सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.3 ऊष्मीय विचार
- 3. बिनिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिनिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) बिनिंग
- 3.3 रंग टोन (क्रोमैटिसिटी) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता
- 5.2 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 सफाई
- 6.4 भंडारण एवं संचालन
- 7. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
- 7.2 PCB लेआउट और थर्मल प्रबंधन
- 7.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 9. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
- 10. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 11. तकनीकी रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन मुख्य संकेतक
- दो, विद्युत मापदंड
- तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTW-C171DC-KO एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी लैंप है जो स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। यह माइक्रो एलईडी श्रृंखला से संबंधित है और विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सीमित स्थान वाले अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
इस एलईडी में कई प्रमुख लाभ हैं जो इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक निर्माण के लिए उपयुक्त बनाते हैं। इसकी मुख्य विशेषताओं में RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन शामिल है, जो अंतरराष्ट्रीय पर्यावरणीय मानकों को पूरा करने को सुनिश्चित करता है। यह उपकरण अल्ट्रा-ब्राइट InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) व्हाइट चिप का उपयोग करता है, जो अपनी उच्च दक्षता और अच्छे रंग प्रतिपादन के लिए जाना जाता है। पैकेजिंग EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक के अनुरूप 8mm कैरियर टेप का उपयोग करती है, जो 7 इंच व्यास के रील पर लपेटी जाती है, जो उच्च-मात्रा उत्पादन में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले उच्च-गति स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता की सुविधा प्रदान करती है। इसके अतिरिक्त, यह घटक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है, जो PCB पर SMD घटकों को असेंबल करने की एक मानक प्रक्रिया है।
इस एलईडी का लक्षित अनुप्रयोग काफी व्यापक है, जो इसकी बहुमुखी प्रकृति को दर्शाता है। यह संचार उपकरणों, ऑफिस ऑटोमेशन उपकरणों, घरेलू उपकरणों और विभिन्न प्रकार के औद्योगिक उपकरणों के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है। विशिष्ट उपयोग के मामलों में कीबोर्ड और बटन बैकलाइटिंग, स्टेटस इंडिकेटर, माइक्रो डिस्प्ले में एकीकरण, और ऐसे सिग्नल या प्रतीक प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोग शामिल हैं जिन्हें स्पष्ट, चमकदार प्रकाश बिंदुओं की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
यह खंड LTW-C171DC-KO एलईडी के लिए निर्दिष्ट विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन सीमा मूल्यों को परिभाषित करती है जिनके परिणामस्वरूप उपकरण की स्थायी क्षति हो सकती है। ये रेटिंग 25°C के परिवेश के तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं। अधिकतम शक्ति अपव्यय 108 मिलीवाट (mW) है। निरंतर संचालन स्थितियों के तहत, डीसी फॉरवर्ड करंट 30 mA से अधिक नहीं होना चाहिए। पल्स ऑपरेशन के लिए, 100 mA का पीक फॉरवर्ड करंट अनुमत है, लेकिन केवल विशिष्ट शर्तों के तहत: 1/10 की ड्यूटी साइकिल और 0.1 मिलीसेकंड की पल्स चौड़ाई। इन करंट सीमाओं से अधिक होने पर एलईडी की आंतरिक संरचना में तेजी से गिरावट आएगी और इसके कार्यशील जीवनकाल में उल्लेखनीय कमी आएगी।
उपकरण का संचालन तापमान सीमा -20°C से +80°C तक है। यह वह परिवेश तापमान स्थिति को परिभाषित करता है जिस पर एलईडी के सामान्य संचालन की गारंटी है। भंडारण तापमान सीमा अधिक व्यापक है, -40°C से +85°C तक, जो गैर-संचालन अवधि के दौरान की स्थितियों को दर्शाता है। असेंबली के लिए एक महत्वपूर्ण रेटिंग इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति है, जिसे अधिकतम 10 सेकंड के लिए 260°C का सामना करने के लिए निर्दिष्ट किया गया है। यह पैरामीटर यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान एलईडी क्षतिग्रस्त न हो।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
विशिष्ट संचालन विशेषताएँ Ta=25°C, फॉरवर्ड करंट (IF) 20 mA (मानक परीक्षण स्थितियाँ) पर मापी गई हैं। इस उत्पाद की ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) बहुत व्यापक है, न्यूनतम 710.0 मिलीकैंडेला (mcd) से लेकर अधिकतम 1800.0 mcd तक। किसी विशिष्ट यूनिट का वास्तविक मान उसके बिनिंग ग्रेड (धारा 3 देखें) पर निर्भर करता है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2) 130 डिग्री है, जो एक बहुत ही चौड़ा कोण है। इसका अर्थ है कि LED एक चौड़े शंक्वाकार क्षेत्र में प्रकाश उत्सर्जित करता है, जिससे यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है जिन्हें फोकस्ड बीम के बजाय व्यापक क्षेत्र प्रकाशन की आवश्यकता होती है।
20mA करंट पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) की विशिष्ट सीमा 2.80 वोल्ट से 3.40 वोल्ट तक है। क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स CIE 1931 कलर स्पेस में सफेद प्रकाश के कलर पॉइंट को परिभाषित करते हैं, जो विशिष्ट स्थितियों में x=0.2646 और y=0.2480 है। ध्यान दें कि ये माप निर्दिष्ट टेस्टर CAS140B के लिए हैं, और क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स पर ±0.01 का सहनशीलता लागू की जानी चाहिए। रिवर्स करंट (IR) को रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर अधिकतम 10 माइक्रोएम्पियर निर्दिष्ट किया गया है। डेटाशीट स्पष्ट रूप से चेतावनी देती है कि यह रिवर्स वोल्टेज स्थिति केवल IR परीक्षण के लिए है, और यह उपकरण वास्तविक सर्किट में रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
2.3 ऊष्मीय विचार
हालांकि एक अलग थर्मल विशेषताओं के खंड में विस्तार से वर्णित नहीं है, लेकिन प्रमुख थर्मल पैरामीटर रेटिंग्स में शामिल हैं। 108 mW की अधिकतम पावर डिसिपेशन एक सीधी थर्मल सीमा है। इससे अधिक होने पर जंक्शन तापमान में अत्यधिक वृद्धि होगी। -20°C से +80°C का कार्यशील तापमान सीमा भी एक पर्यावरणीय थर्मल बाधा है। उचित PCB लेआउट, जिसमें हीट सिंकिंग के लिए पर्याप्त कॉपर क्षेत्र शामिल है, LED जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर जब अधिकतम फॉरवर्ड करंट या उसके करीब संचालित किया जा रहा हो। उच्च जंक्शन तापमान ल्यूमिनस फ्लक्स क्षय को तेज करता है और संभावित रूप से LED के जीवनकाल को काफी कम कर सकता है।
3. बिनिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। LTW-C171DC-KO फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) और ह्यू (क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स) की त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिनिंग
20mA टेस्ट करंट पर एलईडी को तीन वोल्टेज बिन (D7, D8, D9) में विभाजित किया गया है। बिन D7, VF 2.8V से 3.0V तक को कवर करता है, बिन D8, 3.0V से 3.2V तक, और बिन D9, 3.2V से 3.4V तक। प्रत्येक बिन पर ±0.1 वोल्ट का सहनशीलता मान लागू होता है। एक बैच के भीतर सुसंगत VF स्थिर कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में मदद करता है, बिना अत्यधिक वोल्टेज ड्रॉप भिन्नता के।
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) बिनिंग
प्रकाश उत्पादन को चार बिन में विभाजित किया गया है: V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), W1 (1120-1400 mcd), और W2 (1400-1800 mcd)। प्रत्येक चमक बिन के लिए ±15% की सहनशीलता निर्दिष्ट है। यह बिनिंग डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक चमक स्तर के आधार पर उपयुक्त एलईडी चुनने की अनुमति देती है, जिससे बहु-एलईडी सरणियों में एकरूपता सुनिश्चित होती है।
3.3 रंग टोन (क्रोमैटिसिटी) ग्रेडिंग
यह सबसे जटिल बिनिंग है, जो CIE 1931 आरेख पर सफेद प्रकाश के क्रोमैटिसिटी बिंदु को परिभाषित करती है। कई बिन (C1, C2, C3, C4, C6, C7, C8, C9, C10) परिभाषित किए गए हैं, प्रत्येक बिन क्रोमैटिसिटी आरेख पर एक छोटा चतुर्भुज क्षेत्र दर्शाता है जिसकी विशिष्ट x और y निर्देशांक सीमाएँ होती हैं। प्रत्येक टोन बिन पर ±0.01 का सहनशीलता मान लागू होता है। रंग स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में यह सख्त नियंत्रण अत्यंत आवश्यक है, जैसे बैकलाइटिंग या ऐसे स्टेटस इंडिकेटर में जहाँ कई LED का मिलान आवश्यक हो।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का उल्लेख किया गया है, जो विभिन्न परिस्थितियों में मुख्य मापदंडों में होने वाले परिवर्तनों को आरेखीय रूप से प्रदर्शित करते हैं। हालाँकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट आरेखों का पूर्ण विवरण नहीं दिया गया है, लेकिन इस प्रकार के LED के मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल होते हैं:
सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम अग्र धारा:यह वक्र दर्शाता है कि अग्र धारा बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। कम धारा पर यह आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा पर तापीय प्रभाव और दक्षता में कमी के कारण संतृप्ति या गिरावट हो सकती है। अनुशंसित 20mA पर संचालन चमक और जीवनकाल के बीच एक अच्छा संतुलन सुनिश्चित करता है।
अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:यह डायोड की I-V विशेषता है। यह एक घातीय संबंध दर्शाता है, जो एक विशिष्ट धारा प्राप्त करने के लिए आवश्यक वोल्टेज को इंगित करता है। यह वक्र तापमान परिवर्तन के साथ स्थानांतरित होता है।
सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेशी तापमान:यह महत्वपूर्ण वक्र थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव को प्रदर्शित करता है। जैसे-जैसे परिवेशी तापमान (और इस प्रकार जंक्शन तापमान) बढ़ता है, LED का प्रकाश उत्पादन आमतौर पर कम हो जाता है। इस वक्र का ढलान LED के तापीय प्रदर्शन का एक महत्वपूर्ण संकेतक है। इसे समझना उच्च तापमान वाले कार्य वातावरण के लिए डिजाइन करने में सहायता करता है।
स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन:हालांकि स्पष्ट रूप से उल्लेख नहीं किया गया है, एक सफेद LED का स्पेक्ट्रम InGaN चिप से नीले शिखर और फॉस्फर कोटिंग (इस मामले में पीले लेंस की उपस्थिति के रूप में प्रकट) से व्यापक पीले उत्सर्जन को प्रदर्शित करेगा। टिंट बिन में सटीक निर्देशांक इस संयुक्त स्पेक्ट्रम के सटीक रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता
इस LED में एक मानक SMD पैकेज आउटलाइन है। लेंस का रंग पीला है, जबकि प्रकाश स्रोत (चिप) का रंग सफेद (InGaN) है। यांत्रिक चित्र पर सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1 mm है। ध्रुवीयता आमतौर पर पैकेज पर एक चिह्न या पैड डिजाइन में एक असममित विशेषता द्वारा इंगित की जाती है। डेटाशीट में अनुशंसित PCB माउंटिंग पैड लेआउट शामिल है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान उचित सोल्डरिंग, ताप प्रबंधन और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
5.2 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग
एलईडी उद्योग-मानक 8 मिमी चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है। यह टेप 7 इंच (लगभग 178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी जाती है। प्रति रील 3000 टुकड़े होते हैं। पूरी रील से कम मात्रा के लिए, शेष लॉट की न्यूनतम पैकेजिंग मात्रा 500 टुकड़े निर्धारित है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481 मानक का पालन करती है। प्रमुख ध्यान देने योग्य बातों में शामिल है: खाली घटक पॉकेट को कवर टेप से सील किया जाता है, मानक के अनुसार, अधिकतम दो लैंप लगातार गायब होने की अनुमति है। यह पैकेजिंग स्वचालित असेंबली मशीनों के लिए अनुकूलित है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए, एक विशिष्ट रिफ्लो प्रोफाइल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। शिखर तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और इस शिखर तापमान पर या उससे ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। एक प्रीहीट चरण की भी सिफारिश की जाती है। डेटाशीट इस बात पर जोर देती है कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट पीसीबी डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट, रिफ्लो ओवन और अन्य घटकों के आधार पर भिन्न हो सकती है, इसलिए बोर्ड-विशिष्ट विशेषता विश्लेषण करने की सिफारिश की जाती है।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करके हैंड सोल्डरिंग की आवश्यकता है, तो तापमान अधिकतम 300°C पर बनाए रखा जाना चाहिए और सोल्डरिंग का समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए यह ऑपरेशन केवल एक बार किया जाना चाहिए।
6.3 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद क्लीनिंग की आवश्यकता है, तो केवल निर्दिष्ट रसायनों का उपयोग किया जाना चाहिए। डेटाशीट सुझाव देती है कि LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक नहीं डुबोया जाए। अनिर्दिष्ट रसायनों का उपयोग प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन या लेंस को नुकसान पहुंचा सकता है।
6.4 भंडारण एवं संचालन
ESD सावधानियाँ:LED स्टैटिक इलेक्ट्रिसिटी डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग के दौरान एंटीस्टैटिक रिस्ट स्ट्रैप या दस्ताने पहनने की सलाह दी जाती है। सभी उपकरणों और वर्कस्टेशनों को उचित रूप से ग्राउंडेड होना चाहिए।
नमी संवेदनशीलता:LED को डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी बैग में पैक किया गया है। सील होने पर, इसे ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। मूल पैकेज बैग खोलने के बाद, भंडारण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को 672 घंटे (28 दिन, नमी संवेदनशीलता स्तर 2a के अनुरूप) के भीतर इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग के अधीन किया जाना चाहिए। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर में रखा जाना चाहिए। यदि भंडारण 672 घंटे से अधिक है, तो सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक करने की आवश्यकता होती है।
7. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
LED को वोल्टेज स्रोत के बजाय एक करंट-लिमिटिंग सर्किट द्वारा संचालित किया जाना चाहिए। कम करंट अनुप्रयोगों के लिए, सबसे सरल श्रृंखला प्रतिरोधक सबसे आम तरीका है। प्रतिरोध मान की गणना सूत्र R = (सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF द्वारा की जाती है, जहां VF एक विशिष्ट LED ग्रेड का फॉरवर्ड वोल्टेज है। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई का उपयोग करते हुए, 20mA पर VF 3.0V (ग्रेड D7) है, तो R = (5 - 3.0) / 0.02 = 100 ओम। स्थिर चमक या व्यापक तापमान रेंज में काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर की सिफारिश की जाती है।
7.2 PCB लेआउट और थर्मल प्रबंधन
सही सोल्डर फिलेट बनाने के लिए, डेटाशीट द्वारा अनुशंसित पैड लेआउट का पालन करें। गर्मी अपव्यय में सहायता के लिए, थर्मल पैड (यदि लागू हो) या कैथोड/एनोड पैड को PCB पर बड़े तांबे के क्षेत्र से जोड़ें। यह तांबे का क्षेत्र एक हीट सिंक के रूप में कार्य करता है, जो कम जंक्शन तापमान बनाए रखने, प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को बनाए रखने में मदद करता है।
7.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
130 डिग्री का देखने का कोण बहुत चौड़ा उत्सर्जन कोण प्रदान करता है। अधिक दिशात्मक प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, लेंस या लाइट पाइप जैसे द्वितीयक प्रकाशिकी तत्वों का उपयोग किया जा सकता है। पीला लेंस उत्सर्जित सफेद प्रकाश को फ़िल्टर कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप अंतिम आउटपुट रंग पीले-सफेद रंग का होता है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 30mA पर निरंतर चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, 30mA अधिकतम निरंतर DC अग्र धारा रेटिंग है। हालांकि, इष्टतम जीवनकाल और विश्वसनीयता के लिए, सामान्य 20mA या उससे कम पर काम करने की सलाह दी जाती है, जब तक कि उच्च चमक आवश्यक न हो और ताप प्रबंधन उत्कृष्ट न हो।
प्रश्न: Iv ग्रेड V1, V2, W1, W2 के बीच क्या अंतर है?
उत्तर: ये गारंटीकृत न्यूनतम चमक तीव्रता के विभिन्न स्तरों का प्रतिनिधित्व करते हैं। W2 सबसे चमकीला ग्रेड है (1400-1800 mcd), जबकि V1 सबसे मंद है (710-900 mcd)। कृपया अपने एप्लिकेशन की चमक आवश्यकताओं के आधार पर ग्रेड का चयन करें।
प्रश्न: C2 या C7 जैसे टोन ग्रेड कोड की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: प्रत्येक कोड CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक विशिष्ट छोटे क्षेत्र से मेल खाता है। एक-दूसरे के करीब ग्रेड बहुत समान सफेद प्रकाश टोन का प्रतिनिधित्व करते हैं। एक सरणी में एक समान रंग प्राप्त करने के लिए, समान टोन ग्रेड से LED निर्दिष्ट करें और उपयोग करें।
प्रश्न: डेटाशीट 260°C रिफ्लो का उल्लेख करती है। क्या यह सोल्डर का वास्तविक गलनांक है?
उत्तर: नहीं, 260°C वह अधिकतम तापमान है जिसे LED पैकेज 10 सेकंड तक सहन कर सकता है। सोल्डर पेस्ट की अपनी पिघलने वाली प्रोफ़ाइल होती है (उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट लीड-फ्री सोल्डर लगभग 217-220°C पर पिघलता है)। रिफ्लो ओवन प्रोफ़ाइल को सोल्डर को पिघलाना चाहिए, साथ ही यह सुनिश्चित करना चाहिए कि LED बॉडी का तापमान उसकी 260°C सीमा से अधिक न हो।
9. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
मामला: औद्योगिक उपकरण के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना
एक इंजीनियर एक कंट्रोल पैनल डिजाइन कर रहा है जिसमें 10 समान सफेद स्टेटस इंडिकेटर LED की आवश्यकता है। यह पैनल 50°C तक के परिवेशी तापमान वाले वातावरण में रहेगा।
डिज़ाइन चरण:
1. चमक चयन:एक Iv रेंज चुनें (उदाहरण: W1: 1120-1400 mcd) ताकि यह अपेक्षित प्रकाश स्थितियों में पर्याप्त दृश्यता प्रदान करे।
2. रंग एकरूपता:सभी 10 एलईडी के लिए एक ही ह्यू रेंज निर्दिष्ट करें (उदाहरण: C7) ताकि वे सभी एक समान सफेद रंग प्रदर्शित करें।
3. सर्किट डिज़ाइन:5V पावर रेल का उपयोग करें। VF रेंज D8 (3.0-3.2V) मानते हुए, सबसे खराब स्थिति (न्यूनतम VF=3.0V) के अनुसार डिज़ाइन करें ताकि करंट सीमा से अधिक न हो। R = (5V - 3.0V) / 0.02A = 100Ω। प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में 100Ω, 1/8W रेसिस्टर उपयुक्त है।
4. थर्मल प्रबंधन:50°C के परिवेश तापमान को ध्यान में रखते हुए, यह सुनिश्चित करें कि PCB में LED पैड से जुड़ी पर्याप्त कॉपर फ़ॉइल है ताकि प्रत्येक LED से लगभग 40mW ऊष्मा का अपव्यय हो सके ((5V-3.1V)*0.02A)।
5. असेंबली:सुनिश्चित करें कि निर्माण संयंत्र अनुशंसित रिफ्लो प्रोफ़ाइल का उपयोग करता है और यदि LED 672 घंटे से अधिक समय तक नमी के संपर्क में रहा है तो उसे बेक किया जाता है।
10. तकनीकी सिद्धांत परिचय
LTW-C171DC-KO अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड सिद्धांत पर आधारित है। इसका मूल एक InGaN चिप है, जब धारा इसके P-N जंक्शन से गुजरती है (इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस), तो यह नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। फिर, चिप पर लगी फॉस्फर कोटिंग कुछ नीले प्रकाश को लंबी तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश (पीला प्रकाश, लाल प्रकाश) में परिवर्तित कर देती है। शेष नीला प्रकाश फॉस्फर द्वारा परिवर्तित पीले/लाल प्रकाश के साथ मिलकर सफेद प्रकाश की अनुभूति उत्पन्न करता है। फॉस्फर परत की विशिष्ट संरचना और मोटाई सटीक क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (ह्यू) निर्धारित करती है। पीला लेंस अंतिम आउटपुट रंग को और परिवर्तित करता है। चौड़ा व्यूइंग एंगल पैकेज ज्यामिति और लेंस डिजाइन का परिणाम है, जो चिप से निकलने वाले प्रकाश को एक विस्तृत ठोस कोण में फैला देता है।
11. तकनीकी रुझान
InGaN प्रौद्योगिकी का उपयोग करके सफेद LED का निर्माण एक परिपक्व और अत्यधिक अनुकूलित विधि का प्रतिनिधित्व करता है। उद्योग में निरंतर रुझानों में शामिल हैं:
दक्षता वृद्धि (lm/W):चिप डिजाइन, फॉस्फर दक्षता और पैकेजिंग आर्किटेक्चर में निरंतर सुधार उच्च दीप्तिमान दक्षता को बढ़ावा देते हैं, जिससे समान विद्युत इनपुट शक्ति पर अधिक प्रकाश आउटपुट प्राप्त होता है।
रंग प्रतिपादन और स्थिरता में सुधार:फॉस्फर प्रौद्योगिकी में प्रगति और अधिक कठोर बिनिंग प्रक्रियाओं के कारण बेहतर रंग गुणवत्ता (उच्चतर CRI - रंग प्रतिपादन सूचकांक) और बैचों के बीच अधिक सुसंगत रंग वाले LED प्राप्त हुए हैं।
लघुरूपण:छोटे उपकरणों की निरंतर खोज ने अत्यधिक सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक कॉम्पैक्ट एसएमडी एलईडी पैकेजिंग के विकास को प्रेरित किया है।
विश्वसनीयता और जीवनकाल वृद्धि:सामग्री (जैसे, अधिक स्थिर प्लास्टिक, बेहतर फॉस्फोर) और थर्मल प्रबंधन डिजाइन में सुधार एलईडी के कार्य जीवन को बढ़ा रहे हैं, जिससे वे अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो रहे हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित दीप्त फ्लक्स, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| व्यूइंग एंगल (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक; कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, मॉल, कला दीर्घाओं जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| कलर टॉलरेंस (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensures no color variation among luminaires from the same batch. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometer), e.g., 620nm (red) | The wavelength value corresponding to the color of a colored LED. | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेदन (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं 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 "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोगी। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकना आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी प्रवाह के प्रतिरोध को दर्शाता है, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में ESD सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से लुमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| लुमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करें। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | कुछ समय उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| तापीय अवक्षय (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एनकैप्सुलेशन प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील और कम लागत वाला है; सिरेमिक बेहतर ऊष्मा अपव्यय और लंबी आयु प्रदान करता है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप बेहतर ऊष्मा अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग भेद ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण, यह सुनिश्चित करना कि रंग अत्यंत सीमित सीमा में आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करना, एक ही ल्यूमिनेयर के भीतर रंग असमानता से बचना। |
| कलर टेम्परेचर ग्रेडिंग | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिक, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों को हानिकारक पदार्थों (जैसे सीसा, पारा) से मुक्त सुनिश्चित करना। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्त। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |