सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.2 Luminous Intensity Binning
- 3.3 Dominant Wavelength Binning
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध वक्र (I-V कर्व)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
- 4.3 तापमान विशेषता
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 अनुशंसित PCB पैड पैटर्न
- 5.3 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग (यदि आवश्यक हो)
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 टेप और रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10.1 क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?
- 10.2 प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी व्यापक (90-280 mcd) क्यों है?
- 10.3 यदि इस LED को दो बार से अधिक बार सोल्डर किया जाए तो क्या होगा?
- 10.4 यदि पैकेजिंग बैग एक सप्ताह से खुला हुआ है, तो क्या हमेशा बेकिंग की आवश्यकता होती है?
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च चमक, माइक्रो सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण उद्योग-मानक 0603 पैकेज आकार का उपयोग करता है और स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। इसका सघन आकार इसे सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों, जहाँ विश्वसनीय स्थिति संकेत या बैकलाइटिंग की आवश्यकता होती है, के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस LED के प्रमुख लाभों में उच्च मात्रा वाली स्वचालित प्लेसमेंट मशीनों और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता शामिल है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में मानक प्रक्रियाएं हैं। यह अल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करके निर्मित है, जो कुशल, चमकीली नारंगी रोशनी उत्पन्न करने के लिए जानी जाती है। यह उपकरण प्रासंगिक पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन करता है।
इसके लक्षित अनुप्रयोगों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के व्यापक क्षेत्र शामिल हैं, जैसे कि दूरसंचार उपकरण (जैसे मोबाइल फोन), पोर्टेबल कंप्यूटिंग डिवाइस, नेटवर्क हार्डवेयर, घरेलू उपकरण और इनडोर साइनेज या डिस्प्ले बैकलाइटिंग। इसका प्राथमिक कार्य स्टेटस इंडिकेटर या कम चमक वाले प्रकाश स्रोत के रूप में कार्य करना है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
यह खंड डिवाइस की पूर्ण सीमाओं और कार्यशील विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करता है। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये सामान्य संचालन स्थितियाँ नहीं हैं।
- शक्ति अपव्यय (Pd):72 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे डिवाइस अपनी तापीय सीमा से अधिक हुए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- शिखर अग्र धारा (IF(PEAK)):80 mA. यह धारा केवल अत्यंत कम अवधि के स्पंदन (ड्यूटी साइकिल 1/10, स्पंदन चौड़ाई 0.1ms) की स्थिति में अनुमत है, उदाहरण के लिए परीक्षण के दौरान।
- निरंतर अग्र धारा (IF):30 mA DC। यह निरंतर संचालन के लिए अधिकतम अनुशंसित धारा है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। इस सीमा से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से तत्काल ब्रेकडाउन हो सकता है। यह डिवाइस रिवर्स बायस संचालन के लिए उपयुक्त नहीं है।
- ऑपरेटिंग तापमान रेंज (Topr):-40°C से +85°C। यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस परिवेश के तापमान की इस सीमा में सामान्य रूप से कार्य करता है।
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-40°C से +100°C तक। इस सीमा के भीतर भंडारण करने पर डिवाइस के प्रदर्शन में गिरावट नहीं होगी।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) के तहत मापे गए हैं, जो डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- प्रकाश तीव्रता (IV):90.0 - 280.0 mcd (मिलिकैंडेला)। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए प्रकाश उत्पादन की चमक को मापने का एक मापदंड है। विस्तृत श्रेणी को एक ग्रेडिंग प्रणाली के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):110 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश की तीव्रता अपने अक्षीय (LED के ठीक सामने) मापे गए मान की आधी हो जाती है। 110° का कोण एक विस्तृत प्रकाश पैटर्न को दर्शाता है।
- पीक एमिशन वेवलेंथ (λP):611 nm (टाइपिकल)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट सबसे अधिक होता है।
- डोमिनेंट वेवलेंथ (λd):600 - 612 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो प्रकाश के अनुभव किए गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है, जो क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है। यह रंग छँटाई के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):17 nm (टिपिकल)। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है, जो उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की उसकी अधिकतम शक्ति के आधे बिंदु पर चौड़ाई को मापता है। एक छोटा मान प्रकाश स्रोत की बेहतर मोनोक्रोमैटिसिटी को दर्शाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):1.8 - 2.4 V। यह 20mA टेस्ट करंट ड्राइव के तहत LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह करंट और तापमान के साथ बदलता है।
- रिवर्स करंट (IR):10 μA (अधिकतम), VR=5V की स्थिति में। यह डिवाइस के अधिकतम रेटेड मूल्यों के भीतर रिवर्स बायस होने पर प्रवाहित होने वाली छोटी लीकेज करंट है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है। इससे डिजाइनर विशिष्ट चमक, रंग और वोल्टेज आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उपकरणों का चयन कर सकते हैं।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
IF= 20mA की स्थिति में मापा गया। प्रत्येक रेंज की सहनशीलता ±0.1V है।
- रेंज D2:1.8V (न्यूनतम) से 2.0V (अधिकतम)
- रेंज D3:2.0V (न्यूनतम) से 2.2V (अधिकतम)
- गियर D4:2.2V (न्यूनतम) से 2.4V (अधिकतम)
3.2 Luminous Intensity Binning
IF= 20mA की स्थिति में मापा गया, इकाई mcd (मिलिकैंडेला) है। प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±11% है।
- ग्रेड Q2:90 mcd (न्यूनतम) से 112 mcd (अधिकतम)
- रेंज R1:112 mcd (न्यूनतम) से 140 mcd (अधिकतम)
- रेंज R2:140 mcd (न्यूनतम) से 180 mcd (अधिकतम)
- गियर S1:180 mcd (न्यूनतम) से 220 mcd (अधिकतम)
- गियर S2:220 mcd (न्यूनतम) से 280 mcd (अधिकतम)
3.3 Dominant Wavelength Binning
IF= 20mA की स्थिति में मापा गया, इकाई नैनोमीटर (nm) है। प्रत्येक स्तर की सहनशीलता ±1 nm है।
- स्तर P:600 nm (न्यूनतम) से 603 nm (अधिकतम)
- स्तर Q:603 nm (न्यूनतम) से 606 nm (अधिकतम)
- गियर R:606 nm (न्यूनतम) से 609 nm (अधिकतम)
- गियर S:609 nm (न्यूनतम) से 612 nm (अधिकतम)
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि स्रोत दस्तावेज़ में विशिष्ट ग्राफिकल डेटा का उल्लेख किया गया है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के विशिष्ट प्रदर्शन वक्र डिज़ाइन में महत्वपूर्ण संबंधों को दर्शाते हैं।
4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध वक्र (I-V कर्व)
I-V कर्व गैर-रैखिक है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) यह धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन इसमें तापमान गुणांक होता है – VFयह आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। इसे निरंतर धारा ड्राइव डिजाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
एक काफी बड़ी सीमा में, प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) अग्र धारा के लगभग समानुपाती होता है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धारा पर, गर्मी बढ़ने के कारण दक्षता कम हो सकती है। अनुशंसित मान 20mA या उससे कम पर कार्य करना इष्टतम दक्षता और जीवनकाल सुनिश्चित करता है।
4.3 तापमान विशेषता
LED प्रदर्शन तापमान पर निर्भर करता है। चमकदार तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य भी तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो सकता है, जो विशेष रूप से सटीक अनुप्रयोगों में, माना गया रंग को प्रभावित करता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions
यह उपकरण EIA मानक 0603 पैकेज आयाम के अनुरूप है। मुख्य आयाम (मिलीमीटर में) लगभग हैं: लंबाई 1.6mm, चौड़ाई 0.8mm, ऊंचाई 0.6mm। सहनशीलता आमतौर पर ±0.1mm होती है। लेंस पानी जैसा सफेद है, और नारंगी प्रकाश आंतरिक AlInGaP सेमीकंडक्टर चिप द्वारा उत्पन्न होता है।
5.2 अनुशंसित PCB पैड पैटर्न
इन्फ्रारेड या वाष्प चरण रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले पैड पैटर्न प्रदान किए गए हैं। यह पैटर्न अच्छे सोल्डर जोड़ों के निर्माण, रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान स्व-संरेखण और एक विश्वसनीय यांत्रिक कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। टॉम्बस्टोनिंग या खराब सोल्डर जोड़ों को रोकने के लिए अनुशंसित पैड ज्यामिति का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.3 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड आमतौर पर डिवाइस पर चिह्नित होता है, जिसे आमतौर पर पैकेज के संबंधित पक्ष पर हरे रंग के रंग या छोटे खांचे द्वारा पहचाना जाता है। पीसीबी सिल्क स्क्रीन और पैड पैटर्न को गलत प्लेसमेंट को रोकने के लिए ध्रुवीयता को स्पष्ट रूप से इंगित करना चाहिए।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर
यह डिवाइस लीड-फ्री (Pb-free) इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। J-STD-020B के अनुरूप अनुशंसित तापमान प्रोफाइल का संदर्भ लिया गया है। प्रमुख पैरामीटर्स में शामिल हैं:
- प्रीहीट ज़ोन:150-200°C
- प्रीहीटिंग समय:अधिकतम 120 सेकंड।
- शिखर तापमान:अधिकतम 260°C.
- लिक्विडस से ऊपर का समय:सोल्डर पेस्ट निर्माता विनिर्देशों का पालन करने की सिफारिश की जाती है।
- अधिकतम सोल्डरिंग चक्र:दो बार।
6.2 हैंड सोल्डरिंग (यदि आवश्यक हो)
यदि हस्त द्वारा वेल्डिंग करनी हो, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- सोल्डरिंग आयरन का तापमान:अधिकतम 300°C.
- वेल्डिंग समय:प्रत्येक पैड के लिए अधिकतम 3 सेकंड.
- सीमा:केवल एक वेल्डिंग चक्र की अनुमति है। अत्यधिक गर्मी आंतरिक चिप या प्लास्टिक पैकेजिंग को नुकसान पहुंचा सकती है।
6.3 भंडारण की शर्तें
LED एक नमी-संवेदनशील उपकरण (MSD) है।
- सील बैग:≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित करें। बैग सील करने की तारीख के एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
- खोला गया बैग/एक्सपोजर वातावरण:≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित करें। पर्यावरणीय हवा के संपर्क में आने के बाद 168 घंटे (7 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
- लंबे समय तक संपर्क:यदि संपर्क का समय 168 घंटे से अधिक है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक करने की आवश्यकता होती है।
6.4 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल स्वीकृत अल्कोहल सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) या एथेनॉल का उपयोग करें। सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोएं। अपघर्षक या अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग एनकैप्सुलेशन सामग्री या लेंस को नुकसान पहुंचा सकता है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 टेप और रील विनिर्देश
यह उपकरण 8mm चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप में पैक किया गया है, जो 7 इंच (178mm) व्यास की रील पर लपेटा गया है। यह पैकेजिंग मानक स्वचालित SMD असेंबली उपकरणों के साथ संगत है।
- प्रति रील मात्रा:4000 पीस।
- टेल एमओक्यू (MOQ):500 पीस।
- कवर टेप:खाली घटक जेब शीर्ष कवर टेप से सील की जाती है।
- Missing Component:Specifications के अनुसार, अधिकतम दो लगातार घटकों के गायब होने की अनुमति है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
LED एक करंट-चालित उपकरण है। विश्वसनीय संचालन और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से कई एलईडी का उपयोग करते समय, प्रत्येक एलईडी या प्रत्येक समानांतर एलईडी शाखा में एक करंट-सीमित रोकनेवाला श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए। बिना करंट नियंत्रण के सीधे वोल्टेज स्रोत से एलईडी चलाने की सिफारिश नहीं की जाती है, क्योंकि इससे प्रदर्शन में असंगति और संभावित उपकरण विफलता हो सकती है। श्रृंखला रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF, जिसमें VFLED का फॉरवर्ड वोल्टेज है आवश्यक करंट IF.
पर।
- 8.2 डिज़ाइन विचारथर्मल प्रबंधन:
- कम बिजली की खपत के बावजूद, पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र या हीट सिंक डिज़ाइन सुनिश्चित करने से कम जंक्शन तापमान बनाए रखने में मदद मिलती है, जिससे प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल बना रहता है।करंट डी-रेटिंग:
- उच्च परिवेश तापमान (+85°C के करीब) पर काम करने के लिए, आंतरिक ताप को कम करने के लिए फॉरवर्ड करंट को कम करने पर विचार किया जाना चाहिए।ESD सुरक्षा:
यद्यपि इसे स्पष्ट रूप से अत्यधिक संवेदनशील के रूप में निर्दिष्ट नहीं किया गया है, लेकिन असेंबली और संचालन प्रक्रियाओं के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
पुरानी तकनीकों जैसे गैलियम फॉस्फाइड (GaP) की तुलना में, AlInGaP LED नारंगी और लाल प्रकाश में काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और चमक प्रदान करता है। 0603 पैकेजिंग लघुकरण और आसान हैंडलिंग/निर्माण के बीच संतुलन का प्रतिनिधित्व करती है। छोटे पैकेज (जैसे 0402) मौजूद हैं, लेकिन कुछ असेंबली लाइनों के लिए अधिक चुनौतीपूर्ण हो सकते हैं और उनकी तापीय विशेषताएं थोड़ी भिन्न होती हैं। 110 डिग्री का चौड़ा देखने का कोण उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें व्यापक दृश्यता की आवश्यकता होती है, जो केंद्रित प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किए जाने वाले संकीर्ण कोण वाले LED के विपरीत है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
10.1 क्या मैं इस LED को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?
हाँ, 30mA अधिकतम रेटेड निरंतर DC फॉरवर्ड करंट है। हालाँकि, सर्वोत्तम जीवनकाल प्राप्त करने और एप्लिकेशन में संभावित ताप वृद्धि को ध्यान में रखते हुए, कम करंट (जैसे 20mA) पर डिज़ाइन करना एक सामान्य अभ्यास है और सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है।
10.2 प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी व्यापक (90-280 mcd) क्यों है?
यह सीमा सभी उत्पादों के कुल वितरण को दर्शाती है। उपकरणों को विशिष्ट तीव्रता ग्रेड (Q2, R1, R2, S1, S2) में वर्गीकृत किया जाता है। डिजाइनर अपने उत्पाद में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक ग्रेड कोड निर्दिष्ट कर सकते हैं। यदि विशिष्ट चमक महत्वपूर्ण है, तो S1 या S2 ग्रेड निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।
10.3 यदि इस LED को दो बार से अधिक बार सोल्डर किया जाए तो क्या होगा?
अधिकतम अनुशंसित सोल्डरिंग चक्रों (दो रिफ्लो सोल्डरिंग, एक हैंड सोल्डरिंग) से अधिक होने पर डिवाइस संचयी थर्मल स्ट्रेस के अधीन हो जाता है। इससे आंतरिक बॉन्डिंग वायर का क्षरण, सेमीकंडक्टर चिप को क्षति, या प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन में डिलैमिनेशन हो सकता है, जिससे प्रारंभिक विफलता या विश्वसनीयता में कमी आ सकती है।
10.4 यदि पैकेजिंग बैग एक सप्ताह से खुला हुआ है, तो क्या हमेशा बेकिंग की आवश्यकता होती है?
हाँ। 168 घंटे (7 दिन) की फ्लोर लाइफ नमी-संवेदनशील डिवाइसों के लिए एक महत्वपूर्ण दिशानिर्देश है। यदि घटक इस अवधि से अधिक समय तक पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में रहा है और उचित शुष्क भंडारण (जैसे डिसिकेटर में) नहीं किया गया है, तो अवशोषित नमी को दूर करने और उच्च तापमान रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान भाप के दबाव से होने वाली क्षति को रोकने के लिए अनिवार्य बेकिंग (60°C, 48 घंटे) की जानी चाहिए।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडीपरिदृश्य:
एक नेटवर्क राउटर के लिए पांच समान नारंगी एलईडी संकेतकों वाला एक स्टेटस इंडिकेशन पैनल डिज़ाइन करें।
- डिज़ाइन चरण:पैरामीटर चयन:
- स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए ग्रेड कोड का चयन करें। उदाहरण के लिए, मुख्य तरंगदैर्ध्य ग्रेड R (606-609nm) और ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड S1 (180-220 mcd) निर्दिष्ट करें, ताकि रंग और चमक एकसमान रहे।सर्किट डिज़ाइन:Fराउटर का आंतरिक लॉजिक पावर सप्लाई 3.3V है। विशिष्ट VFमान 2.1V (ग्रेड D3 से) और लक्ष्य I
- मान 20mA का उपयोग करके, श्रृंखला प्रतिरोध की गणना करें: R = (3.3V - 2.1V) / 0.020A = 60 ओम। एक मानक 62 ओम प्रतिरोधक का उपयोग किया जाएगा।PCB लेआउट:
- अनुशंसित पैड पैटर्न का उपयोग करें। पाँच एलईडी को एक समान दिशा में रखें। सिल्क स्क्रीन पर स्पष्ट ध्रुवीयता चिह्न शामिल करें।असेंबली:
- सुनिश्चित करें कि नमी-रोधी बैग खोलने के 168 घंटों के भीतर LED का उपयोग किया जाए, या उचित बेकिंग की गई हो। अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल का पालन करें।परिणाम:
पांच रंग और चमक में दृष्टिगत रूप से मेल खाते संकेतक, अंतिम उपयोगकर्ता को स्पष्ट स्थिति जानकारी प्रदान करते हैं।
12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) एक अर्धचालक p-n जंक्शन उपकरण है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र (सक्रिय परत) में अंतःक्षिप्त होते हैं। जब ये वाहक (इलेक्ट्रॉन और होल) पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा मुक्त होती है। LED में, यह ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय परत में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। इस नारंगी LED के लिए, सामग्री एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) है, जिसका बैंडगैप दृश्यमान स्पेक्ट्रम के नारंगी/लाल भाग में प्रकाश से संबंधित है। एक पारदर्शी एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप की सुरक्षा के लिए और प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने के लिए उपयोग किया जाता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत 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 प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (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 पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह टूट सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक 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 के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन डिप्रिसिएशन और कलर शिफ्ट होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (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। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material performance degradation | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग 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 उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी व्यवस्था, उलटी व्यवस्था (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | Flip Chip में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती 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 | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहित करें, 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 | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग की असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 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 करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy Efficiency Certification | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |