सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.3 विद्युत विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य (स्पेक्ट्रम वितरण)
- 4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान डेरेटिंग वक्र
- 4.3 स्पेशियल डिस्ट्रीब्यूशन (ल्यूमिनस इंटेंसिटी पैटर्न)
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम एवं विन्यास
- 5.2 अनुशंसित PCB माउंटिंग पैड लेआउट
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल
- 6.2 सफाई
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 टेप और रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10.1 मैं ऐसे कितने LED को डेज़ी-चेन कर सकता हूँ?
- 10.2 क्या मैं इस LED को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूँ?
- 10.3 यदि प्रत्येक चैनल 20mA है, तो अधिकतम कुल धारा 65mA क्यों है?
- 11. वास्तविक उपयोग के उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) एलईडी घटक के विनिर्देशों का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह घटक लाल, हरे, नीले (RGB) सेमीकंडक्टर चिप्स और एक समर्पित ड्राइवर इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) को एक कॉम्पैक्ट पैकेज में एकीकृत करता है। यह एकीकृत समाधान डिजाइनरों के लिए निरंतर-धारा अनुप्रयोगों को सरल बनाने का लक्ष्य रखता है, जिससे प्रत्येक रंग चैनल के लिए बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला या जटिल ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। डिवाइस एक सफेद फ्रॉस्टेड लेंस पैकेज में आता है, जो विभिन्न रंग चिप्स से प्रकाश को मिलाने में सहायता करता है, जिससे अधिक समान और नरम रंग आउटपुट प्राप्त होता है, जो इंडिकेटर लाइट और सजावटी प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस घटक का मुख्य लाभ इसकी उच्च एकीकरण क्षमता है। एक अंतर्निर्मित 8-बिट निरंतर-धारा PWM (पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन) ड्राइवर IC के माध्यम से, यह प्रत्येक RGB रंग की चमक को 256 स्तरों पर सटीक डिजिटल नियंत्रण प्रदान कर सकता है, जिससे 16.7 मिलियन से अधिक रंग संयोजन बनाना संभव हो जाता है। एकल-तार कैस्केड डेटा ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल कई इकाइयों को डेज़ी-चेन तरीके से जोड़ने और एक एकल माइक्रोकंट्रोलर पिन के माध्यम से नियंत्रित करने की अनुमति देता है, जो बहु-एलईडी अनुप्रयोगों में वायरिंग जटिलता और नियंत्रक I/O आवश्यकताओं को काफी कम कर देता है।
यह इस घटक को विशेष रूप से स्थान-सीमित और लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें बहुरंगी या पूर्ण-रंगीन प्रकाश प्रभावों की आवश्यकता होती है। इसका लक्षित बाजार इन्हें शामिल करता है, लेकिन इन तक सीमित नहीं है: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और नेटवर्किंग उपकरणों में स्थिति संकेतक, फ्रंट पैनल बैकलाइट, सजावटी प्रकाश पट्टियाँ, पूर्ण-रंगीन मॉड्यूल, और इनडोर LED वीडियो डिस्प्ले या साइनबोर्ड के घटक। यह पैकेज स्वचालित सतह-माउंट असेंबली उपकरणों और मानक इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन सुविधाजनक हो जाता है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इस सीमा पर या इससे आगे की स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- Power Dissipation (PD)): 358 mW. यह वह अधिकतम कुल शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर आंतरिक IC और LED चिप को अतिताप से क्षति पहुंचने का जोखिम है।
- शक्ति आपूर्ति वोल्टेज सीमा (VDD)): +4.2V से +5.5V. अंतर्निर्मित IC को नाममात्र 5V लॉजिक शक्ति आपूर्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस सीमा से बाहर वोल्टेज लागू करने से नियंत्रण सर्किट क्षतिग्रस्त हो सकता है।
- कुल फॉरवर्ड करंट (IF)): 65 mA. यह लाल, हरे और नीले चैनलों के करंट के योग का अधिकतम मान है।
- ऑपरेटिंग तापमान (Ta)): -40°C से +85°C। यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर सामान्य रूप से कार्य करे।
- भंडारण तापमान): -40°C से +100°C। इस व्यापक तापमान सीमा में डिवाइस को बिना किसी बिजली आपूर्ति के भंडारित किया जा सकता है।
2.2 प्रकाशीय विशेषताएँ
मापन शर्तें: परिवेशी तापमान (Ta) 25°C है, पावर सप्लाई वोल्टेज (VDD) 5V है, सभी कलर चैनल्स को अधिकतम चमक पर सेट किया गया है (डेटा = 8'b11111111)।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV):
- लाल (AlInGaP): 600 - 1200 mcd (टाइपिकल)
- हरा (InGaN): 1100 - 2200 mcd (टिपिकल)
- नीला (InGaN): 270 - 540 mcd (टिपिकल)
- देखने का कोण (2θ1/2)): 120 डिग्री। यह व्यापक देखने का कोण, जिसे तीव्रता के अक्षीय मूल्य के आधे तक गिरने के कोण के रूप में परिभाषित किया गया है, सफेद फ्रॉस्टेड लेंस की विशेषता है, जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त एक विस्तृत, कोमल प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):
- लाल: 615 - 630 nm
- हरा: 515 - 530 nm
- नीला: 455 - 470 nm
2.3 विद्युत विशेषताएँ
निर्दिष्ट सीमा संपूर्ण कार्य तापमान सीमा (-40°C से +85°C) और बिजली आपूर्ति वोल्टेज सीमा (4.2V से 5.5V) को शामिल करती है।
- IC प्रति चैनल आउटपुट करंट (IF)): 20 mA (विशिष्ट)। अंतर्निहित ड्राइवर IC प्रत्येक लाल, हरे, नीले LED चिप को इस स्थिर मान तक करंट विनियमित करके प्रदान करेगा, जिससे फॉरवर्ड वोल्टेज में परिवर्तन के बावजूद चमक स्थिर और रंग एकरूपता सुनिश्चित होती है।
- इनपुट लॉजिक लेवल:
- हाई लेवल इनपुट वोल्टेज (VIH): न्यूनतम 2.7V से VDD3.3V और 5V माइक्रोकंट्रोलर आउटपुट के साथ संगत।
- निम्न-स्तरीय इनपुट वोल्टेज (VIL): 0V से अधिकतम 1.0V तक।
- IC स्टैटिक करंट (IDD)): 1.5 mA (टाइपिकल)। यह वह करंट है जब सभी LED आउटपुट बंद (सभी डेटा बिट्स '0' पर) होते हैं और अंतर्निहित ड्राइवर IC स्वयं खपत करता है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
3.1 CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक ग्रेडिंग
दस्तावेज़ CIE 1931 (x, y) क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट पर आधारित एक रंग बिनिंग तालिका प्रदान करता है। प्रत्येक LED से उत्सर्जित प्रकाश का परीक्षण किया जाता है और एक विशिष्ट बिन में वर्गीकृत किया जाता है (उदाहरण के लिए, A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3)। प्रत्येक बिन को क्रोमैटिसिटी चार्ट पर एक चतुर्भुज क्षेत्र द्वारा परिभाषित किया जाता है, जिसे चार (x, y) निर्देशांक बिंदुओं द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। बिन के भीतर निर्देशांक के लिए सहनशीलता x और y दोनों दिशाओं में +/- 0.01 है। यह बिनिंग विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है। डिजाइनर ऑर्डर देते समय अपने अनुप्रयोग में अधिक कठोर रंग मिलान प्राप्त करने के लिए बिन कोड निर्दिष्ट कर सकते हैं, जो डिस्प्ले या बहु-LED स्थापनाओं के लिए महत्वपूर्ण है जहां रंग एकरूपता महत्वपूर्ण है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
4.1 सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य (स्पेक्ट्रम वितरण)
The provided chart (Figure 1) shows the relative spectral power distribution of the red, green, and blue chips. Each curve shows a distinct peak corresponding to its dominant wavelength range. The red curve is centered at approximately ~625nm, the green at ~525nm, and the blue at ~465nm. The width (Full Width at Half Maximum) of these peaks affects color purity; generally, a narrower peak leads to higher color saturation. The overlap between the green and red spectra is minimal, which is beneficial for achieving a wide color gamut.
4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान डेरेटिंग वक्र
यह ग्राफ (चित्र 2) अधिकतम अनुमेय कुल फॉरवर्ड करंट (IF) और परिचालन परिवेश तापमान (TA) के बीच संबंध को दर्शाता है। तापमान बढ़ने के साथ, अधिकतम अनुमेय करंट रैखिक रूप से घटता है। यह डेरेटिंग LED चिप और ड्राइवर IC के जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए आवश्यक है, अन्यथा प्रदर्शन ह्रास तेज होगा और जीवनकाल कम हो जाएगा। 85°C के अधिकतम परिचालन तापमान पर, अनुमेय कुल करंट 25°C पर निर्दिष्ट 65mA के पूर्ण अधिकतम रेटेड मान से काफी कम है। विश्वसनीय थर्मल डिज़ाइन करते समय इस कर्व का संदर्भ लेना चाहिए।
4.3 स्पेशियल डिस्ट्रीब्यूशन (ल्यूमिनस इंटेंसिटी पैटर्न)
ध्रुवीय आरेख (चित्र 3) दृष्टिकोण के एक फलन के रूप में सामान्यीकृत सापेक्ष ल्यूमिनस तीव्रता को दर्शाता है। यह आरेख 120 डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि करता है, जो एक विशिष्ट फ्रॉस्टेड लेंस की चिकनी, लगभग लैम्बर्टियन वितरण विशेषता प्रदर्शित करता है। तीव्रता 0 डिग्री (अक्षीय) पर सर्वोच्च है और अक्षीय +/-60 डिग्री पर सममित रूप से शिखर मान के 50% तक गिर जाती है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम एवं विन्यास
This component adopts a surface-mount package, with overall dimensions of approximately 5.0mm in length, 5.0mm in width, and 1.6mm in height (tolerance ±0.2mm). The package uses a white matte plastic lens. The pin configuration includes four pads:
- VSS: भूमि (0V संदर्भ)।
- DIN: नियंत्रण डेटा सिग्नल इनपुट। इस विशिष्ट एलईडी के लिए सीरियल डेटा स्ट्रीम प्राप्त करता है।
- DOUT: नियंत्रण डेटा सिग्नल आउटपुट। प्राप्त डेटा स्ट्रीम को डेज़ी चेन में अगले एलईडी के DIN पिन पर अग्रेषित करता है।
- VDD: DC power supply input (+4.2V to +5.5V).
5.2 अनुशंसित PCB माउंटिंग पैड लेआउट
Pad graphics are provided to guide printed circuit board (PCB) design. Following these recommended pad dimensions and spacing ensures good solder joint formation during reflow soldering, reliable electrical connections, and sufficient mechanical strength. The design typically includes thermal relief connections and appropriate solder mask openings.
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
6.1 इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल
एक सुझावित इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल प्रदान की गई है, जो जे-एसटीडी-020बी लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रिया मानक के अनुरूप है। ग्राफ़ प्रमुख पैरामीटर्स दिखाता है: प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान और कूलिंग रेट। प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन क्षति या आंतरिक तनाव से बचने के लिए, पीक तापमान आमतौर पर घटक की अधिकतम भंडारण तापमान (100°C) से अधिक नहीं होना चाहिए और निर्दिष्ट समय से अधिक नहीं रहना चाहिए। एलईडी और अंतर्निहित आईसी को थर्मल शॉक दिए बिना विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6.2 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक हो, तो घटक को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक समय तक नहीं डुबोया जा सकता है। अनिर्दिष्ट या संक्षारक रसायनों वाले क्लीनर का उपयोग निषिद्ध है, क्योंकि वे प्लास्टिक लेंस या एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 टेप और रील विनिर्देश
घटकों को एम्बॉस्ड कैरियर टेप और सुरक्षात्मक कवर टेप के रूप में पैक किया जाता है, जिसे 7 इंच (178 मिमी) व्यास के रील पर लपेटा जाता है। कैरियर टेप की चौड़ाई 12 मिमी है। मानक पैकेजिंग मात्रा प्रति रील 1000 टुकड़े है, कुछ रीलों के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है। स्वचालित असेंबली उपकरण फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए कैरियर टेप पॉकेट और रील के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- स्थिति और संकेतक: दूरसंचार, नेटवर्क और औद्योगिक उपकरणों में बहुरंगी स्थिति संकेतक।
- सजावटी और वास्तुकला प्रकाश व्यवस्था: उपभोक्ता उत्पादों में एलईडी स्ट्रिप लाइट्स, एम्बिएंट लाइटिंग और रंग बदलने वाली सजावट।
- बैकलाइट: डायनेमिक कलर इफेक्ट्स वाली फ्रंट पैनल या लोगो बैकलाइट।
- फुल कलर डिस्प्ले: कम रिज़ॉल्यूशन वाले इंडोर फुल कलर LED डिस्प्ले, इन्फोर्मेशन बोर्ड या सॉफ्ट लाइट पैनल में एकल पिक्सेल के रूप में।
8.2 डिज़ाइन विचार
- पावर सप्लाई: सुनिश्चित करें कि स्वच्छ और स्थिर 5V पावर सप्लाई प्रदान की जाए, और उपयोग किए गए LED की संख्या को पूरा करने के लिए पर्याप्त करंट क्षमता हो। जब कई LED एक साथ पावर ऑन होते हैं, तो सर्ज करंट पर विचार करना आवश्यक है।
- डेटा सिग्नल इंटीग्रिटीलंबी डेज़ी-चेन या उच्च डेटा दर के लिए, यदि माइक्रोकंट्रोलर 3.3V पर कार्य कर रहा है, तो VIHन्यूनतम मान 2.7V होने के कारण, सिग्नल बफरिंग या लेवल शिफ्टिंग पर विचार करने की आवश्यकता हो सकती है।
- थर्मल प्रबंधनकरंट डी-रेटिंग कर्व (चित्र 2) का पालन करें। एलईडी पैड के नीचे और आसपास, विशेष रूप से उच्च चमक या उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों में, हीट सिंक के रूप में पर्याप्त कॉपर फ़ॉयल क्षेत्र प्रदान करें।
- मिश्रण: सटीक मिश्रण और तटस्थ श्वेत बिंदु प्राप्त करने के लिए, सॉफ़्टवेयर या फ़र्मवेयर को R, G, B चैनलों की भिन्न चमक तीव्रता (खंड 2.2 के विशिष्ट मानों के अनुसार) को ध्यान में रखना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मानक अलग RGB LED की तुलना में, इस घटक का मुख्य अंतर डिजिटल PWM नियंत्रण के साथ एकीकृत निरंतर-धारा ड्राइवर का समावेश है। अलग RGB LED को नियंत्रित करने के लिए तीन स्वतंत्र करंट-सीमित रोकनेवाला (या अधिक जटिल निरंतर-धारा सिंक) और तीन माइक्रोकंट्रोलर PWM चैनलों की आवश्यकता होती है। यह एकीकृत समाधान ड्राइवर सर्किट को समेकित करता है, PCB पर घटकों की संख्या कम करता है, फर्मवेयर को सरल बनाता है (कई PWM टाइमर के बजाय एक सीरियल प्रोटोकॉल का उपयोग करके), और आसान विस्तार स्थापना के लिए डेज़ी-चेन कनेक्शन का समर्थन करता है। इसकी कीमत थोड़ी अधिक इकाई लागत और एक निश्चित करंट सेटिंग (आमतौर पर 20mA) है।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
10.1 मैं ऐसे कितने LED को डेज़ी-चेन कर सकता हूँ?
सिद्धांत रूप में बहुत अधिक संख्या में जोड़ा जा सकता है, क्योंकि प्रत्येक एलईडी डेटा सिग्नल को पुनर्जीवित और पुन: प्रसारित करता है। व्यावहारिक सीमा आवश्यक रिफ्रेश दर और डेटा सिग्नल अखंडता पर निर्भर करती है। N एलईडी जोड़ने का कुल डेटा ट्रांसमिशन समय N * 24 बिट्स * (1.2 µs ± 300ns) प्लस एक रीसेट पल्स है। 30 एफपीएस की रिफ्रेश दर के लिए, यह श्रृंखला पर एलईडी की संख्या को कुछ सौ तक सीमित कर देता है। लंबी श्रृंखला पर सिग्नल क्षीणन के लिए आवधिक सिग्नल प्रवर्धन की आवश्यकता हो सकती है।
10.2 क्या मैं इस LED को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूँ?
हाँ, उच्च वोल्टेज (VIH) इनपुट की स्पेसिफिकेशन न्यूनतम 2.7V है, जो 3.3V लॉजिक हाई आउटपुट (~3.3V) के साथ संगत है। सुनिश्चित करें कि माइक्रोकंट्रोलर का GPIO पिन DIN इनपुट के लिए पर्याप्त करंट सोर्स/सिंक कर सकता है। पावर सप्लाई (VDD) अभी भी 4.2V से 5.5V के बीच होनी चाहिए।
10.3 यदि प्रत्येक चैनल 20mA है, तो अधिकतम कुल धारा 65mA क्यों है?
प्रति चैनल 20mA आंतरिक ड्राइवर द्वारा निर्धारित विशिष्ट कार्यकारी धारा है। 65mA का पूर्ण अधिकतम रेटिंग संपूर्ण पैकेज के लिए तनाव सीमा है, जो सभी तीन LEDs और ड्राइवर IC द्वारा अधिकतम चमक पर एक साथ कार्य करने पर उत्पन्न कुल ऊष्मा को ध्यान में रखती है। डिरेटिंग वक्र (चित्र 2) दर्शाता है कि उच्च तापमान पर, सुरक्षित कार्य धारा 65mA से काफी कम है।
11. वास्तविक उपयोग के उदाहरण
दृश्य: 16 एलईडी वाला एक रंग बदलने वाला सजावटी लाइट रिंग डिजाइन करना।एलईडी एक वृत्त में व्यवस्थित होंगे और डेज़ी-चेन तरीके से जुड़े होंगे। एक 5V, 1A बिजली की आपूर्ति पर्याप्त है (16 एलईडी * लगभग 1.5mA IC स्थैतिक धारा + 16 एलईडी * 3 चैनल * 20mA अधिकतम धारा * ड्यूटी साइकिल)। एक माइक्रोकंट्रोलर (जैसे Arduino या ESP32) को केवल पहले एलईडी के DIN से जुड़े एक GPIO पिन की आवश्यकता होती है। फर्मवेयर सभी 16 एलईडी के लिए 24-बिट रंग मान (आर, जी, बी प्रत्येक 8 बिट) वाला एक डेटा स्ट्रीम बनाएगा, जिसके बाद एक रीसेट पल्स होगा। एनीमेशन प्रभाव बनाने के लिए इस डेटा स्ट्रीम को लगातार भेजा जाता है। सफ़ेद फ्रॉस्टेड लेंस यह सुनिश्चित करता है कि अलग-अलग एलईडी प्रकाश बिंदु मिलकर एक चिकनी प्रकाश वलय बन जाएं।
12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
यह उपकरण डिजिटल सीरियल संचार सिद्धांत पर कार्य करता है। अंतर्निहित IC में प्रत्येक रंग चैनल के लिए शिफ्ट रजिस्टर और लैच होते हैं। सीरियल डेटा स्ट्रीम को DIN पिन के माध्यम से क्लॉक सिग्नल द्वारा IC में इनपुट किया जाता है। प्रत्येक डेटा बिट को 1.2µs के निश्चित चक्र के भीतर उच्च पल्स के समय द्वारा दर्शाया जाता है। '0' बिट एक छोटा उच्च पल्स (लगभग 300ns) है, और '1' बिट एक लंबा उच्च पल्स (लगभग 900ns) है। प्राप्त पहले 24 बिट हरे, लाल, नीले के 8-बिट चमक मानों के अनुरूप होते हैं (आमतौर पर इसी क्रम में, GRB)। अपना 24-बिट डेटा प्राप्त करने के बाद, IC अपने DOUT पिन से सभी बाद के बिट्स को पुनः प्रसारित करता है, जिससे डेटा को कैस्केड किया जा सकता है। DIN पिन पर 250µs से अधिक अवधि का लो-लेवल सिग्नल (रिसेट) श्रृंखला में सभी ICs को प्राप्त डेटा को आउटपुट ड्राइवर में लैच करने के लिए प्रेरित करता है, जिससे LED चमक एक साथ अपडेट हो जाती है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
LED पैकेज में सीधे ड्राइवर IC को एकीकृत करना, "स्मार्ट LED" समाधानों की ओर बढ़ते हुए, LED घटक डिजाइन में एक महत्वपूर्ण प्रवृत्ति का प्रतिनिधित्व करता है। यह प्रवृत्ति सिस्टम जटिलता को कम करती है, बाहरी कनेक्शनों को कम करके विश्वसनीयता में सुधार करती है, और अधिक जटिल नियंत्रण (जैसे व्यक्तिगत एड्रेसिंग) को सक्षम बनाती है। भविष्य के विकास में उच्च एकीकरण (माइक्रोकंट्रोलर या वायरलेस कंट्रोलर का एकीकरण), ऑन-चिप कैलिब्रेशन के माध्यम से बेहतर रंग स्थिरता, अधिक सूक्ष्म रंग नियंत्रण के लिए उच्चतर PWM रिज़ॉल्यूशन (10-बिट, 12-बिट, 16-बिट), और अधिक मजबूत बड़े पैमाने पर इंस्टॉलेशन का समर्थन करने के लिए बढ़ी हुई संचार प्रोटोकॉल (उच्च डेटा दर और त्रुटि सुधार क्षमता के साथ) शामिल हो सकते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी 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 प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (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 निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (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 जैसे 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 रंगों में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| 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 एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| 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 | 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 यह ब्रेकडाउन हो सकता 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 उपाय करने आवश्यक हैं, 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 रोशनी 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। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग 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 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 विधि। | Flip Chip में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती 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 समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह 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 prashannata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का 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। |