SMD LED पीला 120 डिग्री व्यूइंग एंगल - विद्युत/ऑप्टिकल विशेषताएँ - ऑटोमोटिव एक्सेसरीज़ अनुप्रयोग - चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) की व्यापक तकनीकी विशिष्टताएं प्रदान करता है। यह उपकरण कठोर वातावरण में विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव क्षेत्र में एक्सेसरी अनुप्रयोगों के लिए। इसका लघु पैकेज आकार और मानकीकृत फॉर्म फैक्टर इसे स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली प्रक्रियाओं और सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ एवं लाभ

यह LED कई प्रमुख विशेषताओं को एकीकृत करता है जो इसकी मजबूती और एकीकरण में आसानी में योगदान करती हैं:

• पर्यावरण अनुपालन:उत्पाद RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है।
• स्वचालित प्रसंस्करण:घटक 12mm वाहक टेप में पैक किए गए हैं और 7 इंच व्यास के रील पर आपूर्ति किए जाते हैं, जो मानक स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत हैं।
• उच्च विश्वसनीयता मानक:घटकों को JEDEC Level 2 तक त्वरित प्रीकंडीशनिंग से गुजारा गया है और AEC-Q101 Rev D मानक के अनुसार प्रमाणित किया गया है, जो ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में असतत अर्धचालक घटकों के लिए बेंचमार्क है।
• प्रक्रिया संगतता:IR रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत डिज़ाइन, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में एक मानक प्रक्रिया है।
• विद्युत इंटरफ़ेस:डिवाइस I.C. के साथ संगत है, जिसने ड्राइव सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाया है।

1.2 लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग

मुख्य अपेक्षित अनुप्रयोग हैंऑटोमोटिव एक्सेसरी सिस्टमइसमें इंटीरियर और एक्सटीरियर लाइटिंग फंक्शन शामिल हैं जो कोर सेफ्टी-क्रिटिकल लाइटिंग सिस्टम (जैसे हेडलाइट्स, ब्रेक लाइट्स) का हिस्सा नहीं हैं। उदाहरणों में इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर इंडिकेटर लाइट्स, एंबिएंट लाइटिंग, पूडल लाइट्स, या विभिन्न वाहन सबसिस्टम की स्थिति संकेतक शामिल हो सकते हैं। उच्च चमक, व्यापक देखने के कोण और ऑटोमोटिव-ग्रेड प्रमाणीकरण का संयोजन इसे इन उपयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड डिवाइस की विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी मापदंड परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे नीचे संचालन की कोई गारंटी नहीं है।

• पावर डिसिपेशन (Pd):530 mW। यह डिवाइस द्वारा गर्मी के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_F(PEAK)):400 mA। यह अधिकतम अनुमत पल्स धारा है, जो आमतौर पर विशिष्ट शर्तों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत जंक्शन तापमान प्रबंधन के लिए परिभाषित की जाती है।
• डीसी फॉरवर्ड करंट (I_F):5 mA से 200 mA। यह निरंतर संचालन के लिए अनुशंसित सीमा है। न्यूनतम धारा स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करती है, जबकि अधिकतम धारा अत्यधिक ताप को रोकती है।
• कार्य और भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +110°C। यह विस्तृत सीमा ऑटोमोटिव-ग्रेड घटकों की विशिष्ट विशेषता है।
• इन्फ्रारेड सोल्डरिंग शर्तें:यह 260°C को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो सामान्य लीड-मुक्त (Pb-free) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल से मेल खाता है।

2.2 थर्मल विशेषताएँ

एलईडी प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। ये पैरामीटर परिभाषित करते हैं कि अर्धचालक जंक्शन से ऊष्मा कैसे संचालित होती है।

• थर्मल प्रतिरोध, जंक्शन से पर्यावरण (R_θJA):टाइपिकल वैल्यू 50 °C/W। 16mm² कॉपर पैड वाले FR4 PCB (1.6mm मोटाई) पर मापा गया। यह मान पर्यावरणीय हवा के सापेक्ष, प्रति वाट विद्युत क्षय पर जंक्शन तापमान में वृद्धि को दर्शाता है।
• थर्मल प्रतिरोध, जंक्शन से सोल्डर पॉइंट (R_θJS):Typical value 30 °C/W. This is often a more useful metric because it describes the thermal path to the PCB, which is the primary heat sink. Lower values are better.
• Maximum Junction Temperature (T_J):125 °C. The absolute upper limit for semiconductor junction temperature.

2.3 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं (I_F= 140mA, Ta=25°C).

• प्रदीप्ति तीव्रता (I_V):4.5 cd (न्यूनतम) से 11.2 cd (अधिकतम)। फ़िल्टर-मिलान किए गए फोटोपिक (मानव आँख) प्रतिक्रिया वक्र (CIE) वाले सेंसर का उपयोग करके मापा गया। वास्तविक मान ग्रेडेड हैं (धारा 3 देखें)।
• देखने का कोण (2θ_1/2):विशिष्ट मान 120 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जित तीव्रता अपने शिखर (अक्षीय) मान की आधी हो जाती है। इतना चौड़ा देखने का कोण एक विस्तृत, समान प्रकाशन पैटर्न प्रदान करता है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_P):टाइपिकल वैल्यू 592 nm। यह स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट के लिए सबसे उच्च तरंगदैर्ध्य है।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):583 nm से 595 nm। यह प्रकाश की अनुभूत रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करने वाला एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है। स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बिनिंग की जाती है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):टाइपिकल वैल्यू 18 nm. यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; संकीर्ण चौड़ाई का अर्थ है अधिक संतृप्त और शुद्ध रंग।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):140mA पर 1.90 V (न्यूनतम) से 2.65 V (अधिकतम)। यह LED के संचालन के दौरान इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है। सहायक सर्किट डिज़ाइन के लिए बिनिंग की जाती है।
• रिवर्स करंट (I_R):V पर_R= 12V पर अधिकतम 10 μA। यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन में रंग और प्रदर्शन की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को मुख्य पैरामीटर्स के आधार पर विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है। बैच कोड प्रारूप का पालन करता है: Vf / Iv / Wd (उदाहरण के लिए, D/DA/3)।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) ग्रेडिंग

बिनिंग यह सुनिश्चित करती है कि एलईडी में समान वोल्टेज ड्रॉप हो, जो समानांतर सर्किट में करंट शेयरिंग या पूर्वानुमेय ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

• गियर कोड:C (1.90-2.05V), D (2.05-2.20V), E (2.20-2.35V), F (2.35-2.50V), G (2.50-2.65V)।
• सहनशीलता:प्रत्येक ग्रेड के भीतर ±0.1V।

3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) ग्रेडिंग

यह एलईडी के प्रकाश उत्पादन चमक के आधार पर समूहीकरण करता है।

• गियर कोड:DA (4.5-5.6 cd), DB (5.6-7.1 cd), EA (7.1-9.0 cd), EB (9.0-11.2 cd)।
• सहनशीलता:प्रत्येक ग्रेड के भीतर ±11%।

3.3 मुख्य तरंगदैर्ध्य (Wd) श्रेणीकरण

यह विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच पीले रंग की धारणा में स्थिरता सुनिश्चित करता है।

• गियर कोड:3 (583-586 nm), 4 (586-589 nm), 5 (589-592 nm), 6 (592-595 nm)।
• सहनशीलता:प्रत्येक गियर के भीतर ±1 nm।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा एलईडी के व्यवहार की विभिन्न परिस्थितियों में गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 स्थानिक वितरण (बीम पैटर्न)

प्रदान किया गया पोलर प्लॉट (चित्र 2) 120-डिग्री व्यूइंग एंगल को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। यह केंद्रीय अक्ष से कोण के एक फलन के रूप में सापेक्ष चमकदार तीव्रता को दर्शाता है। इस प्रकार के चौड़े व्यूइंग एंगल वाले एलईडी के लिए, पैटर्न आमतौर पर लैम्बर्टियन या लैम्बर्टियन के करीब होता है, जिसका अर्थ है कि तीव्रता कोण की कोज्या के साथ घटती है।

4.2 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज / ल्यूमिनस इंटेंसिटी

हालांकि प्रदान किए गए अंश में कोई स्पष्ट ग्राफ़ नहीं है, AlInGaP एलईडी की विशिष्ट वक्र एक अरेखीय संबंध दर्शाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) करंट के साथ लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I_Vएक निश्चित सीमा के भीतर यह आमतौर पर फॉरवर्ड करंट के सीधे आनुपातिक होता है, उस सीमा से अधिक होने पर गर्मी में वृद्धि और अन्य सेमीकंडक्टर प्रभावों के कारण दक्षता कम हो जाती है। अनुशंसित 140mA पर संचालन सबसे अधिक संभावना उच्च दक्षता क्षेत्र में होता है।

4.3 तापमान निर्भरता

LED प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ:

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):थोड़ा कम हो जाता है (नकारात्मक तापमान गुणांक)।
• प्रदीप्ति तीव्रता (I_V):गिरावट। उच्च तापमान पर प्रकाश उत्पादन में उल्लेखनीय गिरावट आती है, यही कारण है कि थर्मल प्रबंधन (कम R_θJS) अत्यंत महत्वपूर्ण है।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):मामूली बदलाव हो सकता है, जो माने गए रंग को प्रभावित कर सकता है, विशेष रूप से सख्त बिनिंग वाले अनुप्रयोगों में।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता पहचान

LED मानक EIA पैकेज आकृति का उपयोग करता है। मुख्य आयामों में लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई शामिल हैं, जिनकी विशिष्ट सहनशीलता ±0.2mm है। एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन बिंदु यह है कि,एनोड लीड फ्रेम LED के मुख्य हीट सिंक के रूप में भी कार्य करता हैइसका मतलब है कि पीसीबी पर एनोड पैड डिज़ाइन को थर्मल प्रबंधन को अधिकतम करना चाहिए, क्योंकि यह वह मुख्य मार्ग है जिससे गर्मी एलईडी जंक्शन को छोड़कर पीसीबी में प्रवेश करती है।

5.2 अनुशंसित PCB माउंटिंग पैड डिज़ाइन

इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए पैड पैटर्न ड्राइंग प्रदान की गई है। सही सोल्डर जोड़ गठन प्राप्त करने, अच्छा विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने और (महत्वपूर्ण रूप से) एनोड/थर्मल पैड से पीसीबी कॉपर लेयर तक ऊष्मा हस्तांतरण को अधिकतम करने के लिए इस सिफारिश का पालन करना महत्वपूर्ण है। इस पैड का आकार और आकृति प्रभावी थर्मल प्रतिरोध (R_θJS)।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल

J-STD-020 लीड-फ्री प्रक्रिया मानक के अनुरूप एक विस्तृत रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्रीहीट:तापमान 150-200°C तक बढ़ाएं।
• Soak/Preheat Time:Maximum 120 seconds for temperature stabilization and flux activation.
• Peak Temperature:अधिकतम 260°C.
• लिक्विडस टेम्परेचर से ऊपर का समय (TAL):सोल्डर के पिघलने बिंदु से ऊपर रहने का समय महत्वपूर्ण है; कर्व यह सुनिश्चित करता है कि यह सीमा के भीतर रहे (आमतौर पर 60-90 सेकंड), ताकि विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बने और घटकों को कोई तापीय क्षति न पहुंचे।
• सोल्डरिंग चक्र:अधिकतम दो रीफ्लो चक्र।

6.2 हैंड वेल्डिंग (यदि आवश्यक हो)

यदि मैन्युअल रीवर्क की आवश्यकता हो:

• सोल्डरिंग आयरन का तापमान:अधिकतम 300°C.
• सोल्डरिंग समय:प्रत्येक सोल्डर जोड़ की अधिकतम अवधि 3 सेकंड होनी चाहिए।
• पुनर्निरीक्षण संख्या:हाथ से सोल्डरिंग केवल एक बार की जानी चाहिए ताकि तापीय प्रतिबल न्यूनतम रहे।

6.3 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायक का ही उपयोग करें ताकि LED पैकेजिंग को क्षति न पहुंचे। इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल की सिफारिश की जाती है। LED को सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए।

7. भंडारण एवं संचालन सावधानियाँ

7.1 आर्द्रता संवेदनशीलता

JEDEC J-STD-020 के अनुसार, यह उत्पाद वर्गीकृत हैनमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2。

• सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहीत करें। जब मूल नमी-रोधी बैग में डिसिकेंट के साथ संग्रहीत किया जाता है, तब तिथि कोड से एक वर्ष तक शेल्फ लाइफ होती है।
• खोला गया पैकेज:सीलबंद बैग से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। खोलने के बाद 365 दिनों के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की सलाह दी जाती है।
• दीर्घकालिक भंडारण (खोला हुआ):ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में संग्रहित करें।
• बेकिंग:यदि घटक पर्यावरणीय परिस्थितियों में 365 दिनों से अधिक समय तक उजागर रहा है, तो अवशोषित नमी को हटाने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान 'पॉपकॉर्न' क्षति को रोकने के लिए, सोल्डरिंग से पहले कम से कम 48 घंटे के लिए लगभग 60°C पर बेक करना आवश्यक है।

7.2 अनुप्रयोग संबंधी सावधानियां

यह LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक और ऑटोमोटिव सहायक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसे एप्लिकेशन जहां विफलता सीधे जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (उदाहरण के लिए, एविएशन प्राथमिक सिस्टम, मेडिकल लाइफ सपोर्ट, महत्वपूर्ण सुरक्षा उपकरण), डिज़ाइन अपनाने से पहले विशिष्ट विश्वसनीयता मूल्यांकन और निर्माता के साथ परामर्श की आवश्यकता होती है।

8. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

8.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश

उपकरण उद्योग-मानक एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं।

• कैरियर टेप की चौड़ाई:12 mm।
• रील व्यास:7 इंच (178 मिमी).
• प्रति रील मात्रा:मानक 1000 टुकड़े, प्रति रील न्यूनतम आर्डर मात्रा 500 टुकड़े।
• Cover Tape:The cavity is sealed with top cover tape.
• Missing Component:विशिष्टता के अनुसार, अधिकतम दो लगातार अनुपस्थित एलईडी (खाली स्थान) की अनुमति है।
• मानक:पैकेजिंग ANSI/EIA-481 विनिर्देश के अनुरूप है।

8.2 लेबल जानकारी

रील लेबल में बैच विवरण कोड होता है, जिसका प्रारूप Vf_Bin/Iv_Bin/Wd_Bin (उदाहरण के लिए, D/DA/3) है, जो बैच की विद्युत और प्रकाशीय विशेषताओं का पता लगाने की अनुमति देता है।

9. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

9.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• ऑटोमोटिव इंटीरियर:डैशबोर्ड संकेतक, गियर पोजीशन इंडिकेटर, ऑडियो सिस्टम स्टेटस लाइट, फुटवेल या सेंटर कंसोल एंबिएंट लाइटिंग।
• ऑटोमोटिव एक्सटीरियर:पूडल लाइट्स, डोर हैंडल लाइटिंग, गैर-महत्वपूर्ण मार्कर लाइट्स या सजावटी रोशनी।
• सामान्य संकेतक लैंप:अन्य परिवहन या औद्योगिक उपकरणों में स्थिति एलईडी, जहाँ चौड़ा दृश्य कोण और उच्च चमक लाभकारी होते हैं।

9.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार

1. ताप प्रबंधन:यह सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। PCB लेआउट को अधिकतम करना चाहिएएनोड पैडका आकार और थर्मल कनेक्टिविटी (आंतरिक या पिछली कॉपर परतों से जुड़ने के लिए वाया का उपयोग करके), क्योंकि यह प्राथमिक तापीय पथ है। ऐसा करने में विफलता उच्च जंक्शन तापमान, कम प्रकाश उत्पादन, त्वरित प्रकाश क्षय और छोटे जीवनकाल का कारण बनेगी।
2. करंट ड्राइव:स्थिर और एकसमान प्रकाश उत्पादन के लिए, एक परिवर्तनशील वोल्टेज स्रोत से जुड़े साधारण करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के बजाय एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइव सर्किट का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि ड्राइवर आवश्यक करंट (5-200mA DC) प्रदान कर सकता है और उपयोग किए गए LED के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप को संभाल सकता है।
3. ऑप्टिकल डिज़ाइन:120-डिग्री व्यूइंग एंगल एक विस्तृत, विसरित प्रकाश प्रदान करता है। केंद्रित बीम के लिए, द्वितीयक ऑप्टिकल घटकों (लेंस) की आवश्यकता होती है। "क्लियर वॉटर" लेंस का अर्थ है कि LED बिना विसरित मूल पीला प्रकाश उत्सर्जित करता है।
4. ESD संरक्षण:हालांकि इसे संवेदनशील घटक के रूप में स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं किया गया है, LED ड्राइव करने वाली नियंत्रण लाइनों पर मूलभूत ESD संरक्षण लागू करना मजबूती बढ़ाने की एक अच्छी प्रथा है।

10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

हालांकि इस स्पेसिफिकेशन शीट में अन्य मॉडलों के साथ सीधी साइड-बाय-साइड तुलना प्रदान नहीं की गई है, लेकिन इसके विनिर्देशों से इस एलईडी के प्रमुख अंतर बिंदुओं का अनुमान लगाया जा सकता है:

• मानक वाणिज्यिक एलईडी की तुलना में:मुख्य अंतर इस प्रकार है:AEC-Q101 प्रमाणनऔर विस्तारित तापमान सीमा (-40°C से +110°C) के साथ, यह उन ऑटोमोटिव वातावरणों के लिए उपयुक्त है जहां चरम तापमान और कंपन आम हैं।
• संकीर्ण कोण LED की तुलना में:其120 डिग्री व्यूइंग एंगलयह कई इंडिकेटर एलईडी (संभवतः 30-60 डिग्री) की तुलना में काफी व्यापक है, जिससे यह क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था या उन अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है जहां एलईडी को ऑफ-एक्सिस कोण से देखा जा सकता है।
• अनग्रेडेड एलईडी की तुलना में:व्यापकतीन-पैरामीटर बिनिंग (Vf, Iv, Wd)यह उत्पादन बैच के भीतर चमक, रंग और विद्युतीय व्यवहार की उच्च स्तर की एकरूपता सुनिश्चित करता है, जो एक समान रूप या पूर्वानुमेय सर्किट प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

11. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

Q1: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
A: शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_P) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) एक गणना मूल्य है, जो संपूर्ण उत्सर्जन स्पेक्ट्रम और CIE रंग मिलान कार्यों पर आधारित है, जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए रंग का प्रतिनिधित्व करता है।λ_dयह रंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक है।

Q2: न्यूनतम अग्र धारा (5mA) क्यों होती है?
A: बहुत कम धारा पर, LED का प्रकाश उत्पादन अस्थिर और गैर-रैखिक हो सकता है। एक न्यूनतम मान निर्दिष्ट करना यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस अपने प्रदर्शन वक्र के पूर्वानुमेय और स्थिर क्षेत्र में संचालित हो।

Q3: क्या मैं इस LED को 12V पावर स्रोत और एक रेसिस्टर से चला सकता हूँ?
A: तकनीकी रूप से हाँ, लेकिन इष्टतम प्रदर्शन या विश्वसनीयता के लिए इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। R = (12V - V_F) / I_Fकी गणना सरल है, लेकिन पावर सप्लाई वोल्टेज या LED फॉरवर्ड वोल्टेज (ग्रेडिंग या तापमान के कारण) में किसी भी बदलाव से करंट और चमक में भारी उतार-चढ़ाव होगा। एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के उपयोग की दृढ़ता से सलाह दी जाती है।

Q4: एनोड हीट सिंक है। क्या इसका मतलब है कि कैथोड पैड थर्मली महत्वपूर्ण नहीं है?
A: सही है। मुख्य थर्मल पथ जानबूझकर एनोड के माध्यम से डिज़ाइन किया गया है। हालांकि कैथोड कनेक्शन भी कुछ गर्मी का संचालन करेगा, लेकिन अधिकतम प्रभाव के लिए PCB लेआउट को थर्मल प्रबंधन उपायों (बड़े कॉपर एरिया, थर्मल वाया) को पूरी तरह से एनोड पैड पर केंद्रित करना चाहिए।

12. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण

परिदृश्य: कार के डैशबोर्ड पर एंबिएंट लाइटिंग स्ट्रिप डिजाइन करना।

1. आवश्यकता विश्लेषण:30 सेंटीमीटर लंबी एलईडी स्ट्रिप पर समान और मृदु पीला प्रकाश प्राप्त करने की आवश्यकता है, जो विभिन्न सीट स्थितियों से दिखाई दे। कार्य वोल्टेज वाहन के नाममात्र 12V सिस्टम के लिए है। तापमान वातावरण शीत स्टार्ट से लेकर गर्म केबिन तक है।
2. घटक चयन:यह एलईडी अपने ऑटोमोटिव-ग्रेड, विस्तृत देखने के कोण (समान विसरण के लिए) और पीले रंग के कारण उपयुक्त है। उच्च चमक इसे अधिक दक्षता और लंबे जीवन के लिए अधिकतम धारा से कम पर संचालित करने की अनुमति देती है।
3. सर्किट डिज़ाइन:एक स्विचिंग कॉन्स्टेंट-करंट LED ड्राइवर IC चुनें, जिसे प्रत्येक LED को 100mA करंट प्रदान करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। यह 140mA टेस्ट पॉइंट से कम है, जो थर्मल डिरेटिंग के लिए एक मार्जिन प्रदान करता है। ड्राइवर का करंट सेटिंग वाहन के 9-16V विद्युत प्रणाली के उतार-चढ़ाव से स्वतंत्र है।
4. PCB लेआउट:डिजाइन में LED का रैखिक ऐरे उपयोग किया गया है। सबसे महत्वपूर्ण कदम प्रत्येक LED के एनोड पैड के लिए एक बड़ा ठोस कॉपर पोर क्षेत्र डिजाइन करना है, जो कई थर्मल वाया के माध्यम से एक समर्पित आंतरिक ग्राउंड प्लेन से जुड़ा हो, जो हीट सिंक के रूप में कार्य करता है। कैथोड पैड को पतले ट्रेस से जोड़ा जाता है।
5. ऑप्टिकल इंटीग्रेशन:LED को दूधिया या बनावट वाले लाइट गाइड/डिफ्यूज़र के पीछे रखा जाता है, जो 120-डिग्री के बीम को पूरी तरह से समान प्रकाश में बिखेरता है और व्यक्तिगत LED के "हॉटस्पॉट" को छुपाता है।
6. सत्यापन:पूरे तापमान सीमा में घटक का परीक्षण करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उच्च तापमान पर प्रकाश उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करता है और आर्द्रता चक्र के दौरान संघनन से संबंधित विफलताएं नहीं होती हैं (सत्यापन ने MSL-2 हैंडलिंग प्रक्रिया का पालन किया)।

13. तकनीकी परिचय

यह LED उपयोग करता हैAlInGaPअर्धचालक सामग्री प्रणाली। यह सामग्री स्पेक्ट्रम के पीले, नारंगी, लाल और एम्बर क्षेत्रों में प्रकाश उत्पन्न करने में विशेष रूप से कुशल है। AlInGaP के मुख्य लाभों में उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता और कुछ अन्य सामग्री प्रणालियों की तुलना में अच्छी तापमान स्थिरता शामिल है। "क्लियर वॉटर" लेंस आमतौर पर उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य के लिए पारदर्शी उच्च तापमान एपॉक्सी या सिलिकॉन से बने होते हैं, जो अर्धचालक चिप के शुद्ध रंग को बिना बदले या फैले देखने की अनुमति देते हैं।

14. उद्योग रुझान और विकास

SMD LED के लिए समग्र रुझान, विशेष रूप से ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, निम्नलिखित दिशाओं में आगे बढ़ रहे हैं:

1. दक्षता में वृद्धि (lm/W):एपिटैक्सियल विकास और चिप डिज़ाइन में निरंतर सुधार, समान विद्युत इनपुट पर अधिक प्रकाश उत्पादन, जिससे बिजली की खपत और तापीय भार कम होता है।
2. उच्च शक्ति घनत्व और बेहतर तापीय प्रबंधन:नए पैकेज डिज़ाइन में बेहतर थर्मल पथ (जैसे यहाँ समर्पित एनोड हीट सिंक) और सामग्री शामिल हैं, ताकि छोटे फुटप्रिंट में उच्च ड्राइव करंट को संभाला जा सके।
3. बढ़ी हुई विश्वसनीयता और कठोर प्रमाणीकरण:AEC-Q101 जैसे मानकों में लगातार संशोधन किए जाते हैं, और घटकों को लंबे जीवनकाल के लिए अधिक कठोर परीक्षणों को पूरा करने की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में जहाँ 10-15 वर्ष का जीवनकाल आम है।
4. अधिक कठोर बिनिंग और रंग स्थिरता:जैसे-जैसे एम्बिएंट लाइटिंग जैसे अनुप्रयोग सौंदर्य पर अधिक ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, उत्पादन बैचों के बीच रंग निर्देशांक (साधारण प्रमुख तरंगदैर्ध्य से परे) और तीव्रता में अत्यधिक सुसंगत एलईडी की मांग बढ़ रही है।
5. एकीकरण:अंतिम उपयोगकर्ता के डिजाइन को सरल बनाने के लिए कई एलईडी चिप्स, नियंत्रण सर्किट और कभी-कभी ऑप्टिकल घटकों को एक ही अधिक बुद्धिमान "एलईडी मॉड्यूल" में एकीकृत करने की प्रवृत्ति मौजूद है।