विषयसूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य विशेषताएँ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
- 4.3 तापमान निर्भरता
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Outline Dimensions
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 भंडारण की शर्तें
- 6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.3 सफाई
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7.2 पार्ट नंबर
- 8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
- 8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 10.1 काले आवरण का क्या कार्य है?
- 10.2 क्या मैं इस LED को 10mA के बजाय 20mA से चला सकता हूँ?
- 10.3 पैकेज बैग को 168 घंटे से अधिक समय तक खुला रखने के बाद उसे बेक करने की आवश्यकता क्यों है?
- 11. वास्तविक डिज़ाइन उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत
1. उत्पाद अवलोकन
LTLM11KF1H310U सर्किट बोर्ड संकेतक (CBI) है जो सतह माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) असेंबली प्रक्रिया के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें एक एकीकृत एलईडी के साथ एक काला प्लास्टिक समकोण आवरण (स्टैंडऑफ) शामिल है। यह घटक उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) पर स्पष्ट स्थिति संकेत प्रदान करने की आवश्यकता होती है।
1.1 मुख्य विशेषताएँ
- SMT अनुकूलता:स्वचालित प्लेसमेंट और रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया।
- कंट्रास्ट वृद्धि:काले आवरण सामग्री ने प्रकाशित संकेतक और पीसीबी पृष्ठभूमि के बीच दृश्य विपरीतता में सुधार किया।
- उच्च दक्षता:कम बिजली की खपत और उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करता है।
- पर्यावरण अनुपालन:यह RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश के अनुरूप एक लीड-मुक्त उत्पाद है।
- प्रकाशीय डिजाइन:एम्बर प्रकाश उत्सर्जित करने वाले AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक चिप का उपयोग, सफेद विसरित लेंस के साथ संयुक्त, एक समान और विस्तृत देखने के कोण को प्राप्त करने के लिए।
- विश्वसनीयता:घटक को JEDEC (ज्वाइंट इलेक्ट्रॉन डिवाइस इंजीनियरिंग काउंसिल) नमी संवेदनशीलता स्तर 3 तक त्वरित प्रीकंडीशनिंग से गुजारा गया है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान नमी से होने वाली क्षति का प्रतिरोध कर सके।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह संकेतक एलईडी व्यापक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है, जिसमें शामिल हैं:
- कंप्यूटर परिधीय उपकरण और मदरबोर्ड
- संचार उपकरण और नेटवर्क उपकरण
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स
- औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ और उपकरण
2. तकनीकी मापदंड विश्लेषण
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी विशिष्टताएँ परिवेश तापमान (TA) 25°C पर परिभाषित हैं।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- शक्ति अपव्यय (Pd):अधिकतम 72 mW।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):अधिकतम 80 mA। यह रेटिंग ड्यूटी साइकिल ≤1/10 और पल्स चौड़ाई ≤0.1 ms वाली पल्स स्थितियों के लिए लागू होती है।
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):Maximum 30 mA DC.
- Operating Temperature Range:-40°C to +85°C.
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +100°C।
- वेल्डिंग तापमान:यह रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान 260°C पर अधिकतम 5 सेकंड तक सहन कर सकता है।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- प्रकाश तीव्रता (Iv):10 mA की फॉरवर्ड करंट (IF) पर, न्यूनतम 8.7 mcd, विशिष्ट 30 mcd, अधिकतम 50 mcd। Iv ग्रेडिंग कोड प्रत्येक पैकेज बैग पर ग्रेडिंग उद्देश्य के लिए अंकित किया गया है।
- देखने का कोण (2θ1/2):40 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने अक्षीय शिखर मान की आधी हो जाती है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):विशिष्ट 608 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):IF=10 mA पर, न्यूनतम 598 nm, विशिष्ट 605 nm, अधिकतम 612 nm। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला, रंग (एम्बर) को परिभाषित करने वाला एकल तरंगदैर्ध्य है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):विशिष्ट 18 nm। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
- Forward Voltage (VF):IF = 10 mA पर, न्यूनतम 1.8 V, सामान्य 2.0 V, अधिकतम 2.6 V.
- Reverse Current (IR):5V रिवर्स वोल्टेज (VR) पर, अधिकतम 10 μA।महत्वपूर्ण सूचना:यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह टेस्ट कंडीशन केवल विशेषता वर्णन के लिए है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
यह उत्पाद रंग और प्रदर्शन की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए ग्रेडिंग सिस्टम का उपयोग करता है।
3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
प्रकाश तीव्रता (Iv) को विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया गया है, विशिष्ट ग्रेड कोड उत्पाद की पैकेजिंग बैग पर मुद्रित होता है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए समान चमक वाले LED का चयन करने में सक्षम बनाता है, जो एक समान दिखने वाले मल्टी-इंडिकेटर पैनल के लिए महत्वपूर्ण है।
3.2 तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) की निर्दिष्ट सीमा 598 nm से 612 nm तक है। हालांकि यह विशिष्टता पत्र स्पष्ट रूप से अलग-अलग ग्रेड के रूप में विस्तार से वर्णन नहीं करता है, लेकिन न्यूनतम/विशिष्ट/अधिकतम मान उत्पादन के विभिन्न बैचों के बीच रंग बिंदु (ह्यू) में नियंत्रित भिन्नता को दर्शाते हैं। सख्त रंग आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, विशिष्ट ग्रेड उपलब्धता जानकारी के लिए निर्माता से परामर्श करने की सिफारिश की जाती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
विशिष्ट प्रदर्शन वक्र (विशिष्टता पत्र में संदर्भित) मुख्य मापदंडों के बीच संबंध को दर्शाता है। हालांकि विशिष्ट चार्ट यहां प्रतिलिपि नहीं बनाया गया है, लेकिन इसके अर्थ का विश्लेषण किया गया है।
4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
AlInGaP LED का I-V कर्व आमतौर पर एक्सपोनेंशियल संबंध दर्शाता है। 10mA पर विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2.0V होती है, जो ड्राइव सर्किट में श्रृंखला करंट-सीमित रेसिस्टर के मान की गणना के लिए एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर है।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
सामान्य कार्य सीमा के भीतर (रेटेड निरंतर धारा तक), प्रकाश तीव्रता आमतौर पर अग्र धारा के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है। 10mA से ऊपर कार्य करने से उच्च चमक मिलेगी, लेकिन इससे बिजली की खपत और जंक्शन तापमान भी बढ़ेगा, जो जीवनकाल और रंग विस्थापन को प्रभावित कर सकता है।
4.3 तापमान निर्भरता
LED का प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। AlInGaP LED की चमक तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। निर्दिष्ट ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40°C से +85°C वह पर्यावरणीय शर्तें परिभाषित करती है जो प्रकाशित विनिर्देशों की गारंटी देती हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Outline Dimensions
यह उपकरण समकोण (90 डिग्री) माउंटिंग संरचना का उपयोग करता है, जो प्रकाश को PCB सतह के समानांतर उत्सर्जित करने की अनुमति देता है। यह साइड-लाइटिंग पैनलों या चेसिस के किनारे से देखे जाने वाले स्टेटस इंडिकेटर के लिए आदर्श है। आवरण सामग्री काले प्लास्टिक के रूप में निर्दिष्ट है। जब तक विस्तृत यांत्रिक चित्र पर अन्यथा निर्दिष्ट न हो, महत्वपूर्ण आयाम सहनशीलता ±0.25mm है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
सतह माउंट डिवाइस के रूप में, ध्रुवीयता टेप और रील पैकेजिंग पर घटक पैड के भौतिक डिजाइन और पीसीबी पर संबंधित पैड लेआउट द्वारा इंगित की जाती है। डिजाइनरों को स्वचालित असेंबली के दौरान सही अभिविन्यास सुनिश्चित करने और रिवर्स बायस को रोकने के लिए अनुशंसित पैड पैटर्न का सख्ती से पालन करना चाहिए।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
6.1 भंडारण की शर्तें
- सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर भंडारित करें। एक सीलबंद नमी-रोधी बैग (MBB) में सिलिका जेल के साथ शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
- खोला गया पैकेज:यदि MBB खोला गया है, तो भंडारण वातावरण 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। घटकों को एक्सपोजर के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के अधीन किया जाना चाहिए। 168 घंटे से अधिक के भंडारण के लिए, अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" क्षति को रोकने के लिए, SMT असेंबली से पहले 60°C पर 48 घंटे के बेकिंग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों को सुनिश्चित करने और LED को नुकसान से बचाने के लिए JEDEC-मानक रीफ्लो तापमान प्रोफ़ाइल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। इस प्रोफ़ाइल के प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीट/सोक:150°C से 200°C तक अधिकतम 100 सेकंड में तापमान बढ़ाएं।
- लिक्विडस टेम्परेचर (TL=217°C):60 से 150 सेकंड।
- शिखर तापमान (TP):अधिकतम 260°C।
- निर्दिष्ट ग्रेडिंग तापमान ±5°C के भीतर का समय (TC=255°C):अधिकतम 30 सेकंड।
- 25°C से शिखर तापमान तक का कुल समय:अधिकतम 5 मिनट।
ध्यान दें:चरम तापमान से अधिक या लंबे समय तक उच्च तापमान पर रहने से प्लास्टिक लेंस विकृत हो सकता है या LED चिप में गंभीर खराबी आ सकती है।
6.3 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। अपघर्षक या संक्षारक रासायनिक सफाई एजेंट प्लास्टिक आवरण या लेंस को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- कैरियर टेप:घटक 13-इंच रील के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। कैरियर टेप काले प्रवाहकीय पॉलीस्टाइनिन मिश्र धातु से बना होता है, जिसकी मोटाई 0.40mm ±0.06mm है।
- प्रति रील मात्रा:1,400 टुकड़े।
- आंतरिक बॉक्स:3 रीलें (कुल 4,200 टुकड़े) शामिल हैं, प्रत्येक रील को एक नमी-रोधी बैग (MBB) में सील किया गया है जिसमें एक डिसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड होता है।
- बाहरी बॉक्स:10 आंतरिक बॉक्स (कुल 42,000 टुकड़े) शामिल हैं।
7.2 पार्ट नंबर
बेस पार्ट नंबर हैLTLM11KF1H310U। यह अल्फ़ान्यूमेरिक कोड उत्पाद की विशिष्ट विशेषताओं को विशिष्ट रूप से पहचानता है, जिसमें पैकेजिंग प्रकार, रंग, चमक ग्रेडिंग और अन्य निर्माण कोड शामिल हैं।
8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार
8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
LED एक करंट-संचालित डिवाइस है। स्थिर और समान प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए, इसे करंट स्रोत या, अधिक सामान्यतः, श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला के साथ वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए।
अनुशंसित सर्किट:LED को डीसी पावर स्रोत (V) के साथ श्रृंखला में एक प्रतिरोधक से जोड़ना एक सरल और प्रभावी ड्राइविंग विधि है।CC). प्रतिरोध मान (RS) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: RS= (VCC- VF) / IF, जहाँ VFLED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (डिज़ाइन मार्जिन के लिए 2.0V के टाइपिकल मान का उपयोग करने की सलाह दी जाती है), IFआवश्यक फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए, 10mA)।
समानांतर कनेक्शन के लिए महत्वपूर्ण सुझाव:जब एकल वोल्टेज स्रोत से कई एलईडी चलाई जाती हैं,दृढ़तापूर्वक सिफारिश की जाती हैप्रत्येक एलईडी के लिए अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। अलग-अलग रेसिस्टर के बिना एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़ने की सलाह नहीं दी जाती है, क्योंकि विभिन्न डिवाइसों के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (VFप्राकृतिक विविधताएँ मौजूद हैं। यह विविधता महत्वपूर्ण करंट असंतुलन का कारण बन सकती है, जिसमें एक एलईडी अन्य एलईडी की तुलना में अधिक करंट खपत कर सकता है, जिससे चमक में असमानता आती है और सबसे कम VF.
वाला एलईडी अत्यधिक तनाव के कारण विफल हो सकता है।
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि बिजली की खपत अपेक्षाकृत कम है (अधिकतम 72mW), उचित थर्मल डिजाइन LED के जीवनकाल को बढ़ा सकता है और रंग स्थिरता बनाए रख सकता है। सुनिश्चित करें कि PCB में LED के थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या सामान्य बोर्ड क्षेत्र को हीट सिंक के रूप में जोड़ने के लिए पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है, खासकर जब उच्च धारा या उच्च परिवेश तापमान पर काम कर रहा हो।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- यह SMT CBI LED कई प्रमुख विशेषताओं के माध्यम से स्वयं को अलग करती है:समकोणीय आकार:
- शीर्ष-उत्सर्जक LED, जहाँ प्रकाश सीधा सर्किट बोर्ड से लंबवत निकलता है, के विपरीत यह समकोणीय डिज़ाइन साइड-लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है और चेसिस के भीतर ऊर्ध्वाधर स्थान बचाता है।AlInGaP तकनीक:
- AlInGaP का उपयोग करके एम्बर प्रकाश उत्पन्न किया जाता है, जो फ़िल्टर्ड GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग संतृप्ति प्रदान करता है।सफेद विसरण लेंस:
- विसरण लेंस एक विस्तृत, समान देखने का कोण (40°) प्रदान करता है और चमकदार चिप की उपस्थिति को नरम करता है, जिससे एक सुखद संकेतक प्रकाश प्रभाव बनता है।JEDEC MSL3 ग्रेड:
नमी संवेदनशीलता ग्रेड 3 तक पहुँचने के लिए पूर्व-प्रसंस्करण, मानक SMT असेंबली वातावरण में विश्वसनीयता की गारंटी प्रदान करता है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
10.1 काले आवरण का क्या कार्य है?
काली आवरण के दो मुख्य कार्य हैं: 1) यह जलते हुए LED और आसपास के क्षेत्र के बीच दृश्य विपरीतता बढ़ाता है, जिससे संकेतक अधिक स्पष्ट दिखाई देता है। 2) यह उच्च घनत्व वाले PCB पर आसन्न संकेतकों के बीच प्रकाश रिसाव या "क्रॉसटॉक" को रोकने में मदद करता है।
10.2 क्या मैं इस LED को 10mA के बजाय 20mA से चला सकता हूँ?Fहाँ, पूर्ण अधिकतम निरंतर अग्र धारा रेटिंग 30 mA है। 20 mA पर कार्य करने से 10 mA परीक्षण स्थिति की तुलना में उच्च प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता उत्पन्न होगी। हालाँकि, आपको श्रृंखला प्रतिरोध मान को तदनुसार पुनर्गणना करनी चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि कुल शक्ति अपव्यय (VF* I
) 72 mW से अधिक न हो, और जंक्शन तापमान में वृद्धि के कारण दीर्घकालिक विश्वसनीयता पर संभावित प्रभाव पर विचार करें।
10.3 पैकेज बैग को 168 घंटे से अधिक समय तक खुला रखने के बाद उसे बेक करने की आवश्यकता क्यों है?
सरफेस माउंट प्लास्टिक पैकेजिंग वायुमंडल से नमी अवशोषित करती है। उच्च तापमान रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो जाती है, जिससे आंतरिक दबाव उत्पन्न होता है और पैकेज डिलैमिनेशन, चिप क्रैकिंग या बॉन्ड वायर क्षति हो सकती है - इस घटना को "पॉपकॉर्न इफेक्ट" कहा जाता है। कंपोनेंट्स को रीफ्लो से पहले 60°C पर 48 घंटे तक बेक करने से इस अवशोषित नमी को सुरक्षित रूप से हटाया जा सकता है।
11. वास्तविक डिज़ाइन उदाहरणदृश्य:
- 5V पावर रेल द्वारा संचालित उपकरण के लिए एक पावर "ON" संकेतक डिज़ाइन करें। लक्ष्य LED की विशिष्ट धारा 10mA पर कार्य करना है।घटकों का चयन:
- LTLM11KF1H310U का चयन करें, क्योंकि यह समकोण एम्बर प्रकाश है। RSश्रृंखला प्रतिरोध की गणना करें:CC= (VF- VF) / IF= (5V - 2.0V) / 0.010A = 300 ohms. The closest standard E24 resistor value is 300Ω or 330Ω. Using 330Ω will result in a slightly lower current: I
- ≈ (5V - 2.0V) / 330Ω ≈ 9.1mA, which is safe and within specifications.Check power dissipation:Rप्रतिरोध पर: PF2= I2* R = (0.0091)LED* 330 ≈ 0.027W (एक मानक 1/8W या 1/10W रेसिस्टर पर्याप्त है)। LED पर: PF= VF* I
- ≈ 2.0V * 0.0091A ≈ 18.2mW, जो 72mW की अधिकतम सीमा से काफी कम है।PCB लेआउट:
अनुशंसित पैड पैटर्न के अनुसार घटकों को रखें। ध्रुवीयता (एनोड/कैथोड) पैड पैटर्न से मेल खाना सुनिश्चित करें। ताप अपव्यय में सहायता के लिए पैड के चारों ओर कुछ छोटे कॉपर फ़ॉयल क्षेत्र प्रदान करें।
12. कार्य सिद्धांत
यह एलईडी अर्धचालक पी-एन जंक्शन के विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय क्षेत्र AlInGaP से निर्मित है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः एन-टाइप और पी-टाइप परतों से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये वाहक विकिरण पुनर्संयोजन से गुजरते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में एम्बर (लगभग 605 nm)। उत्पन्न प्रकाश को तब वांछित देखने के कोण और उपस्थिति प्राप्त करने के लिए एकीकृत सफेद प्लास्टिक लेंस द्वारा आकार दिया जाता है और फैलाया जाता है।
13. तकनीकी रुझान
- इस प्रकार के संकेतक एलईडी का विकास फोटोनिक्स और एसएमटी असेंबली क्षेत्रों में व्यापक रुझानों का अनुसरण करता है:दक्षता वृद्धि:
- निरंतर सामग्री विज्ञान सुधार का उद्देश्य उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति इकाई विद्युत इनपुट शक्ति अधिक प्रकाश उत्पादन) उत्पन्न करना है, जिससे कम कार्यशील धारा और कम प्रणाली ऊर्जा खपत की अनुमति मिलती है।लघुरूपण:
- सिकुड़ते उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में फिट होने के लिए, छोटे पैकेज आकार और ऊंचाई की ओर निरंतर प्रयास जारी है।विश्वसनीयता वृद्धि:
- पैकेजिंग सामग्री, चिप माउंटिंग तकनीक और नमी प्रतिरोध (उच्च MSL ग्रेड) में सुधार से कार्य जीवन बढ़ाने और कठोर वातावरण में मजबूती बढ़ाने में मदद मिलती है।एकीकरण:
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | 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। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (Kelvin), jaise 2700K/6500K | Prakash ka rang garam ya thanda, kam maan peela/garam, adhik maan safed/thanda hota hai. | Prakash ke mahaul aur upyogit sthaan nirdharit karta hai. |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी दें। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang-ka (hue) ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (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 |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने 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 पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | स्पंद चौड़ाई और ड्यूटी चक्र को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| ESD Immunity | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थिरवैद्युत निरोधी उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से, 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 कम होने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| ल्यूमेन रखरखाव (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 MacAdam Ellipse | 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 एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकीय, तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग 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 होते हैं। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग भेद के आधार पर श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक 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 | Lumen Maintenance Test | स्थिर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, 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 | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | प्रकाशिक, विद्युत और ऊष्मीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाज़ार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |