सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.3 तापीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 हरित LED ग्रेडिंग
- 3.2 पीला LED ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I-V कर्व)
- 4.2 तापमान निर्भरता
- 4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 5.3 पैकेजिंग विनिर्देश
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 भंडारण की स्थिति
- 6.2 सफाई
- 6.3 पिन फॉर्मिंग
- 6.4 सोल्डरिंग प्रक्रिया
- 7. अनुप्रयोग एवं डिज़ाइन विचार
- 7.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- 7.2 थर्मल मैनेजमेंट
- 7.3 ऑप्टिकल विचार
- 8. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 9.1 क्या मैं एक साथ दो LED चला सकता हूँ?
- 9.2 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- 9.3 सही करंट लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन कैसे करें?
- 9.4 क्या यह LED बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
- 10. डिज़ाइन केस स्टडी
- 11. कार्य सिद्धांत
- 12. तकनीकी रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
- 4. पैकेजिंग एवं सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTL-R42FTGYH106PT एक डुअल-कलर थ्रू-होल LED है जो विशेष रूप से सर्किट बोर्ड संकेतक (CBI) अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें एक काला प्लास्टिक का समकोण स्टैंड (आवास) एकीकृत है, जिसके अंदर दो स्वतंत्र LED चिप्स एनकैप्सुलेटेड हैं: एक हरा प्रकाश उत्सर्जित करता है और दूसरा पीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह घटक मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) असेंबली प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है और ऑटोमेटेड प्लेसमेंट के लिए टेप और रील पैकेजिंग में आता है।
1.1 मुख्य लाभ
- असेंबली में आसान:डिज़ाइन अनुकूलन ने सर्किट बोर्ड असेंबली प्रक्रिया को सरल बनाया है।
- उच्च कंट्रास्ट:काले आवरण सामग्री ने उच्च कंट्रास्ट प्रदान किया है, जिससे संकेतक दृश्यता में वृद्धि हुई है।
- उच्च दक्षता:कम बिजली खपत, उच्च प्रकाश उत्पादन।
- पर्यावरण अनुपालन:यह RoHS निर्देश के अनुरूप एक लीड-मुक्त उत्पाद है।
- द्वि-रंग प्रकाश स्रोत:हरे प्रकाश उत्सर्जन (525nm) के लिए InGaN चिप और पीले प्रकाश उत्सर्जन (587nm) के लिए AlInGaP चिप एकीकृत।
- स्वचालन के लिए समर्थन:टेप और रील पैकेजिंग, बड़े पैमाने पर स्वचालित सतह माउंट उपकरणों के साथ संगत।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्थिति या संकेतक कार्यों के लिए उपयुक्त है। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- संचार उपकरण
- कंप्यूटर और परिधीय उपकरण
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स
- औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली और उपकरण
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी विशिष्टताएँ परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर परिभाषित की गई हैं। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग डिवाइस की तनाव सीमा को परिभाषित करती हैं, जिसके परे स्थायी क्षति हो सकती है। इस सीमा पर या इसके निकट संचालन की कोई गारंटी नहीं है।
| पैरामीटर | ग्रीन LED | येलो LED | यूनिट |
|---|---|---|---|
| पावर खपत | 70 | 78 | mW |
| पीक फॉरवर्ड करंट (ड्यूटी साइकिल ≤1/10, पल्स चौड़ाई ≤0.1ms) | 60 | 60 | mA |
| DC Forward Current | 20 | 30 | mA |
| Operating Temperature Range | -30°C to +85°C | ||
| भंडारण तापमान सीमा | -40°C से +100°C | ||
| पिन सोल्डरिंग तापमान (बॉडी से 2.0mm) | अधिकतम 260°C, 5 सेकंड के लिए। | ||
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट कार्यकारी पैरामीटर हैं।
| पैरामीटर | प्रतीक | रंग | Min. | Typ. | Max. | यूनिट | परीक्षण की शर्तें |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| प्रदीप्ति तीव्रता | Iv | हरा | 180 | 420 | 880 | mcd | IF=10mA |
| प्रदीप्ति तीव्रता | Iv | पीला | 180 | 400 | 880 | mcd | IF=20mA |
| देखने का कोण (2θ1/2) | - | हरा | - | 100 | - | 度 | - |
| देखने का कोण (2θ1/2) | - | पीला | - | 65 | - | 度 | - |
| शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य | λP | हरा | - | 526 | - | nm | - |
| शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य | λP | पीला | - | 588 | - | nm | - |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | λd | हरा | 516 | 525 | 535 | nm | IF=10mA |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | λd | पीला | 584 | 587 | 594 | nm | IF=20mA |
| Spectral line half-width | Δλ | हरा | - | 35 | - | nm | - |
| Spectral line half-width | Δλ | पीला | - | 15 | - | nm | - |
| फॉरवर्ड वोल्टेज | VF | हरा | - | 2.9 | 3.3 | V | IF=10mA |
| फॉरवर्ड वोल्टेज | VF | पीला | - | 2.0 | 2.6 | V | IF=20mA |
| Reverse current | IR | Green/Yellow | - | - | 10 | μA | VR=5V |
महत्वपूर्ण नोट:
- दीप्ति तीव्रता CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र के अनुसार मापी जाती है।
- देखने का कोण (θ1/2) वह ऑफ-एक्सिस कोण है जिस पर दीप्ति तीव्रता अक्षीय मान की आधी हो जाती है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य CIE क्रोमैटिसिटी आरेख पर अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करती है।
- यह उपकरण रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; रिवर्स करंट परीक्षण केवल विशेषता निर्धारण के लिए है।
2.3 तापीय विशेषताएँ
निर्दिष्ट ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान सीमा दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है। जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए, जो प्रकाश उत्पादन और सेवा जीवन को कम कर देगा, पर्यावरणीय तापमान के साथ शक्ति अपव्यय रेटिंग (हरा 70mW, पीला 78mW) पर विचार किया जाना चाहिए।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और चमक एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। LTL-R42FTGYH106PT ल्यूमिनस तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए स्वतंत्र बिनिंग करता है।
3.1 हरित LED ग्रेडिंग
ल्यूमिनस तीव्रता @ 10mA:
- ग्रेड HJ:180 mcd (न्यूनतम) से 310 mcd (अधिकतम)
- ग्रेड KL:310 mcd (न्यूनतम) से 520 mcd (अधिकतम)
- ग्रेड MN:520 mcd (न्यूनतम) से 880 mcd (अधिकतम)
- प्रत्येक ग्रेड की सीमा के लिए सहनशीलता ±15% है।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य @ 10mA:
- ग्रेड G09:516.0 nm से 520.0 nm
- ग्रेड G10:520.0 nm से 527.0 nm
- ग्रेड G11:527.0 nm से 535.0 nm
- प्रत्येक ग्रेड सीमा के लिए सहनशीलता ±1 nm है।
3.2 पीला LED ग्रेडिंग
ल्यूमिनस तीव्रता @ 20mA:
- ग्रेड HJ:180 mcd (न्यूनतम) से 310 mcd (अधिकतम)
- ग्रेड KL:310 mcd (न्यूनतम) से 520 mcd (अधिकतम)
- ग्रेड MN:520 mcd (न्यूनतम) से 880 mcd (अधिकतम)
- प्रत्येक ग्रेड की सीमा के लिए सहनशीलता ±15% है।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य @ 20mA:
- ग्रेड H15:584.0 nm से 586.0 nm
- गियर H16:586.0 nm से 588.0 nm
- गियर H17:588.0 nm से 590.0 nm
- गियर H18:590.0 nm से 592.0 nm
- गियर H19:592.0 nm से 592.0 nm
- प्रत्येक ग्रेड सीमा के लिए सहनशीलता ±1 nm है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट प्रमुख मापदंडों के बीच संबंधों को स्पष्ट करने के लिए विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का संदर्भ देती है। हालांकि विशिष्ट रेखाचित्र यहां प्रतिलिपि नहीं किए गए हैं, लेकिन उनका निहितार्थ डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम ल्यूमिनस इंटेंसिटी (I-V कर्व)
यह वक्र दर्शाता है कि अनुशंसित कार्य सीमा के भीतर, ल्यूमिनस इंटेंसिटी लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। रेटेड करंट से अधिक पर LED को चलाने से प्रकाश उत्पादन में अतिरेखीय वृद्धि होती है, लेकिन साथ ही जंक्शन तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि होती है और प्रदर्शन क्षय तेज हो जाता है।
4.2 तापमान निर्भरता
एलईडी का प्रकाश उत्पादन आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। हरे InGaN और पीले AlInGaP चिप्स में अलग-अलग तापमान गुणांक होते हैं। डिजाइनरों को उच्च परिवेश तापमान या खराब ताप अपव्यय वाले अनुप्रयोगों में इस डीरेटिंग पर विचार करना चाहिए ताकि चमक में एकरूपता सुनिश्चित हो सके।
4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
प्रत्येक रंग की स्पेक्ट्रम वक्र उत्सर्जित प्रकाश की चरम तरंगदैर्ध्य (हरा लगभग 526nm, पीला लगभग 588nm) के आसपास एकाग्रता दर्शाती है। पीले एलईडी की अर्ध-चौड़ाई संकरी होती है (सामान्यतः 15nm), जो दर्शाता है कि इसका स्पेक्ट्रमी रंग हरे (सामान्यतः 35nm) की तुलना में अधिक शुद्ध है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 आयाम
यह घटक समकोण थ्रू-होल डिजाइन का उपयोग करता है। प्रमुख आयामी विवरण में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (इंच के समतुल्य मान सहित)।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25mm (±0.010") है।
- आवरण सामग्री काला या गहरा धूसर प्लास्टिक है।
- LED1 हरा है, जिसमें हरा विसरित लेंस लगा है; LED2 पीला है, जिसमें पीला विसरित लेंस लगा है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
सही कार्य के लिए सही ध्रुवीयता आवश्यक है। डेटाशीट ड्राइंग सामान्य आवरण के भीतर प्रत्येक LED के एनोड और कैथोड पिन दर्शाती है। PCB लेआउट के लिए पिन व्यवस्था की सही पहचान करने हेतु डिजाइनर को भौतिक ड्राइंग का संदर्भ लेना चाहिए।
5.3 पैकेजिंग विनिर्देश
यह डिवाइस स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त, उद्योग-मानक टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है।
- कैरियर टेप:काला प्रवाहकीय पॉलीस्टाइनिन मिश्र धातु, मोटाई 0.50mm ±0.06mm।
- रील:मानक 13 इंच (330mm) व्यास रील।
- प्रति रील मात्रा:350 पीस।
- प्राथमिक पैकेजिंग:रीलें डिसीकेंट युक्त नमी-रोधी बैग (MBB) में रखी जाती हैं। कार्टन में कई रीलें होती हैं, मानक बाहरी बॉक्स कुल 7,000 पीस समाहित करता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
यांत्रिक या तापीय क्षति को रोकने के लिए निम्नलिखित दिशानिर्देशों का पालन करना आवश्यक है।
6.1 भंडारण की स्थिति
दीर्घकालिक भंडारण के लिए, परिवेश का तापमान 30°C से अधिक नहीं और सापेक्ष आर्द्रता 70% से अधिक नहीं रखनी चाहिए। मूल सीलबंद नमी-रोधी पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को तीन महीने के भीतर उपयोग कर लेना चाहिए। यदि मूल पैकेजिंग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण आवश्यक हो, तो डिसीकेंट युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग करना चाहिए।
6.2 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल अल्कोहल आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग करें। प्रबल या अज्ञात रासायनिक सफाई एजेंटों के उपयोग से बचें।
6.3 पिन फॉर्मिंग
- LED लेंस/बेस के आधार से कम से कम 3mm की दूरी पर लीड को मोड़ें।
- लीड फ्रेम के रूट भाग को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें।
- सभी लीड फॉर्मिंग ऑपरेशन कमरे के तापमान पर किए जाने चाहिए, और在सोल्डरिंग प्रक्रिया से पहले पूरे किए जाने चाहिए।
- PCB में डालते समय, घटकों पर तनाव से बचने के लिए न्यूनतम दबाव बल लगाएं।
6.4 सोल्डरिंग प्रक्रिया
सोल्डर जोड़ और लेंस/माउंट के आधार के बीच कम से कम 2mm का अंतर बनाए रखना चाहिए। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोएं नहीं।
अनुशंसित सोल्डरिंग शर्तें:
| विधि | पैरामीटर | सीमा मान |
|---|---|---|
| सोल्डरिंग आयरन | तापमान | अधिकतम 350°C |
| समय | अधिकतम 3 सेकंड (केवल एक बार) | |
| स्थान | नीचे से 2mm से कम नहीं | |
| वेव सोल्डरिंग | प्रीहीट तापमान | अधिकतम 120°C |
| प्रीहीट समय | अधिकतम 100 सेकंड | |
| सोल्डर वेव तापमान | अधिकतम 260°C | |
| सोल्डरिंग समय | अधिकतम 5 सेकंड | |
| डुबकी स्थिति | तल से 2mm से कम नहीं |
चेतावनी:अत्यधिक तापमान या समय लेंस विरूपण या एलईडी की विनाशकारी विफलता का कारण बन सकता है।
7. अनुप्रयोग एवं डिज़ाइन विचार
7.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। एकसमान चमक सुनिश्चित करने के लिए कई एलईडी को समानांतर में चलाते समय,अवश्यप्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक स्वतंत्र करंट-सीमित रोकनेवाला जोड़ना चाहिए। करंट विनियमन के बिना सीधे वोल्टेज स्रोत से एलईडी चलाना, अलग-अलग उपकरणों के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) के प्राकृतिक अंतर के कारण असमान चमक और संभावित ओवरकरंट क्षति का कारण बन सकता है।
7.2 थर्मल मैनेजमेंट
हालांकि थ्रू-होल डिज़ाइन पिन के माध्यम से कुछ हीट डिसिपेशन क्षमता प्रदान करता है, लेकिन उच्च परिवेश तापमान या अधिकतम फॉरवर्ड करंट पर काम करने वाले अनुप्रयोगों में PCB लेआउट पर विचार किया जाना चाहिए। PCB पर पिन इंसर्शन पॉइंट के आसपास पर्याप्त कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र प्रदान करने से हीट डिसिपेशन में मदद मिलती है और प्रदर्शन स्थिर रहता है।
7.3 ऑप्टिकल विचार
विभिन्न व्यूिंग एंगल (हरा 100°, पीला 65°) का मतलब है कि पीले LED की बीम अधिक केंद्रित होती है। यदि इंडिकेटर लैंप को विस्तृत कोण से दिखाई देने की आवश्यकता है, तो इस पर विचार किया जाना चाहिए। काले आवरण ने स्ट्रे लाइट को अवशोषित करके कंट्रास्ट बढ़ाया है, जिससे जलता हुआ LED देखना आसान हो गया है।
8. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
LTL-R42FTGYH106PT के अपनी श्रेणी में विशिष्ट लाभ हैं:
- एकल पैकेज द्वि-रंग:दो अलग-अलग मोनोक्रोमैटिक LED के उपयोग की तुलना में, यह PCB स्थान बचाता है और असेंबली को सरल बनाता है।
- समकोण डिज़ाइन:प्रकाश को PCB सतह के समानांतर उत्सर्जित करने की अनुमति देता है, जो साइड-लाइटिंग पैनल या ऊर्ध्वाधर बोर्ड पर स्थिति संकेतकों के लिए आदर्श है।
- पूर्व-असेंबल्ड ब्रैकेट:एकीकृत काले ब्रैकेट के कारण अलग लाइट पाइप या स्पेसर की आवश्यकता नहीं होती, जिससे भागों की संख्या और असेंबली चरण कम हो जाते हैं।
- सामग्री चयन:समान संकेतकों में आम पारदर्शी या अर्ध-पारदर्शी आवरणों की तुलना में, काला आवरण कंट्रास्ट के मामले में बेहतर प्रदर्शन करता है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
9.1 क्या मैं एक साथ दो LED चला सकता हूँ?
हाँ, लेकिन उन्हें अलग-अलग करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के साथ अलग से चलाना होगा, क्योंकि उनमें अलग-अलग फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) और अनुशंसित ऑपरेटिंग करंट (हरा 10mA, पीला 20mA) विशेषताएँ होती हैं।
9.2 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
पीक वेवलेंथ (λP) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है। डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख महसूस करती है, जिसकी गणना CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से की जाती है। रंग विनिर्देश के लिए λd अधिक प्रासंगिक है।
9.3 सही करंट लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन कैसे करें?
ओम के नियम का उपयोग करें: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - LED फॉरवर्ड वोल्टेज) / LED करंट। 2.9V के विशिष्ट Vf, 5V पावर सप्लाई और 10mA करंट वाले हरे LED के लिए: R = (5 - 2.9) / 0.01 = 210 Ω। हमेशा सबसे खराब स्थिति (न्यूनतम Vf) के आधार पर गणना करें, ताकि करंट अधिकतम रेटेड मान से अधिक न हो।
9.4 क्या यह LED बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
डेटाशीट बताती है कि यह इनडोर और आउटडोर साइनेज के लिए उपयुक्त है। हालांकि, लंबे समय तक यूवी एक्सपोजर, व्यापक तापमान उतार-चढ़ाव और नमी वाले कठोर बाहरी वातावरण के लिए, अपेक्षित सेवा जीवन आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु विशिष्ट लेंस सामग्री की वेदरिंग प्रतिरोधकता और आवरण सील की अखंडता को सत्यापित किया जाना चाहिए।
10. डिज़ाइन केस स्टडी
परिदृश्य:एक सीमित स्थान वाले औद्योगिक राउटर के लिए स्टेटस पैनल डिज़ाइन करना, जिसमें पावर, नेटवर्क एक्टिविटी और सिस्टम एरर संकेतकों की आवश्यकता है।
कार्यान्वयन योजना:एकल LTL-R42FTGYH106PT एक दोहरे कार्य संकेतक स्लॉट की सेवा कर सकता है। हरा एलईडी "पावर ऑन/सामान्य संचालन" को इंगित कर सकता है। पीले एलईडी को "नेटवर्क गतिविधि" (टिमटिमाता) या "सिस्टम चेतावनी" (लगातार जलता) इंगित करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। यह दो संकेतक कार्यों को एक फुटप्रिंट के भीतर समेकित करता है, फ्रंट पैनल डिजाइन और पीसीबी लेआउट को सरल बनाता है। समकोण प्रकाश उत्सर्जन उन पैनलों के लिए आदर्श है जहां पीसीबी देखने की सतह के लंबवत स्थापित होती है।
11. कार्य सिद्धांत
लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करती है। जब पी-एन जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजन करते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। हरे एलईडी के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) चिप का उपयोग किया जाता है, जबकि पीले एलईडी के लिए एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) चिप का उपयोग किया जाता है, प्रत्येक चिप को उसके विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा के कारण चुना जाता है जो संबंधित रंग से मेल खाती है।
12. तकनीकी रुझान
हालांकि थ्रू-होल एलईडी प्रोटोटाइपिंग, सेवा योग्य उपकरणों और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, व्यापक उद्योग प्रवृत्ति सतह माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग जैसे 0603, 0402 और यहां तक कि छोटे आकारों की ओर है, जो उच्च घनत्व प्राप्त करने के लिए हैं। एसएमडी पूर्ण स्वचालित असेंबली, छोटे फॉर्म फैक्टर और बेहतर पीसीबी थर्मल प्रदर्शन का समर्थन करते हैं। हालांकि, LTL-R42FTGYH106PT जैसे थ्रू-होल घटक उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए सुविधाजनक हैंडलिंग और आमतौर पर उच्च बिंदु चमक प्रदान करते हैं, जो विशिष्ट बाजार खंडों में उनकी निरंतर प्रासंगिकता सुनिश्चित करते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| उत्सर्जन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्यों को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनर्स्थापित 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 के लिए उपयोग किया जाता है। |
| क्रोमैटिसिटी टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक सूचक, स्टेप्स जितने कम होंगे रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | यह सुनिश्चित करता है कि एक ही बैच के लैंपों के रंगों में कोई अंतर न हो। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी LED के रंग-संवेदी गुण (ह्यू) निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रमी वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | वह करंट मान जो LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक है। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (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 पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, मान जितना कम होगा, हीट डिसिपेशन उतना बेहतर होगा। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक 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। |
3. ताप प्रबंधन एवं 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, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "जीवनकाल" को सीधे परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता का वर्णन करता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| तापीय वृद्धि (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
4. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC ताप प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है और उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक एक 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 अंतर श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा में आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह की 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 | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | 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 जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिक, विद्युतीय और ऊष्मीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करता है कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश के लिए पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |