सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 विशेषताएँ
- 1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेडिंग
- 4. Performance Curve Analysis
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन और ध्रुवीयता
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल (लीड-फ्री प्रक्रिया)
- 6.2 सफाई
- 6.3 भंडारण एवं प्रबंधन
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप एवं रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 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
1. उत्पाद अवलोकन
LTST-S32F1KT-5A एक कॉम्पैक्ट, साइड-एमिटिंग, फुल-कलर सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED है। यह एक ही पैकेज में तीन स्वतंत्र सेमीकंडक्टर चिप्स को एकीकृत करता है: एक लाल उत्सर्जन के लिए AlInGaP चिप, और दो हरे और नीले उत्सर्जन के लिए InGaN चिप्स। यह विन्यास तीन चैनलों को स्वतंत्र रूप से या संयोजन में नियंत्रित करके एक विस्तृत रंग सीमा उत्पन्न करने में सक्षम बनाता है। यह उपकरण स्वचालित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें वेल्डेबिलिटी बढ़ाने के लिए टिन-प्लेटेड टर्मिनलों का उपयोग किया गया है और यह लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है।
इसका प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय, उच्च-चमक वाला RGB प्रकाश स्रोत प्रदान करना है जिन्हें स्थिति संकेतन, बैकलाइटिंग या प्रतीक प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। इसका लघु पैकेज आकार और साइड-एमिटिंग लेंस प्रोफाइल इसे विशेष रूप से पतले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार उपकरणों और औद्योगिक नियंत्रण पैनलों में एकीकृत करने के लिए उपयुक्त बनाता है, जहाँ सामने की जगह सीमित होती है लेकिन पार्श्व दृश्यता महत्वपूर्ण होती है।
1.1 विशेषताएँ
- RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश का अनुपालन करता है।
- साइड-व्यू ऑप्टिकल डिज़ाइन जो वॉटर क्लियर लेंस का उपयोग करता है।
- अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस InGaN (हरे/नीले के लिए) और AlInGaP (लाल के लिए) सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करता है।
- 8mm कैरियर टेप में पैक किया गया है और मानक 7 इंच व्यास के रील पर लपेटा गया है, जो स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के लिए उपयुक्त है।
- EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक पैकेज आकार के अनुरूप।
- इनपुट लॉजिक संगत (I.C. संगत), माइक्रोकंट्रोलर और ड्राइवर सर्किट के साथ इंटरफेस करने में आसान।
- बड़े पैमाने पर इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ पूर्ण संगतता।
1.2 अनुप्रयोग क्षेत्र
- दूरसंचार उपकरण (उदाहरण के लिए, सेलुलर बेस स्टेशन, राउटर)।
- कार्यालय स्वचालन उपकरण (उदाहरण के लिए, प्रिंटर, स्कैनर, मल्टीफ़ंक्शन डिवाइस)।
- घरेलू उपकरण संकेत पैनल और नियंत्रण इंटरफ़ेस।
- औद्योगिक उपकरणों की स्थिति और दोष संकेतक।
- पोर्टेबल उपकरणों में कीबोर्ड और बटन बैकलाइट।
- सामान्य स्थिति और पावर संकेतक।
- माइक्रो डिस्प्ले और आइकन प्रकाश व्यवस्था।
- नियंत्रण पैनल में सिग्नल और प्रतीक प्रकाश व्यवस्था।
2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत डिवाइस की कार्य सीमा और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण करता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी डेटा परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग्स तनाव की सीमाएं परिभाषित करती हैं, जिनके पार जाने पर डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के निकट या उन पर पहुंचने वाली स्थितियों में निरंतर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- Power Dissipation (Pd):रेड: 75 mW, ग्रीन/ब्लू: 80 mW। यह पैकेज के भीतर अनुमत अधिकतम थर्मल पावर डिसिपेशन है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IF(PEAK)):लाल: 80 mA, हरा/नीला: 100 mA। केवल पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के लिए लागू, तापीय अधिभार को रोकने के लिए।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (IF):लाल: 30 mA, हरा/नीला: 20 mA। दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट।
- ऑपरेटिंग तापमान सीमा:-20°C से +80°C। यह वह परिवेशी तापमान सीमा है जिसमें डिवाइस कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा:-30°C से +100°C। यह वह तापमान सीमा है जो डिवाइस के बिना विद्युत आपूर्ति के (बंद अवस्था में) भंडारण के दौरान अनुमेय है।
- इन्फ्रारेड वेल्डिंग शर्तें:260°C चरम तापमान को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो इसकी नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) और रिफ्लो वेल्डिंग क्षमता को परिभाषित करता है।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये मानक परीक्षण स्थितियों (IF= 5mA, Ta=25°C) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- ल्यूमिनस तीव्रता (IV):को मिलिकैंडेला (mcd) में मापा जाता है। न्यूनतम मान: लाल: 18.0 mcd, हरा: 45.0 mcd, नीला: 11.2 mcd। अधिकतम मान: लाल: 45.0 mcd, हरा: 180.0 mcd, नीला: 45.0 mcd। यह विस्तृत श्रेणी एक बिनिंग सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित की जाती है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):विशिष्ट मान 130 डिग्री है। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश तीव्रता शिखर तीव्रता की आधी हो जाती है, जो बीम की चौड़ाई को परिभाषित करता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):विशिष्ट मान: लाल: 632 nm, हरा: 520 nm, नीला: 468 nm। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला, LED के रंग से मेल खाने वाला एकल तरंगदैर्ध्य। सीमा: लाल: 617-631 nm (विशिष्ट मान 624 nm), हरा: 520-540 nm (विशिष्ट मान 527 nm), नीला: 463-477 nm (विशिष्ट मान 470 nm)।
- स्पेक्ट्रल रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):विशिष्ट मान: लाल: 17 nm, हरा: 35 nm, नीला: 26 nm। अधिकतम तीव्रता के आधे स्तर पर मापी गई स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ, जो रंग की शुद्धता को दर्शाती है।
- Forward voltage (VF):at IF=5mA condition. Range: Red: 1.6 - 2.3 V, Green: 2.7 - 3.1 V, Blue: 2.7 - 3.1 V. This parameter is also binned.
- Reverse current (IR):at VR5V पर अधिकतम 10 µA। LED को रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह परीक्षण केवल गुणवत्ता आश्वासन के लिए है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को उनके प्रदर्शन के आधार पर बिन किया जाता है। LTST-S32F1KT-5A फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) और ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) क्रमशः ग्रेडिंग की जाती है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
हरे और नीले चिप्स के लिए (IF=5mA पर परीक्षण):
- ग्रेड कोड E7: VF= 2.70V से 2.90V।
- ग्रेड कोड E8: VF= 2.90V से 3.10V।
प्रत्येक ग्रेड की सहनशीलता ±0.1V है। लाल चिप का VFनिर्दिष्ट किया गया है, लेकिन इस दस्तावेज़ में ग्रेडिंग नहीं की गई है।
3.2 चमकदार तीव्रता (IV) ग्रेडिंग
at IF=5mA पर मापा गया। प्रत्येक ग्रेड के लिए सहनशीलता ±15% है।
नीला:L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd).
हरा:P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd).
लाल:M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd).
ग्रेडिंग कोड पैकेजिंग पर अंकित किया जाता है, जो डिजाइनरों को मल्टी-एलईडी ऐरे के लिए चमक से मेल खाने वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है।
4. Performance Curve Analysis
Typical performance curves illustrate the relationship between key parameters. These are crucial for circuit design and thermal management.
- Relative Luminous Intensity vs. Forward Current:प्रत्येक रंग के लिए ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। अनुशंसित डीसी करंट से अधिक पर कार्य करने से प्रतिफल में कमी और ऊष्मा में वृद्धि होती है।
- सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव प्रदर्शित करता है, जहां जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। उच्च तापमान वाले वातावरण में, उचित ताप अपव्यय या करंट डीरेटिंग आवश्यक है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट:डायोड की I-V विशेषता दर्शाता है। डायनेमिक प्रतिरोध टर्न-ऑन वोल्टेज से ऊपर वक्र के ढलान से निकाला जा सकता है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:प्रत्येक चिप के लिए तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष विकिरण शक्ति का ग्राफ दिखाता है, जो शिखर (λ) को उजागर करता है।p) और स्पेक्ट्रम चौड़ाई (Δλ)।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions
यह उपकरण मानक SMD आकार का अनुपालन करता है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही PCB डिज़ाइन के लिए पैड पैटर्न (पैकेज आकार) सिफारिशें शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, मानक सहनशीलता ±0.1mm है। विस्तृत आरेख पिन असाइनमेंट निर्दिष्ट करता है: पिन 1 लाल एनोड है, पिन 2 हरा एनोड है, पिन 3 नीला एनोड है। सभी तीन चिप्स के कैथोड आंतरिक रूप से पिन 4 से जुड़े हुए हैं।
5.2 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन और ध्रुवीयता
रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान सही सोल्डर जोड़ बनाने के लिए पैड पैटर्न आरेख प्रदान किया गया है। यह डिज़ाइन सोल्डर फ़िलेट और टॉम्बस्टोनिंग को रोकने पर विचार करता है। डिवाइस बॉडी पर मार्किंग (आमतौर पर एक बिंदु या चम्फर) स्पष्ट रूप से पोलैरिटी को इंगित करती है, जो पिन 1 (लाल) से मेल खाती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल (लीड-फ्री प्रक्रिया)
समय-तापमान ग्राफ सुझाए गए रिफ्लो प्रोफाइल को परिभाषित करता है:
- प्रीहीट: 150-200°C, अधिकतम 120 सेकंड।
- रिफ्लो: पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं।
- 260°C से ऊपर का समय: अधिकतम 10 सेकंड।
- सोल्डरिंग चक्र: अधिकतम दो रिफ्लो चक्र।
हैंड सोल्डरिंग के लिए जहां सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाता है: तापमान ≤300°C, समय ≤3 सेकंड, केवल एक बार।
6.2 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें, जैसे एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल। इसे कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस या एनकैप्सुलेशन को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
6.3 भंडारण एवं प्रबंधन
- ESD रोकथाम उपाय:यह उपकरण स्थिर विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशील है। इसके साथ कार्य करते समय ग्राउंडेड कलाई पट्टा, एंटीस्टैटिक मैट और उचित रूप से ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करना आवश्यक है।
- नमी संवेदनशीलता:पैकेजिंग MSL लेवल 3 है। मूल नमी-रोधी बैग खोलने के बाद, रिफ्लो सोल्डरिंग फैक्ट्री फ्लोर कंडीशन (≤30°C/60% RH) के भीतर एक सप्ताह (168 घंटे) में की जानी चाहिए। बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, ड्राय कैबिनेट या ड्राय कंटेनर का उपयोग किया जाना चाहिए। एक सप्ताह से अधिक समय तक एक्सपोज किए गए घटकों को रिफ्लो से पहले बेक करने की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, 60°C पर 20 घंटे तक), पॉपकॉर्न इफेक्ट को रोकने के लिए।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 कैरियर टेप एवं रील विनिर्देश
यह डिवाइस एक सुरक्षात्मक कवर टेप के साथ इम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो 7 इंच (178 मिमी) व्यास की रील पर लपेटी गई है।
- प्रति रील मात्रा: 3000 टुकड़े।
- न्यूनतम आदेश मात्रा शेष: 500 टुकड़े।
- कैरियर टेप की चौड़ाई: 8 मिमी।
- पॉकेट पिच और रील आयाम ANSI/EIA-481 मानक के अनुरूप हैं।
- कैरियर टेप में लगातार गुम घटकों की अधिकतम अनुमत संख्या दो है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
प्रत्येक रंग चैनल (लाल, हरा, नीला) को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या (अधिक बेहतर) एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर के माध्यम से स्वतंत्र रूप से संचालित किया जाना चाहिए। प्रत्येक रंग का फॉरवर्ड वोल्टेज अलग होता है (लाल लगभग 2.0V, हरा/नीला लगभग 3.0V), इसलिए यदि सीरीज़ रेसिस्टर के साथ एक सामान्य वोल्टेज स्रोत का उपयोग किया जाता है, तो करंट सेटिंग की गणना अलग से करनी होगी। PWM (पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन) डिमिंग या कलर मिक्सिंग के लिए, सुनिश्चित करें कि ड्राइवर आवश्यक फ्रीक्वेंसी और करंट को हैंडल कर सकता है।
8.2 डिज़ाइन विचार
- थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि डिवाइस के थर्मल पैड (यदि लागू हो) के नीचे पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वियाज़ हों ताकि गर्मी का संचालन किया जा सके, खासकर जब अधिकतम करंट ड्राइव के करीब या उस स्तर पर काम किया जा रहा हो।
- करंट डीरेटिंग:+80°C जैसे ऊपरी तापमान सीमा के आसपास काम करने की स्थितियों में, विश्वसनीयता बनाए रखने और प्रकाश अभिवाह में त्वरित क्षय को रोकने के लिए फॉरवर्ड करंट को कम करना चाहिए।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:साइड-एमिटिंग प्रोफाइल लाइट गाइड ट्यूब या वेवगाइड एप्लिकेशन के लिए आदर्श है। एक समान प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित करने के लिए, लाइट गाइड संरचना को डिज़ाइन करते समय 130-डिग्री व्यूइंग एंगल को ध्यान में रखना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
The key differentiation of LTST-S32F1KT-5A lies in the specific combination of its characteristics:
- Side-Emitting vs. Top-Emitting:सामान्य शीर्ष-उत्सर्जक एलईडी के विपरीत, यह उपकरण किनारे से प्रकाश उत्सर्जित करता है, जिससे पीसीबी के ऊर्ध्वाधर सतह पर साइड-लाइट पैनल या स्टेटस इंडिकेटर का अद्वितीय यांत्रिक एकीकरण संभव हो पाता है।
- एकल पैकेज पूर्ण रंग:तीन प्राथमिक रंग चिप्स को एकीकृत किया गया है, जो तीन अलग-अलग मोनोक्रोम एलईडी का उपयोग करने की तुलना में सर्किट बोर्ड स्थान बचाता है।
- Technology Hybrid:प्रत्येक रंग के लिए इष्टतम अर्धचालक सामग्री का उपयोग: लाल के लिए उच्च दक्षता वाला AlInGaP और हरे/नीले के लिए उच्च चमक वाला InGaN, जिससे अच्छी समग्र प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्राप्त होती है।
- Robust Construction:टिन-लेपित पिन और कठोर इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रोफाइल के साथ संगतता, इसे आधुनिक उच्च-मात्रा विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
Q1: क्या मैं सभी तीन रंगों को चलाने के लिए एक ही 5V बिजली आपूर्ति का उपयोग कर सकता हूँ?
A: हाँ, लेकिन आपको प्रत्येक चैनल के लिए अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। रेसिस्टर मान की गणना का सूत्र है R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF। सुरक्षा डिज़ाइन के लिए, डेटाशीट में दिए गए अधिकतम V का उपयोग करें।Fमान। उदाहरण के लिए, 20mA के नीले चैनल के लिए: R = (5V - 3.1V) / 0.02A = 95 ओम (100 ओम का उपयोग करें)।
Q2: लाल (30mA) और हरे/नीले (20mA) के अधिकतम DC करंट अलग-अलग क्यों हैं?
A: यह मुख्य रूप से AlInGaP (लाल) और InGaN (हरा/नीला) अर्धचालक सामग्री की आंतरिक क्वांटम दक्षता और थर्मल गुणों में अंतर के कारण है। समान पैकेज थर्मल बाधाओं के तहत, लाल चिप्स आमतौर पर उच्च करंट घनत्व को सहन कर सकते हैं।
Q3: इस RGB LED का उपयोग करके सफेद प्रकाश कैसे प्राप्त करें?
A: सफेद प्रकाश लाल, हरे और नीले चिप्स को एक विशिष्ट धारा अनुपात में एक साथ संचालित करके उत्पन्न होता है। सटीक अनुपात वांछित सफेद बिंदु (जैसे, ठंडा सफेद, गर्म सफेद) और उपयोग किए गए LED के विशिष्ट बिनिंग पर निर्भर करता है। सटीक परिणामों के लिए इसमें अंशांकन या रंग सेंसर फीडबैक लूप का उपयोग करना आवश्यक है।
Q4: बिनिंग कोड का क्या महत्व है?
A: बिनिंग कोड रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है। कई LEDs (जैसे लाइट स्ट्रिप्स) का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, समान VFऔर IVदृश्यमान रंग या चमक अंतर से बचने के लिए LED का बिनिंग आसन्न उपकरणों के बीच महत्वपूर्ण है।
11. वास्तविक उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: नेटवर्क राउटर स्थिति संकेतक
डिजाइनर को एक राउटर के लिए एक बहुरंगी स्थिति संकेतक की आवश्यकता है, जो पावर (स्थिर हरा), सक्रिय (टिमटिमाता हरा), त्रुटि (लाल) और सेटअप मोड (नीला) प्रदर्शित करे। तीन अलग-अलग एलईडी का उपयोग करने की तुलना में, LTST-S32F1KT-5A का उपयोग करने से स्थान की बचत होती है। साइड-एमिटिंग डिजाइन प्रकाश को एक लाइट गाइड ट्यूब में युग्मित होने की अनुमति देता है, जो पतले राउटर आवरण के फ्रंट पैनल तक फैला होता है। माइक्रोकंट्रोलर के जीपीआईओ पिन (प्रत्येक के साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला जो 5-10mA ड्राइव के लिए गणना की गई है) विभिन्न रंगों को नियंत्रित करते हैं। व्यापक देखने का कोण सुनिश्चित करता है कि संकेतक कमरे के विभिन्न कोणों से देखा जा सकता है।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक अर्धचालक p-n जंक्शन उपकरण है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन p-टाइप क्षेत्र से होल्स के साथ सक्रिय परत के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंड गैप द्वारा निर्धारित होती है। LTST-S32F1KT-5A का उपयोग करता है:
- AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide):एक सामग्री प्रणाली जिसका बैंडगैप लाल और एम्बर प्रकाश से मेल खाता है। यह लाल-नारंगी स्पेक्ट्रम सीमा में उच्च दक्षता प्रदान करती है।
- InGaN (Indium Gallium Nitride):एक समायोज्य ऊर्जा बैंड अंतराल वाली सामग्री प्रणाली, जो इंडियम सामग्री के आधार पर पराबैंगनी से नीले और फिर हरे रंग तक का प्रकाश उत्सर्जित कर सकती है। यह उच्च चमक वाले नीले और हरे एलईडी के लिए मानक सामग्री है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
इस तरह के एसएमडी एलईडी के लिए समग्र विकास रुझानों में शामिल हैं:
- दक्षता वृद्धि:एपिटैक्सियल विकास और चिप डिज़ाइन में निरंतर सुधार के कारण उच्च लुमेन प्रति वाट (lm/W) प्राप्त हुआ है, जिससे समान प्रकाश उत्पादन पर बिजली की खपत कम हुई है।
- लघुरूपण:प्रकाश शक्ति को बनाए रखते या बढ़ाते हुए, पैकेजिंग आकार लगातार कम हो रहा है।
- रंग प्रतिपादन और एकरूपता में सुधार:अधिक सख्त बिनिंग सहनशीलता और नई फॉस्फर तकनीक (सफेद एलईडी के लिए) ने अधिक एकसमान रंग बिंदु और उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) प्राप्त किया है।
- एकीकृत बुद्धिमत्ता:अंतर्निहित ड्राइवर, नियंत्रक और संचार इंटरफेस (जैसे I2C, SPI) वाले "स्मार्ट LED" मॉड्यूल की वृद्धि ने सिस्टम डिजाइन को सरल बना दिया है। हालांकि LTST-S32F1KT-5A एक अलग घटक है, लेकिन उद्योग जटिल प्रकाश व्यवस्था कार्यों के लिए अधिक एकीकृत समाधान प्रदान करने की दिशा में आगे बढ़ रहा है।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
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/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश अभिवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लाइट फिक्सचर पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| दीप्ति कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई या संकीर्णता निर्धारित करता है। | प्रकाश के क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (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 तय 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 आदि 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 न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| 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 प्रकाशित 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 पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम 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 हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके ब्रेकडाउन होने की संभावना 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 इम्युनिटी (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) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन डिप्रिसिएशन और कलर शिफ्ट होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (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 चमक 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। |
| 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, एनकैप्सुलेशन 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 का तरीका। | 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 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 समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karein. | 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 समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का एक 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 | स्थिर तापमान पर 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। |