सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 3.3 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 5.1 रीफ्लो वेल्डिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 5.2 हैंड सोल्डरिंग
- 5.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता
- 6. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 9.1 सीमित करने वाला प्रतिरोधक (Current Limiting Resistor) क्यों पूर्णतः आवश्यक है?
- 9.2 क्या मैं इस LED को सीधे एक वोल्टेज स्रोत (Voltage Source) से चला सकता हूँ?
- 9.3 पैरामीटर की "बिनिंग" का मेरे डिज़ाइन पर क्या प्रभाव पड़ता है?
- 9.4 इस घटक को कितनी बार रिफ्लो सोल्डर किया जा सकता है?
- 10. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 11. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 12. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
67-21 श्रृंखला P-LCC-2 पैकेजिंग और आंतरिक रूप से एकीकृत रिफ्लेक्टर के साथ सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) का एक वर्ग है। यह डिज़ाइन व्यापक देखने के कोण और अनुकूलित प्रकाश उत्पादन प्रदान करने के लिए है, जो इसे उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है जहां प्रकाश को लाइट पाइप या लाइट गाइड में कुशलतापूर्वक युग्मित करने की आवश्यकता होती है। यह श्रृंखला सॉफ्ट ऑरेंज, ग्रीन, ब्लू और येलो सहित कई रंग प्रदान करती है, जो सफ़ेद पैकेज बॉडी और रंगहीन पारदर्शी विंडो में उपलब्ध हैं। इसकी कम फॉरवर्ड करंट आवश्यकता इसे बिजली खपत के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों (जैसे पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स) के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
इस LED श्रृंखला का मुख्य लाभ इसकी पैकेजिंग डिज़ाइन से प्राप्त होता है। एकीकृत आंतरिक परावर्तक प्रकाश निष्कर्षण दक्षता और दिशात्मकता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाता है, जिससे एक समान और विस्तृत उत्सर्जन पैटर्न उत्पन्न होता है। यह विशेषता समान रोशनी की आवश्यकता वाले प्रतीकों, स्विचों और LCD पैनल बैकलाइट के लिए महत्वपूर्ण है। यह उपकरण मानक स्वचालित सतह-माउंट उपकरणों के साथ पूर्णतः संगत है और बड़े पैमाने पर असेंबली के लिए 8mm वाहक टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है। विभिन्न सोल्डरिंग प्रक्रियाओं (जिसमें वेपर फ्लो रिफ्लो, इन्फ्रारेड रिफ्लो और वेव सोल्डरिंग शामिल हैं) के साथ इसकी संगतता निर्माण में लचीलापन प्रदान करती है। यह उत्पाद RoHS अनुपालन और लीड-मुक्त भी है। लक्षित बाजारों में ऑटोमोटिव इंटीरियर (इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर और स्विच बैकलाइटिंग), दूरसंचार उपकरण (टेलीफोन/फैक्स मशीनों में सूचक और बैकलाइट) और सामान्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय सूचक या बैकलाइट समाधान की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
LED की विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ विशिष्ट परीक्षण स्थितियों में परिभाषित की जाती हैं, आमतौर पर फॉरवर्ड करंट (IF) 20mA और परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर। सही सर्किट डिज़ाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। ये निरंतर संचालन के लिए लागू नहीं हैं।Rप्रमुख सीमाओं में अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VF) 5V, निरंतर फॉरवर्ड करंट (I) 30mA, और पल्स स्थितियों (1kHz, 1/10 ड्यूटी साइकल) में पीक फॉरवर्ड करंट (I) 100mA है। अधिकतम बिजली खपत (Pd) 110mW है। डिवाइस -40°C से +85°C के तापमान रेंज में काम कर सकता है और -40°C से +90°C के बीच संग्रहीत किया जा सकता है। डेटाशीट में असेंबली के दौरान पैकेज को नुकसान से बचाने के लिए सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल भी निर्दिष्ट की गई है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर सामान्य कार्य स्थितियों के तहत अपेक्षित मूल्य प्रदान करते हैं। दस्तावेज़ में निहित विशिष्ट मॉडल (तरंगदैर्ध्य डेटा के आधार पर, संभवतः हरे एलईडी) के लिए, ल्यूमिनस तीव्रता (Iv) की सीमा न्यूनतम 900 mcd से अधिकतम 1800 mcd तक है। देखने का कोण (2θ1/2), जिसे तीव्रता के शिखर मान के आधे तक गिरने पर कोण के रूप में परिभाषित किया गया है, का विशिष्ट मान 120 डिग्री है, जो इसकी विस्तृत-कोण विशेषता की पुष्टि करता है। इस उदाहरण में प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 520nm से 535nm के बीच, हरे स्पेक्ट्रम से संबंधित है। 20mA करंट पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2.7V से 3.5V की सीमा में होता है। एप्लीकेशन सर्किट में अधिकतम फॉरवर्ड करंट से अधिक होने से रोकने के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना आवश्यक है, क्योंकि LED में गैर-रैखिक I-V विशेषता होती है, जहाँ वोल्टेज में मामूली वृद्धि भी बड़ी, संभावित रूप से विनाशकारी करंट सर्ज का कारण बन सकती है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LED को महत्वपूर्ण पैरामीटर्स के आधार पर विभिन्न प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है जो उनके एप्लीकेशन की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
प्रकाश आउटपुट को तीन श्रेणी कोड में विभाजित किया गया है: V2 (900-1120 mcd), W1 (1120-1420 mcd) और W2 (1420-1800 mcd)। ल्यूमिनस तीव्रता की सहनशीलता ±11% है। डिजाइनरों को न्यूनतम चमदीप्ति आवश्यकता डिजाइन करते समय इस भिन्नता पर विचार करना चाहिए।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
रंग (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) को तीन ग्रेड कोड में विभाजित किया गया है: X (520-525 nm), Y (525-530 nm), और Z (530-535 nm), जिसमें ±1nm का सख्त सहनशीलता मान है। यह बैच के भीतर रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है, जो कई LED को एक साथ उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
3.3 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज को चार ग्रेड में विभाजित किया गया है: 10 (2.70-2.90V), 11 (2.90-3.10V), 12 (3.10-3.30V) और 13 (3.30-3.50V), जिसकी सहनशीलता ±0.1V है। VFग्रेड को जानना आवश्यक ड्राइव करंट प्राप्त करने के लिए करंट-सीमित रोकनेवाला के सटीक मूल्य की गणना करने में महत्वपूर्ण है, खासकर जब कम वोल्टेज या कड़े वोल्टेज विनियमन वाले बिजली आपूर्ति स्रोतों का उपयोग किया जाता है।
4. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
यह डिवाइस P-LCC-2 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज में आता है। डेटाशीट में विस्तृत पैकेज आयाम चित्र प्रदान किया गया है, जो लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड पिच और पैड ज्यामिति को दर्शाता है। ये आयाम PCB पैड डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं। पैकेज में सफेद बॉडी है जो प्रकाश परावर्तन में सहायता करती है और बेरंग पारदर्शी एपॉक्सी लेंस के साथ आता है। ध्रुवीयता पैकेज की भौतिक संरचना द्वारा इंगित की जाती है, आमतौर पर एक खांचे या चिह्नित कैथोड के माध्यम से। अनुशंसित PCB पैड पैटर्न उचित सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करता है।
5. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
डिवाइस की अखंडता और प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग और सोल्डरिंग आवश्यक है।
5.1 रीफ्लो वेल्डिंग तापमान प्रोफ़ाइल
लीड-फ्री सोल्डरिंग के लिए, एक विशिष्ट तापमान प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है। प्रीहीट चरण 60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक होना चाहिए। लिक्विडस तापमान (217°C) से ऊपर का समय 60-150 सेकंड तक बनाए रखा जाना चाहिए, और पीक तापमान 260°C से अधिक 10 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। अधिकतम तापन दर 3°C/सेकंड होनी चाहिए, और शीतलन दर 6°C/सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। एक ही उपकरण पर दो से अधिक बार रीफ्लो सोल्डरिंग नहीं की जानी चाहिए।
5.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग करना आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से कम होना चाहिए और प्रत्येक टर्मिनल के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। कम पावर वाले सोल्डरिंग आयरन (≤25W) के उपयोग की सिफारिश की जाती है। थर्मल शॉक को रोकने के लिए प्रत्येक टर्मिनल को सोल्डर करने के बीच कम से कम 2 सेकंड का अंतराल होना चाहिए।
5.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता
घटकों को सिलिका जेल और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ नमी-रोधी बैग में पैक किया जाता है। बैग को उपयोग से ठीक पहले 30°C से कम तापमान और 60% से कम सापेक्ष आर्द्रता वाले नियंत्रित वातावरण में खोलना चाहिए। एक बार खोलने के बाद, घटकों को निर्दिष्ट फ्लोर लाइफ (अंश में स्पष्ट रूप से नहीं बताया गया है, लेकिन आमतौर पर आर्द्रता संवेदनशीलता स्तर MSL द्वारा परिभाषित) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। यदि संकेतक कार्ड अत्यधिक आर्द्रता दर्शाता है, तो उपयोग से पहले 60°C ±5°C पर 24 घंटे तक बेकिंग (सुखाना) आवश्यक है।
6. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
LED 8mm चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो मानक रील में लगे होते हैं। एक मानक रील में आमतौर पर 2000 टुकड़े होते हैं, लेकिन न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 250, 500 या 1000 टुकड़े हो सकती है। रील और कैरियर टेप के आयाम स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए सटीक रूप से निर्धारित किए गए हैं। पैकेजिंग लेबल में महत्वपूर्ण जानकारी शामिल होती है, जैसे उत्पाद संख्या, मात्रा, ल्यूमिनस तीव्रता (CAT), प्रमुख तरंगदैर्ध्य (HUE) और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के लिए विशिष्ट ग्रेड कोड, और ट्रेसबिलिटी के लिए बैच नंबर।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- ऑटोमोटिव इंटीरियर:डैशबोर्ड गेज, कंट्रोल बटन और स्विच के लिए बैकलाइटिंग के रूप में उपयोग किया जाता है। व्यापक देखने का कोण विभिन्न ड्राइवर स्थितियों से स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है।
- दूरसंचार/उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:टेलीफोन, फैक्स मशीन और रिमोट कंट्रोल में स्टेटस इंडिकेटर और कीपैड बैकलाइट के लिए। कम करंट खपत बैटरी लाइफ बढ़ाने में मदद करती है।
- सामान्य संकेतक:विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में पावर स्टेटस, मोड चयन और अलार्म संकेतक के लिए।
- लाइट पाइप अनुप्रयोग:अनुकूलित प्रकाश उत्पादन और विस्तृत देखने का कोण इस श्रृंखला को एक्रिलिक या पॉलीकार्बोनेट लाइट पाइप में युग्मन के लिए आदर्श बनाते हैं, जो प्रकाश को पैनल पर वांछित स्थान तक निर्देशित करते हैं, जिससे लचीली यांत्रिक डिजाइन संभव होती है।
7.2 डिज़ाइन विचार
- वर्तमान सीमा:फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए श्रृंखला प्रतिरोध का उपयोग करना सुनिश्चित करें। सूत्र का उपयोग करें R = (Vबिजली की आपूर्ति- वीF) / मैंFप्रतिरोध मान की गणना करें। डेटाशीट (या विशिष्ट रेंज) में अधिकतम V का उपयोग करें।Fमान, ताकि सबसे खराब स्थिति में भी धारा कभी भी अधिकतम रेटेड मान से अधिक न हो।
- थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम धारा के करीब काम करते समय, जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर फॉयल क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करना चाहिए।
- ESD सुरक्षा:इस डिवाइस की ESD सहनशीलता रेटिंग 1000V (HBM) है। संचालन और असेंबली के दौरान मानक ESD सावधानियां बरतनी चाहिए। संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, LED से जुड़े लाइनों पर ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेसर जोड़ने पर विचार किया जा सकता है।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:लाइट गाइड ट्यूब अनुप्रयोगों के लिए, एलईडी और लाइट गाइड ट्यूब के प्रवेश द्वार के बीच की दूरी और संरेखण महत्वपूर्ण है। एक विस्तृत देखने का कोण मदद करता है, लेकिन युग्मन दक्षता को अधिकतम करने के लिए एक परावर्तक कप या कस्टमाइज्ड लाइट गाइड ट्यूब डिज़ाइन की आवश्यकता हो सकती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
67-21 श्रृंखला की प्रमुख विशिष्टता P-LCC-2 पैकेज में एकीकृत रिफ्लेक्टर है। इस सुविधा से रहित मानक SMD LED की तुलना में, यह बेहतर प्रकाश उत्पादन दक्षता और अधिक नियंत्रित, व्यापक बीम पैटर्न प्रदान करता है। यह कई डिज़ाइनों में बाहरी रिफ्लेक्टर की आवश्यकता को समाप्त करता है, जिससे स्थान और लागत की बचत होती है। 120 डिग्री के व्यापक देखने के कोण और एक ही पैकेज आकार में कई रंगों की उपलब्धता का संयोजन डिज़ाइन को लचीलापन प्रदान करता है। सभी प्रमुख सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ इसकी संगतता इसे विभिन्न उत्पादन लाइनों के लिए एक बहुमुखी प्लग-एंड-प्ले घटक भी बनाती है।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
9.1 सीमित करने वाला प्रतिरोधक (Current Limiting Resistor) क्यों पूर्णतः आवश्यक है?
LED एक डायोड है जिसका करंट-वोल्टेज (I-V) संबंध घातांकीय (एक्सपोनेंशियल) होता है। नाममात्र फॉरवर्ड वोल्टेज से थोड़ा सा अधिक वोल्टेज भी करंट में भारी वृद्धि का कारण बनता है। इस करंट को सीमित करने के लिए यदि कोई प्रतिरोधक नहीं है, तो LED तेजी से अत्यधिक करंट खींचेगा, जिससे अत्यधिक गर्मी और विनाशकारी विफलता होगी, भले ही बिजली की आपूर्ति का वोल्टेज थोड़ा सा ही अधिक प्रतीत हो। प्रतिरोधक करंट को स्थिर करने के लिए एक रैखिक, पूर्वानुमेय वोल्टेज ड्रॉप प्रदान करता है।
9.2 क्या मैं इस LED को सीधे एक वोल्टेज स्रोत (Voltage Source) से चला सकता हूँ?
नहीं। LED को सीधे वोल्टेज स्रोत से चलाना अत्यधिक अनुशंसित नहीं है, इससे डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है। इसे करंट स्रोत से चलाना आवश्यक है, या अधिक सामान्यतः, जैसा ऊपर बताया गया है, एक करंट-सीमित रेसिस्टर के साथ श्रृंखला में जुड़े वोल्टेज स्रोत का उपयोग करना चाहिए।
9.3 पैरामीटर की "बिनिंग" का मेरे डिज़ाइन पर क्या प्रभाव पड़ता है?
बिनिंग का मतलब है कि LED का परीक्षण किया गया है और प्रदर्शन के आधार पर समूहों में बांटा गया है। यदि आपके डिज़ाइन को कई इकाइयों के बीच बहुत सुसंगत चमक या रंग की आवश्यकता है, तो आपको ऑर्डर करते समय वांछित बिन कोड निर्दिष्ट करना चाहिए (उदाहरण के लिए, उच्चतम चमक के लिए W2, या एक विशिष्ट हरे रंग के लिए Y)। यदि आपका डिज़ाइन अधिक भिन्नता सहन कर सकता है, तो आप व्यापक श्रेणी के बिन मिश्रण को स्वीकार कर सकते हैं, जो अधिक लागत प्रभावी हो सकता है।
9.4 इस घटक को कितनी बार रिफ्लो सोल्डर किया जा सकता है?
डेटाशीट में निर्दिष्ट है कि रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं होनी चाहिए। प्रत्येक रीफ्लो चक्र घटक को थर्मल तनाव के अधीन करता है, जो आंतरिक वायर बॉन्डिंग या एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट सामग्री के प्रदर्शन को कम कर सकता है। मरम्मत के लिए, स्थानीय ताप को कम करने के लिए दोहरे टिप वाले सोल्डरिंग आयरन के उपयोग के लिए विशिष्ट दिशानिर्देश प्रदान किए गए हैं।
10. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: एक बैकलिट मेम्ब्रेन स्विच पैनल डिज़ाइन करना।एक डिज़ाइनर 12 प्रकाशित बटनों वाला एक कंट्रोल पैनल बना रहा है। प्रत्येक बटन एक लाइट गाइड पाइप का उपयोग करता है, जो मुख्य PCB पर लगे SMD LED से प्रकाश को बटन कैप तक ले जाता है। 67-21 सीरीज़ का चयन इसलिए किया गया क्योंकि इसका व्यापक व्यूइंग एंगल सुनिश्चित करता है कि प्रकाश लाइट गाइड के प्रवेश द्वार में कुशलतापूर्वक युग्मित हो, और इसकी कम करंट खपत 5V पावर रेल द्वारा संचालित पैनल के लिए उपयुक्त है जिसका करंट बजट सीमित है। डिज़ाइनर अधिकतम VFसभी इकाइयों के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए करंट-सीमित प्रतिरोधक के मूल्य की गणना 3.5V के वोल्टेज ड्रॉप का उपयोग करके की जाती है: R = (5V - 3.5V) / 0.02A = 75 ओम। मानक 75Ω या 82Ω प्रतिरोधक का चयन करें। PCB लेआउट एलईडी को लाइट पाइप खुलने के ठीक नीचे रखता है, और असेंबली प्रक्रिया निर्दिष्ट रिफ्लो प्रोफाइल का पालन करती है। सख्त वेवलेंथ बिन (जैसे, Y: 525-530nm) निर्दिष्ट करके, डिजाइनर सभी बटनों में एक समान हरा रंग सुनिश्चित करते हैं।
11. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
एक लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड बायस वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप सामग्री से होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) उपयोग की गई सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है (उदाहरण के लिए, हरे/नीले प्रकाश के लिए InGaN)। 67-21 श्रृंखला में एकीकृत रिफ्लेक्टर सेमीकंडक्टर चिप के चारों ओर ढला हुआ एक गुहा है। यह उस प्रकाश को शीर्ष अवलोकन दिशा में वापस परावर्तित करता है जो अन्यथा किनारों की ओर उत्सर्जित होता या पैकेज द्वारा अवशोषित हो जाता, जिससे प्रभावी प्रकाश उत्पादन बढ़ता है और विकिरण पैटर्न को एक व्यापक, अधिक समान बीम में आकार दिया जाता है।
12. प्रौद्योगिकी रुझान
SMD संकेतक LED का समग्र रुझान उच्च दक्षता (प्रति इकाई विद्युत शक्ति पर अधिक प्रकाश उत्पादन), उन्नत बिनिंग और विनिर्माण नियंत्रण के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता और बढ़ी हुई विश्वसनीयता की ओर निरंतर विकसित हो रहा है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकी लगातार विकसित हो रही है ताकि छोटे आकार में व्यापक देखने का कोण और बेहतर ताप प्रबंधन प्राप्त किया जा सके। वैश्विक पर्यावरणीय नियमों और ऑटोमोटिव-ग्रेड अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने के लिए, लीड-मुक्त और उच्च तापमान वाली सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता पर भी अधिक ध्यान दिया जा रहा है। प्रकाशीय विशेषताओं (जैसे इस श्रृंखला में रिफ्लेक्टर) को सीधे LED पैकेज में एकीकृत करना एक प्रमुख रुझान है, जो अंतिम उत्पाद के डिजाइन को सरल बनाता है और प्रकाशीय प्रदर्शन में सुधार करता है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| कलर टेम्परेचर (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 तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण संख्या, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | एक ही बैच के दीपकों के रंगों में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) का निर्धारण करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए, अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकने की आवश्यकता होती है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय 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 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने 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 का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (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 करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (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। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की सीमा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन 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 में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत होती है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित कर देता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित हो जाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें 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 के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदन श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें 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। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |