर विनिर्माण वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है। इसके प्राथमिक अनुप्रयोगों में स्थिति संकेतक, छोटे डिस्प्ले के लिए बैकलाइटिंग, पैनल प्रकाश व्यवस्था और विभिन्न उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं जहां विश्वसनीय, सुसंगत हरे प्रकाश की आवश्यकता होती है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
इस एलईडी के प्रमुख लाभ इसकी सामग्री और पैकेज डिज़ाइन से उत्पन्न होते हैं। InGaN चिप तकनीक कुशल हरित उत्सर्जन प्रदान करती है, जिसे उच्च चमक के साथ प्राप्त करना अक्सर लाल या नीली एलईडी की तुलना में अधिक चुनौतीपूर्ण होता है। डोम लेंस एक प्राथमिक ऑप्टिक के रूप में कार्य करता है, जो अर्धचालक चिप से प्रकाश निष्कर्षण को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है और एक व्यापक, अधिक समान दृश्य कोण प्रदान करता है। यह उपकरण स्वचालित उत्पादन लाइनों में निर्बाद एकीकरण सुनिश्चित करते हुए, EIA मानकों का पालन करते हुए, 7-इंच रील्स के लिए 8mm टेप पर पैकेज किया गया है। लक्षित बाजार में इलेक्ट्रॉनिक उपकरण निर्माताओं की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है, विशेष रूप से कार्यालय स्वचालन, संचार उपकरण और घरेलू उपकरणों में, जहां एलईडी एक विश्वसनीय दृश्य संकेतक घटक के रूप में कार्य करता है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
यह खंड LTST-C930TGKT के लिए निर्दिष्ट विद्युत, प्रकाशिक और तापीय पैरामीटरों का विस्तृत विवरण प्रदान करता है, जो डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए संदर्भ प्रस्तुत करता है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।
- Power Dissipation (Pd): 76 mW. यह एलईडी पैकेज द्वारा 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है। इस सीमा से अधिक होने पर अर्धचालक जंक्शन के अत्यधिक गर्म होने का जोखिम होता है।
- DC Forward Current (IF): 20 mA. विश्वसनीय दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए अनुशंसित निरंतर संचालन धारा।
- पीक फॉरवर्ड करंट: 100 mA. यह केवल स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में अनुमेय है और DC संचालन के लिए उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
- डिरेटिंग फैक्टर: 50°C से ऊपर 0.25 mA/°C। यह महत्वपूर्ण पैरामीटर इंगित करता है कि परिवेश के तापमान के 50°C से ऊपर प्रत्येक डिग्री सेल्सियस बढ़ने पर अधिकतम स्वीकार्य DC फॉरवर्ड करंट को रैखिक रूप से 0.25 mA कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 70°C पर, अधिकतम DC करंट 20 mA - (0.25 mA/°C * 20°C) = 15 mA होगा।
- Reverse Voltage (VR): 5 V। इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन का ब्रेकडाउन और विफलता हो सकती है।
- Operating & Storage Temperature: क्रमशः -20°C से +80°C और -30°C से +100°C। ये संचालन और गैर-संचालन भंडारण के लिए पर्यावरणीय सीमाएं परिभाषित करते हैं।
- सोल्डरिंग की स्थितियाँ: वेव (260°C पर 5 सेकंड), इन्फ्रारेड रीफ्लो (260°C पर 5 सेकंड), और वेपर फेज रीफ्लो (215°C पर 3 मिनट) के लिए विशिष्ट प्रोफाइल प्रदान की गई हैं। पैकेज क्रैकिंग या सोल्डर जॉइंट समस्याओं को रोकने के लिए इन समय-तापमान सीमाओं का पालन करना महत्वपूर्ण है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर Ta=25°C और IF=20mA पर मापे गए हैं, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो।
- Luminous Intensity (Iv): 710.0 mcd (न्यूनतम) से 2000.0 mcd (सामान्य) तक की सीमा में होता है। यह प्रकाश स्रोत की मानी गई चमक है, जिसे मानव आँख की फोटोपिक प्रतिक्रिया (CIE वक्र) से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर द्वारा मापा जाता है। किसी विशिष्ट इकाई की वास्तविक तीव्रता उसके बिन कोड पर निर्भर करती है।
- Viewing Angle (2θ1/2): 25 डिग्री (सामान्य)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अक्षीय (0°) मापी गई अपने मान की आधी हो जाती है। 25-डिग्री का कोण अपेक्षाकृत केंद्रित बीम पैटर्न दर्शाता है, जो उच्च अक्षीय तीव्रता के लिए डिज़ाइन किए गए गुंबद लेंस की विशेषता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): 530 nm (सामान्य)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है। यह InGaN सामग्री का एक भौतिक गुण है।
- प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λd): 525 nm (सामान्यतः IF=20mA पर). यह CIE वर्णमिति आरेख से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के अनुभूत रंग का सबसे अच्छा वर्णन करता है। यह रंग विनिर्देशन के लिए मुख्य पैरामीटर है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 35 nm (सामान्य). यह अधिकतम शक्ति के आधे पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की बैंडविड्थ को मापता है। हरे InGaN एलईडी के लिए 35nm का मान सामान्य है और एक मध्यम शुद्ध हरे रंग को दर्शाता है।
- Forward Voltage (VF): 20mA पर 2.80V (Min), 3.20V (Typ), 3.60V (Max). यह LED के संचालन के दौरान इसके पार वोल्टेज ड्रॉप है। इसका परिवर्तन वोल्टेज बिनिंग सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है।
- Reverse Current (IR): VR=5V पर अधिकतम 10 μA। रिवर्स बायस के तहत एक छोटी लीकेज करंट।
- कैपेसिटेंस (C): VF=0V, f=1MHz पर 40 pF (सामान्य)। यह जंक्शन कैपेसिटेंस उच्च-आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों में प्रासंगिक हो सकती है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
Mass production में consistency सुनिश्चित करने के लिए, LEDs को performance bins में वर्गीकृत किया जाता है। LTST-C930TGKT एक three-dimensional binning system का उपयोग करता है।
3.1 Forward Voltage Binning
यूनिट्स को 20mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के आधार पर वर्गीकृत किया गया है। बिन कोड (D7, D8, D9, D10) विशिष्ट वोल्टेज रेंज से मेल खाते हैं, प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±0.1V है। उदाहरण के लिए, एक D8 बिन LED का VF 3.00V से 3.20V के बीच होगा। यह डिजाइनरों को सर्किट्स के लिए मेल खाते वोल्टेज ड्रॉप वाले LED चुनने की अनुमति देता है जहां करंट रेगुलेशन महत्वपूर्ण है, खासकर जब कई LED समानांतर में जुड़े हों।
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग
यह तर्कसंगत रूप से चमक स्थिरता के लिए सबसे महत्वपूर्ण बिन है। बिन (V, W, X, Y) न्यूनतम और अधिकतम ल्यूमिनस इंटेंसिटी मानों को परिभाषित करते हैं, प्रत्येक में ±15% सहनशीलता होती है। उदाहरण के लिए, एक 'W' बिन LED की तीव्रता 1120.0 mcd से 1800.0 mcd के बीच होती है। एक ही तीव्रता बिन से LED का चयन उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिनमें कई संकेतकों में एकसमान चमक की आवश्यकता होती है।
3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
यह बिनिंग रंग संगति सुनिश्चित करती है। बिन (AP, AQ, AR) प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) के लिए सीमाएं परिभाषित करते हैं, जिसकी सहनशीलता ±1 nm की कड़ी सीमा में होती है। उदाहरण के लिए, एक 'AQ' बिन LED का λd 525.0 nm और 530.0 nm के बीच होगा। एक ही तरंगदैर्ध्य बिन से LED का उपयोग करने से किसी उत्पाद में हरे रंग की एक समान छाया की गारंटी होती है।
4. Performance Curve Analysis
While specific graphs are referenced in the datasheet (Fig.1, Fig.6), their implications are standard. The Relative Luminous Intensity vs. Forward Current कर्व निम्न धाराओं पर लगभग रैखिक संबंध दिखाएगा, जो उच्च धाराओं पर दक्षता ड्रूप और तापन के कारण उप-रैखिक की ओर प्रवृत्त होता है। फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट कर्व एक घातीय टर्न-ऑन विशेषता प्रदर्शित करता है, जो संचालन क्षेत्र में स्थिर हो जाता है। रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर curve is crucial; it typically shows a negative temperature coefficient, meaning light output decreases as junction temperature increases. This reinforces the importance of thermal management and current derating. The Spectral Distribution curve (referenced by λP and Δλ) would show a Gaussian-like shape centered around 530nm.
5. Mechanical & Packaging Information
यह डिवाइस एक मानक SMD LED फुटप्रिंट का अनुपालन करता है। डेटाशीट में विस्तृत पैकेज आयाम चित्र (सभी मिमी में) शामिल हैं, जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.10 मिमी है। प्रमुख यांत्रिक विशेषताओं में गुंबद लेंस ज्यामिति और कैथोड पहचान चिह्न शामिल हैं। एक विश्वसनीय सोल्डर फिलेट और रीफ्लो के दौरान उचित संरेखण सुनिश्चित करने के लिए सुझाई गई सोल्डरिंग पैड लेआउट प्रदान की गई है। डिवाइस पर ध्रुवता स्पष्ट रूप से चिह्नित है, आमतौर पर कैथोड साइड पर एक खांचे या हरे बिंदु के साथ, जिसे असेंबली के दौरान रिवर्स कनेक्शन को रोकने के लिए अवश्य देखा जाना चाहिए।
6. Soldering & Assembly Guidelines
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
डेटाशीट दो सुझाई गई इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान करती है: एक मानक SnPb सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए और एक Pb-मुक्त (जैसे, SnAgCu) प्रक्रियाओं के लिए। दोनों प्रोफाइल नियंत्रित रैंप-अप, फ्लक्स को सक्रिय करने और बोर्ड तापमान को समान करने के लिए पर्याप्त प्रीहीट/सोक ज़ोन, लिक्विडस (TAL) से ऊपर एक निर्धारित समय, 260°C से अधिक न होने वाला शिखर तापमान और एक नियंत्रित रैंप-डाउन पर जोर देती हैं। इन प्रोफाइल का पालन करने से एपॉक्सी पैकेज और सेमीकंडक्टर डाई को थर्मल शॉक से बचाया जा सकता है।
6.2 भंडारण और हैंडलिंग
LEDs नमी-संवेदनशील उपकरण हैं। यदि उन्हें उनकी मूल नमी-अवरोधक पैकेजिंग से निकाला जाता है, तो उन्हें एक सप्ताह के भीतर रीफ्लो-सोल्डर किया जाना चाहिए। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, उन्हें एक शुष्क वातावरण (जैसे, डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर या नाइट्रोजन डिसिकेटर) में संग्रहीत किया जाना चाहिए। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में रहते हैं, तो सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर 24 घंटे के लिए बेक-आउट की सिफारिश की जाती है ताकि अवशोषित नमी को दूर किया जा सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।
6.3 सफाई
केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग किया जाना चाहिए। आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (आईपीए) या एथिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। एलईडी को सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे धुंधलापन या दरार पड़ सकती है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
मानक पैकेजिंग 7-इंच व्यास वाली रील पर 1500 टुकड़े है, जिसमें घटक 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई वाहक टेप पर होते हैं। टेप में खाली पॉकेट सील करने के लिए कवर टेप होता है। शेष रीलों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA-481-1-A मानकों का अनुपालन करती है। पार्ट नंबर LTST-C930TGKT स्वयं एक संभावित आंतरिक कोडिंग योजना का अनुसरण करता है, जहां 'LTST' उत्पाद परिवार को दर्शा सकता है, 'C930' विशिष्ट श्रृंखला/पैकेज, 'TG' रंग (हरा) और लेंस प्रकार को इंगित करता है, और 'KT' संभवतः बिनिंग या अन्य वेरिएंट को दर्शाता है।
8. अनुप्रयोग डिज़ाइन सिफारिशें
8.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
महत्वपूर्ण विचार: एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं, वोल्टेज-चालित नहीं। एलईडी को संचालित करने का सबसे विश्वसनीय तरीका एक स्थिर करंट स्रोत का उपयोग करना है। एक साधारण वोल्टेज-चालित सर्किट में, एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला बिल्कुल अनिवार्य हैडेटाशीट दृढ़ता से अनुशंसा करती है कि जब कई इकाइयाँ समानांतर में जुड़ी हों (सर्किट मॉडल A) तो प्रत्येक LED के लिए एक अलग रेसिस्टर का उपयोग किया जाए। कई समानांतर LEDs के लिए एक ही रेसिस्टर (सर्किट मॉडल B) का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि व्यक्तिगत LEDs के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) विशेषता में मामूली भिन्नता से करंट शेयरिंग में महत्वपूर्ण असंतुलन होगा, जिससे असमान चमक और सबसे कम VF वाले LED पर संभावित अत्यधिक दबाव पैदा होगा।
8.2 Electrostatic Discharge (ESD) Protection
LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षति के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली वातावरण में उचित ESD नियंत्रण लागू किए जाने चाहिए: ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स और कार्य सतहों का उपयोग करें, प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेशों को बेअसर करने के लिए आयनकारी उपकरणों का प्रयोग करें, और सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण ठीक से ग्राउंडेड हैं।
8.3 थर्मल मैनेजमेंट
हालांकि शक्ति क्षय कम है (अधिकतम 76mW), एलईडी प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए पीसीबी पैड के माध्यम से प्रभावी हीट सिंकिंग महत्वपूर्ण है। डीरेटिंग कर्व (50°C से ऊपर 0.25 mA/°C) को उन डिज़ाइनों में लागू किया जाना चाहिए जहां एलईडी के आसपास के परिवेश का तापमान अधिक रहने की संभावना है। पीसीबी पर सोल्डर पैड के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करने से ऊष्मा अपव्यय में मदद मिलती है।
9. Technical Comparison & Differentiation
LTST-C930TGKT की प्राथमिक विशिष्टता हरे प्रकाश के लिए एक गुंबद लेंस और InGaN प्रौद्योगिकी के संयोजन में निहित है। फ्लैट-लेंस एलईडी की तुलना में, गुंबद उच्च अक्षीय दीप्त तीव्रता और अधिक नियंत्रित दृश्य कोण प्रदान करता है। ग्रीन के लिए गैलियम फॉस्फाइड (GaP) जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, InGaN काफी अधिक चमक और दक्षता प्रदान करता है। लीड-फ्री (Pb-free) रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ इसकी अनुकूलता इसे आधुनिक, RoHS-अनुपालन इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है।
10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
प्र: क्या मैं इस LED को सीधे 5V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उ: नहीं। आपको एक श्रृंखला में धारा-सीमित रोकनेवाला (resistor) का उपयोग करना चाहिए। 20mA पर 3.2V के एक सामान्य VF के साथ, ओम के नियम (R = (Vsupply - Vf) / If) का उपयोग करते हुए, रोकनेवाला का मान (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohms होगा। एक मानक 91 या 100 Ohm रोकनेवाला उपयुक्त होगा, और इसकी शक्ति रेटिंग कम से कम I^2 * R = (0.02^2)*90 = 0.036W होनी चाहिए, इसलिए एक 1/10W या 1/8W रोकनेवाला पर्याप्त है।
प्र: चमकदार तीव्रता को एक सीमा (710-2000mcd) के रूप में क्यों दिया गया है?
A: यह समग्र विशिष्टता प्रसार है। वास्तविक उत्पादन इकाइयों को सख्त बिन (V, W, X, Y) में वर्गीकृत किया जाता है। आपके डिज़ाइन में सुसंगत चमक के लिए, ऑर्डर करते समय आवश्यक तीव्रता बिन निर्दिष्ट करें।
Q: यदि मैं 20mA की पूर्ण अधिकतम DC अग्र धारा से अधिक हो जाऊं तो क्या होगा?
A: 20mA से ऊपर लगातार संचालन करने से जंक्शन का तापमान सुरक्षित सीमा से अधिक बढ़ जाएगा, जिससे लुमेन मूल्यह्रास (एलईडी समय के साथ मंद हो जाती है) तेज होगा और संभावित रूप से विनाशकारी विफलता हो सकती है। रेटेड मान या उससे कम धारा को सीमित करने के लिए ड्राइव सर्किट को हमेशा डिज़ाइन करें, विशेष रूप से उच्च परिवेश के तापमान पर।
11. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: 10 समान रूप से चमकदार हरे एलईडी के साथ एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
1. सर्किट डिज़ाइन: एक रेगुलेटेड वोल्टेज स्रोत (जैसे, 5V) का उपयोग करें। रखें दस अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्सप्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला लगाएं। कई एलईडी के लिए एक ही रोकनेवाला साझा न करें।
2. घटक चयन: सभी एलईडी इससे ऑर्डर करें समान प्रकाश तीव्रता बिन (उदाहरण के लिए, सभी 'W' बिन) और समान प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन (उदाहरणार्थ, सभी 'AQ' बिन) एकसमान चमक और रंग सुनिश्चित करने के लिए। फॉरवर्ड वोल्टेज बिन यहाँ कम महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रत्येक LED का अपना अलग रेसिस्टर होता है।
3. PCB लेआउट: डेटाशीट से सुझाए गए सोल्डरिंग पैड आयामों का पालन करें। कैथोड/एनोड पैड में एक छोटा थर्मल रिलीफ कनेक्शन शामिल करें यदि वे बड़े कॉपर पाउर से जुड़े हैं, ताकि सोल्डरिंग में सहायता मिल सके।
4. असेंबली: अनुशंसित Pb-free IR रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करें। सुनिश्चित करें कि असेंबली क्षेत्र में ESD नियंत्रण हैं।
5. परिणाम: एक विश्वसनीय, पेशेवर दिखने वाला संकेतक पैनल जिसमें सभी 10 एलईडी में रंग और चमक एक समान है।
12. Operating Principle Introduction
एक एलईडी एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। एक मानक सिलिकॉन डायोड में, यह ऊर्जा मुख्य रूप से ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है। इनगैन जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक में, इस पुनर्संयोजन ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) मिश्र धातुएं इंजीनियरों को इस बैंडगैप को समायोजित करके स्पेक्ट्रम के नीले, हरे और पराबैंगनी भागों में प्रकाश उत्पन्न करने की अनुमति देती हैं। चिप के चारों ओर गुंबद के आकार का एपॉक्सी लेंस उसकी सुरक्षा करता है और प्रकाश उत्पादन को आकार देता है, निष्कर्षण दक्षता में सुधार करता है और दृश्य कोण को परिभाषित करता है।
13. Technology Trends
एलईडी प्रौद्योगिकी का क्षेत्र, विशेष रूप से हरे उत्सर्जन के लिए, निरंतर विकसित हो रहा है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
- बढ़ी हुई दक्षता (लुमेन प्रति वाट): चल रही सामग्री विज्ञान अनुसंधान InGaN एलईडी में "दक्षता गिरावट" को कम करने का लक्ष्य रखता है, विशेष रूप से हरे तरंगदैर्ध्य के लिए, जो ऐतिहासिक रूप से नीले या लाल की तुलना में कम कुशल रहे हैं।
- रंग स्थिरता और बिनिंग: एपिटैक्सियल विकास और निर्माण नियंत्रण में प्रगति अंतर्निहित पैरामीटर वितरण को अधिक सटीक बना रही है, जिससे बिन के भीतर प्रसार कम हो रहा है और व्यापक छंटाई की आवश्यकता कम हो रही है।
- लघुरूपण: छोटे, सघन इलेक्ट्रॉनिक्स की दिशा में प्रयास LED को और भी छोटे पैकेज फुटप्रिंट में बनाए रखते हुए या प्रकाश उत्पादन में सुधार करते हुए आगे बढ़ा रहा है।
- विश्वसनीयता और जीवनकाल: पैकेज सामग्री, डाई अटैच विधियों और फॉस्फर प्रौद्योगिकी (सफेद एलईडी के लिए) में सुधार कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिचालन जीवनकाल और प्रदर्शन को बढ़ा रहे हैं।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, इसका उपयोग उच्च मांग वाले स्थानों जैसे शॉपिंग मॉल, संग्रहालयों में किया जाता है। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम समय के लिए सहन करने योग्य शिखर धारा, जो मंद या चमकने के लिए उपयोग की जाती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की निरंतरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग कंटेंट | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Facilitates driver matching, improves system efficiency. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग संगति की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की एक संगत निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |