सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 3. बिनिंग प्रणाली विनिर्देश
- 3.1 ल्यूमिनस तीव्रता बिनिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 आयाम
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 भंडारण और संचालन
- 6.2 लीड फॉर्मिंग और PCB इंस्टॉलेशन
- 6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 8. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
- 8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- 8.2 थर्मल मैनेजमेंट विचार
- 8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
- 10.1 क्या मैं इस एलईडी को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?
- 10.2 समानांतर में जुड़े प्रत्येक एलईडी के लिए अलग रोकनेवाला (रेसिस्टर) की आवश्यकता क्यों होती है?
- 10.3 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- 10.4 क्या मैं इस एलईडी का उपयोग बाहरी अनुप्रयोगों के लिए कर सकता हूँ?
- 11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
- LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
- दो, विद्युत मापदंड
- तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTL17KCBH5D एक उच्च-प्रदर्शन वाला नीला एलईडी है, जो प्रिंटेड सर्किट बोर्ड पर थ्रू-होल माउंटिंग के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। यह मुख्यधारा के T-1 (5mm) पैकेज श्रृंखला से संबंधित है और विभिन्न प्रकार के संकेतक लैंप और प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए एक मानक विकल्प है। यह उपकरण इंडियम गैलियम नाइट्राइड अर्धचालक तकनीक का उपयोग करता है, जो 470 नैनोमीटर की प्रमुख तरंगदैर्ध्य के साथ विसरित नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है।
1.1 मुख्य लाभ
- उच्च दक्षता और कम बिजली की खपत:बहुत कम विद्युत ऊर्जा इनपुट के साथ उच्च चमक तीव्रता प्राप्त की जा सकती है, जो ऊर्जा-बचत डिजाइन में सहायक है।
- RoHS अनुपालन और सीसा मुक्त:उत्पादन पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन करता है और वैश्विक बाजार के लिए उपयुक्त है।
- मानक पैकेजिंग:T-1 5mm के आयाम मौजूदा PCB लेआउट और विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ व्यापक संगतता सुनिश्चित करते हैं।
- डिजाइन लचीलापन:विशिष्ट चमक तीव्रता और तरंगदैर्ध्य ग्रेडेशन प्रदान करता है, जिससे अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर सटीक चयन किया जा सकता है।
1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
यह एलईडी व्यापक रूप से उपयोगी है, जो कई उद्योगों में स्थिति संकेतन, बैकलाइट और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- संचार उपकरण:राउटर, स्विच और मॉडेम पर स्थिति संकेतक।
- कंप्यूटर परिधीय उपकरण:कीबोर्ड, बाहरी ड्राइव और हब पर पावर और गतिविधि संकेतक।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:ऑडियो-वीडियो उपकरण, खिलौने और घरेलू उपकरणों में संकेतक।
- घरेलू उपकरण:डिस्प्ले और कंट्रोल पैनल संकेतक।
- औद्योगिक नियंत्रण:मशीन स्टेटस पैनल, कंट्रोल सिस्टम संकेतक और उपकरण।
2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे आगे काम करने की गारंटी नहीं है।
- शक्ति खपत:अधिकतम 108 मिलीवाट। यह 25°C परिवेश तापमान पर, एलईडी पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्ययित कुल शक्ति है।
- डीसी फॉरवर्ड करंट:अधिकतम 30 मिलीएम्पियर निरंतर धारा।
- पीक फॉरवर्ड करंट:100 मिलीएम्पियर, केवल पल्स स्थितियों में अनुमत, अल्पकालिक सर्ज के लिए।
- डेरेटिंग:जब परिवेश तापमान 30°C से अधिक हो, तो प्रत्येक 1°C वृद्धि पर अधिकतम अनुमत डीसी फॉरवर्ड करंट रैखिक रूप से 0.5 मिलीएम्पियर कम हो जाता है। यह संलग्न या उच्च तापमान वाले वातावरण में ताप प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
- कार्य और भंडारण तापमान:डिवाइस का कार्य तापमान सीमा -30°C से +80°C है, और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C है।
- पिन सोल्डरिंग तापमान:अधिकतम 260°C, अधिकतम 5 सेकंड, माप बिंदु एलईडी बॉडी से 2.0 मिलीमीटर की दूरी पर। यह हैंड या वेव सोल्डरिंग के लिए प्रक्रिया विंडो को परिभाषित करता है।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर 25°C परिवेश तापमान और 20 एमए फॉरवर्ड करंट की विशिष्ट कार्य स्थितियों के तहत मापे गए हैं।
- ल्यूमिनस तीव्रता:टाइपिकल वैल्यू 240 मिलिकैंडेला। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए एलईडी की चमक है। वास्तविक शिपमेंट उत्पादों को 180 मिलिकैंडेला से 520 मिलिकैंडेला के न्यूनतम मान के आधार पर ग्रेड किया जाता है। इन मानों में ±15% का परीक्षण सहनशीलता है।
- व्यूइंग एंगल:टाइपिकल वैल्यू 50 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब प्रकाश तीव्रता अपने शिखर मान की आधी हो जाती है। 50° का व्यूइंग एंगल एक अपेक्षाकृत केंद्रित प्रकाश पुंज प्रदान करता है, जो दिशात्मक संकेतन के लिए उपयुक्त है।
- पीक वेवलेंथ:टाइपिकल वैल्यू 468 नैनोमीटर। यह वह विशिष्ट तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश शक्ति सबसे अधिक होती है।
- डोमिनेंट वेवलेंथ:टाइपिकल वैल्यू 470 नैनोमीटर, ग्रेडिंग रेंज 460 नैनोमीटर से 475 नैनोमीटर है। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो अनुभव किए गए प्रकाश के रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ:टिपिकल वैल्यू 22 नैनोमीटर। यह नीली रोशनी के उत्सर्जन की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज:टिपिकल वैल्यू 3.2 वोल्ट, 20 मिलीएम्पियर पर 2.7 वोल्ट से 3.6 वोल्ट तक की रेंज। यह एलईडी के काम करते समय इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है।
- रिवर्स करंट:रिवर्स वोल्टेज 5 वोल्ट पर, अधिकतम 100 माइक्रोएम्पियर।महत्वपूर्ण नोट:यह एलईडी रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है; यह टेस्ट कंडीशन केवल कैरेक्टराइज़ेशन के लिए है।
3. बिनिंग प्रणाली विनिर्देश
उत्पादन अनुप्रयोगों में चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 ल्यूमिनस तीव्रता बिनिंग
इकाई: मिलिकैंडेला, परीक्षण की स्थिति: 20 एमए फॉरवर्ड करंट। ग्रेड कोड पैकेजिंग बैग पर अंकित होता है।
- HJ ग्रेड:180 मिलिकैंडेला से 310 मिलिकैंडेला
- KL ग्रेड:310 मिलिकैंडेला से 520 मिलिकैंडेला
- MN ग्रेड:520 मिलिकैंडेला से 880 मिलिकैंडेला
नोट: प्रत्येक ग्रेड सीमा की सहनशीलता ±15% है।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
इकाई: नैनोमीटर, परीक्षण की स्थिति 20 मिलीएम्पियर फॉरवर्ड करंट है।
- B07 ग्रेड:460.0 नैनोमीटर से 465.0 नैनोमीटर
- B08 ग्रेड:465.0 नैनोमीटर से 470.0 नैनोमीटर
- B09 ग्रेड:470.0 नैनोमीटर से 475.0 नैनोमीटर
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
विशिष्ट प्रदर्शन वक्र डिजाइनरों को सहज मार्गदर्शन प्रदान करते हैं। इन वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:
- आपेक्षिक दीप्ति तीव्रता बनाम अग्र धारा संबंध:यह दर्शाता है कि कैसे प्रदर्शन चमक धारा बढ़ने के साथ बढ़ती है, जब तक कि अधिकतम रेटेड मान तक न पहुंच जाए।
- सापेक्ष चमक तीव्रता और परिवेश तापमान के बीच संबंध:थर्मल क्वेंचिंग प्रभाव प्रदर्शित करता है, जहां प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है।
- अग्र वोल्टेज और अग्र धारा के बीच संबंध:डायोड की गैर-रैखिक वोल्ट-एम्पीयर विशेषता को दर्शाता है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:एक ग्राफ जो विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर सापेक्ष शक्ति वितरण दिखाता है, जिसका केंद्र शिखर तरंगदैर्ध्य होता है।
ये वक्र गैर-मानक परिस्थितियों में प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 आयाम
यह एलईडी मानक T-1 5mm गोलाकार लेंस का उपयोग करता है। प्रमुख आयामों में शामिल हैं:
- लेंस व्यास:अधिकतम 5.4 मिमी।
- पैकेज ऊंचाई:पिन के आधार से लेंस के शीर्ष तक की दूरी 8.6 मिलीमीटर है।
- पिन व्यास:0.5 मिलीमीटर ±0.05 मिलीमीटर।
- पिन पिच:नाममात्र 2.54 मिलीमीटर, मापन बिंदु पैकेज से बाहर निकले पिन पर है।
- कैथोड पहचान:कैथोड पिन आमतौर पर लेंस के फ्लैंज पर एक समतल सतह या छोटे पिन द्वारा पहचाना जाता है।
महत्वपूर्ण नोट:जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.25 मिमी है। फ्लैंज के नीचे अधिकतम 1.0 मिमी राल प्रोट्रूज़न की अनुमति है। लीड बेंडिंग और सोल्डरिंग को एलईडी बॉडी से न्यूनतम दूरी बनाए रखनी चाहिए।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 भंडारण और संचालन
- 30°C से अधिक नहीं तापमान और 70% से अधिक नहीं सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित करें।
- यदि मूल नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग से निकाला जाता है, तो कृपया तीन महीने के भीतर उपयोग करें। लंबे समय तक भंडारण के लिए, ड्रायर युक्त सील कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग करें।
- हैंडलिंग के दौरान ईएसडी सुरक्षा उपाय करें: लेंस पर स्थैतिक बिजली को बेअसर करने के लिए ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, वर्कस्टेशन और आयन ब्लोअर का उपयोग करें।
- आवश्यकता पड़ने पर केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल आधारित सॉल्वेंट से सफाई करें।
6.2 लीड फॉर्मिंग और PCB इंस्टॉलेशन
- LED लेंस के आधार से कम से कम 3 मिलीमीटर की दूरी पर लीड को मोड़ें।
- मोड़ते समय LED बॉडी को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें।
- सभी लीड फॉर्मिंग ऑपरेशन कमरे के तापमान पर किए जाने चाहिए, और在 soldering.
- यांत्रिक तनाव से बचने के लिए PCB सम्मिलन प्रक्रिया के दौरान न्यूनतम दबाव बल लगाएं।
6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया
वेल्ड बिंदु और लेंस के आधार के बीच न्यूनतम दूरी 3 मिलीमीटर बनाए रखें। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोएं नहीं।
- सोल्डरिंग आयरन से वेल्डिंग:अधिकतम तापमान 350°C, प्रति पिन अधिकतम वेल्डिंग समय 3 सेकंड।
- वेव सोल्डरिंग:प्रीहीट अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड। सोल्डर वेव अधिकतम 260°C, अधिकतम 5 सेकंड।
- महत्वपूर्ण संकेत:इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंगलागू नहींयह सीधे डालने वाला एलईडी उत्पाद। अत्यधिक गर्मी या लंबे समय तक उपयोग से लेंस विकृत या खराब हो सकता है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
एलईडी को परिवहन और हैंडलिंग के दौरान स्थैतिक बिजली क्षति से बचाने के लिए एंटी-स्टैटिक बैग में पैक किया जाता है।
- प्रति पैकेजिंग बैग 500 टुकड़े।
- प्रति आंतरिक बॉक्स 10 पैकेजिंग बैग।
- प्रत्येक बाहरी कार्टन में 8 आंतरिक बॉक्स होते हैं।
- एक शिपमेंट बैच में, केवल अंतिम पैकेजिंग में गैर-पूर्ण मात्रा हो सकती है।
8. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
8.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। समान चमक सुनिश्चित करने और ओवरकरंट क्षति को रोकने के लिए, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला अवश्य लगाया जाना चाहिए।
- अनुशंसित सर्किट:प्रत्येक एलईडी के लिए अलग-अलग श्रृंखला प्रतिरोधक का उपयोग करें। यह एलईडी के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज के प्राकृतिक अंतर की भरपाई करता है, यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक एलईडी को समान धारा मिले, जिससे समान चमक प्राप्त हो।
- अनुशंसित नहीं सर्किट:कई एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़कर एक ही प्रतिरोधक साझा करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली अंतर से धारा का असमान वितरण होगा, जिससे एलईडी के बीच चमक में उल्लेखनीय अंतर आ जाएगा।
प्रतिरोधक मान ओम के नियम के अनुसार गणना की जा सकती है: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज) / फॉरवर्ड करंट।
8.2 थर्मल मैनेजमेंट विचार
हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों में डीरेटिंग विनिर्देशों का पालन करना आवश्यक है। यदि 30°C से अधिक के परिवेश तापमान पर एलईडी को अधिकतम धारा के करीब या उसके बराबर धारा पर चलाया जा रहा है, तो पर्याप्त वायु प्रवाह या हीट सिंक सुनिश्चित करें।
8.3 ऑप्टिकल डिज़ाइन
50 डिग्री का व्यूइंग एंगल एक दिशात्मक बीम प्रदान करता है। व्यापक प्रकाश व्यवस्था के लिए, डिफ्यूज़र या लाइट पाइप जैसे सेकेंडरी ऑप्टिकल घटकों का उपयोग किया जा सकता है। पारदर्शी लेंस की तुलना में, नीला डिफ्यूज़िंग लेंस विभिन्न दृष्टिकोणों से अधिक समान रूप से समान उपस्थिति प्राप्त करने में सहायता करता है।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
GaP जैसी पुरानी तकनीक वाले नीले एलईडी की तुलना में, यह InGaN-आधारित डिवाइस काफी उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी और अधिक संतृप्त नीला रंग प्रदान करता है। T-1 5mm नीले एलईडी श्रेणी में, LTL17KCBH5D के प्रमुख विभेदक कारकों में इसकी विशिष्ट चमक और तरंगदैर्ध्य बिनिंग संरचना, स्पष्ट अधिकतम रेटिंग्स और डीरेटिंग कर्व, तथा विस्तृत हैंडलिंग और सोल्डरिंग सावधानियाँ शामिल हैं, जो विश्वसनीय विनिर्माण में सहायता करती हैं।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
10.1 क्या मैं इस एलईडी को लगातार 30mA पर चला सकता हूँ?
हाँ, लेकिन केवल तभी जब परिवेश का तापमान 30°C या उससे कम हो। यदि परिवेश का तापमान अधिक है, तो अधिकतम जंक्शन तापमान को पार करने और विश्वसनीयता को कम करने से बचने के लिए, 30°C से अधिक होने पर प्रति डिग्री 0.5 mA के डीरेटिंग फैक्टर के अनुसार करंट को कम करना होगा।
10.2 समानांतर में जुड़े प्रत्येक एलईडी के लिए अलग रोकनेवाला (रेसिस्टर) की आवश्यकता क्यों होती है?
निर्माण सहनशीलता के कारण, एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज में भिन्नता होती है। यदि अलग-अलग रेसिस्टर नहीं हों, तो थोड़ा कम फॉरवर्ड वोल्टेज वाली एलईडी अनुपातहीन रूप से अधिक करंट लेगी, जिससे वह अधिक चमकीली हो सकती है और अत्यधिक गर्म हो सकती है, जबकि अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज वाली एलईडी मंद रहेगी। श्रृंखला में रेसिस्टर लगाने से करंट संतुलित होता है।
10.3 पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
पीक वेवलेंथवह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश उत्पादन शक्ति अधिकतम होती है।डोमिनेंट वेवलेंथयह मानव आँख के रंग दृष्टि पर आधारित गणना से प्राप्त मान है, जो हमारे द्वारा देखे गए रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है। इस नीले एलईडी जैसे एकवर्णी उपकरणों के लिए, दोनों आमतौर पर करीब होते हैं, लेकिन प्रमुख तरंगदैर्ध्य रंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।
10.4 क्या मैं इस एलईडी का उपयोग बाहरी अनुप्रयोगों के लिए कर सकता हूँ?
डेटाशीट बताती है कि यह इनडोर और आउटडोर साइनेज के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, कठोर बाहरी वातावरण के लिए, अतिरिक्त सुरक्षा उपायों पर विचार करने की आवश्यकता है, जैसे कि PCB पर कंफर्मल कोटिंग लगाना, यदि सीधी धूप में लंबे समय तक रखा जाए तो यूवी प्रतिरोधी लेंस का उपयोग करना, और कार्य तापमान सीमा से अधिक न होना सुनिश्चित करना।
11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: नेटवर्क स्विच के लिए बहु-संकेतक लाइट पैनल डिजाइन करना।पैनल को दस समान नीली स्थिति रोशनी की आवश्यकता है। सिस्टम पावर रेल 5 वोल्ट है।
- घटक चयन:दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए समान चमक श्रेणी और तरंगदैर्ध्य श्रेणी से LTL17KCBH5D एलईडी निर्दिष्ट करें।
- सर्किट डिजाइन:दस समान ड्राइवर सर्किट डिजाइन करें। 20mA लक्ष्य धारा और 3.2V विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए श्रृंखला प्रतिरोध की गणना करें: R = (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 ओम। मानक 91 ओम या 100 ओम प्रतिरोधक का उपयोग करें। प्रत्येक प्रतिरोधक को एलईडी के एनोड के साथ श्रृंखला में जोड़ें।
- पीसीबी लेआउट:माउंटिंग होल अंतराल निर्धारित करने के लिए आयाम चित्र का पालन करें। पीसीबी सिल्क स्क्रीन पर कैथोड की दिशा सही सुनिश्चित करें। एलईडी बॉडी और पैड के बीच अनुशंसित न्यूनतम दूरी बनाए रखें।
- असेंबली:एलईडी डालें, यदि आवश्यक हो तो बॉडी से 3 मिमी की दूरी पर पिन को धीरे से मोड़ें, और निर्दिष्ट प्रोफ़ाइल के साथ वेव सोल्डरिंग करें।
- परिणाम:दस समान चमक और एक समान रंग के नीले संकेतक वाला एक पैनल, जो दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करता है।
12. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह एलईडी सेमीकंडक्टर पीएन जंक्शन के इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस सिद्धांत पर काम करती है। सक्रिय क्षेत्र इंडियम गैलियम नाइट्राइड से बना होता है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। वहां, वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। इंडियम गैलियम नाइट्राइड मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य को परिभाषित करती है। एपॉक्सी लेंस का उपयोग सेमीकंडक्टर चिप की सुरक्षा, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने और लीड्स को यांत्रिक सहायता प्रदान करने के लिए किया जाता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
इंडियम गैलियम नाइट्राइड-आधारित उच्च चमक वाले नीले एलईडी का विकास ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था के क्षेत्र में एक मौलिक उपलब्धि है, जिसने सफेद एलईडी और पूर्ण-रंग डिस्प्ले के निर्माण को संभव बनाया है। संकेतक-प्रकार के एलईडी के वर्तमान रुझानों में शामिल हैं:
- लघुरूपण:छोटे सतह-माउंट डिवाइस पैकेजों की ओर बढ़ना, हालांकि थ्रू-होल पैकेज अपनी मजबूती, रखरखाव क्षमता और कुछ विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के कारण अभी भी महत्वपूर्ण बने हुए हैं।
- दक्षता वृद्धि:आंतरिक क्वांटम दक्षता और पैकेजिंग प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में निरंतर सुधार के कारण, प्रति इकाई विद्युत ऊर्जा इनपुट पर उच्च प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता प्राप्त की जा रही है।
- एकीकृत समाधान:सर्किट डिजाइन को सरल बनाने के लिए, अंतर्निर्मित करंट-सीमित रोकनेवाला या IC ड्राइवर वाले एलईडी की संख्या बढ़ रही है।
- रंग एकरूपता:उत्पादन बैचों के भीतर रंग और चमक में भिन्नता को कम करने के लिए, अधिक सख्त बिनिंग विनिर्देश और उन्नत विनिर्माण नियंत्रण अपनाए जा रहे हैं।
LTL17KCBH5D जैसे थ्रू-होल एलईडी अपनी उपयोग में आसानी, विश्वसनीयता, और प्रोटोटाइपिंग, शिक्षा तथा उन अनुप्रयोगों में लागत-प्रभावशीलता के कारण जहाँ मैन्युअल असेंबली या उच्च यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है, अपना महत्व बनाए रखते हैं।
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 |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित दीप्त 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। |
| दीप्त प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| दीप्ति कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 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 समरूपता 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 परिदृश्य का निर्धारण करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तु के वास्तविक रंग को पुनः प्रस्तुत करने की प्रकाश स्रोत की क्षमता, Ra≥80 उत्तम है। | रंग सत्यता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि 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 एकसमान होंगे। | यह सुनिश्चित करता है कि एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर न हो। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन LED रंग के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक LED के रंगतत्व (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइव पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आम है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | स्पंद चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकने की आवश्यकता है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली के प्रति प्रतिरोधक क्षमता, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की संभावना कम। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, ESD सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं। |
तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे LED के "उपयोगी जीवन" को परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन रखरखाव दर (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 में रंग समरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | दीर्घकालिक 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 | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील और कम लागत वाला; सिरेमिक बेहतर ऊष्मा अपव्यय और लंबी आयु वाला। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड-माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | यह ब्लू लाइट चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीली/लाल रोशनी में परिवर्तित करता है और मिलाकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, पूर्ण आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, जो प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश 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 समूहों में विभाजित, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइव पावर मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकरण करें, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा हो। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करें। |
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। | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| 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 मानक | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Environmental Certification | Ensures the product does not contain harmful substances (such as lead, mercury). | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |