1. उत्पाद अवलोकन
Shwo(F) श्रृंखला एक सतह-माउंट, उच्च-शक्ति एलईडी उपकरण का प्रतिनिधित्व करती है जिसे एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर से उच्च दीप्तिमान आउटपुट देने के लिए इंजीनियर किया गया है। यह उत्पाद लाइन आधुनिक सॉलिड-स्टेट लाइटिंग (SSL) अनुप्रयोगों की कठोर मांगों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन की गई है, जो प्रदर्शन और विश्वसनीयता के बीच संतुलन बनाती है। श्रृंखला का नाम, "ट्विंकल" अर्थ वाले एक शब्द से लिया गया है, इसके उज्ज्वल और केंद्रित प्रकाश आउटपुट का उपयुक्त वर्णन करता है, जो खगोलीय पिंडों के समान है।
इस श्रृंखला का मुख्य लाभ इसके छोटे पैकेज फुटप्रिंट और उच्च दीप्ति दक्षता के संयोजन में निहित है। यह इसे उन अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श समाधान बनाता है जहां स्थान की कमी है लेकिन उच्च प्रकाश आउटपुट की आवश्यकता है। उपकरण को मजबूत बनाने के लिए निर्मित किया गया है, जिसमें एकीकृत ESD सुरक्षा सुविधा है, और यह प्रमुख पर्यावरणीय और सुरक्षा मानकों का अनुपालन करता है।
1.1 Target Applications
Shwo(F) श्रृंखला की बहुमुखी प्रतिभा इसे प्रकाश व्यवस्था के विस्तृत स्पेक्ट्रम में तैनात करने की अनुमति देती है। इसके प्राथमिक अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
- सामान्य प्रकाश व्यवस्था: दैनिक उपयोग के लिए कुशल और चमकदार प्रकाश प्रदान करना।
- सजावटी और मनोरंजन प्रकाश व्यवस्था: ऐसे सेटिंग्स में उपयोग किया जाता है जहाँ सौंदर्यात्मक प्रकाश प्रभाव वांछित होते हैं।
- Signal and Symbol Luminaires: निकास चिह्नों, सीढ़ी मार्करों और अन्य दिशा-निर्देश या सुरक्षा प्रकाश व्यवस्था के लिए आदर्श, जहाँ स्पष्ट, सुसंगत प्रकाश महत्वपूर्ण है।
- Agricultural Lighting: बागवानी और कृषि वातावरण में विशेष प्रकाश आवश्यकताओं का समर्थन करना।
- फ्लैश और स्पॉट लाइटिंग: निर्देशित, उच्च-तीव्रता वाले प्रकाश किरणों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
2. Technical Parameter Deep Dive
यह खंड Shwo(F) श्रृंखला एलईडी के प्रदर्शन और संचालन सीमाओं को परिभाषित करने वाले प्रमुख तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनके निकट लंबे समय तक संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- अधिकतम डीसी फॉरवर्ड करंट (IF): मानक Shwo(F) श्रृंखला 25°C के थर्मल पैड तापमान पर 1000mA के लिए रेटेड है। श्रृंखला के भीतर "हाई" और "सुपर हाई" ल्यूमिनस वेरिएंट्स की समान स्थिति में बढ़ी हुई रेटिंग 1500mA है।
- अधिकतम पीक पल्स करंट (IPulse): पल्स्ड ऑपरेशन (1/10 ड्यूटी साइकल @ 1kHz) के लिए, स्टैंडर्ड सीरीज़ 1250mA संभाल सकती है, जबकि उच्च-चमक वाले वर्ज़न 1500mA के लिए रेटेड हैं।
- Maximum Junction Temperature (TJ): सेमीकंडक्टर जंक्शन का तापमान 150°C से अधिक नहीं होना चाहिए। संचालन के दौरान इस सीमा से नीचे रहने के लिए उचित थर्मल प्रबंधन आवश्यक है।
- Operating & Storage Temperature (TOpr, TStg): डिवाइस को -40°C से +100°C के परिवेश तापमान सीमा के लिए निर्दिष्ट किया गया है।
- Thermal Resistance (Rth): 5 °C/W का एक प्रमुख पैरामीटर प्रति वाट विद्युत क्षय पर तापमान वृद्धि को दर्शाता है। ताप निष्कर्षण के लिए कम मान बेहतर होते हैं।
- ESD Protection (VB): यह उपकरण 8000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) तक इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से सुरक्षा प्रदान करता है, जिससे हैंडलिंग दृढ़ता बढ़ती है।
- Soldering: रीफ्लो के दौरान अधिकतम अनुमेय सोल्डरिंग तापमान 260°C है, जिसमें अधिकतम 2 रीफ्लो चक्रों की सिफारिश की जाती है।
2.2 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएँ
LED का प्रदर्शन विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत चरित्रित किया जाता है, आमतौर पर थर्मल पैड को 25°C पर स्थिर करके।
प्रकाश प्रवाह: डेटाशीट न्यूनतम प्रकाश प्रवाह के लिए विस्तृत बिनिंग प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, Cool White एलईडी को 350mA पर चलाए जाने पर 130 lm (J41CX) से लेकर 175 lm (JJ1CX) तक के बिन में पेश किया जाता है। Neutral White और Warm White वेरिएंट के अपने संबंधित फ्लक्स बिन होते हैं, जहां Warm White आमतौर पर फॉस्फर रूपांतरण दक्षता के कारण समान ड्राइव धाराओं के लिए थोड़ा कम आउटपुट मान दिखाता है।
फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): हालांकि प्रदत्त अंश में सूचीबद्ध नहीं है, उत्पाद नामकरण में फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग के लिए एक "V" कोड शामिल है। यह पैरामीटर ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह किसी दी गई धारा के लिए आवश्यक आपूर्ति वोल्टेज निर्धारित करता है।
रंग विशेषताएँ: सफेद एलईडी को सहसंबद्ध रंग तापमान (CCT) द्वारा वर्गीकृत किया जाता है: कूल व्हाइट (4745-7050K), न्यूट्रल व्हाइट (3710-4745K), और वार्म व्हाइट (2580-3710K)। प्रदत्त अंश में रॉयल ब्लू (445-460nm) को एक रंगीन एलईडी विकल्प के रूप में भी उल्लेखित किया गया है। क्रोमैटिसिटी बिनिंग CIE क्रोमैटिसिटी आरेख पर एक परिभाषित सीमा के भीतर रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है।
2.3 Thermal Management
एलईडी प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए प्रभावी हीट सिंकिंग अत्यंत महत्वपूर्ण है। 5 °C/W थर्मल प्रतिरोध रेटिंग यह निर्दिष्ट करती है कि एलईडी जंक्शन से थर्मल पैड तक गर्मी कितनी कुशलता से यात्रा करती है। एक सुरक्षित जंक्शन तापमान बनाए रखने के लिए, इस पैड से परिवेशी वातावरण (पीसीबी और संभवतः एक हीटसिंक के माध्यम से) तक के थर्मल पथ को कम थर्मल प्रतिबाधा के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए। अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने पर लुमेन मूल्यह्रास तेज हो जाएगा और विनाशकारी विफलता हो सकती है।
3. Binning System Explanation
Shwo(F) श्रृंखला अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए सुसंगत प्रदर्शन और रंग की गारंटी देने के लिए एक व्यापक बिनिंग संरचना का उपयोग करती है। बिन विशिष्ट मापित मापदंडों के आधार पर छांटे गए एलईडी के समूह होते हैं।
3.1 दीप्तिमान फ्लक्स बिनिंग
एलईडी को एक मानक परीक्षण धारा (350mA) पर उनके न्यूनतम प्रकाश उत्पादन के आधार पर छांटा जाता है। बिन कोड (उदाहरण के लिए, कूल व्हाइट के लिए JJ, J8, JH) सीधे लुमेन में एक गारंटीकृत न्यूनतम दीप्तिमान फ्लक्स से संबंधित होता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चमक स्तर को निश्चितता के साथ चुनने की अनुमति देता है।
3.2 Color/Chromaticity Binning
श्वेत एलईडी के लिए, प्राथमिक बिनिंग Correlated Color Temperature (CCT) के आधार पर की जाती है, जैसा कि "Color offerings" तालिका (C, N, M) में परिभाषित है। प्रत्येक CCT सीमा के भीतर, आगे की क्रोमैटिसिटी बिनिंग (पार्ट नंबर में "1234" कोड) यह सुनिश्चित करती है कि उत्सर्जित श्वेत प्रकाश रंग चार्ट पर एक सख्ती से नियंत्रित क्षेत्र के भीतर आता है, जिससे एक फिक्स्चर में व्यक्तिगत एलईडी के बीच दृश्यमान रंग अंतर न्यूनतम हो जाते हैं।
3.3 Forward Voltage Binning
एलईडी को एक निर्दिष्ट करंट पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर भी बिन किया जाता है। यह पार्ट नंबर में "V" कोड द्वारा दर्शाया जाता है। V के आधार पर एलईडी को समूहित करनाF अधिक कुशल और सुसंगत ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में मदद करता है, खासकर जब कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होते हैं।
4. Performance Curve Analysis
ग्राफिकल डेटा, हालांकि अंश में पूरी तरह से विस्तृत नहीं है, वास्तविक दुनिया की स्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
4.1 Typical Light Output vs. Thermal Pad Temperature
थर्मल पैड (और परिणामस्वरूप जंक्शन) के तापमान में वृद्धि के साथ LED प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। एक डीरेटिंग कर्व आम तौर पर 25°C पर 100% से उच्च तापमान (जैसे, 85°C) पर कम प्रतिशत तक सापेक्ष दीप्त फ्लक्स में गिरावट दिखाएगा। यह कर्व उस एप्लिकेशन में वास्तविक प्रकाश उत्पादन की गणना के लिए आवश्यक है जहां LED को 25°C पर बनाए नहीं रखा जा सकता।
4.2 Typical Relative Luminous Flux vs. Forward Current
यह कर्व दर्शाता है कि ड्राइव करंट के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बदलता है। हालांकि आउटपुट आमतौर पर करंट के साथ बढ़ता है, संबंध पूरी तरह से रैखिक नहीं होता है, और उच्च करंट पर बढ़े हुए थर्मल लोड और ड्रूप प्रभावों के कारण दक्षता (लुमेन प्रति वाट) अक्सर कम हो जाती है। डेटाशीट संभवतः डिजाइनरों को चमक और प्रभावकारिता के बीच समझौते को अनुकूलित करने में मदद करने के लिए यह ग्राफ प्रदान करती है।
4.3 Current Derating Curves
अधिक गर्म होने से रोकने के लिए, परिवेश या थर्मल पैड के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट को कम किया जाना चाहिए। डीरेटिंग कर्व्स 25°C से ऊपर के तापमान पर सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट निर्दिष्ट करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि अधिकतम जंक्शन तापमान कभी भी पार न हो।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Pad Configuration
यह डिवाइस एक सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) पैड लेआउट का उपयोग करता है। हालांकि अंश में एक विशिष्ट आयामी चित्र नहीं है, पैड कॉन्फ़िगरेशन डेटाशीट का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह पीसीबी डिज़ाइन के लिए फुटप्रिंट को परिभाषित करता है, जिसमें विद्युत कनेक्शन पैड का स्थान और आकार, और महत्वपूर्ण रूप से, बड़ा थर्मल पैड शामिल है। थर्मल पैड एलईडी डाई से प्रिंटेड सर्किट बोर्ड तक गर्मी स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक है।
5.2 Polarity Identification
SMT LEDs को असेंबली के दौरान सही ओरिएंटेशन सुनिश्चित करने के लिए पैकेज या फुटप्रिंट डायग्राम पर स्पष्ट पोलैरिटी मार्किंग (आमतौर पर एक कैथोड मार्क) होनी चाहिए। गलत पोलैरिटी डिवाइस को प्रकाशित होने से रोकेगी।
5.3 Emitter Packaging
एलईडी को टेप-एंड-रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली मशीनों के लिए उपयुक्त है। पार्ट नंबर में "P" कोड "टेप" पैकेजिंग को दर्शाता है। यह प्रारूप उपकरणों की सुरक्षा करता है और बड़े पैमाने पर विनिर्माण के दौरान कुशल हैंडलिंग सुनिश्चित करता है।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
डिवाइस की अधिकतम सोल्डरिंग तापमान रेटिंग 260°C है और यह अधिकतम दो रीफ्लो चक्रों को सहन कर सकता है। मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल (जिसका शिखर तापमान आमतौर पर 240-260°C के बीच होता है) लागू होते हैं। रीफ्लो प्रोफाइल विकसित करते समय पैकेज की थर्मल मास, विशेष रूप से थर्मल पैड, पर विचार किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सभी सोल्डर जोड़ ठीक से रीफ्लो हो जाएं।
6.2 नमी संवेदनशीलता
Shwo(F) श्रृंखला को JEDEC मानकों के अनुसार नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 1 पर रेट किया गया है। यह सबसे मजबूत स्तर है, जो ≤30°C/85% RH स्थितियों में असीमित फ्लोर लाइफ को दर्शाता है। यदि पैकेजिंग सील अक्षत है तो उपयोग से पहले बेकिंग की आवश्यकता नहीं है। यह भंडारण और हैंडलिंग लॉजिस्टिक्स को सरल बनाता है।
6.3 भंडारण की स्थितियाँ
अनुशंसित भंडारण तापमान -40°C से +100°C के बीच है। हालांकि MSL 1 कम संवेदनशील है, फिर भी किसी भी संभावित संदूषण या अवक्रमण को रोकने के लिए घटकों को एक शुष्क, नियंत्रित वातावरण में संग्रहित करना एक अच्छा अभ्यास है।
7. ऑर्डरिंग जानकारी और उत्पाद लेबलिंग
7.1 मॉडल नंबर नामकरण
पार्ट नंबर एक विस्तृत संरचना का अनुसरण करता है: ELSWF–ABCDE–FGHIJ–V1234। प्रत्येक खंड विशिष्ट जानकारी व्यक्त करता है:
- AB: न्यूनतम दीप्तिमान फ्लक्स या विकिरण शक्ति कोड।
- C: Radiation pattern (e.g., \"1\" for Lambertian).
- D: Color code (C, N, M, L).
- E: Proposed operating power ("1" for 1W).
- H: पैकेजिंग प्रकार (टेप के लिए "P")।
- V: फॉरवर्ड वोल्टेज बिन।
- 1234: Color chromaticity or CCT bin.
7.2 Product Labeling
रील और टेप पैकेजिंग में पूर्ण पार्ट नंबर, मात्रा, तिथि कोड और अन्य अनुरेखण जानकारी वाले लेबल शामिल होंगे ताकि सही सामग्री हैंडलिंग और इन्वेंटरी नियंत्रण सुनिश्चित हो सके।
8. अनुप्रयोग डिजाइन विचार
8.1 ड्राइवर चयन
पावर एलईडी को संचालित करने के लिए एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर अनिवार्य है। ड्राइवर का करंट आउटपुट एलईडी के इच्छित ऑपरेटिंग पॉइंट से मेल खाना चाहिए (जैसे, 350mA, 700mA, या अधिकतम रेटेड करंट तक)। ड्राइवर का वोल्टेज कॉम्प्लायंस रेंज वोल्टेज बिन (V कोड) और तापमान के Vf पर प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, श्रृंखला में जुड़े सभी एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज के योग को समायोजित करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।F.
8.2 थर्मल डिज़ाइन
यह उच्च-शक्ति एलईडी डिजाइन का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। पीसीबी को हीटसिंक के रूप में कार्य करने के लिए डिजाइन किया जाना चाहिए। इसमें शामिल है:
- पर्याप्त तांबे की मोटाई (जैसे, 2 ऑउंस) वाले पीसीबी का उपयोग करना।
- एलईडी के थर्मल पैड से कई थर्मल वाया के माध्यम से जुड़े बड़े कॉपर पूर क्षेत्रों को डिजाइन करना।
- उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए संभावित रूप से पीसीबी को एक बाहरी एल्यूमीनियम हीटसिंक से जोड़ना।
- परतों के बीच तापीय प्रतिरोध को कम करने के लिए तापीय इंटरफ़ेस सामग्रियों का उपयोग करना।
8.3 Optical Design
लैम्बर्टियन विकिरण पैटर्न एक विस्तृत, समान दृश्य कोण प्रदान करता है। फोकस्ड बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, द्वितीयक प्रकाशिकी (लेंस या परावर्तक) का उपयोग किया जाना चाहिए। Shwo(F) श्रृंखला के छोटे पैकेज आकार कॉम्पैक्ट ऑप्टिकल असेंबली की अनुमति देते हैं।
9. Compliance and Environmental Standards
यह उत्पाद कई प्रमुख अंतरराष्ट्रीय मानकों का पालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है:
- RoHS (Restriction of Hazardous Substances): यह उपकरण सीसा, पारा, कैडमियम और अन्य प्रतिबंधित पदार्थों से मुक्त है।
- हैलोजन-मुक्त: Compliant with strict limits on Bromine (Br < 900ppm), Chlorine (Cl < 900ppm), and their sum (Br+Cl < 1500ppm).
- EU REACH: Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals नियमन का अनुपालन।
10. विश्वसनीयता और परिचालन जीवन
जबकि अंश में विशिष्ट L70 या L90 जीवनकाल आंकड़े (प्रारंभिक प्रकाश उत्पादन के 70% या 90% तक पहुंचने का समय) प्रदान नहीं किए गए हैं, एक LED की दीर्घायु सीधे उसकी परिचालन स्थितियों से जुड़ी होती है। प्राथमिक कारक जंक्शन तापमान है। LED को उसकी अधिकतम रेटिंग के भीतर संचालित करना, विशेष रूप से प्रभावी तापीय प्रबंधन के माध्यम से कम जंक्शन तापमान बनाए रखकर, लंबे परिचालन जीवन और धीमी ल्यूमेन ह्रास सुनिश्चित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण कार्रवाई है। 150°C का रेटेड अधिकतम जंक्शन तापमान एक सीमा है, लक्ष्य नहीं; विश्वसनीयता के लिए कम तापमान हमेशा बेहतर होता है।
11. तकनीकी तुलना और विभेदन
Shwo(F) श्रृंखला स्वयं को कई प्रमुख विशेषताओं के माध्यम से SMT हाई-पावर एलईडी की प्रतिस्पर्धी परिदृश्य में स्थापित करती है:
- कॉम्पैक्ट आकार में उच्च चमक: यह पैकेज क्षेत्र प्रति लुमेन का अनुकूल अनुपात प्रदान करता है।
- मजबूत ईएसडी सुरक्षा: कम या कोई सुरक्षा वाले उपकरणों की तुलना में 8kV HBM सुरक्षा हैंडलिंग और असेंबली के दौरान स्थायित्व बढ़ाती है।
- व्यापक बिनिंग: विस्तृत फ्लक्स, वोल्टेज और क्रोमैटिसिटी बिनिंग डिजाइनरों को उच्च पूर्वानुमेयता और स्थिरता प्रदान करती है।
- अनुकूल नमी संवेदनशीलता: MSL 1 रेटिंग, उच्च MSL रेटिंग वाले घटकों की तुलना में जिन्हें शुष्क पैकिंग और बेकिंग की आवश्यकता होती है, महत्वपूर्ण लॉजिस्टिकल और भंडारण लाभ प्रदान करती है।
- व्यापक अनुपालन: RoHS, हैलोजन-मुक्त और REACH मानकों को आउट-ऑफ-द-बॉक्स पूरा करना अंतिम-उत्पाद निर्माताओं के लिए अनुपालन प्रक्रिया को सरल बनाता है।
12. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। एलईडी करंट-चालित उपकरण होते हैं। एक स्थिर-वोल्टेज आपूर्ति करंट को नियंत्रित नहीं करेगी, जिससे थर्मल रनअवे होगा और एलईडी नष्ट हो जाएगी। हमेशा एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें।
प्रश्न: डेटाशीट 25°C पर प्रदर्शन दिखाती है। 60°C पर मुझे क्या आउटपुट मिलने की उम्मीद कर सकता हूँ?
A: आपको "टाइपिकल लाइट आउटपुट बनाम थर्मल पैड तापमान" वक्र से परामर्श करना होगा। प्रकाश उत्पादन तापमान के साथ घटता है। 60°C पर, सापेक्ष दीप्त फ्लक्स 25°C मान का एक प्रतिशत (उदाहरण के लिए, ~85-90%) होगा। आपके थर्मल डिज़ाइन को इस डीरेटिंग को ध्यान में रखना चाहिए।
Q: मानक, उच्च और अति उच्च दीप्ति श्रृंखला में क्या अंतर है?
A: प्राथमिक अंतर अधिकतम स्वीकार्य ड्राइव करंट (1000mA बनाम 1500mA) और उपलब्ध संगत रूप से उच्चतर दीप्त फ्लक्स बिन में हैं। उच्च-दीप्ति वाले संस्करण संभवतः अधिक उन्नत डाई तकनीक या पैकेजिंग का उपयोग करते हैं ताकि उच्च शक्ति घनत्व को संभाल सकें।
Q: क्या हीटसिंक हमेशा आवश्यक होता है?
A: यह ड्राइव करंट और एप्लिकेशन वातावरण पर निर्भर करता है। पूरी रेटेड करंट (1000mA/1500mA) पर, एक समर्पित हीटसिंक लगभग निश्चित रूप से आवश्यक है। कम करंट (जैसे, 350mA) और अच्छे PCB थर्मल डिज़ाइन के साथ, एक स्टैंडअलोन हीटसिंक आवश्यक नहीं हो सकता है, लेकिन सावधानीपूर्वक थर्मल विश्लेषण अभी भी आवश्यक है।
13. Practical Design and Usage Examples
उदाहरण 1: निकास चिह्न प्रकाश यंत्र
एक इंजीनियर एक कम प्रोफ़ाइल, ऊर्जा-कुशल निकास चिह्न डिज़ाइन कर रहा है। वे आवश्यक चमक को उच्च दक्षता के साथ प्राप्त करने के लिए 350mA पर संचालित, न्यूट्रल व्हाइट (जैसे, ELSWF-J71NX-...) में एक Shwo(F) LED का चयन करते हैं। कॉम्पैक्ट SMT पैकेज लाइट इंजन को बहुत पतला बनाता है। MSL 1 रेटिंग उनके कारखाने में असेंबली प्रक्रिया को सरल बनाती है। वे एक दो-परत PCB डिज़ाइन करते हैं जिसमें एक बड़ा बॉटम-लेयर कॉपर प्लेन होता है, जो LED के थर्मल पैड से वाया की एक सरणी के माध्यम से जुड़ा होता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए जंक्शन तापमान कम रहे।
उदाहरण 2: हाई-बे औद्योगिक प्रकाश व्यवस्था
एक उच्च-आउटपुट औद्योगिक फिक्स्चर के लिए, डिजाइनर 1200mA पर संचालित सुपर हाई ल्यूमिनस श्रृंखला वेरिएंट चुनता है। कई एलईडी को एक मेटल-कोर पीसीबी (एमसीपीसीबी) पर व्यवस्थित किया जाता है, जिसे फिर एक बड़े एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न हीटसिंक से जोड़ा जाता है। ड्राइवर का चयन एक स्थिर 1200mA प्रदान करने के लिए किया जाता है, जिसमें वोल्टेज रेंज इतनी उच्च होती है कि श्रृंखला में जुड़े 12 एलईडी को शक्ति प्रदान कर सके। विस्तृत क्रोमैटिसिटी बिनिंग ("1234" कोड) सभी खरीदे गए एलईडी के लिए समान निर्दिष्ट की जाती है, जिससे फिक्स्चर पर एक समान सफेद प्रकाश सुनिश्चित होता है और कोई दृश्यमान रंग भिन्नता नहीं होती।
14. संचालन सिद्धांत परिचय
लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) अर्धचालक उपकरण हैं जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब पी-एन जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक सामग्री के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। Shwo(F) श्रृंखला जैसे सफेद एलईडी के लिए, एक नीले एलईडी चिप को एक फॉस्फर परत से लेपित किया जाता है। नीले प्रकाश का एक हिस्सा फॉस्फर द्वारा लंबी तरंगदैर्ध्य (पीला, लाल) में परिवर्तित हो जाता है, और नीले तथा परिवर्तित प्रकाश का मिश्रण मानव आँख द्वारा सफेद के रूप में अनुभव किया जाता है। फॉस्फर का विशिष्ट मिश्रण सफेद प्रकाश के सहसंबंधित रंग तापमान (सीसीटी) को निर्धारित करता है।
15. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
सॉलिड-स्टेट लाइटिंग उद्योग श्वो(एफ) श्रृंखला जैसे घटकों से संबंधित कई प्रमुख प्रक्षेपवक्रों के साथ विकसित होना जारी रखता है:
- बढ़ी हुई दक्षता (लुमेन प्रति वाट): एलईडी चिप डिज़ाइन, फॉस्फर प्रौद्योगिकी और पैकेज दक्षता में निरंतर सुधार समान विद्युत इनपुट शक्ति के लिए उच्च प्रकाश उत्पादन को प्रेरित करते हैं।
- उच्च शक्ति घनत्व: पैकेज उच्च ड्राइव धाराओं को संभालने और सिकुड़ते फुटप्रिंट से अधिक ऊष्मा का अपव्यय करने में सक्षम हो रहे हैं, जैसा कि "हाई" और "सुपर हाई" वेरिएंट में देखा गया है।
- बेहतर रंग गुणवत्ता और स्थिरता: कसकर क्रोमैटिसिटी बिनिंग और उच्च कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) तथा विशिष्ट स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (जैसे, हॉर्टिकल्चर के लिए) के लिए फॉस्फोर का विकास।
- उन्नत विश्वसनीयता और मजबूती: उच्च तापमान और कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों को सहन करने के लिए सामग्री और पैकेजिंग तकनीकों में सुधार, जिससे परिचालन जीवनकाल बढ़ता है।
- एकीकरण और स्मार्ट सुविधाएँ: हालांकि यह इस अलग घटक में मौजूद नहीं है, व्यापक प्रवृत्ति में ड्राइवरों, सेंसरों और संचार इंटरफेस के साथ एकीकृत एलईडी शामिल हैं, जो बुद्धिमान प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए हैं।
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे स्वर का संकेत देते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, उदाहरण के लिए, "5-step" | Color consistency metric, छोटे steps का मतलब है अधिक सुसंगत रंग। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "स्टार्टिंग थ्रेशोल्ड"। | ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जो LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | Key Metric | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Package Type | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने वाला, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाला आवास सामग्री। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, मिलाकर सफेद बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | Flat, Microlens, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | मानक/परीक्षण | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |