सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य विशेषताएँ एवं लाभ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग एवं बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विनिर्देश
- 3.1 चमकदार तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Outline Dimensions and Tolerances
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 भंडारण और सफाई
- 6.2 पिन फॉर्मिंग
- 6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया पैरामीटर
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 8. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
- 8.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
- 8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
- 9. तकनीकी तुलना और डिज़ाइन विचार
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTL-R42FTBN4D मॉडल के थ्रू-होल माउंटेड LED संकेतक लैंप की संपूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण एक LED श्रृंखला का हिस्सा है जो 3mm, 4mm, 5mm, आयताकार और बेलनाकार सहित विभिन्न पैकेज आकार प्रदान करती है, जिसे कई उद्योगों में विविध स्थिति संकेतन अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विशिष्ट मॉडल LTL-R42FTBN4D नीला प्रकाश उत्सर्जित करने की विशेषता रखता है, जो 470nm की विशिष्ट शिखर तरंगदैर्ध्य वाले InGaN सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है, और इसे सफेद विसरण लेंस के साथ मानक T-1 (5mm) पैकेज में संलग्न किया गया है।
1.1 मुख्य विशेषताएँ एवं लाभ
LTL-R42FTBN4D को उच्च विश्वसनीयता और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में आसान एकीकरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी प्रमुख विशेषताओं में सर्किट बोर्ड असेंबली को सरल बनाने के लिए अनुकूलित डिज़ाइन शामिल है, जो निर्माण दक्षता बढ़ाने में सहायक है। यह उपकरण कम हलोजन सामग्री वाला है, जो पर्यावरण और नियामक आवश्यकताओं का अनुपालन करता है। यह एकीकृत सर्किट लॉजिक स्तरों के साथ पूर्णतः संगत है और केवल कम ड्राइव करंट की आवश्यकता होती है, जिससे बिजली आपूर्ति डिज़ाइन सरल हो जाता है और समग्र सिस्टम बिजली खपत कम होती है। सफेद डिफ्यूज़र लेंस एक विस्तृत, समान देखने का कोण प्रदान करता है, जो दृश्यता बढ़ाता है। इसके अतिरिक्त, इस LED में उच्च दीप्तिमान दक्षता है, जो कम बिजली खपत बनाए रखते हुए चमकदार आउटपुट प्रदान करती है।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग एवं बाजार
यह एलईडी उन व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है जिन्हें स्पष्ट और विश्वसनीय दृश्य स्थिति संकेत की आवश्यकता होती है। मुख्य लक्षित बाजारों में कंप्यूटर उद्योग शामिल है, जहाँ इसका उपयोग डेस्कटॉप, सर्वर और परिधीय उपकरणों पर पावर, डिस्क गतिविधि या नेटवर्क स्थिति संकेतक के रूप में किया जा सकता है। संचार क्षेत्र में, यह राउटर, स्विच, मॉडेम और अन्य नेटवर्क उपकरणों पर संकेतकों के लिए उपयुक्त है। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, जैसे ऑडियो-वीडियो उपकरण, घरेलू उपकरण और विभिन्न पोर्टेबल डिवाइस, एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र है। इसकी मजबूती इसे औद्योगिक नियंत्रण पैनल और उपकरणों के लिए भी उपयुक्त बनाती है।
2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
विश्वसनीय डिजाइन के लिए डिवाइस की सीमाओं और कार्य विशेषताओं को गहराई से समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इस सीमा पर या उससे आगे काम करने की गारंटी नहीं है। Absolute Maximum Ratings परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर निर्दिष्ट हैं। अधिकतम निरंतर शक्ति अपव्यय 117 मिलीवाट है। डिवाइस 20mA की निरंतर DC फॉरवर्ड करंट को लगातार सहन कर सकता है। पल्स ऑपरेशन के लिए, 100mA का पीक फॉरवर्ड करंट अनुमत है, लेकिन केवल सख्त शर्तों के तहत: ड्यूटी साइकल 1/10 से अधिक न हो और पल्स चौड़ाई 10 माइक्रोसेकंड से अधिक न हो। ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40°C से +85°C है, जबकि भंडारण तापमान सीमा -55°C से +100°C है। सोल्डरिंग के दौरान, लीड 260°C तापमान को अधिकतम 5 सेकंड तक सहन कर सकती है, बशर्ते कि सोल्डर जॉइंट LED बॉडी से कम से कम 2.0 मिलीमीटर (0.079 इंच) दूर हो।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर उपकरण के सामान्य कार्यशील परिस्थितियों में प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं, जिन्हें आमतौर पर TA=25°C और 20mA की अग्र धारा (IF) पर मापा जाता है। दीप्त तीव्रता (Iv) का विशिष्ट मान 400 मिलीकैंडेला (mcd) है, जिसकी गारंटीकृत न्यूनतम मान 180 mcd और अधिकतम मान 880 mcd है, परीक्षण सहनशीलता ±15% है। दृश्य कोण (2θ1/2) को वह पूर्ण कोण के रूप में परिभाषित किया गया है जब तीव्रता अक्षीय मान की आधी रह जाती है, जो 60 डिग्री है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP) 468 nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) रंग को संवेदनात्मक रूप से परिभाषित करता है, जिसकी सीमा 460 nm से 475 nm है। वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ) 25 nm है। अग्र वोल्टेज (VF) का विशिष्ट मान 3.8V और अधिकतम मान 3.8V है। जब 5V का पश्च वोल्टेज (VR) लगाया जाता है, तो पश्च धारा (IR) अधिकतम 10 माइक्रोएम्पियर होती है; ध्यान दें कि यह उपकरण पश्च अभिनति के तहत कार्य करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विनिर्देश
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 चमकदार तीव्रता ग्रेडिंग
प्रकाश उत्पादन को एकल-अक्षर कोड द्वारा पहचाने गए बिन में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक बिन IF=20mA पर मिलिकैंडेला (mcd) में न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता मान परिभाषित करता है। बिन संरचना इस प्रकार है: बिन H (180-240 mcd), बिन J (240-310 mcd), बिन K (310-400 mcd), बिन L (400-520 mcd), बिन M (520-680 mcd), और बिन N (680-880 mcd)। प्रत्येक बिन सीमा के लिए ±15% सहनशीलता लागू होती है। विशिष्ट तीव्रता बिन कोड प्रत्येक पैकेज बैग पर अंकित किया गया है, जो डिजाइनर को उनके अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चमक सीमा के LED का चयन करने की अनुमति देता है।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
प्रमुख तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित रंग को भी रंग की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए बिन में वर्गीकृत किया गया है। बिन को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (जैसे B07, B08, B09) द्वारा पहचाना जाता है। संबंधित तरंगदैर्ध्य सीमाएं हैं: B07 (460.0 - 465.0 nm), B08 (465.0 - 470.0 nm), और B09 (470.0 - 475.0 nm)। प्रत्येक बिन सीमा ±1 नैनोमीटर की सख्त सहनशीलता बनाए रखती है। यह सटीक बिनिंग उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां कई LED के बीच रंग मिलान महत्वपूर्ण है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
महत्वपूर्ण विशेषताओं का ग्राफ़िकल प्रतिनिधित्व विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार की गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल होते हैं, जो डिज़ाइन विश्लेषण के लिए अत्यंत मूल्यवान होते हैं। ये वक्र फॉरवर्ड करंट और ल्यूमिनस इंटेंसिटी के बीच संबंध को स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं, यह दिखाते हुए कि प्रकाश उत्पादन करंट बढ़ने के साथ कैसे बढ़ता है। वे फॉरवर्ड वोल्टेज और फॉरवर्ड करंट के संबंध को भी समझाते हैं, जो उचित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना के लिए आवश्यक है। इसके अलावा, तापमान निर्भरता वक्र आमतौर पर दिखाते हैं कि ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड वोल्टेज जैसे पैरामीटर परिवेशी तापमान या जंक्शन तापमान में परिवर्तन के साथ कैसे बदलते हैं, हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट वक्र डेटा बिंदुओं का विस्तृत विवरण नहीं दिया गया है। डिज़ाइनर को डीरेटिंग आवश्यकताओं और गैर-मानक तापमान पर प्रदर्शन को समझने के लिए पूर्ण ग्राफिकल डेटा का संदर्भ लेना चाहिए।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Outline Dimensions and Tolerances
यह एलईडी मानक T-1 (5mm) गोलाकार थ्रू-होल पैकेज आकृति के अनुरूप है। सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनमें इंच रूपांतरण शामिल है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, आयामों की सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर (0.010 इंच) है। प्रमुख यांत्रिक विचारों में शामिल हैं: फ्लैंज के नीचे राल का अधिकतम प्रोट्रूजन 1.0 मिलीमीटर (0.04 इंच) है; लीड पिच उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड पैकेज बॉडी से बाहर निकलती है। डिजाइनरों को इन सहनशीलताओं को अपने पीसीबी लेआउट और यांत्रिक डिजाइन में शामिल करना चाहिए।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
उपकरण की अखंडता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।
6.1 भंडारण और सफाई
दीर्घकालिक भंडारण के लिए, परिवेश का तापमान 30°C या सापेक्ष आर्द्रता 70% से अधिक नहीं होना चाहिए। मूल नमी-रोधी पैकेजिंग से निकाले गए LED को आदर्श रूप से तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। मूल पैकेजिंग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ सील कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। यदि सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल सॉल्वेंट्स का उपयोग करें।
6.2 पिन फॉर्मिंग
यदि पिन को मोड़ने की आवश्यकता हो, तो यह सोल्डरिंग प्रक्रिया से पहले और कमरे के तापमान पर किया जाना चाहिए। मोड़ का बिंदु एलईडी लेंस बेस से कम से कम 3 मिलीमीटर दूर होना चाहिए। महत्वपूर्ण बात यह है कि मोड़ते समय लीड फ्रेम के बेस को ही फुलक्रम के रूप में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि इससे आंतरिक चिप कनेक्शन पर तनाव पड़ेगा और विफलता हो सकती है।
6.3 वेल्डिंग प्रक्रिया पैरामीटर
लेंस बेस और सोल्डर पॉइंट के बीच कम से कम 2 मिलीमीटर का अंतर बनाए रखना चाहिए। लेंस को सोल्डर में डुबोने से बचना चाहिए। जब LED उच्च तापमान पर हो, तो पिन पर कोई बाहरी तनाव नहीं लगाया जाना चाहिए। अनुशंसित शर्तें निम्नलिखित हैं:
मैन्युअल सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):अधिकतम तापमान 350°C, प्रति पिन अधिकतम सोल्डरिंग समय 3 सेकंड (केवल एक बार)।
वेव सोल्डरिंग:प्रीहीट अधिकतम 100°C तक, अधिकतम 60 सेकंड। सोल्डर वेव अधिकतम 260°C, अधिकतम 5 सेकंड। डुबाने की स्थिति यह सुनिश्चित करनी चाहिए कि सोल्डर लेंस बेस के 2 मिमी के दायरे में प्रवेश न करे।
इन तापमान या समय सीमाओं से अधिक होने पर लेंस विरूपण या LED की विनाशकारी विफलता हो सकती है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
LTL-R42FTBN4D विभिन्न उत्पादन पैमानों के अनुरूप मानक पैकेजिंग मात्राएँ प्रदान करता है। मूल इकाई पैकेजिंग बैग है, प्रत्येक बैग में 1000, 500, 200 या 100 टुकड़े होते हैं। बड़ी मात्राओं के लिए, ऐसे दस बैगों को एक आंतरिक बॉक्स में संयोजित किया जाता है, जिसकी कुल मात्रा 10,000 टुकड़े होती है। अंत में, आठ आंतरिक बॉक्सों को एक मुख्य बाहरी कार्टन में पैक किया जाता है, प्रत्येक कार्टन 80,000 टुकड़ों की बड़ी मात्रा प्रदान करता है। कृपया ध्यान दें कि एक शिपमेंट बैच के भीतर, केवल अंतिम पैकेजिंग में आंशिक मात्रा हो सकती है।
8. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
8.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
LED एक करंट-चालित डिवाइस है। कई LED को समानांतर में जोड़ते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक स्वतंत्र करंट-सीमित रोकनेवाला जोड़ने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। डेटाशीट में "सर्किट मॉडल (A)" के रूप में चिह्नित आरेख इस सही विधि को दर्शाता है। बिना स्वतंत्र रोकनेवालों के केवल LED को समानांतर में जोड़ना (जैसा कि "सर्किट मॉडल (B)" में दिखाया गया है) प्रोत्साहित नहीं किया जाता है, क्योंकि प्रत्येक LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) विशेषता में मामूली अंतर करंट वितरण में असंतुलन पैदा करेगा, जिससे ध्यान देने योग्य चमक अंतर होगा।
8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
यह LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज या बिजली के सर्ज से क्षतिग्रस्त होने के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली प्रक्रिया के दौरान व्यापक ESD नियंत्रण प्रक्रियाओं को लागू करने की सिफारिश की जाती है। प्रमुख उपायों में शामिल हैं: ऑपरेटरों द्वारा कंडक्टिव रिस्ट स्ट्रैप या एंटीस्टैटिक दस्ताने पहनना; सभी उपकरणों, कार्य स्टेशनों और भंडारण रैक का उचित ग्राउंडिंग सुनिश्चित करना; प्लास्टिक लेंस पर घर्षण के कारण जमा होने वाले स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए आयन जनरेटर का उपयोग करना। एंटीस्टैटिक क्षेत्र में काम करने वाले कर्मियों के लिए प्रशिक्षण और प्रमाणन कार्यक्रम स्थापित करने की भी सिफारिश की जाती है।
9. तकनीकी तुलना और डिज़ाइन विचार
गैर-फैलाव या पारदर्शी लेंस LED की तुलना में, LTL-R42FTBN4D का सफेद फैलाव लेंस व्यापक, अधिक समान देखने का कोण प्रदान करता है, जो उन अनुप्रयोगों में इसे बेहतर बनाता है जहां संकेतक लैंप को विभिन्न कोणों से दिखाई देना आवश्यक होता है। इसकी कम धारा आवश्यकता इसे माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन द्वारा सीधे चलाने के अनुकूल बनाती है, आमतौर पर ट्रांजिस्टर ड्राइवर स्टेज की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे सर्किट डिज़ाइन सरल हो जाता है। डिज़ाइनर को बिजली आपूर्ति वोल्टेज, LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए अधिकतम 3.8V मान का उपयोग करें) और आवश्यक फॉरवर्ड करंट (आमतौर पर लंबे जीवन के लिए 20mA या उससे कम) के आधार पर श्रृंखला अवरोधक मान की सावधानीपूर्वक गणना करनी चाहिए। अवरोधक पर बिजली अपव्यय की भी जांच करनी चाहिए।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस LED को 5V पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन आपको एक श्रृंखला में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। प्रतिरोध मान ओम के नियम से गणना की जा सकती है: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - LED फॉरवर्ड वोल्टेज) / फॉरवर्ड करंट। विशिष्ट मानों का उपयोग करते हुए: (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 ओम। मानक 62 या 68 ओम रेसिस्टर उपयुक्त हैं, जो करंट को लगभग 20mA या उससे नीचे बनाए रखने को सुनिश्चित करेंगे।
प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य (λP) वह तरंगदैर्ध्य (468 nm) है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति उत्पादन सबसे अधिक होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर रंग निर्देशांक से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य (460-475 nm) का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के अनुभव किए गए रंग से सबसे अच्छा मेल खाता है। डिजाइन के लिए, रंग विनिर्देश के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।
प्रश्न: ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड की व्याख्या कैसे करें?
उत्तर: पैकेजिंग बैग पर मुद्रित बिन कोड (जैसे H, J, K) आंतरिक LED की गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश उत्पादन सीमा को दर्शाते हैं। एक सरणी में समान चमक प्राप्त करने के लिए, समान तीव्रता बिन से LED को निर्दिष्ट और उपयोग किया जाना चाहिए।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक नेटवर्क स्विच के लिए 4-LED स्टेटस इंडिकेटर बार डिज़ाइन करना।यह इंडिकेटर बार लिंक स्पीड (जैसे 10/100/1000 Mbps) और एक्टिविटी स्टेटस को इंगित करना चाहिए। LTL-R42FTBN4D का उपयोग करते हुए, डिज़ाइनर: 1) स्थिरता के लिए, एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड (जैसे K ग्रेड) और डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेड (जैसे B08 ग्रेड) से LED का चयन करेगा। 2) 3.3V माइक्रोकंट्रोलर पावर के लिए, श्रृंखला रोकनेवाला की गणना: R = (3.3V - 3.8V) / 0.02A = -25 ओम। यह नकारात्मक मान दर्शाता है कि 20mA पर LED को फॉरवर्ड बायस करने के लिए 3.3V पर्याप्त नहीं है। डिज़ाइनर को उच्च पावर सप्लाई वोल्टेज (जैसे 5V) का उपयोग करना होगा या कम करंट पर LED चलाना होगा, जिससे चमक कम हो जाएगी। 5V पावर सप्लाई का उपयोग करते हुए, एक 68 ओम रोकनेवाला लगभग 17.6mA करंट उत्पन्न करेगा, जो सुरक्षित है और अच्छी चमक प्रदान करता है। 3) सुनिश्चित करें कि PCB होल का आकार 0.6mm पिन व्यास के लिए उपयुक्त है और बॉडी से 2mm सोल्डर पैड क्लीयरेंस बनाए रखें। 4) नेटवर्क स्टेटस के अनुसार संबंधित LED को चालू करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करें।
12. कार्य सिद्धांत
एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाश उत्पन्न करता है। जब p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार की सामग्री से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार की 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 अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंड अंतराल द्वारा निर्धारित होती है। LTL-R42FTBN4D इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) यौगिक अर्धचालक का उपयोग करता है, जिसका ऊर्जा बैंड अंतराल लगभग 470 नैनोमीटर चरम तरंगदैर्ध्य वाले नीले प्रकाश उत्सर्जन के अनुरूप डिज़ाइन किया गया है। सफेद प्रकीर्णन एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप को सील करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और एक विस्तृत देखने के कोण बनाने के लिए उत्सर्जित प्रकाश को प्रकीर्णित करता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
हालांकि थ्रू-होल एलईडी बाजार परिपक्व है, लेकिन दक्षता और विश्वसनीयता के मामले में इसमें निरंतर सुधार जारी है। व्यापक एलईडी उद्योग के रुझान, जैसे उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता वाली सामग्री का विकास और बेहतर थर्मल प्रबंधन एवं प्रकाश निष्कर्षण के लिए पैकेजिंग तकनीकों में सुधार, सभी एलईडी फॉर्म फैक्टर्स को अप्रत्यक्ष रूप से लाभान्वित करते हैं। उद्योग लगातार कम फॉरवर्ड वोल्टेज और उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी (प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक प्रकाश उत्पादन) की खोज में है। इंडिकेटर एप्लिकेशन के लिए, अंतिम उत्पादों में स्वचालन और गुणवत्ता की अपेक्षाओं के कारण, सुसंगत रंग और चमक (सख्त बिनिंग) की मांग अभी भी अधिक है। हालांकि सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी अपने छोटे आकार और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता के कारण नए डिजाइनों में प्रमुखता रखती हैं, लेकिन थ्रू-होल एलईडी प्रोटोटाइपिंग, शैक्षिक किट, मरम्मत के क्षेत्र और ऐसे अनुप्रयोगों में जहां यांत्रिक मजबूती या मैनुअल असेंबली को प्राथमिकता दी जाती है, अभी भी एक महत्वपूर्ण बाजार हिस्सेदारी रखती हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण 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 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 लैंप पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा दर्शाता 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 पुन: 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 उतना ही अधिक एकसमान होगा। | 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 विचार |
|---|---|---|---|
| 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 अल्पावधि 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 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 के प्रतिरोध को दर्शाता है, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिजाइन की आवश्यकता होती 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 प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "जीवनकाल" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन 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 मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्यों के रंग संगति 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। |
चतुर्थ, पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिकी तथा ऊष्मा 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 बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करती है, जो उच्च शक्ति 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 रहें। | 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 | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, 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। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |