सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) ग्रेडिंग
- 3.3 रंग टोन (रंग) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current Relationship
- 4.3 Temperature Dependence
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट
- 5.3 ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग पैरामीटर (लीड-फ्री प्रक्रिया)
- 6.2 मैनुअल वेल्डिंग
- 6.3 भंडारण एवं परिचालन की शर्तें
- 6.4 सफाई
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 Part Number Interpretation
- 8. Application Suggestions and Design Considerations
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. वास्तविक उपयोग के उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTW-C19BZDS2-NB की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है, जो एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED लैंप है। यह घटक स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है और सीमित स्थान वाले महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। LED प्रकाश स्रोत के रूप में अल्ट्रा-ब्राइट InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) व्हाइट चिप का उपयोग करता है, जिसे पीले लेंस और काले कैप वाले आवरण में एनकैप्सुलेट किया गया है। यह उत्पाद रिस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंस (RoHS) डायरेक्टिव के अनुरूप है।
1.1 मुख्य लाभ
इस एलईडी के प्रमुख लाभों में इसका अल्ट्रा-थिन प्रोफ़ाइल शामिल है, जो इसे पतले उपकरणों में एकीकृत करना आसान बनाता है। यह 8 मिलीमीटर चौड़ी कैरियर टेप पैकेजिंग में आता है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा जाता है, और आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में उपयोग किए जाने वाले हाई-स्पीड ऑटोमेटेड प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत है। यह डिवाइस इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत होने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है, जो सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी असेंबली की एक मानक प्रक्रिया है। इसकी विद्युत विशेषताएं इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) के साथ संगत हैं, जिससे ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन सरल हो जाता है।
1.2 लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग
यह एलईडी व्यापक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण निर्माताओं के लिए है। इसके मुख्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:
- संचार उपकरण:राउटर, मॉडेम और मोबाइल फोन पर स्थिति संकेतक।
- कार्यालय स्वचालन:लैपटॉप, कैलकुलेटर और कंट्रोल पैनल के कीबोर्ड और बटन बैकलाइट।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और घरेलू उपकरण:पावर स्टेटस लैंप, फ़ंक्शन इंडिकेटर लैंप।
- औद्योगिक उपकरण:पैनल इंडिकेटर लैंप और मशीन स्टेटस लैंप।
- माइक्रो डिस्प्ले और प्रतीक प्रकाश:छोटे पैमाने की सूचना प्रकाश व्यवस्था।
2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
यह खंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत, LED के प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों की विस्तृत और वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमा मूल्यों को परिभाषित करती हैं जो उपकरण को स्थायी क्षति पहुंचा सकते हैं और निरंतर संचालन के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
- शक्ति अपव्यय (Pd):70 mW। यह एलईडी पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
- निरंतर अग्र धारा (IF):20 mA DC। लागू किया जा सकने वाला अधिकतम स्थिर-अवस्था धारा।
- शिखर अग्र धारा:100 mA, केवल स्पंद स्थितियों में अनुमत (1/10 ड्यूटी चक्र, 0.1ms स्पंद चौड़ाई), अत्यधिक ताप से बचने के लिए।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) थ्रेशोल्ड (HBM):2000V. यह मानव शरीर मॉडल रेटिंग इंगित करती है कि डिवाइस में मध्यम ESD संवेदनशीलता है; सही हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करना आवश्यक है।
- ऑपरेटिंग तापमान रेंज:-20°C से +80°C. विश्वसनीय संचालन की गारंटी देने वाला परिवेशी तापमान सीमा।
- भंडारण तापमान सीमा:-30°C से +100°C।
- इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तें:यह 260°C तक की शिखर तापमान को अधिकतम 10 सेकंड के लिए सहन कर सकता है, जो लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रिया का मानक है।
2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ
ये पैरामीटर निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों (सामान्यतः IF = 2mA) के तहत गारंटीकृत हैं।
- Luminous Intensity (Iv):Range from a minimum of 11.0 mcd to a maximum of 45.0 mcd, with a typical value of 28.0 mcd. Intensity measurement is performed using a sensor filtered to match the CIE photopic response curve.
- Viewing Angle (2θ1/2):80 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश की तीव्रता अपने अक्षीय शिखर मान की आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज के प्रसार की सीमा को परिभाषित करता है।
- क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर लगभग (0.31, 0.31)। यह LED के सफेद बिंदु के रंग को परिभाषित करता है। इन निर्देशांकों की सहनशीलता ±0.01 है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):2mA धारा पर, 2.50V से 3.00V के बीच, विशिष्ट मान 2.70V है। यह LED के चालू होने पर इसके सिरों पर पड़ने वाला वोल्टेज पात है।
- Reverse Voltage (VR):5.0V to 9.0V.महत्वपूर्ण नोट:यह पैरामीटर केवल इन्फ्रारेड परीक्षण विशेषता के लिए है। यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
- रिवर्स करंट (IR):5V रिवर्स वोल्टेज लगाने पर, अधिकतम 10 μA होता है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
निर्माण के बाद, LED को सुसंगतता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर वर्गीकृत (ग्रेडिंग) किया जाता है। ग्रेडिंग कोड पैकेजिंग पर अंकित होता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
IF=2mA पर सॉर्ट किया गया। ग्रेड कोड (10, A10, B10, B11, 12) 2.50-2.60V से 2.90-3.00V तक बढ़ते वोल्टेज रेंज को दर्शाते हैं, प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±0.1V है।
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) ग्रेडिंग
IF=2mA पर ग्रेडिंग। ग्रेड कोड L, M, N क्रमशः तीव्रता सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं: 11.0-18.0 mcd, 18.0-28.0 mcd और 28.0-45.0 mcd, प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±15% है।
3.3 रंग टोन (रंग) ग्रेडिंग
CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y) द्वारा IF=2mA पर परिभाषित। ग्रेड कोड S1, S2, S3, S5 डायग्राम पर विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्रों को परिभाषित करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि एक ही ग्रेड के भीतर LED में सुसंगत सफेद प्रकाश रंग हो। निर्देशांक सहनशीलता ±0.01 है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट ग्राफिकल कर्व्स (चित्र 1, चित्र 5) का संदर्भ दिया गया है, लेकिन निम्नलिखित विश्लेषण प्रदान किए गए टेबल डेटा और मानक LED विशेषताओं पर आधारित है।
4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2mA की कम टेस्ट करंट पर निर्दिष्ट है। एक विशिष्ट InGaN LED के लिए, VF करंट के साथ लघुगणकीय संबंध रखता है। अधिकतम निरंतर करंट 20mA पर कार्य करते समय, VF, 2mA पर सूचीबद्ध 2.70V के विशिष्ट मान से अधिक होगा। सही श्रृंखला प्रतिरोध या स्थिर-धारा ड्राइव वोल्टेज की गणना करने के लिए डिजाइनरों को पूर्ण I-V कर्व का संदर्भ लेना या व्युत्पन्न करना चाहिए।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current Relationship
प्रकाश तीव्रता (Iv) अग्र धारा पर अत्यधिक निर्भर करती है। निर्दिष्ट Iv मान 2mA पर मापा गया है। तीव्रता आमतौर पर धारा के साथ अतिरेखीय रूप से बढ़ती है, और उच्च धाराओं पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो सकती है। 20mA की अधिकतम निरंतर धारा रेटिंग इंगित करती है कि उच्च आउटपुट प्राप्त करने के लिए डिवाइस को परीक्षण स्थितियों की तुलना में अधिक मजबूती से संचालित किया जा सकता है, लेकिन इससे बिजली की खपत और जंक्शन तापमान बढ़ जाता है, जो जीवनकाल और रंग स्थिरता को प्रभावित कर सकता है।
4.3 Temperature Dependence
कार्य तापमान सीमा -20°C से +80°C तक है। सभी एलईडी की तरह, इस उपकरण का प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील है। आम तौर पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) तापमान बढ़ने के साथ घटता है (नकारात्मक तापमान गुणांक)। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रकाश उत्पादन (Iv) आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। स्थिर प्रकाश उत्पादन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, पीसीबी का थर्मल प्रबंधन और एलईडी के कार्य वातावरण पर विचार करना महत्वपूर्ण है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
डेटाशीट में विस्तृत आयाम चित्र शामिल हैं। महत्वपूर्ण नोट: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1 मिमी है। भौतिक पैकेज डिज़ाइन EIA मानकों के अनुरूप है, जिससे संगतता सुनिश्चित होती है।
5.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट
रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और सही संरेखण सुनिश्चित करने के लिए सुझाए गए PCB पैड पैटर्न (पैड ज्यामिति) प्रदान किए गए हैं। इस अनुशंसा का पालन करने से अच्छी सोल्डर फ़िलेट और यांत्रिक शक्ति प्राप्त करने में मदद मिलती है।
5.3 ध्रुवीयता पहचान
डेटाशीट ड्राइंग में डिवाइस पर कैथोड और एनोड मार्किंग दर्शाई गई है। असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी का ध्यान रखना आवश्यक है, क्योंकि रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED क्षतिग्रस्त हो सकती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग पैरामीटर (लीड-फ्री प्रक्रिया)
विस्तृत रीफ्लो प्रोफाइल का सुझाव दिया गया है। महत्वपूर्ण पैरामीटर्स में प्रीहीट ज़ोन (150-200°C), प्रीहीट समय (अधिकतम 120 सेकंड), 260°C से अधिक न होने वाला पीक तापमान, और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित शामिल हैं। LED इस प्रोफाइल को अधिकतम दो बार सहन कर सकता है। ध्यान दें कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB असेंबली पर निर्भर करती है; बोर्ड-स्तरीय विशेषता विश्लेषण की सिफारिश की जाती है।
6.2 मैनुअल वेल्डिंग
यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए और सोल्डरिंग का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। यह ऑपरेशन केवल एक बार किया जा सकता है।
6.3 भंडारण एवं परिचालन की शर्तें
ESD रोकथाम उपाय:इस उपकरण का ESD सीमा मान 2000V (HBM) है। स्थैतिक विद्युत निर्वहन से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए, एंटीस्टैटिक कलाई पट्टा का उपयोग करना और ठीक से ग्राउंडेड उपकरण पर काम करना आवश्यक है।
नमी संवेदनशीलता:LED को डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी बैग में पैक किया गया है। मूल सीलबंद बैग खोलने के बाद, घटक की सीमित वर्कशॉप शेल्फ लाइफ (MSL स्तर 3) होती है। एक्सपोजर के एक सप्ताह के भीतत इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सिफारिश की जाती है। यदि लंबे समय तक भंडारण की आवश्यकता हो, तो सोल्डरिंग से पहले कम से कम 20 घंटे के लिए 60°C पर बेक करें या एक सीलबंद शुष्क वातावरण (उदाहरण के लिए, डिसिकेंट या नाइट्रोजन का उपयोग करके) में संग्रहीत करें।
भंडारण वातावरण:बिना खोले पैकेज को ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए। खोले गए पैकेज या घटकों को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित किया जाना चाहिए।
6.4 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायक का उपयोग करें। LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबाना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रसायन पैकेजिंग सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
एलईडी 8 मिमी चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। मानक रील मात्रा 4000 टुकड़े है। शेष ऑर्डर के लिए न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा 500 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481 विनिर्देश के अनुरूप है। कैरियर टेप में घटक पॉकेट को सील करने के लिए कवर टेप लगा होता है।
7.2 Part Number Interpretation
पार्ट नंबर LTW-C19BZDS2-NB में उत्पाद श्रृंखला, रंग और विशिष्ट बिनिंग विकल्पों (संभवतः तीव्रता और रंग के लिए) के बारे में कोडित जानकारी शामिल है। सटीक डिकोडिंग स्वामित्वाधीन है, लेकिन यह पीले लेंस/काले कैप और InGaN व्हाइट लाइट चिप वाले इस विशिष्ट मॉडल की पहचान करता है।
8. Application Suggestions and Design Considerations
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
सबसे सामान्य चालन विधि धारा को सीमित करने के लिए एक साधारण श्रेणीक्रम प्रतिरोधक का उपयोग करना है। प्रतिरोध मान (R) की गणना सूत्र R = (आपूर्ति वोल्टेज - VF) / IF द्वारा की जाती है, जहाँ VF वांछित कार्य धारा (IF) पर अग्र वोल्टेज है। परिवर्तनशील VF या आपूर्ति वोल्टेज की स्थिति में स्थिर धारा प्राप्त करने के लिए, एक स्थिर-धारा चालक (रैखिक या स्विच-मोड) के उपयोग की अनुशंसा की जाती है, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें एकसमान चमक की आवश्यकता होती है।
8.2 थर्मल प्रबंधन
अधिकतम बिजली की खपत 70mW है, विश्वसनीयता के लिए थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए, यह सुनिश्चित करें कि PCB में LED पैड से जुड़े पर्याप्त तांबे का क्षेत्र हो। परिणामी जंक्शन तापमान का मूल्यांकन किए बिना, उच्च परिवेश तापमान पर अधिकतम धारा पर काम करने से बचें।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
80 डिग्री का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत, विसरित बीम प्रदान करता है, जो क्षेत्रीय समान प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता वाले संकेतक लैंप और बैकलाइट के लिए उपयुक्त है। अधिक केंद्रित प्रकाश के लिए, माध्यमिक ऑप्टिक्स (लेंस) की आवश्यकता होती है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
इस LED के अपनी श्रेणी में प्रमुख विभेदक कारकों में शामिल हैं: InGaN व्हाइट चिप का संयोजन (जो कुछ पहलुओं में पुरानी ब्लू चिप प्लस फॉस्फर तकनीक की तुलना में आम तौर पर उच्च दक्षता और बेहतर कलर रेंडरिंग प्रदान करता है), सौंदर्य या ऑप्टिकल फ़िल्टरिंग उद्देश्यों के लिए इसकी विशिष्ट पीला लेंस/काला कैप एनकैप्सुलेशन, और इसकी विस्तृत रंग तथा तीव्रता स्थिरता ग्रेडिंग संरचना। 70mW की पावर रेटिंग और 20mA की करंट क्षमता छोटे SMD LED के लिए मानक है, जो इसे सामान्य संकेतक उपयोग के लिए स्थित करती है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 3.3V लॉजिक लेवल से ड्राइव कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, आप कर सकते हैं। 2mA पर इसका विशिष्ट VF 2.7V है, इसलिए 3.3V पावर स्रोत के साथ एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला (सीरीज़ रेज़िस्टर) का उपयोग किया जा सकता है। अपनी वांछित ऑपरेटिंग करंट के आधार पर रोकनेवाले के मान की गणना करें।
प्रश्न: Iv ग्रेड (L, M, N) के बीच क्या अंतर है?
उत्तर: वे गारंटीकृत न्यूनतम प्रकाश उत्पादन के विभिन्न स्तरों का प्रतिनिधित्व करते हैं। ग्रेड N उच्चतम तीव्रता (28-45 mcd) प्रदान करता है, जबकि ग्रेड L सबसे कम (11-18 mcd) है। कृपया अपने एप्लिकेशन की चमक आवश्यकताओं के आधार पर चयन करें।
प्रश्न: क्या रिवर्स प्रोटेक्शन डायोड की आवश्यकता है?
उत्तर: हालांकि एलईडी छोटी रिवर्स करंट (5V पर अधिकतम 10 μA) को सहन कर सकती है, यह रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है। उन सर्किटों में जहां रिवर्स वोल्टेज संभव हो (जैसे, एसी कपल्ड, इंडक्टिव लोड), एलईडी के समानांतर एक बाहरी प्रोटेक्शन डायोड (कैथोड से एनोड) लगाने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
प्रश्न: ह्यू बिनिंग निर्देशांक की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: S1, S2, S3, S5 बिन CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर क्षेत्रों को परिभाषित करते हैं। एक ही बिन के भीतर की एलईडी दृश्यत: समान सफेद प्रकाश रंग की होगी। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां कई एलईडी के बीच रंग मिलान महत्वपूर्ण है, सख्त ह्यू बिनिंग निर्दिष्ट करना आवश्यक है।
11. वास्तविक उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: उपभोक्ता-ग्रेड राउटर के लिए स्टेटस इंडिकेटर लाइट डिजाइन करना।
LED को "पावर ऑन" और "नेटवर्क गतिविधि" का संकेत देना है। आमतौर पर स्थिर हरी रोशनी पावर के लिए उपयोग की जाती है, लेकिन यह सफेद LED रंगीन डिफ्यूज़र के पीछे, या आधुनिक सफेद रंग की सौंदर्य डिजाइन के लिए इस्तेमाल की जा सकती है।
डिजाइन चरण:
1. ड्राइवर सर्किट:राउटर के 3.3V पावर रेल का उपयोग करें। अच्छी दृश्यता और अत्यधिक बिजली खपत से बचने के लिए 10mA का ऑपरेटिंग करंट सेट करें। VF को 2.8V (रूढ़िवादी अनुमान) मानते हुए, श्रृंखला अवरोधक की गणना करें: R = (3.3V - 2.8V) / 0.01A = 50 ओम। मानक 51 ओम अवरोधक का उपयोग करें।
2. थर्मल प्रबंधन:पावर डिसिपेशन: Pd = VF * IF = 2.8V * 0.01A = 28mW, जो 70mW की अधिकतम सीमा से काफी कम है।
3. PCB लेआउट:डेटाशीट में अनुशंसित पैड लेआउट का पालन करें। थर्मल प्रबंधन में सहायता के लिए पैड के चारों ओर थोड़ी कॉपर फ़ॉयल जोड़ें।
4. घटक चयन:पर्याप्त चमक प्राप्त करने के लिए M या N बिन ऑर्डर करें। यदि विभिन्न राउटर मॉडल पर कई इकाइयों का उपयोग कर रहे हैं, तो रंग मिलान सुनिश्चित करने के लिए एक समान टोन बिन (जैसे S2) निर्दिष्ट करें।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह LED एक अर्धचालक चिप पर आधारित है जो InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) से बना है। जब इस सामग्री के p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करते हैं। InGaN परत की विशिष्ट संरचना को नीला या निकट-पराबैंगनी स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, यह प्राथमिक उत्सर्जन पैकेज के अंदर एक फॉस्फर कोटिंग के साथ संयुक्त होता है। फॉस्फर कुछ नीले प्रकाश को अवशोषित करता है और लंबी तरंगदैर्ध्य (पीला, लाल प्रकाश) पर पुनः उत्सर्जित करता है, जो शेष नीले प्रकाश के साथ मिलकर सफेद दृश्य धारणा उत्पन्न करता है। एक पीला लेंस स्पेक्ट्रम आउटपुट को और बदल सकता है या विसरण प्रदान कर सकता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
InGaN-आधारित सफेद एलईडी ने ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व किया है। इस घटक से संबंधित प्रमुख उद्योग रुझानों में शामिल हैं:
दक्षता वृद्धि:निरंतर सामग्री विज्ञान अनुसंधान चिप की आंतरिक क्वांटम दक्षता (IQE) और फॉस्फर के रूपांतरण दक्षता को बढ़ाने पर केंद्रित है, जिससे उच्च लुमेन प्रति वाट (lm/W) प्राप्त किया जा सके।
रंग गुणवत्ता:रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) में सुधार के लिए बहु-फॉस्फर मिश्रण और नई फॉस्फर सामग्री विकसित की जा रही हैं, ताकि सफेद प्रकाश अधिक प्राकृतिक दिखे।
लघुरूपण:पतले और छोटे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों की मांग लगातार एलईडी को छोटे फुटप्रिंट और निम्न प्रोफाइल की ओर विकसित कर रही है, जैसा कि इस उपकरण की "अल्ट्रा-थिन" विशेषता से प्रदर्शित होता है।
विश्वसनीयता एवं जीवनकाल:पैकेजिंग सामग्री और थर्मल प्रबंधन में सुधार SMD LED के कार्य जीवन को बढ़ा रहे हैं, जिससे ये अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो रहे हैं। इस विशिष्टता पत्र में विस्तृत भंडारण और संचालन दिशानिर्देश उद्योग की आपूर्ति श्रृंखला के माध्यम से विश्वसनीयता बनाए रखने पर ध्यान को दर्शाते हैं।
LED विशिष्टता 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 प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "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 माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तु के वास्तविक रंग को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग 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 higher color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| 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 | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | 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" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल 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 ब्रेकडाउन हो 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 इम्यूनिटी (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 उपायों का पालन आवश्यक है, 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) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (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 रोशनी 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। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | 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 प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता 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 उत्सर्जन 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। | यह 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 समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह के 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 | निरंतर तापमान परिस्थितियों में 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 जीवन 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 | 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। |