LTST-E683RGBW SMD LED डेटाशीट - 3.2x2.8x1.9mm - रेड 2.4V/ग्रीन 3.8V/ब्लू 3.8V - 72-80mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTST-E683RGBW एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) LED है जो तीन अलग-अलग अर्धचालक प्रकाश स्रोतों को एक ही, कॉम्पैक्ट पैकेज में एकीकृत करती है। यह लाल उत्सर्जन के लिए एक AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) चिप को हरे और नीले उत्सर्जन के लिए दो InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) चिप्स के साथ जोड़ती है, जिन सभी पर एक फैलाने वाला लेंस लगा होता है। यह विन्यास रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न करने की अनुमति देता है, जिसमें सफेद प्रकाश भी शामिल है जब तीनों रंगों को उचित तीव्रता पर मिलाया जाता है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग बैकलाइटिंग, स्थिति संकेतकों, सजावटी प्रकाश व्यवस्था और फुल-कलर डिस्प्ले मॉड्यूल में है जहां स्थान बचाना और स्वचालित असेंबली महत्वपूर्ण है। इसके मुख्य लाभों में मानक इन्फ्रारेड और रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता, RoHS निर्देशों के अनुपालन में लीड-मुक्त निर्माण, और 8mm टेप रील पर बड़े पैमाने पर, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के लिए उपयुक्त पैकेजिंग शामिल है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। LED को इन सीमाओं पर या उसके निकट लगातार संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:

• पावर डिसिपेशन (Pd): लाल: 72mW, हरा/नीला: 80mW. यह अधिकतम अनुमेय शक्ति है जिसे एलईडी 25°C परिवेश तापमान पर निरंतर डीसी संचालन के तहत ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकती है। इस सीमा से अधिक होने पर थर्मल रनवे और जीवनकाल में कमी का जोखिम होता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (Ifp): लाल: 80mA, हरा/नीला: 100mA. यह अधिकतम अनुमेय पल्स्ड करंट है, जो 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई पर निर्दिष्ट है। यह DC रेटिंग से काफी अधिक है, जो संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश की अनुमति देता है।
• DC फॉरवर्ड करंट (If): लाल: 30mA, हरा/नीला: 20mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट है। इस मान से अधिक पर LED चलाने से प्रकाश उत्पादन तो बढ़ेगा, लेकिन अधिक ऊष्मा भी उत्पन्न होगी, जिससे समय के साथ सेमीकंडक्टर सामग्री और फॉस्फोर्स (यदि मौजूद हो) का क्षय हो सकता है।
• तापमान सीमा: संचालन: -40°C से +85°C; भंडारण: -40°C से +100°C. ये सीमाएँ उपयोग और गैर-संचालन अवधि के दौरान LED की यांत्रिक और विद्युत अखंडता सुनिश्चित करती हैं।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, If=20mA) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• Luminous Intensity (Iv): मिलीकैंडेला (mcd) में मापा जाता है, यह मानव आंख द्वारा देखे गए LED की अनुभूत चमक का प्रतिनिधित्व करता है (एक CIE photopic फिल्टर का उपयोग करके)। निर्दिष्ट सीमाएं हैं: लाल: 71-224 mcd, हरा: 355-900 mcd, नीला: 140-355 mcd। हरे चिप में आमतौर पर सबसे अधिक दीप्त प्रभावकारिता (luminous efficacy) देखी जाती है।
• देखने का कोण (2θ1/2): 120 डिग्री का एक विशिष्ट मान एक चौड़े, विसरित प्रकाश उत्सर्जन पैटर्न को दर्शाता है। यह कोण उस पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर केंद्रीय अक्ष (0 डिग्री) पर चमकदार तीव्रता अपने मूल्य के आधे तक गिर जाती है।
• Peak Wavelength (λp) & Dominant Wavelength (λd): λp (लाल: 639nm, हरा: 518nm, नीला: 468nm) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अधिकतम होता है। λd (लाल: 631nm, हरा: 525nm, नीला: 470nm) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख LED के रंग से मेल खाता हुआ अनुभव करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होता है। ये दोनों घनिष्ठ रूप से संबंधित हैं लेकिन समान नहीं हैं, विशेष रूप से व्यापक-स्पेक्ट्रम स्रोतों के लिए।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): यह पैरामीटर, जो आमतौर पर 20nm (लाल), 35nm (हरा), और 25nm (नीला) होता है, उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है। एक छोटा मान अधिक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत का संकेत देता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf): 20mA पर चलाए जाने पर एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप। रेंज हैं: लाल: 1.8-2.4V, हरा: 2.8-3.8V, नीला: 2.8-3.8V। लाल AlInGaP चिप की तुलना में हरे और नीले InGaN चिप्स के लिए उच्च Vf उनकी अलग-अलग सेमीकंडक्टर बैंडगैप ऊर्जाओं के कारण है। उचित संचालन के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर आवश्यक है।
• रिवर्स करंट (Ir): VR=5V पर अधिकतम 10μA। यह एलईडी रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है। सेमीकंडक्टर जंक्शन के कम रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज के कारण रिवर्स वोल्टेज लगाने से तत्काल और विनाशकारी विफलता हो सकती है।

3. Binning System Explanation

उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। डाटाशीट प्रत्येक रंग के लिए केवल ज्योति तीव्रता के बिन कोड प्रदान करती है।

• Red Luminous Intensity Bins: Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd). प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±11% है।
• हरी चमकदार तीव्रता बिन्स: T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd), U2 (560-710 mcd), V1 (710-900 mcd). प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±11% है।
• Blue Luminous Intensity Bins: R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd). Tolerance within each bin is ±11%.

When ordering or designing, specifying the required bin code(s) is crucial for achieving uniform appearance in an array or display. Mixing bins can lead to visible brightness or color variations.

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि PDF पृष्ठ 5 पर विशिष्ट विशेषता वक्रों का संदर्भ देता है, पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं। मानक LED व्यवहार के आधार पर, इन वक्रों में आम तौर पर शामिल होंगे:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): यह घातीय संबंध दर्शाता है। "नी" वोल्टेज वह बिंदु है जहाँ चालन शुरू होता है, जिसके बाद वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ धारा तेजी से बढ़ती है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current (I-L Curve): आम तौर पर कम धारा पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा पर थर्मल और दक्षता ड्रूप प्रभावों के कारण संतृप्त हो सकता है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: Shows how light output decreases as junction temperature rises. Red AlInGaP LEDs typically have a more pronounced thermal quenching effect compared to blue/green InGaN LEDs.
• Spectral Power Distribution: प्रत्येक रंग चिप के लिए तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दर्शाने वाले ग्राफ़।

ये वक्र गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न ड्राइव धाराओं, तापमान) के तहत एलईडी के व्यवहार को समझने और थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

5. Mechanical & Package Information

5.1 Package Dimensions

यह LED एक EIA मानक SMD पैकेज फुटप्रिंट का अनुपालन करता है। मुख्य आयाम (मिमी में, सहनशीलता ±0.2 मिमी जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो) PCB पर इसके स्थान को परिभाषित करते हैं। पिन असाइनमेंट है: पिन 1: रेड के लिए एनोड, पिन 4: ग्रीन के लिए एनोड, पिन 3: ब्लू के लिए एनोड। कॉमन कैथोड संभवतः आंतरिक रूप से किसी अन्य पिन या थर्मल पैड से जुड़ा है (विशिष्ट कनेक्शन को डायमेंशनल ड्राइंग से सत्यापन की आवश्यकता है)। डिफ्यूज्ड लेंस एक व्यापक और अधिक एकसमान व्यूइंग एंगल प्राप्त करने में सहायता करता है।

5.2 Recommended PCB Pad Design

इन्फ्रारेड या वाष्प चरण रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक लैंड पैटर्न डायग्राम सुझाया गया है। इस अनुशंसा का पालन करने से उचित सोल्डर जोड़ का निर्माण, LED जंक्शन से दूर अच्छी तापीय चालकता और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित होती है। पैड डिज़ाइन सोल्डर फिलेट निर्माण को ध्यान में रखता है और रीफ्लो के दौरान टॉम्बस्टोनिंग को रोकता है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

लीड-मुक्त प्रक्रिया के लिए, J-STD-020B के अनुरूप एक प्रोफाइल सुझाई जाती है। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्री-हीट: 150-200°C पर अधिकतम 120 सेकंड तक बोर्ड को धीरे-धीरे गर्म करें और फ्लक्स को सक्रिय करें।
• Peak Temperature: अधिकतम 260°C। लिक्विडस से ऊपर का समय (आमतौर पर लीड-मुक्त सोल्डर के लिए ~217°C) को विश्वसनीय जोड़ बनाने के लिए नियंत्रित किया जाना चाहिए, बिना LED को अधिक गर्म किए।
• कुल सोल्डरिंग समय: शिखर तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड, अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों की अनुमति है।

इस प्रोफाइल का पालन थर्मल शॉक को रोकता है, जो एपॉक्सी लेंस या सेमीकंडक्टर डाई को तोड़ सकता है, और सोल्डर जोड़ों पर अत्यधिक इंटरमेटैलिक वृद्धि को रोकता है।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि आवश्यक हो, तो सोल्डरिंग आयरन से हाथ से सोल्डरिंग की अनुमति सख्त सीमाओं के साथ है: आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रति जोड़ सोल्डरिंग समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। केवल एक हाथ-सोल्डरिंग चक्र की अनुमति है। आयरन को सीधे LED बॉडी पर लगाने से बचना चाहिए; गर्मी PCB पैड पर लगाई जानी चाहिए।

6.3 Cleaning

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग सामान्य तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए किया जाना चाहिए। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायन एपॉक्सी लेंस सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे धुंधलापन, दरारें या रंग बदलना हो सकता है।

6.4 Storage & Moisture Sensitivity

एलईडी पैकेज नमी-संवेदनशील है। यदि मूल सीलबंद नमी-रोधी बैग (सिलिका जेल के साथ) खोला नहीं गया है, तो भंडारण ≤30°C और ≤70% RH पर होना चाहिए, जिसकी अनुशंसित उपयोग-अवधि एक वर्ष है। एक बार बैग खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में 168 घंटे (7 दिन) से अधिक रहे घटकों को रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और "पॉपकॉर्निंग" (रीफ्लो के दौरान तीव्र वाष्प विस्तार के कारण पैकेज में दरार) को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 48 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।

7. Packaging & Ordering Information

उत्पाद स्वचालित असेंबली के लिए उद्योग-मानक पैकेजिंग में आपूर्ति किया जाता है:

• Tape & Reel: घटकों को 8mm चौड़ी कैरियर टेप में रखा जाता है।
• रील आकार: व्यास में 7 इंच (178 मिमी)।
• प्रति रील मात्रा: 2000 टुकड़े।
• Minimum Order Quantity (MOQ): शेष मात्रा के लिए 500 टुकड़े।
• Cover Tape: खाली पॉकेट्स को एक टॉप कवर टेप से सील किया जाता है।
• गुम हुए घटक: रील स्पेसिफिकेशन के अनुसार प्रति रील में अधिकतम दो लगातार गुम एलईडी की अनुमति है।
• मानक: पैकेजिंग EIA-481-1-B विशिष्टताओं के अनुरूप है।

पार्ट नंबर LTST-E683RGBW निर्माता की आंतरिक कोडिंग प्रणाली का अनुसरण करता है, जहां "RGBW" सफेद प्रकाश उत्पन्न करने में सक्षम रंग संयोजन को इंगित करता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• Full-Color Display Panels: बड़े वीडियो वॉल या इंडोर साइनेज में व्यक्तिगत पिक्सेल या सब-पिक्सेल के रूप में उपयोग किया जाता है।
• बैकलाइटिंग: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड या औद्योगिक नियंत्रणों में एलसीडी पैनलों के लिए, अक्सर लाइट गाइड और डिफ्यूज़र के साथ संयुक्त।
• Status & Indicator Lights: नेटवर्किंग उपकरण, उपकरण और इंस्ट्रूमेंटेशन में जहां बहु-रंग स्टेटस कोडिंग की आवश्यकता होती है।
• Decorative & Architectural Lighting: रंग बदलने वाले प्रभावों के लिए स्ट्रिप्स या मॉड्यूल में।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• करंट ड्राइविंग: प्रत्येक रंग चैनल के साथ श्रृंखला में हमेशा एक स्थिर करंट ड्राइवर या करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करें। रोकनेवाला मान की गणना R = (Vsupply - Vf_LED) / If का उपयोग करके करें। यह सुनिश्चित करने के लिए कि उच्च-Vf एलईडी के साथ भी करंट सीमा से अधिक न हो, डेटाशीट से अधिकतम Vf का उपयोग करें।
• थर्मल प्रबंधन: हालांकि बिजली अपव्यय कम है, एलईडी जंक्शन से गर्मी को दूर संचालित करने के लिए पर्याप्त तांबे के क्षेत्र (थर्मल पैड) के साथ उचित पीसीबी लेआउट आवश्यक है, खासकर जब उच्च धाराओं पर या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित किया जाता है। यह प्रकाश उत्पादन और दीर्घायु बनाए रखता है।
• Color Mixing & Control: विशिष्ट रंगों या श्वेत बिंदुओं को प्राप्त करने के लिए, पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) प्रत्येक चैनल की तीव्रता नियंत्रण के लिए पसंदीदा विधि है, क्योंकि यह एनालॉग डिमिंग के विपरीत एक स्थिर फॉरवर्ड वोल्टेज और रंग क्रोमैटिसिटी बनाए रखता है।
• ESD सुरक्षा: एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली के दौरान ESD सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं को लागू करें।

9. Technical Comparison & Differentiation

हालांकि पीडीएफ में अन्य मॉडलों से सीधी तुलना नहीं है, LTST-E683RGBW के प्रमुख विभेदकों का अनुमान लगाया जा सकता है:

• एकीकृत RGB पैकेज: तीन चिप्स को एक 3.2x2.8mm फुटप्रिंट में जोड़ता है, तीन अलग-अलग सिंगल-कलर LEDs के उपयोग की तुलना में PCB स्थान बचाता है।
• डिफ्यूज्ड वाइड-एंगल लेंस: 120-डिग्री व्यूइंग एंगल एक व्यापक, समान उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है, जो सेकेंडरी ऑप्टिक्स के बिना व्यापक व्यूइंग कोन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
• प्रोसेस कम्पैटिबिलिटी: मानक इन्फ्रारेड/रीफ्लो सोल्डरिंग और स्वचालित प्लेसमेंट के साथ स्पष्ट संगतता इसे उच्च मात्रा, लागत-प्रभावी विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है।
• सामग्री चयन: लाल रंग के लिए AlInGaP का उपयोग GaP पर GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

10.1 क्या मैं लाल एलईडी को 30mA और हरे/नीले एलईडी को 20mA पर एक साथ चला सकता हूँ?

हाँ, आप प्रत्येक चैनल को उनकी संबंधित अधिकतम DC अग्र धारा पर स्वतंत्र रूप से चला सकते हैं। हालाँकि, पैकेज के लिए कुल शक्ति क्षय पर विचार किया जाना चाहिए। यदि सभी तीनों अधिकतम धारा पर चालू हैं, तो कुल शक्ति की गणना करें: Pred = 30mA * 2.4V(max) = 72mW; Pgreen = 20mA * 3.8V(max) = 76mW; Pblue = 20mA * 3.8V(max) = 76mW। योग (224mW) संभवतः पैकेज की कुल क्षमता से अधिक है। इसलिए, एक साथ पूर्ण-शक्ति संचालन के लिए डीरेटिंग या उन्नत तापीय प्रबंधन की आवश्यकता हो सकती है। यदि उपलब्ध हो तो विस्तृत तापीय प्रतिरोध डेटा से परामर्श लें।

10.2 प्रत्येक रंग के लिए अग्र वोल्टेज अलग क्यों है?

अग्र वोल्टेज मुख्य रूप से अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlInGaP (लाल) की बैंडगैप (~1.9-2.0 eV) InGaN (हरा/~2.4 eV, नीला/~2.7 eV) से कम होती है। उच्च बैंडगैप के लिए इलेक्ट्रॉनों को पार करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप अग्र वोल्टेज ड्रॉप अधिक होता है।

10.3 मैं इस RGB LED से सफेद प्रकाश कैसे प्राप्त करूं?

सफेद प्रकाश तीन प्राथमिक रंगों (लाल, हरा, नीला) को विशिष्ट तीव्रता अनुपातों में मिलाकर बनाया जाता है। कोई एकल "सही" अनुपात नहीं है, क्योंकि यह लक्ष्य सफेद बिंदु (जैसे, ठंडा सफेद, गर्म सफेद) पर निर्भर करता है। आपको प्रत्येक चैनल के लिए विभिन्न करंट स्तरों या PWM ड्यूटी साइकिल के साथ प्रयोग करने की आवश्यकता होगी। PWM आउटपुट वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग सबसे लचीला तरीका है। ध्यान दें कि RGB मिश्रण अक्सर फॉस्फर-परिवर्तित सफेद LEDs की तुलना में कम कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) वाला सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है।

10.4 यदि मैं पोलैरिटी गलत तरीके से जोड़ दूं तो क्या होगा?

रिवर्स वोल्टेज लगाने पर, यहां तक कि एक छोटा सा भी (जैसे कि Ir टेस्ट कंडीशन में 5V), एक उच्च रिवर्स करंट प्रवाहित कर सकता है, जिससे तत्काल और अपरिवर्तनीय क्षति (जंक्शन ब्रेकडाउन) होने की संभावना है। पावर लगाने से पहले हमेशा पोलैरिटी सत्यापित करें। समग्र सर्किट के लिए सप्लाई लाइन पर रिवर्स पोलैरिटी प्रोटेक्शन के लिए एक सीरीज डायोड शामिल करना एक अच्छा अभ्यास है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य: एक पोर्टेबल डिवाइस के लिए एक बहु-रंग स्थिति संकेतक डिजाइन करना। संकेतक को स्थान बचाने के लिए एकल LTST-E683RGBW का उपयोग करके लाल (त्रुटि), हरा (ठीक), नीला (सक्रिय), और सियान (सक्रिय+ठीक) दिखाना चाहिए।

कार्यान्वयन:

1. ड्राइवर सर्किट: तीन PWM-सक्षम GPIO पिन वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करें। प्रत्येक पिन एक छोटे-सिग्नल NPN ट्रांजिस्टर (जैसे, 2N3904) के बेस से जुड़ता है। प्रत्येक ट्रांजिस्टर का कलेक्टर एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से संबंधित LED रंग के कैथोड (कॉमन) से जुड़ता है। LED एनोड एक 3.3V सप्लाई रेल से जुड़े होते हैं।
2. रेसिस्टर गणना (ग्रीन के लिए, सबसे खराब स्थिति Vf=3.8V): R = (3.3V - 3.8V) / 0.02A = ऋणात्मक मान। यह दर्शाता है कि 3.3V हरे/नीले एलईडी को उनके सामान्य Vf पर अग्र अभिनत करने के लिए अपर्याप्त है। समाधान: एलईडी सर्किट के लिए उच्च आपूर्ति वोल्टेज (जैसे, 5V) का उपयोग करें। 5V पर हरे एलईडी के लिए पुनर्गणना: R = (5.0V - 3.8V) / 0.02A = 60 ओम। एक मानक 62-ओम प्रतिरोधक का उपयोग करें। लाल एलईडी के लिए: R = (5.0V - 2.4V) / 0.03A ≈ 87 ओम, 91 ओम प्रतिरोधक का उपयोग करें।
3. सॉफ़्टवेयर नियंत्रण: माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करें ताकि PWM ड्यूटी साइकिल सेट हो: ठोस रंगों के लिए 100%। सियान (नीला+हरा) के लिए, नीले और हरे दोनों चैनलों को 100% पर सेट करें। हरे और नीले रंग की तीव्रता के संतुलन को PWM के माध्यम से समायोजित करके सियान रंग के रंगत को ट्यून किया जा सकता है।
4. थर्मल चेक: अधिकतम शक्ति परिदृश्य सायन (Green+Blue दोनों 20mA पर) है। Ptotal ≈ (5V-3.8V)*0.02A * 2 = 48mW, पैकेज सीमा के भीतर। सुनिश्चित करें कि PCB पर LED के नीचे ताप फैलाव के लिए एक छोटा कॉपर पोर है।

12. Operating Principle Introduction

एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (जंक्शन) में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन एक होल के साथ पुनर्संयोजित होता है, तो यह ऊर्जा मुक्त करता है। AlInGaP और InGaN जैसे डायरेक्ट बैंडगैप अर्धचालकों में, यह ऊर्जा मुख्य रूप से एक फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा (Eg) द्वारा निर्धारित की जाती है, समीकरण λ ≈ 1240 / Eg के अनुसार (जहाँ λ nm में है और Eg eV में है)। डिफ्यूज्ड एपॉक्सी लेंस अर्धचालक डाई की सुरक्षा करने, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने और चिप से प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाने का कार्य करता है।

13. Technology Trends

एसएमडी आरजीबी एलईडी का क्षेत्र कई प्रमुख रुझानों द्वारा संचालित है:

• Increased Efficiency & Luminance: एपिटैक्सियल विकास, चिप डिजाइन और प्रकाश निष्कर्षण तकनीकों में निरंतर सुधार दीप्त प्रभावकारिता (लुमेन प्रति वाट) को बढ़ाते रहते हैं, जिससे चमकीले डिस्प्ले या कम बिजली की खपत संभव होती है।
• लघुरूपण: पैकेज छोटे होते जा रहे हैं (जैसे, 2.0x1.6mm, 1.6x1.6mm) जबकि प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखा या सुधारा जा रहा है, जिससे उच्च रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले संभव हो रहे हैं।
• Improved Color Consistency & Binning: दीप्त तीव्रता, प्रमुख तरंगदैर्ध्य और अग्र वोल्टेज के लिए सख्त बिनिंग सहनशीलताएं मानक बनती जा रही हैं, जिससे अंतिम उत्पादों में अंशांकन की आवश्यकता कम हो रही है।
• Integrated Drivers & Smart LEDs: एक बढ़ता हुआ रुझान एलईडी पैकेज के भीतर ही नियंत्रण सर्किटरी (जैसे I2C या SPI इंटरफेस) के एकीकरण का है, जो पते योग्य "स्मार्ट" आरजीबी एलईडी बनाता है और सिस्टम डिजाइन व वायरिंग को सरल बनाता है।
• Enhanced Reliability & Lifetime: पैकेजिंग सामग्रियों में सुधार (जैसे एपॉक्सी के बजाय उच्च-तापमान सिलिकॉन) और डाई अटैच तकनीकें एलईडी के अधिकतम कार्य तापमान और समग्र जीवनकाल को बढ़ा रही हैं, विशेष रूप से ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए।