सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 4. Performance Curve Analysis
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
- 7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- A4: यह विशिष्टता पत्र बताता है कि यह LED "सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों" के लिए उपयुक्त है। अत्यधिक विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों, जैसे ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस या चिकित्सा उपकरणों के लिए, निर्माता से परामर्श करने की आवश्यकता है, और विशिष्ट ऑटोमोटिव-ग्रेड मानकों (जैसे AEC-Q102) के अनुरूप उत्पादों की आवश्यकता हो सकती है। यह मानक उत्पाद लागू नहीं हो सकता है।
- ड्राइवर लॉजिक यह सुनिश्चित करे कि जब आवश्यक न हो तो दोनों एलईडी एक साथ लगातार न जलें, ताकि बिजली की खपत का प्रबंधन किया जा सके।
- लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक सेमीकंडक्टर उपकरण है जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड बायस लगाया जाता है, तो n-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप सामग्री से होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। इस उपकरण में, लाल और हरे दोनों चिप्स AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) का उपयोग करते हैं, जहां भिन्न सामग्री संरचनाएं लाल (~650 nm) और हरे (~565 nm) उत्सर्जन के लिए आवश्यक भिन्न बैंडगैप उत्पन्न करती हैं।
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक मानक T-1 3/4 पैकेज में निर्मित द्वि-रंगी सीधे-डालने योग्य (डुअल-कलर डिप) LED लैंप की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण लाल और हरे प्रकाश उत्सर्जक चिप्स को एक पारदर्शी एपॉक्सी लेंस के भीतर एकीकृत करता है, जिससे एक ही घटक से दो अलग-अलग रंगों का उत्सर्जन संभव होता है। यह विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सामान्य संकेतक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
इस एलईडी के मुख्य लाभों में Pb-Free और RoHS पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन शामिल है, जो आधुनिक विनिर्माण आवश्यकताओं को पूरा करने की गारंटी देता है। मिलान किए गए लाल और हरे चिप्स का चयन किया जाता है, जो समान प्रकाश आउटपुट विशेषताएं प्रदान करते हैं। इसके अलावा, ठोस-राज्य डिजाइन लंबे कार्य जीवन और कम बिजली की खपत लाता है, जो ऊर्जा-कुशल और विश्वसनीय सिस्टम डिजाइन को सक्षम बनाने में मदद करता है।
लक्षित बाजार में कार्यालय स्वचालन उपकरण, संचार उपकरण, घरेलू उपकरण और अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोग शामिल हैं जिन्हें स्पष्ट और विश्वसनीय स्थिति संकेतन की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
डिवाइस विशेषताएँ परिवेश तापमान (TA) 25°C पर मापी गई हैं। पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती है जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं। लाल और हरे चिप दोनों के लिए शक्ति अपव्यय रेटिंग 75 mW है। शिखर अग्र धारा, जो स्पंद स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के लिए लागू होती है, 90 mA है। प्रत्येक चिप के लिए अधिकतम निरंतर अग्र धारा 30 mA है। 50°C से शुरू होकर, डेरेटिंग कारक 0.57 mA/°C रैखिक रूप से लागू होता है, जिसका अर्थ है कि अधिक तापन को रोकने के लिए अनुमत निरंतर धारा तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है।
कार्य तापमान सीमा -40°C से +85°C और भंडारण तापमान सीमा -55°C से +100°C निर्धारित की गई है, जो विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में इसकी मजबूत प्रदर्शन क्षमता को दर्शाती है। असेंबली के लिए, लीड 260°C पर अधिकतम 5 सेकंड तक सोल्डरिंग सहन कर सकती है, बशर्ते कि सोल्डर जॉइंट LED बॉडी से कम से कम 2.0 mm दूर हो।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
T पर प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटरA=25°C, मानक परीक्षण स्थितियों में मापा गया जहां फॉरवर्ड करंट (IF) 20 mA है।
ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv):प्रकाश उत्पादन को ग्रेड के अनुसार वर्गीकृत किया गया है। लाल और हरे चिप्स के लिए, विशिष्ट ल्यूमिनस इंटेंसिटी 880 mcd है, न्यूनतम मान 520 mcd से शुरू होता है, और अधिकतम मान 1500 mcd तक पहुंच सकता है। ग्रेड सीमाएं ±15% सहनशीलता पर लागू होती हैं। ल्यूमिनस इंटेंसिटी का मापन एक सेंसर-फिल्टर संयोजन का उपयोग करके किया जाता है जो फोटोपिक (CIE) मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाता है।
दृष्टिकोण (2θ)1/2):दृष्टिकोण को वह पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जिस पर तीव्रता अक्षीय मान की आधी हो जाती है, दोनों रंगों के लिए यह 30 डिग्री है। यह दर्शाता है कि प्रकाश पुंज अपेक्षाकृत केंद्रित है और सीधे देखने के लिए उपयुक्त है।
तरंगदैर्ध्य विशेषताएँ:
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):लाल: 650 nm, हरा: 565 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ वर्णक्रमीय शक्ति वितरण सबसे अधिक होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):लाल: 634-644 nm (विशिष्ट मान 639 nm), हरा: 565-578 nm (विशिष्ट मान 569 nm)। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला एकल तरंगदैर्ध्य है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):लाल: 20 nm, हरा: 30 nm। यह पैरामीटर उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या चौड़ाई का वर्णन करता है।
विद्युत पैरामीटर:
- Forward Voltage (VF):Red: 2.0-2.4 V (Typical 2.4 V), Green: 2.1-2.6 V (Typical 2.6 V).
- Reverse Current (IR):At a Reverse Voltage (VR) of 5V, maximum 100 μA. It must be noted that this device is not designed for reverse operation; this test condition is for characterization only.
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
अनुप्रयोगों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए LED की चमकदार तीव्रता को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। लाल और हरे चिप्स के लिए बिनिंग पूरी तरह से समान है।
- बिनिंग कोड M:520 mcd (minimum) to 680 mcd (maximum)
- Bin Code N:680 mcd (minimum) to 880 mcd (maximum)
- ग्रेड कोड P:880 mcd (न्यूनतम) से 1150 mcd (अधिकतम)
- ग्रेड कोड Q:1150 mcd (न्यूनतम) से 1500 mcd (अधिकतम)
पूर्ण डिवाइस दो कोड संयोजनों द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है: X-X (लाल प्रकाश तीव्रता - हरी प्रकाश तीव्रता)। उदाहरण के लिए, "N-P" के रूप में चिह्नित भाग में N बिन (680-880 mcd) से लाल चिप और P बिन (880-1150 mcd) से हरी चिप शामिल होगी। प्रत्येक बिन सीमा के लिए सहनशीलता ±15% है।
4. Performance Curve Analysis
हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट ग्राफिकल डेटा का उल्लेख किया गया है (उदाहरण के लिए, चित्र 1 स्पेक्ट्रम वितरण है, चित्र 5 व्यूइंग एंगल है), लेकिन टाइपिकल कर्व्स डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण निम्नलिखित संबंधों को दर्शाएंगे:
I-V कर्व:फॉरवर्ड करंट (IF) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के बीच संबंध। LED के लिए, यह एक घातांकीय वक्र है। 20mA पर निर्दिष्ट VFएक महत्वपूर्ण कार्य बिंदु प्रदान करता है। डिजाइनर को कार्यशील धारा निर्धारित करने के लिए श्रृंखला में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए, जैसा कि अनुशंसित ड्राइव सर्किट में दिखाया गया है।
ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट:कार्य सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन आमतौर पर फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक पर काम करने से त्वरित उम्र बढ़ने या विफलता हो सकती है।
प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:LED का प्रकाश उत्पादन आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। फॉरवर्ड करंट के डेरेटिंग विनिर्देश सीधे प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए इस तापीय प्रभाव के प्रबंधन से संबंधित हैं।
स्पेक्ट्रम वितरण:शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) का ग्राफ विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर सापेक्ष प्रकाश तीव्रता दर्शाता है, जो मुख्य रंग और स्पेक्ट्रम चौड़ाई की पुष्टि करता है।
5. Mechanical and Packaging Information
LED को T-1 3/4 पैकेज में एनकैप्सुलेट किया गया है, जो मानक 5.0 mm व्यास वाले गोलाकार लेंस से मेल खाता है। महत्वपूर्ण आयाम स्पष्टीकरण में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है।
- फ्लैंज के नीचे रेजिन अधिकतम 1.0mm तक उभरा हुआ हो सकता है।
- पिन पिच को उस स्थान पर मापा जाता है जहां पिन पैकेज बॉडी से बाहर निकलती है।
- ध्रुवीयता आमतौर पर लंबे पिन द्वारा एनोड (+) और/या लेंस के किनारे पर कैथोड (-) पिन के पास एक समतल चिह्न द्वारा इंगित की जाती है। द्वि-रंग कार्यक्षमता (सामान्य एनोड या सामान्य कैथोड) के विशिष्ट पिन व्यवस्था को पूर्ण विशिष्टता दस्तावेज़ में संदर्भित पैकेज ड्राइंग से सत्यापित किया जाना चाहिए।
6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
सही हैंडलिंग विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।
भंडारण:LED को 30°C से अधिक नहीं और 70% सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। यदि मूल नमी-रोधी बैग से निकाला जाता है, तो इसे तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। लंबे समय तक भंडारण के लिए, सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग करें।
सफाई:यदि सफाई आवश्यक हो, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल आधारित विलायकों का उपयोग करें।
पिन फॉर्मिंग:झुकाव कमरे के तापमान पर, सोल्डरिंग से पहले किया जाना चाहिए। झुकाव बिंदु LED लेंस बेस से कम से कम 3mm दूर होना चाहिए। पैकेज बॉडी को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें।
PCB असेंबली:पिनों पर यांत्रिक तनाव से बचने के लिए न्यूनतम दबाव बल लगाएं।
सोल्डरिंग:
- लेंस बेस से सोल्डर जॉइंट तक न्यूनतम 2mm का अंतर बनाए रखें।
- लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोएं नहीं।
- उच्च तापमान वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पिन पर तनाव लगाने से बचें।
- अनुशंसित शर्तें:
* इलेक्ट्रिक सोल्डरिंग आयरन:अधिकतम 350°C, अधिकतम 3 सेकंड (केवल एक बार)।
* वेव सोल्डरिंग:प्रीहीट ≤100°C, ≤60 सेकंड; सोल्डर वेव ≤260°C, ≤5 सेकंड।
- महत्वपूर्ण सूचना:यह थ्रू-होल एलईडी इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त नहीं है। अत्यधिक गर्मी या लंबे समय तक संपर्क लेंस के विरूपण या विनाशकारी विफलता का कारण बन सकता है।
7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
मानक पैकेजिंग प्रक्रिया निम्नानुसार है:
- प्रति एंटीस्टैटिक पैकेजिंग बैग में 500 या 200 टुकड़े।
- 10 पैकेजिंग बैग एक इनर बॉक्स में रखे जाते हैं (कुल 5,000 टुकड़े)।
- 8 इनर बॉक्स एक आउटर कार्टन में पैक किए जाते हैं (कुल 40,000 टुकड़े)।
इस डिवाइस का विशिष्ट मॉडल LTL30EKDKGK है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह द्वि-रंग LED बहु-अवस्था संकेतक के लिए एक आदर्श विकल्प है। सामान्य उपयोगों में पावर/स्टैंडबाई संकेतक (लाल/हरा), फॉल्ट/सामान्य स्थिति प्रकाश, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पर मोड चयन संकेतक और औद्योगिक नियंत्रण उपकरणों पर पैनल संकेतक शामिल हैं। इसका थ्रू-होल डिज़ाइन इसे प्रोटोटाइप बोर्ड और पारंपरिक PCB असेंबली वाले उत्पादों दोनों के लिए उपयुक्त बनाता है।
8.2 डिज़ाइन विचार
ड्राइवर सर्किट:LED एक करंट-संचालित उपकरण है। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से कई LED को समानांतर में जोड़ने पर,दृढ़तापूर्वक सुझाव दिया जाता हैप्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक समर्पित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट मॉडल A) जोड़ें। कई समानांतर LED के लिए एकल रेसिस्टर (सर्किट मॉडल B) का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि व्यक्तिगत LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) में भिन्नता होती है, जिसके परिणामस्वरूप करंट और चमक में महत्वपूर्ण अंतर आ सकता है।
ESD सुरक्षा:LED स्थैतिक विद्युत निर्वहन (ESD) के प्रति संवेदनशील हैं। संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सावधानी बरतनी आवश्यक है:
- ग्राउंडेड कलाई पट्टा या एंटीस्टैटिक दस्ताने का उपयोग करें।
- सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण, कार्य स्टेशन और भंडारण रैक उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।
- कार्य क्षेत्र में स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए आयन जनरेटर का उपयोग करें।
थर्मल प्रबंधन:पावर कंजम्पशन और करंट डेरेटिंग स्पेसिफिकेशंस का पालन करें। एलईडी जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा से अधिक होने से रोकने, और इस प्रकार प्रकाश उत्पादन एवं आयु बनाए रखने के लिए, पीसीबी पर पर्याप्त स्पेसिंग सुनिश्चित करें और कार्य वातावरण पर विचार करें।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मोनोक्रोमैटिक एलईडी की तुलना में, यह द्वि-रंग उपकरण एक ही पैकेज में दो कार्यों को संयोजित करके सर्किट बोर्ड स्थान बचाता है और असेंबली को सरल बनाता है। लाल और हरा दोनों चिप्स AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) तकनीक का उपयोग करते हैं, जो GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता, बेहतर तापमान स्थिरता और अधिक सुसंगत रंग शुद्धता सहित लाभ प्रदान करती है। मिलान चिप प्रदर्शन सुनिश्चित करता है कि समान परिस्थितियों में संचालित होने पर, लाल और हरा आउटपुट अच्छी तरह से संतुलित हो। T-1 3/4 पैकेजिंग उद्योग मानक आकार है, जो मौजूदा पीसीबी लेआउट और पैनल कटआउट के साथ व्यापक संगतता सुनिश्चित करती है।
10. सामान्य प्रश्न (FAQ)
Q1: क्या मैं पीला/नारंगी प्रकाश उत्पन्न करने के लिए लाल और हरे चिप्स को एक साथ संचालित कर सकता हूं?
A1: यह डेटाशीट एक साथ काम करने की विशेषताओं को निर्दिष्ट नहीं करती है। वांछित रंग प्राप्त करने के लिए दो चिप्स चलाकर रंगों को मिलाने में सावधानीपूर्वक धारा नियंत्रण की आवश्यकता होती है और यह व्यक्तिगत LED भिन्नताओं से प्रभावित होता है। समर्पित बहुरंगी या रंग मिश्रण अनुप्रयोगों के लिए, विशिष्ट मिश्रण विनिर्देशों वाले समर्पित RGB LED या त्रि-रंग LED अधिक उपयुक्त हैं।
Q2: चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
A2: चरम तरंगदैर्ध्य (λp) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) मानव आँख के रंग दृष्टि (CIE चार्ट) के आधार पर गणना की गई एक मान है, जो हमारे द्वारा देखे जाने वाले "शुद्ध" रंग का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार के मोनोक्रोमैटिक LED के लिए, दोनों करीब हैं लेकिन पूरी तरह से समान नहीं हैं; λdरंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।
Q3: भले ही मेरी बिजली आपूर्ति का वोल्टेज LED के VF?
से मेल खाता हो, फिर भी श्रृंखला में एक अवरोधक की आवश्यकता क्यों है?FA3: VFयह एक विशिष्ट मान है, जिसकी एक सीमा होती है। LED के घातांकीय I-V वक्र के कारण, वोल्टेज में मामूली परिवर्तन से धारा में भारी परिवर्तन होता है। श्रृंखला प्रतिरोध धारा को बिजली आपूर्ति वोल्टेज और V
में परिवर्तनों के प्रति संवेदनशीलता को काफी कम कर देता है, जिससे स्थिर और सुरक्षित संचालन प्रदान होता है।
Q4: क्या मैं इस LED का उपयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग के लिए कर सकता हूं?
A4: यह विशिष्टता पत्र बताता है कि यह LED "सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों" के लिए उपयुक्त है। अत्यधिक विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों, जैसे ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस या चिकित्सा उपकरणों के लिए, निर्माता से परामर्श करने की आवश्यकता है, और विशिष्ट ऑटोमोटिव-ग्रेड मानकों (जैसे AEC-Q102) के अनुरूप उत्पादों की आवश्यकता हो सकती है। यह मानक उत्पाद लागू नहीं हो सकता है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडीपरिदृश्य:
पावर यूनिट के लिए एक दोहरी स्थिति संकेतक डिज़ाइन करें। हरा रंग "पावर ऑन/आउटपुट सामान्य" दर्शाता है, लाल रंग "फॉल्ट/ओवरलोड" दर्शाता है।
1. कार्यान्वयन:सर्किट डिजाइन:
2. कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करें (पैकेज ड्राइंग से सत्यापित करें)। दो एनोड (लाल और हरे) को स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन या लॉजिक सर्किट से कनेक्ट करें। कॉमन कैथोड को ग्राउंड करें।प्रतिरोधक गणना:CCमान लीजिए कि बिजली आपूर्ति वोल्टेज (VF) 5V है, लक्ष्य IF= 20mA, और विशिष्ट V
2.4V (लाल) और 2.6V (हरा) के लिए।- R红CC= (V - VF_RedF) / I
= (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. Use a standard 130 Ω or 150 Ω resistor.- R绿
3. = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω। मानक 120 Ω रेसिस्टर का उपयोग करें।PCB लेआउट:
4. LED को फ्रंट पैनल पर रखें। सुनिश्चित करें कि पिन होल निर्दिष्ट पिन पिच से मेल खाते हैं। अन्य गर्मी उत्पन्न करने वाले घटकों को LED से दूर रखें ताकि उसके प्रदर्शन पर थर्मल प्रभाव से बचा जा सके।सॉफ़्टवेयर/लॉजिक:
ड्राइवर लॉजिक यह सुनिश्चित करे कि जब आवश्यक न हो तो दोनों एलईडी एक साथ लगातार न जलें, ताकि बिजली की खपत का प्रबंधन किया जा सके।
12. कार्य सिद्धांत परिचय
लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक सेमीकंडक्टर उपकरण है जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड बायस लगाया जाता है, तो n-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप सामग्री से होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। इस उपकरण में, लाल और हरे दोनों चिप्स AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) का उपयोग करते हैं, जहां भिन्न सामग्री संरचनाएं लाल (~650 nm) और हरे (~565 nm) उत्सर्जन के लिए आवश्यक भिन्न बैंडगैप उत्पन्न करती हैं।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
- LED उद्योग उच्च दक्षता, उच्च विश्वसनीयता और व्यापक अनुप्रयोगों की ओर निरंतर विकास कर रहा है। इस प्रकार के संकेतक प्रकार के LED के लिए, रुझानों में शामिल हैं:लघुरूपण:
- छोटे पैकेज आकार (जैसे 3mm, 2mm, 1.6mm) विकसित करना, जबकि प्रकाश उत्पादन को बनाए रखना या बढ़ाना।प्रदर्शन वृद्धि:
- AlInGaP और InGaN (नीले/हरे/सफेद प्रकाश के लिए) सामग्रियों में निरंतर सुधार उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश) लाता है।एकीकरण:
- स्मार्ट प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों में मल्टी-चिप पैकेजिंग (RGB, डुअल-कलर, ट्राइ-कलर) और यहां तक कि एकीकृत नियंत्रक (IC) वाले LED का उपयोग बढ़ रहा है।रोबस्टनेस:
नमी, थर्मल साइकिल और मैकेनिकल स्ट्रेस के प्रति बेहतर प्रतिरोध के लिए बेहतर एनकैप्सुलेशन सामग्री और डिजाइन में सुधार, अधिक कठोर वातावरण तक विस्तार।
LED स्पेसिफिकेशन टर्मिनोलॉजी 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 दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 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 प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए थोड़े समय में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, नहीं तो ओवरहीटिंग से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके डैमेज होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता दर्शाता है। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ 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 का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग की एक अवधि 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 दृश्य की रंग स्थिरता 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। |
IV. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक तथा ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप तकनीक से बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी प्राप्त होती है, जो उच्च शक्ति वाले 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 फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | 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 | बिनिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान की स्थिति में 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 करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standards | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | यह सरकारी खरीद और सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जिससे बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ती है। |