विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 विशेषताएँ
- 1.2 अनुप्रयोग
- 2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
- 3.1 Forward Voltage (VF) Binning
- 3.2 Luminous Intensity (IV) Binning
- 3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) बिनिंग
- 4. Performance Curve Analysis
- 4.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic
- 4.2 दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा
- 4.3 तापमान निर्भरता
- 5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न
- 5.3 ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स (Pb-Free प्रक्रिया)
- 6.2 हाथ से सोल्डरिंग
- 6.3 भंडारण और हैंडलिंग
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
- 7.2 पार्ट नंबर व्याख्या
- 8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 8.1 करंट लिमिटिंग
- 8.2 थर्मल मैनेजमेंट
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. संचालन सिद्धांत
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण नारंगी प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया, यह LED उद्योग-मानक 8mm टेप में 7-इंच रील्स पर पैक किया गया है, जो इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका लघु आकार और मजबूत निर्माण विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों में स्थान-सीमित और विश्वसनीयता-केंद्रित अनुप्रयोगों के अनुरूप है।
1.1 विशेषताएँ
- Restriction of Hazardous Substances (RoHS) निर्देशों का अनुपालन।
- उच्च चमकदार दक्षता के लिए एक अल्ट्रा-ब्राइट AlInGaP सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है।
- स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनरी के लिए 7-इंच व्यास के रील पर लपेटी गई 8mm टेप पर पैकेज किया गया है।
- Electronic Industries Alliance (EIA) मानक पैकेज आउटलाइन के अनुरूप है।
- इनपुट लॉजिक स्तर मानक एकीकृत सर्किट (IC) आउटपुट के साथ संगत हैं।
- स्वचालित सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) प्लेसमेंट उपकरण के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- लीड-फ्री (Pb-मुक्त) असेंबली प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल को सहन करता है।
1.2 अनुप्रयोग
LED को विश्वसनीय, कॉम्पैक्ट संकेतन या बैकलाइटिंग की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्राथमिक अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- दूरसंचार उपकरण: राउटर, मॉडेम और हैंडसेट में स्थिति संकेतक।
- कार्यालय स्वचालन: प्रिंटर और स्कैनर में कीपैड, कीबोर्ड और स्टेटस लाइट्स के लिए बैकलाइटिंग।
- Consumer Appliances: घरेलू उपकरणों में पावर, मोड या फ़ंक्शन संकेतक।
- औद्योगिक उपकरण: मशीनरी और नियंत्रण प्रणालियों के लिए पैनल संकेतक।
- Microdisplays & Signage: प्रतीकात्मक संकेतकों या छोटे सूचनात्मक डिस्प्ले के लिए निम्न-स्तरीय प्रकाश व्यवस्था।
2. Technical Parameters: In-Depth Objective Interpretation
निम्नलिखित अनुभाग परिभाषित स्थितियों में डिवाइस की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करते हैं। सभी रेटिंग और विशेषताएँ, जब तक अन्यथा न कहा गया हो, 25°C के परिवेश के तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट की गई हैं।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और सर्किट डिज़ाइन में इससे बचना चाहिए।
- Power Dissipation (Pd): 50 mW. यह वह अधिकतम कुल शक्ति (धारा * अग्र वोल्टेज) है जिसे पैकेज अपनी अधिकतम जंक्शन तापमान सीमा से अधिक हुए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- Peak Forward Current (IFP): 40 mA. यह अधिकतम अनुमेय तात्कालिक अग्र धारा है, जो आमतौर पर थर्मल वृद्धि को प्रबंधित करने के लिए स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत निर्दिष्ट की जाती है।
- Continuous Forward Current (IF): 20 mA. यह निरंतर संचालन के लिए अधिकतम अनुशंसित DC धारा है, जो दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करती है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. इस मान से अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन और डिवाइस फेलियर हो सकता है।
- ऑपरेटिंग तापमान सीमा: -30°C से +85°C. यह वह परिवेश तापमान सीमा है जिसके भीतर डिवाइस को सही ढंग से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +85°C. यह तापमान सीमा गैर-संचालनात्मक भंडारण के लिए है जिसमें गिरावट नहीं होती।
- सोल्डरिंग तापमान: 260°C को 10 सेकंड तक सहन करता है, जो लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता को परिभाषित करता है।
2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
These parameters define the typical performance of the device under normal operating conditions (IF = 5mA, Ta=25°C).
- Luminous Intensity (IV): 8.2 से 28.0 मिलिकैंडेला (mcd). फोटोपिक (मानव आँख) प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके ऑन-एक्सिस पर मापा गया। विस्तृत श्रेणी को बिनिंग सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है।
- दृश्य कोण (2θ1/2): 50 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने ऑन-एक्सिस (0°) मान की आधी हो जाती है, जो बीम प्रसार को परिभाषित करता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): लगभग 611 nm. वह तरंगदैर्ध्य जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अपने अधिकतम पर होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 595 से 610 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख प्रकाश के रंग के रूप में अनुभव करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है। यह रंग विनिर्देशन के लिए मुख्य पैरामीटर है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): लगभग 17 nm. अधिकतम शक्ति के आधे पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
- Forward Voltage (VF): 1.70 से 2.30 V. 5mA की धारा से संचालित होने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप। यह सीमा बिनिंग के माध्यम से भी प्रबंधित की जाती है।
- Reverse Current (IR): अधिकतम 10 μA। वह छोटी सी लीकेज करंट जो अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (5V) लगाने पर प्रवाहित होती है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। इससे डिजाइनर अपने एप्लिकेशन के लिए विशिष्ट वोल्टेज, चमक और रंग की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले पार्ट्स का चयन कर सकते हैं।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिनिंग
बिन 5mA के टेस्ट करंट पर फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज को परिभाषित करते हैं। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर जब कई एलईडी समानांतर में जुड़े हों, ताकि समान करंट शेयरिंग सुनिश्चित हो सके।
- बिन D1: VF = 1.7V से 1.9V
- Bin D2: VF = 1.9V से 2.1V
- Bin D3: VF = 2.1V से 2.3V
- प्रति बिन सहनशीलता: ±0.1V
3.2 Luminous Intensity (IV) बिनिंग
Bins न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश उत्पादन को वर्गीकृत करते हैं, जिससे चमक की आवश्यकताओं के आधार पर चयन किया जा सकता है।
- Bin K: IV = 8.2 mcd से 11.0 mcd
- बिन एल: IV = 11.0 mcd से 18.0 mcd
- बिन एम: IV = 18.0 mcd से 28.0 mcd
- प्रति बिन सहनशीलता: ±15%
3.3 प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) बिनिंग
यह बिनिंग विभिन्न उत्पादन लॉट में रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है, जो मिलान रंगों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
- Bin N: λd = 595 nm to 600 nm
- Bin P: λd = 600 nm to 605 nm
- Bin Q: λd = 605 nm से 610 nm
- प्रति बिन सहनशीलता: ±1 nm
4. Performance Curve Analysis
ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। डेटाशीट में विशिष्ट वक्रों का उल्लेख किया गया है, जबकि सामान्य संबंधों का वर्णन नीचे किया गया है।
4.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic
The forward voltage (VF) एक लघुगणकीय संबंध को आगे की धारा (I) के साथ प्रदर्शित करता है।F). यह गैर-रैखिक रूप से बढ़ता है, बहुत कम धाराओं (चालू वोल्टेज के निकट) पर तेज वृद्धि के साथ और चिप एवं पैकेज के भीतर श्रृंखला प्रतिरोध के कारण उच्च धाराओं पर अधिक रैखिक वृद्धि के साथ। निर्दिष्ट धारा सीमा के भीतर एलईडी संचालन स्थिर V सुनिश्चित करता है।F और इष्टतम दक्षता।
4.2 दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा
प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) एक महत्वपूर्ण सीमा में अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है। हालांकि, बढ़े हुए तापीय प्रभावों और ड्रूप के कारण बहुत अधिक धाराओं पर दक्षता (लुमेन प्रति वाट) कम हो सकती है। चमक, दक्षता और दीर्घायु के संतुलन के लिए डेटाशीट की 5mA की विशिष्ट संचालन स्थिति चुनी गई है।
4.3 तापमान निर्भरता
LED प्रदर्शन तापमान-संवेदी होता है। जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है:
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आमतौर पर कम हो जाता है।
- दी गई धारा के लिए चमकदार तीव्रता कम हो जाती है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य थोड़ा स्थानांतरित हो सकता है (आमतौर पर AlInGaP के लिए लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर)। संचालन तापमान सीमा पर सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखने के लिए PCB डिज़ाइन में उचित तापीय प्रबंधन आवश्यक है।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
5.1 पैकेज आयाम
The device conforms to a standard SMD package outline. Key dimensional tolerances are ±0.1mm unless otherwise specified. The lens is water-clear with a black cap, which enhances contrast by reducing stray light reflection and improving the perceived brightness of the orange emission.
5.2 अनुशंसित PCB लैंड पैटर्न
रिफ्लो के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने के लिए एक सुझाया गया सोल्डर पैड लेआउट प्रदान किया गया है। यह पैटर्न अच्छे सोल्डर वेटिंग, उचित संरेखण और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति को सुविधाजनक बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, साथ ही सोल्डर ब्रिजिंग को कम से कम करता है। असेंबली उपज के लिए इस अनुशंसा का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.3 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड आमतौर पर डिवाइस बॉडी पर चिह्नित होता है, जिसे अक्सर लेंस पर हरे रंग की टिंट, एक खांचे या एक बिंदु द्वारा दर्शाया जाता है। सही सर्किट संचालन सुनिश्चित करने के लिए स्थापना के दौरान सही ध्रुवता का पालन किया जाना चाहिए।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स (Pb-Free प्रक्रिया)
यह डिवाइस लीड-फ्री सोल्डरिंग के लिए योग्य है। एक महत्वपूर्ण पैरामीटर यह है कि पीक बॉडी तापमान 260°C से अधिक न हो और अधिकतम 10 सेकंड तक रहे। एक पूर्ण रीफ्लो प्रोफाइल में शामिल हैं:
- प्री-हीट/रैंप: एक नियंत्रित रैंप जो फ्लक्स को सक्रिय करने और थर्मल शॉक को कम करने के लिए है।
- सोक ज़ोन: आमतौर पर बोर्ड के तापमान को समान करने के लिए 150-200°C तक 120 सेकंड तक।
- रिफ्लो ज़ोन: अधिकतम 260°C का शिखर तापमान, तरल अवस्था से ऊपर समय (TAL) नियंत्रित।
- कूलिंग ज़ोन: सोल्डर जोड़ों को ठोस बनाने के लिए नियंत्रित रैंप-डाउन।
प्रोफाइल विशिष्ट पीसीबी असेंबली के आधार पर विकसित की जानी चाहिए, जो JEDEC मानकों और सोल्डर पेस्ट निर्माता की सिफारिशों का पालन करती हों।
6.2 हाथ से सोल्डरिंग
यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अधिकतम 300°C पर सेट एक तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें। सोल्डर पैड के साथ संपर्क समय प्रति जोड़ 3 सेकंड या उससे कम तक सीमित होना चाहिए, और LED पैकेज या वायर बॉन्ड्स को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इसे केवल एक बार ही किया जाना चाहिए।
6.3 भंडारण और हैंडलिंग
- ESD सावधानियाँ: LEDs इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील होते हैं। इन्हें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स, एंटी-स्टैटिक मैट्स और नियंत्रित वातावरण में हैंडल करें।
- Moisture Sensitivity: The package is rated at Moisture Sensitivity Level (MSL) 3. If the original sealed moisture-barrier bag is opened, components must be subjected to IR reflow within one week (168 hours) of factory conditions (≤30°C/60% RH). For storage beyond this period, bake at 60°C for at least 20 hours before soldering.
- Long-Term Storage: अनओपन्ड बैग्स को ≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए, डेट कोड से एक वर्ष की अनुशंसित शेल्फ लाइफ के साथ।
6.4 सफाई
पोस्ट-सोल्डर सफाई, यदि आवश्यक हो, तो हल्के, अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (IPA) या एथिल अल्कोहल का उपयोग करना चाहिए। इमर्शन कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए होना चाहिए। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायन प्लास्टिक लेंस और पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
The device is supplied in embossed carrier tape with a protective cover tape, wound onto 7-inch (178mm) diameter reels. Standard packaging contains 4000 pieces per reel. For quantities less than a full reel, a minimum pack quantity of 500 pieces is available. The tape and reel dimensions conform to ANSI/EIA-481 standards to ensure compatibility with automated feeders.
7.2 पार्ट नंबर व्याख्या
पार्ट नंबर LTST-C19DKFKT-NB विशिष्ट विशेषताओं को एनकोड करता है:
- LTST: उत्पाद परिवार/श्रृंखला पहचानकर्ता।
- C19DKFKT: पैकेज प्रकार, रंग और प्रदर्शन विशेषताओं को परिभाषित करने वाला आंतरिक कोड।
- NB: प्रत्यय जो अक्सर विशिष्ट बिन संयोजनों या विशेष विकल्पों को दर्शाता है (उदाहरण के लिए, विशिष्ट VF/IV/λd बिन्स)। इस प्रत्यय के लिए सटीक बिन कोड आपूर्तिकर्ता के साथ पुष्टि की जानी चाहिए।
8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
8.1 करंट लिमिटिंग
LED एक करंट-चालित उपकरण है। हमेशा एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला या एक स्थिर-धारा चालक सर्किट का उपयोग करें। रोकनेवाले का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vsupply - VF) / IFअधिकतम V का उपयोग करेंF डेटाशीट (या चयनित बिन) से अधिकतम V का उपयोग करें ताकि आपूर्ति वोल्टेज भिन्नताओं और घटक सहनशीलताओं के साथ भी धारा अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।
8.2 थर्मल मैनेजमेंट
हालांकि शक्ति क्षय कम है, पीसीबी तांबे के पैड के माध्यम से प्रभावी हीट सिंकिंग दीर्घायु बढ़ाती है और स्थिर प्रकाश उत्पादन बनाए रखती है। थर्मल पैड से जुड़े पर्याप्त तांबे के क्षेत्र का उपयोग करें, और बेहतर ऊष्मा प्रसार के लिए आंतरिक या निचली परतों में थर्मल वाया पर विचार करें, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में या अधिकतम धारा के निकट चलाते समय।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
50-डिग्री व्यूइंग एंगल एक विस्तृत बीम प्रदान करता है। अधिक केंद्रित बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस) का उपयोग किया जा सकता है। ब्लैक कैप साइड ग्लेयर को कम करता है, जिससे एलईडी फ्रंट-पैनल संकेतकों के लिए उपयुक्त हो जाता है जहां ऑफ-एक्सिस दृश्यता को कम से कम करने की आवश्यकता होती है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
यह AlInGaP नारंगी LED अन्य तकनीकों की तुलना में विशिष्ट लाभ प्रदान करती है:
- vs. Traditional GaAsP/GaP: AlInGaP समान ड्राइव करंट के लिए काफी अधिक चमकदार दक्षता और चमक प्रदान करता है, जिससे दिए गए प्रकाश आउटपुट के लिए बिजली की खपत कम होती है या दृश्यता अधिक होती है।
- बनाम फॉस्फर-रूपांतरित एलईडी: प्रत्यक्ष-उत्सर्जक AlInGaP एलईडी में आमतौर पर एक संकीर्ण वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (≈17nm) होती है, जो नारंगी दिखने के लिए फ़िल्टर किए गए फॉस्फर-रूपांतरित सफेद एलईडी के व्यापक स्पेक्ट्रा की तुलना में अधिक संतृप्त और शुद्ध नारंगी रंग प्रदान करती है।
- बनाम अन्य पैकेज आकार: मानकीकृत EIA पैकेज उद्योग-मानक PCB फुटप्रिंट और पिक-एंड-प्लेस नोजल के साथ व्यापक संगतता सुनिश्चित करता है, जिससे डिज़ाइन और असेंबली की जटिलता कम होती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?
A: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना सीधे नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज ~1.8V है, इसलिए इसे सीधे 3.3V या 5V से जोड़ने पर अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे LED नष्ट हो जाएगी। हमेशा एक उपयुक्त सीरीज़ रेसिस्टर की गणना करके उसका उपयोग करें।
Q2: ल्यूमिनस इंटेंसिटी (8.2 से 28.0 mcd) में इतना व्यापक परिसर क्यों है?
A: यह सेमीकंडक्टर निर्माण में प्राकृतिक विविधताओं के कारण है। बिनिंग सिस्टम (K, L, M) आपको अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक चमक ग्रेड का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे एक उत्पादन रन के भीतर एकरूपता सुनिश्चित होती है।
Q3: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: पीक वेवलेंथ (λP) प्रकाश स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) CIE कलर कोऑर्डिनेट्स से गणना की जाती है और यह उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करती है जिसे मानव आँख रंग के रूप में अनुभव करती है। λd रंग विनिर्देशन और मिलान के लिए यह अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।
Q4: मैं इस एलईडी को कितनी बार रीफ्लो कर सकता हूँ?
A: डेटाशीट में निर्दिष्ट है कि सोल्डरिंग की स्थिति (260°C for 10 sec) अधिकतम दो बार लागू की जा सकती है। यह संभावित पुनर्कार्य को ध्यान में रखता है। रीफ्लो चक्रों को कम से कम करना सर्वोत्तम अभ्यास है।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक नेटवर्क स्विच के लिए एक स्थिति संकेतक डिजाइन करना।
LED प्रत्येक पोर्ट पर "लिंक सक्रिय" संकेत देगा। डिजाइन 3.3V आपूर्ति रेल का उपयोग करता है।
1. वर्तमान चयन: I चुनेंF = 5mA पर्याप्त चमक और लंबी आयु के लिए।
2. प्रतिरोधक गणना: एक रूढ़िवादी VF 2.3V (डेटाशीट से अधिकतम) मानते हुए, R = (3.3V - 2.3V) / 0.005A = 200Ω. एक मानक 220Ω प्रतिरोधक IF ≈ (3.3-1.8)/220 ≈ 6.8mA प्रदान करेगा, जो अभी भी सुरक्षित है और अच्छी चमक प्रदान करता है।
3. बिनिंग: एक पैनल पर सभी पोर्ट्स के लिए एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, एक सख्त प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन (जैसे, बिन P: 600-605nm) और एक सुसंगत दीप्त तीव्रता बिन (जैसे, बिन L: 11-18mcd) निर्दिष्ट करें।
4. PCB लेआउट: अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग करें। मामूली हीट सिंकिंग के लिए कैथोड पैड को थोड़े बड़े कॉपर पोर से कनेक्ट करें।
5. असेंबली: आईआर रीफ्लो प्रोफाइल दिशानिर्देशों का पालन करें। यदि एलईडी एमएसएल 3 फ्लोर लाइफ से अधिक समय तक उजागर हुई हैं, तो सुनिश्चित करें कि बोर्ड बेक किया गया है।
12. संचालन सिद्धांत
यह एलईडी एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करती है। सक्रिय क्षेत्र एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) से बना है। जब जंक्शन के टर्न-ऑन वोल्टेज से अधिक का फॉरवर्ड बायस वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। यहां, वे विकिरणात्मक रूप से पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, जो इस मामले में नारंगी स्पेक्ट्रम (≈605nm प्रमुख तरंगदैर्ध्य) में है। एपॉक्सी लेंस पैकेज अर्धचालक चिप की सुरक्षा करता है, यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है, और उत्सर्जित प्रकाश पैटर्न को आकार देता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
इस तरह के एसएमडी एलईडी का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रुझानों का हिस्सा है:
- बढ़ी हुई दक्षता: चल रहा पदार्थ विज्ञान अनुसंधान AlInGaP और अन्य यौगिक अर्धचालकों की आंतरिक क्वांटम दक्षता और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार करने का लक्ष्य रखता है, जिससे प्रति वाट अधिक लुमेन प्राप्त होते हैं।
- लघुरूपण: छोटे, सघन इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए प्रेरणा पैकेज आकारों को कम करना जारी रखती है (उदाहरण के लिए, 0603 से 0402 मीट्रिक फुटप्रिंट्स तक), जबकि प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते या सुधारते हुए।
- एकीकरण: रुझानों में रंग मिश्रण के लिए कई एलईडी चिप्स (आरजीबी) को एक ही पैकेज में एकीकृत करना, या "स्मार्ट" प्रकाश समाधानों के लिए नियंत्रण आईसी को एलईडी के साथ संयोजित करना शामिल है।
- विश्वसनीयता और मानकीकरण: ऑटोमोटिव, औद्योगिक और पेशेवर प्रकाश अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने के लिए कठोर गुणवत्ता मानकों, लंबे परिचालन जीवनकाल और मानकीकृत परीक्षण/प्रदर्शन मैट्रिक्स (जैसे, जीवनकाल प्रक्षेपण के लिए TM-21) पर जोर देना।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की संपूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट लिए, अधिक मान सफेदी/ठंडक लिए। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, उदाहरण के लिए, "5-step" | Color consistency metric, छोटे steps का मतलब है अधिक सुसंगत रंग। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता 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. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | 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। |
| Lumen Maintenance | % (उदाहरणार्थ, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Package Type | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | मानक/परीक्षण | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | एलईडी 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 आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |