1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTST-C990KSKT-BL, एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) LED लैंप की पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। स्वचालित मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया, यह घटक उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाज़ार
इस LED के प्राथमिक लाभों में इसका लघु आकार, एक AlInGaP सेमीकंडक्टर चिप से उच्च चमक उत्पादन, और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनरी तथा इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ पूर्ण अनुकूलता शामिल है। यह RoHS अनुपालन मानकों को पूरा करने के लिए अभियांत्रिक है। इसके लक्षित अनुप्रयोग विविध हैं, जिनमें दूरसंचार उपकरण (जैसे, कॉर्डलेस और सेलुलर फोन), नोटबुक कंप्यूटर जैसे कार्यालय स्वचालन उपकरण, नेटवर्क सिस्टम, घरेलू उपकरण, और इनडोर साइनेज या प्रतीक प्रकाश शामिल हैं। विशिष्ट उपयोगों में कीपैड या कीबोर्ड बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतक, माइक्रो-डिस्प्ले और सामान्य सिग्नल ल्यूमिनेयर शामिल हैं।
2. तकनीकी पैरामीटर: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
निम्नलिखित अनुभाग एलईडी के प्रदर्शन सीमा को परिभाषित करने वाले महत्वपूर्ण विद्युत, प्रकाशिक और तापीय पैरामीटरों का विस्तार से वर्णन करते हैं।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन सीमाओं को निर्दिष्ट करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं हैं। 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर: अधिकतम निरंतर DC अग्र धारा (IF) 25 mA है। डिवाइस 60 mA की उच्चतर शिखर अग्र धारा को संभाल सकता है, लेकिन केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1 ms के पल्स चौड़ाई वाली स्पंदित स्थितियों के तहत। अधिकतम अनुमेय विपरीत वोल्टेज (VR) 5 V है। कुल शक्ति अपव्यय 62.5 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। संचालन तापमान सीमा -30°C से +85°C तक है, जबकि भंडारण तापमान सीमा -40°C से +85°C तक फैली हुई है। यह घटक 10 सेकंड की अवधि के लिए 260°C के शिखर तापमान के साथ इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग को सहन कर सकता है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये विशेषताएँ मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, IF=20 mA) के तहत मापी जाती हैं और विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करती हैं। दीप्त तीव्रता (Iv), जो अनुभूत चमक का माप है, न्यूनतम 450.0 mcd से अधिकतम 1120.0 mcd तक होती है। देखने का कोण, जिसे 2θ1/2 के रूप में परिभाषित किया गया है जहाँ तीव्रता अक्षीय मान की आधी होती है, 75 डिग्री है, जो अपेक्षाकृत चौड़ी बीम पैटर्न को दर्शाता है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) आमतौर पर 591.0 nm होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd), जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर अनुभूत रंग बिंदु को परिभाषित करता है, 584.5 nm और 594.5 nm के बीच निर्दिष्ट है, जो इसे स्पेक्ट्रम के पीले क्षेत्र में स्थापित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ) लगभग 15 nm है। 20 mA पर अग्र वोल्टेज (VF) 1.8 V से 2.4 V तक होता है। 5 V पर विपरीत धारा (IR) अधिकतम 10 µA है।
2.3 थर्मल विचार
प्रदत्त अंश में वक्रों के भीतर स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं होने पर भी, 62.5 mW की अधिकतम शक्ति क्षय और निर्दिष्ट संचालन तापमान सीमा प्रमुख तापीय पैरामीटर हैं। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि PCB लेआउट और अनुप्रयोग वातावरण पर्याप्त ऊष्मा अपव्यय की अनुमति देते हैं ताकि जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर रहे, क्योंकि अधिकतम रेटिंग से अधिक होने पर प्रदर्शन और जीवनकाल प्रभावित होगा।
3. Bin Ranking System Explanation
उत्पादन में रंग और चमक की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LEDs को मापे गए पैरामीटर्स के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह प्रणाली डिजाइनरों को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले घटकों का चयन करने की अनुमति देती है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिनिंग
पीले प्रकार के लिए, 20 mA की परीक्षण धारा पर फॉरवर्ड वोल्टेज को दो बिन में वर्गीकृत किया जाता है: बिन F2 (1.80 V से 2.10 V) और बिन F3 (2.10 V से 2.40 V)। प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±0.1 V है। एक ही VF बिन से एलईडी का चयन करने से कई उपकरणों को समानांतर में जोड़े जाने पर एकसमान धारा वितरण बनाए रखने में मदद मिलती है।
3.2 प्रदीप्त तीव्रता (Iv) बिनिंग
प्रदीप्त तीव्रता को दो बिनों में वर्गीकृत किया गया है: बिन U (450.0 mcd से 710.0 mcd) और बिन V (710.0 mcd से 1120.0 mcd)। सहनशीलता बिन रेंज का ±15% है। यह आवश्यक चमक स्तरों के आधार पर चयन की अनुमति देता है, जिसमें बिन V उच्च आउटपुट प्रदान करता है।
3.3 ह्यू (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) बिनिंग
प्रमुख तरंगदैर्ध्य, जो पीले रंग के सटीक शेड को निर्धारित करता है, चार बिन में विभाजित है: बिन H (584.5 nm से 587.0 nm), बिन J (587.0 nm से 589.5 nm), बिन K (589.5 nm से 592.0 nm), और बिन L (592.0 nm से 594.5 nm). प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है। यह सटीक बिनिंग उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें सख्त रंग मिलान की आवश्यकता होती है, जैसे कि मल्टी-एलईडी डिस्प्ले या स्टेटस इंडिकेटर जहां रंग स्थिरता सर्वोपरि है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है लेकिन पाठ में प्रदर्शित नहीं किया गया है, ऐसे उपकरण के लिए विशिष्ट प्लॉट्स में निम्नलिखित शामिल होंगे, जो विभिन्न परिस्थितियों में प्रदर्शन में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
यह वक्र एलईडी के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके पार वोल्टेज ड्रॉप के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। वांछित चमक स्तर पर स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम धारा रेटिंग को पार किए बिना करंट-लिमिटिंग सर्किटरी (जैसे, श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर धारा ड्राइवर) को डिजाइन करने के लिए यह आवश्यक है।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
यह प्लॉट दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन अग्र धारा के साथ कैसे बढ़ता है। यह एक सीमा तक आम तौर पर रैखिक होता है लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्त हो जाएगा। अधिकतम डीसी धारा के निकट संचालन से उच्च चमक प्राप्त हो सकती है, लेकिन इससे दक्षता कम हो सकती है और समय के साथ लुमेन ह्रास तेज हो सकता है।
4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
यह विशेषता वक्र प्रकाश उत्पादन पर बढ़ते जंक्शन तापमान के नकारात्मक प्रभाव को प्रदर्शित करता है। तापमान बढ़ने के साथ, दीप्त तीव्रता आम तौर पर कम हो जाती है। इस डीरेटिंग को समझना उन्नत तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पर्याप्त चमक बनी रहे।
4.4 Spectral Distribution
एक स्पेक्ट्रल प्लॉट तरंगदैर्ध्य के एक फ़ंक्शन के रूप में उत्सर्जित सापेक्ष विकिरण शक्ति दिखाएगा, जो लगभग 15 nm अर्ध-चौड़ाई के साथ 591 nm शिखर के आसपास केंद्रित है। यह AlInGaP चिप के एकवर्णी पीले उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
5. Mechanical and Package Information
5.1 पैकेज आयाम
LED एक मानक EIA-अनुपालन SMD पैकेज में रखा गया है। मुख्य आयामों में 3.2 मिमी लंबाई, 2.8 मिमी चौड़ाई और 1.9 मिमी ऊंचाई शामिल है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.1 मिमी हैं। डिवाइस में एक वाटर-क्लियर डोम लेंस है जो 75-डिग्री के व्यूइंग एंगल को प्राप्त करने में सहायता करता है।
5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट
विश्वसनीय सोल्डरिंग और उचित यांत्रिक संरेखण सुनिश्चित करने के लिए PCB डिज़ाइन के लिए एक सुझाया गया लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है। अच्छे सोल्डर फिलेट प्राप्त करने और रीफ्लो के दौरान टॉम्बस्टोनिंग को रोकने के लिए इस अनुशंसित पैड ज्यामिति का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.3 पोलैरिटी पहचान
कैथोड (नकारात्मक) टर्मिनल आमतौर पर डिवाइस बॉडी पर चिह्नित होता है, अक्सर लेंस या पैकेज पर एक खांचे, हरे बिंदु या कटे हुए कोने द्वारा। सही कार्य सुनिश्चित करने के लिए असेंबली के दौरान सही ध्रुवता अभिविन्यास का पालन किया जाना चाहिए।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 Infrared Reflow Soldering Parameters
लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डर प्रक्रियाओं के लिए, एक विशिष्ट रिफ्लो प्रोफाइल की सिफारिश की जाती है। पीक बॉडी तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। इन शर्तों के तहत डिवाइस को अधिकतम दो रिफ्लो चक्रों के अधीन ही किया जाना चाहिए। थर्मल शॉक को कम करने के लिए 150°C और 200°C के बीच 120 सेकंड तक की प्री-हीट अवस्था की सलाह दी जाती है। ये पैरामीटर JEDEC मानकों के अनुरूप हैं ताकि LED पैकेज को क्षति पहुंचाए बिना विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित किया जा सके।
6.2 हैंड सोल्डरिंग निर्देश
यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो सोल्डरिंग आयरन की नोक का तापमान 300°C या उससे कम रखा जाना चाहिए। प्रत्येक सोल्डर जोड़ के लिए संपर्क समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए, और यह प्रत्येक जोड़ पर केवल एक बार किया जाना चाहिए ताकि सेमीकंडक्टर डाई में अत्यधिक ऊष्मा स्थानांतरण को रोका जा सके।
6.3 भंडारण की शर्तें
अनओपन्ड मॉइस्चर-सेंसिटिव बैग (MSL 3) को ≤ 30°C और ≤ 90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहित किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार मूल सीलबंद पैकेजिंग खोलने के बाद, एलईडी को 30°C और 60% RH से अधिक नहीं वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। खोलने के एक सप्ताह के भीतर आईआर रीफ्लो प्रक्रिया पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, घटकों को डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन-पर्ज्ड डिसिकेटर में रखा जाना चाहिए। यदि मूल पैकेजिंग के बाहर एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहित किया जाता है, तो सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे के लिए बेक-आउट आवश्यक है।
6.4 सफाई प्रक्रियाएं
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (IPA) या एथिल अल्कोहल का उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को सामान्य कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ
एलईडी को ANSI/EIA-481 मानकों के अनुसार, 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर उभरी हुई वाहक टेप में आपूर्ति की जाती है। प्रत्येक रील में 3000 टुकड़े होते हैं। टेप पॉकेट के आयाम 3.2x2.8 मिमी घटक को सुरक्षित रूप से रखने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। एक शीर्ष कवर टेप पॉकेट को सील करती है। टेप में लगातार गुम घटकों की अधिकतम अनुमेय संख्या दो है। एक पूरी रील से कम मात्रा के लिए, शेष ऑर्डर के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े उपलब्ध है।
8. अनुप्रयोग सिफारिशें
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
LED को एक स्थिर धारा द्वारा या वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में जुड़े एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से संचालित किया जाना चाहिए। श्रृंखला रेसिस्टर मान (R_s) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R_s = (V_supply - V_F) / I_F, जहां V_F वांछित धारा I_F (उदाहरण के लिए, 20 mA) पर LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है। 2.4 V के अधिकतम V_F का उपयोग यह सुनिश्चित करता है कि रेसिस्टर को रूढ़िवादी रूप से आकार दिया गया है ताकि सभी बिन स्थितियों में धारा को सीमित किया जा सके।
8.2 डिज़ाइन विचार और सावधानियाँ
ESD Sensitivity: LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान उचित ESD नियंत्रण लागू होने चाहिए, जिसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटी-स्टैटिक मैट और ESD-सुरक्षित उपकरणों का उपयोग शामिल है।
करंट नियंत्रण: करंट लिमिटिंग के बिना LED को कभी भी सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें, क्योंकि इससे अत्यधिक करंट प्रवाह, तत्काल ओवरहीटिंग और विनाशकारी विफलता होगी।
Heat Management: Ensure the PCB layout provides adequate thermal relief, especially when operating at or near the maximum DC current. Avoid placing the LED near other significant heat sources.
Application Scope: यह घटक सामान्य-उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए रेटेड नहीं है जहां विफलता जीवन या सुरक्षा के लिए प्रत्यक्ष जोखिम पैदा कर सकती है, जैसे कि विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, या महत्वपूर्ण परिवहन नियंत्रण प्रणालियों में, बिना पूर्व परामर्श और योग्यता के।
9. Technical Comparison and Differentiation
LTST-C990KSKT-BL स्वयं को प्रकाश-उत्सर्जक चिप के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री के उपयोग के माध्यम से अलग करता है। मानक GaP (गैलियम फॉस्फाइड) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप दी गई धारा के लिए अधिक चमक (1120 mcd तक) होती है। फैलाव या रंगीन लेंस के विपरीत, वाटर-क्लियर लेंस प्रकाश निष्कर्षण को अधिकतम करता है और सुस्पष्ट 75-डिग्री व्यूइंग एंगल में योगदान देता है। उच्च-मात्रा, स्वचालित SMT असेंबली प्रक्रियाओं, जिसमें आक्रामक IR रीफ्लो प्रोफाइल शामिल हैं, के साथ इसकी पूर्ण संगतता इसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए एक लागत-प्रभावी और विश्वसनीय विकल्प बनाती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उ: शिखर तरंगदैर्ध्य (λP) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश शक्ति अधिकतम होती है (आमतौर पर 591 nm)। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) CIE रंग निर्देशांक से प्राप्त होता है और शुद्ध एकवर्णी प्रकाश की उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो LED के माने गए रंग से मेल खाएगी (584.5-594.5 nm)। रंग विनिर्देशन के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।
Q: क्या मैं इस LED को 3.3V की आपूर्ति से चला सकता हूँ?
A: हाँ, लेकिन एक श्रृंखला रोकनेवाला अनिवार्य है। अधिकतम V_F 2.4V और लक्ष्य I_F 20mA का उपयोग करते हुए, रोकनेवाला मान R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 Ohms होगा। एक मानक 47 Ohm रोकनेवाला एक उपयुक्त विकल्प होगा, जिससे धारा थोड़ी कम होगी।
Q: Binning महत्वपूर्ण क्यों है?
A: बिनिंग उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करती है। उदाहरण के लिए, चमकदार तीव्रता के लिए सभी एलईडी को बिन V से और तरंगदैर्ध्य के लिए बिन K से उपयोग करने से गारंटी मिलती है कि एक पैनल के सभी संकेतक लगभग समान चमक और पीले रंग के समान शेड होंगे, जो उत्पाद की गुणवत्ता और सौंदर्यशास्त्र के लिए महत्वपूर्ण है।
Q: भंडारण के लिए "MSL 3" का क्या अर्थ है?
A: Moisture Sensitivity Level 3 इंगित करता है कि पैकेज्ड डिवाइस को फैक्ट्री फ्लोर की स्थितियों (≤ 30°C/60% RH) में 168 घंटे (7 दिन) तक उजागर किया जा सकता है, इससे पहले कि उसे उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान आंतरिक क्षति का कारण बन सकने वाली नमी को हटाने के लिए बेकिंग की आवश्यकता हो।
11. Practical Use Case Example
परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
पैनल को "पावर," "इंटरनेट," "Wi-Fi," और "ईथरनेट" स्थिति दर्शाने के लिए चार पीले एलईडी की आवश्यकता है। एक समान रूप सुनिश्चित करने के लिए, डिजाइनर Bin V (उच्च, समान चमक के लिए) और Bin J (एक विशिष्ट पीले रंग के लिए) से एलईडी निर्दिष्ट करता है। सर्किट राउटर की 5V रेल से संचालित होता है। सुरक्षित रहने के लिए अधिकतम V_F का उपयोग करके एक श्रृंखला अवरोधक की गणना की जाती है: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक 130 ओम, 1/8W अवरोधक लगाया जाता है। पीसीबी लेआउट अनुशंसित पैड फुटप्रिंट का उपयोग करता है और कैथोड पैड पर छोटे थर्मल रिलीफ स्पोक्स शामिल करता है। असेंबली हाउस प्रदान की गई IR रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करता है। अंतिम उत्पाद चार चमकीले, पूरी तरह से मेल खाते पीले संकेतक प्रदर्शित करता है जो एक विस्तृत कोण से स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
12. संचालन सिद्धांत परिचय
इस एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन AlInGaP से बने एक सेमीकंडक्टर चिप में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब चिप के बैंडगैप वोल्टेज (लगभग 2V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-टाइप और p-टाइप सेमीकंडक्टर परतों से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, पीला। वाटर-क्लियर एपॉक्सी लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश आउटपुट बीम (75-डिग्री व्यूइंग एंगल) को आकार देता है, और सेमीकंडक्टर सामग्री से प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाता है।
13. टेक्नोलॉजी ट्रेंड्स एंड कॉन्टेक्स्ट
पीले, नारंगी और लाल एलईडी के लिए AlInGaP सामग्री का उपयोग एक स्थापित उच्च-प्रदर्शन प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है, जो पुराने GaAsP और GaP समाधानों की तुलना में बेहतर दक्षता और चमक प्रदान करता है। एसएमडी एलईडी में वर्तमान रुझान दक्षता (लुमेन प्रति वाट) बढ़ाने, छोटे पैकेजों में उच्चतम अधिकतम ड्राइव धाराओं और पावर रेटिंग प्राप्त करने, रंग प्रतिपादन और संतृप्ति में सुधार करने और कठिन पर्यावरणीय परिस्थितियों में विश्वसनीयता बढ़ाने पर केंद्रित हैं। इसके अलावा, बुद्धिमान ड्राइवरों के साथ एकीकरण और चिप-स्केल पैकेज (सीएसपी) एलईडी का विकास जो पारंपरिक प्लास्टिक पैकेज को समाप्त करता है, प्रगति के चल रहे क्षेत्र हैं। यहां वर्णित घटक एक सिद्ध, विश्वसनीय प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है जो मुख्यधारा के उपभोक्ता और औद्योगिक अनुप्रयोगों में लागत-प्रभावी, उच्च-मात्रा वाले विनिर्माण के लिए अनुकूलित है।
LED Specification Terminology
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडे स्वर को दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, उच्च मांग वाले स्थानों जैसे मॉल, संग्रहालयों में प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| अग्र वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम समय के लिए सहनीय चरम धारा, डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए उपयोग की जाती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद में मिश्रित करता 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 कंटेंट | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko aasaan banata hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार 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 इत्यादि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | Constant temperature par long-term lighting, brightness decay record kiya jata hai. | LED life estimate karne ke liye istemal hota hai (with TM-21). |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |