विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Luminous Intensity Binning
- 3.2 Hue (Dominant Wavelength) Binning
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions and Tolerances
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 लीड फॉर्मिंग और पीसीबी असेंबली
- 6.2 सोल्डरिंग प्रक्रिया
- 6.3 सफाई
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
- 7.2 पार्ट नंबर और लेबलिंग
- 8. अनुप्रयोग सिफारिशें
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
- 8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
- 8.3 भंडारण की स्थितियाँ
- 9. तकनीकी तुलना और डिज़ाइन संबंधी विचार
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. Operating Principle Introduction
- 13. Technology Trends and Context
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-दक्षता, थ्रू-होल माउंटेड एलईडी लैंप के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण सामान्य-उद्देश्य संकेतक और प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ विश्वसनीय प्रदर्शन और स्पष्ट दृश्यता आवश्यक है। यह पीले-नारंगी प्रकाश उत्पादन के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है। उत्पाद अपने लोकप्रिय T-1 3/4 पैकेज व्यास की विशेषता रखता है, जो इसे मानक PCB लेआउट और पैनल कटआउट की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगत बनाता है।
इस घटक के मुख्य लाभों में इसकी उच्च चमकदार तीव्रता आउटपुट शामिल है, जो अच्छी तरह से रोशनी वाले वातावरण में भी उज्ज्वल दृश्यता सुनिश्चित करती है, और इसकी कम बिजली की खपत, जो ऊर्जा-कुशल सिस्टम डिजाइन में योगदान देती है। इसे मुद्रित सर्किट बोर्डों या सीधे पैनलों पर बहुमुखी माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस आईसी-संगत भी है, जिसमें कम करंट आवश्यकताएं हैं जो एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला के साथ कई लॉजिक-लेवल आउटपुट से सीधे ड्राइव की अनुमति देती हैं।
इस एलईडी का लक्षित बाजार इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला को शामिल करता है, जिसमें ऑफिस ऑटोमेशन डिवाइस, कम्युनिकेशन उपकरण, उपभोक्ता उपकरण और विभिन्न घरेलू अनुप्रयोग शामिल हैं। इसका डिज़ाइन प्रदर्शन, विश्वसनीयता और एकीकरण में आसानी के संतुलन को प्राथमिकता देता है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये रेटिंग्स 25°C के परिवेश तापमान (T) पर निर्दिष्ट की गई हैं।Aअधिकतम निरंतर शक्ति अपव्यय 120 mW है। सामान्य संचालन स्थितियों में DC अग्र धारा 50 mA से अधिक नहीं होनी चाहिए। स्पंदित संचालन के लिए, विशिष्ट शर्तों के तहत 90 mA की शिखर अग्र धारा अनुमेय है: 1/10 ड्यूटी चक्र और 0.1 ms की स्पंद चौड़ाई।
डिवाइस 5 V तक का रिवर्स वोल्टेज सहन कर सकता है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40°C से +80°C तक निर्दिष्ट है, जबकि भंडारण तापमान सीमा अधिक व्यापक है, -55°C से +100°C तक। सोल्डरिंग के लिए, लीड को अधिकतम 5 सेकंड के लिए 260°C के तापमान के अधीन किया जा सकता है, बशर्ते कि सोल्डरिंग बिंदु LED के बॉडी से कम से कम 2 mm (0.08 इंच) दूर हो।
40°C से ऊपर के तापमान पर DC फॉरवर्ड करंट के लिए 0.75 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर लागू होता है। इसका मतलब है कि जैसे-जैसे परिवेश का तापमान 40°C से अधिक बढ़ता है, अधिक गर्म होने से बचने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम अनुमेय निरंतर करंट को रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ विशिष्ट संचालन स्थितियों के तहत प्रमुख प्रदर्शन मापदंड हैं, जो TA=25°C पर भी निर्दिष्ट हैं।
प्रकाशीय मापदंड:
- Luminous Intensity (IV): यह प्रकाश की अनुभूत शक्ति का माप है। मान 3200 एमसीडी (मिलीकैंडेला) के न्यूनतम से लेकर 9300 एमसीडी के सामान्य स्तर तक होता है, जब इसे अग्र धारा (IF) 20 mA का। मापन एक सेंसर और फ़िल्टर संयोजन का उपयोग करके किया जाता है जो मानक CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स वक्र का अनुमान लगाता है। गारंटीकृत दीप्त तीव्रता मान पर ±15% की सहनशीलता लागू की जाती है।
- Viewing Angle (2θ1/2): Defined as the full angle at which the luminous intensity is half of the intensity measured on the central axis. For this LED, the viewing angle is 30 degrees, indicating a relatively focused beam suitable for directional indication.
- Peak Emission Wavelength (λP): वह तरंगदैर्ध्य जिस पर प्रकाशिक आउटपुट शक्ति अधिकतम होती है। इसे 611 nm के रूप में निर्दिष्ट किया गया है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): यह पैरामीटर LED के प्रत्यक्षित रंग को परिभाषित करता है। यह CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो रंग से सबसे अच्छा मेल खाता है। मान 600 nm से 610 nm तक की सीमा में होता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): अर्ध-अधिकतम तीव्रता पर मापी गई वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM)। यह 17 nm है, जो AlInGaP सामग्री के अपेक्षाकृत संकीर्ण उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की विशेषता है।
विद्युत मापदंड:
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): LED के संचालन के दौरान इसके सिरों पर वोल्टेज पात। IF = 20 mA पर, अग्र वोल्टेज आम तौर पर 2.0 V होता है, जिसकी सीमा 1.8 V (न्यूनतम) से 2.4 V (अधिकतम) तक होती है। यह पैरामीटर करंट-लिमिटिंग सर्किटरी के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिवर्स करंट (IR): रिवर्स वोल्टेज लगाए जाने पर प्रवाहित होने वाली छोटी लीकेज धारा। जब 5 V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है, तो यह अधिकतम 100 μA होती है।
3. Binning System Explanation
एलईडी को प्रमुख प्रकाशिक मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है ताकि उत्पादन बैच के भीतर और विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।
3.1 Luminous Intensity Binning
प्रकाश तीव्रता को चार बिन में वर्गीकृत किया गया है, जिन्हें कोड U, V, W और X द्वारा पहचाना जाता है। यह वर्गीकरण प्रत्येक पैकिंग बैग पर अंकित किया गया है।
- Bin U: 3200 mcd (min) to 4200 mcd (max)
- Bin V: 4200 mcd (min) to 5500 mcd (max)
- Bin W: 5500 mcd (min) से 7200 mcd (max)
- Bin X: 7200 mcd (min) से 9300 mcd (max)
सभी माप I = 20 mA पर लिए गए हैं।F मापन सटीकता के लिए ±15% की स्वीकार्य सीमा के साथ।
3.2 Hue (Dominant Wavelength) Binning
प्रमुख तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित रंग को भी रंग स्थिरता नियंत्रित करने के लिए बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिनों को H23, H24 और H25 के रूप में पहचाना जाता है।
- बिन H23: 600.0 nm (न्यूनतम) से 603.0 nm (अधिकतम)
- बिन H24: 603.0 nm (min) से 606.5 nm (max)
- Bin H25: 606.5 nm (min) से 610.0 nm (max)
मापन सटीकता के लिए सहनशीलता ±1 nm है। यह बिनिंग डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए आवश्यक होने पर बहुत विशिष्ट रंग बिंदुओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
जबकि PDF सामान्य प्रदर्शन वक्रों का संदर्भ देता है, पैरामीटर्स जैसे करंट बनाम चमकदार तीव्रता (I-V कर्व), फॉरवर्ड वोल्टेज की तापमान निर्भरता, और स्पेक्ट्रल वितरण वक्र के लिए विशिष्ट ग्राफिकल डेटा पाठ्य अंश में प्रदान नहीं किया गया है। एक पूर्ण डेटाशीट में, ये वक्र डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण होते हैं।
आम तौर पर, इस तरह के एक AlInGaP LED के लिए, I-V कर्व वोल्टेज और करंट के बीच एक घातीय संबंध दिखाएगा एक बार टर्न-ऑन वोल्टेज (लगभग 1.8-2.0V) पार हो जाने के बाद। चमकदार तीव्रता वक्र सामान्य ऑपरेटिंग रेंज (जैसे, 20-30mA तक) में करंट के साथ आम तौर पर रैखिक होता है, जिसके बाद हीटिंग के कारण दक्षता गिर सकती है। फॉरवर्ड वोल्टेज में एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है। स्पेक्ट्रल वितरण वक्र 17 nm FWHM के साथ 611 nm के आसपास केंद्रित एक एकल शिखर दिखाएगा, जो पीले-नारंगी रंग के आउटपुट की पुष्टि करता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions and Tolerances
LED एक मानक T-1 3/4 व्यास पैकेज में रखा गया है। सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनके कोष्ठक में इंच दर्शाए गए हैं। आयामों की सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी (±0.010") है, जब तक कि कोई विशिष्ट नोट अन्यथा न कहे। प्रमुख यांत्रिक नोटों में शामिल हैं:
- फ्लैंज के नीचे राल अधिकतम 1.0 मिमी (0.04") तक बाहर निकल सकती है।
- लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड पैकेज बॉडी से बाहर निकलती हैं।
विशिष्ट आयामी चित्र, जो बॉडी व्यास, लेंस आकार, लीड लंबाई और लीड व्यास का विवरण देगा, संदर्भित है लेकिन प्रदान किए गए पाठ में विस्तार से वर्णित नहीं है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
Through-hole एलईडी के लिए, ध्रुवता आमतौर पर लीड की लंबाई (लंबी लीड आमतौर पर एनोड, या सकारात्मक टर्मिनल होती है) और कभी-कभी लेंस रिम पर एक सपाट स्थान या फ्लैंज में एक खांचे द्वारा इंगित की जाती है। इस विशिष्ट भाग के लिए सटीक विधि की पुष्टि भौतिक घटक या विस्तृत पैकेज ड्राइंग पर की जानी चाहिए।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
उपकरण की अखंडता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग आवश्यक है।
6.1 लीड फॉर्मिंग और पीसीबी असेंबली
- लीड फॉर्मिंग किया जाना चाहिए पहले सोल्डरिंग से और सामान्य कमरे के तापमान पर।
- मोड़ LED लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर एक बिंदु पर बनाया जाना चाहिए। मोड़ने के दौरान लीड फ्रेम के आधार का उपयोग फुलक्रम के रूप में नहीं किया जाना चाहिए।
- पीसीबी असेंबली के दौरान, घटक को स्थिर रखने के लिए आवश्यक न्यूनतम क्लिंचिंग बल का उपयोग करें, लीड्स या पैकेज पर अत्यधिक यांत्रिक तनाव से बचें।
6.2 सोल्डरिंग प्रक्रिया
लेंस के आधार और सोल्डरिंग पॉइंट के बीच कम से कम 2 मिमी की दूरी बनाए रखनी चाहिए। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोया नहीं जाना चाहिए।
Recommended Soldering Conditions:
- सोल्डरिंग आयरन: अधिकतम तापमान 300°C. प्रति लीड सोल्डरिंग समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। यह केवल एक बार किया जाना चाहिए।
- वेव सोल्डरिंग:
- प्री-हीट तापमान: अधिकतम 100°C.
- प्री-हीट समय: अधिकतम 60 सेकंड.
- सोल्डर वेव तापमान: अधिकतम 260°C.
- सोल्डरिंग समय: अधिकतम 5 सेकंड.
महत्वपूर्ण नोट: इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग को स्पष्ट रूप से उपयुक्त नहीं इस थ्रू-होल प्रकार के एलईडी लैंप उत्पाद के लिए बताया गया है। अत्यधिक सोल्डरिंग तापमान या समय लेंस विरूपण या एलईडी की गंभीर विफलता का कारण बन सकता है।
6.3 सफाई
यदि सफाई आवश्यक हो, तो केवल अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 पैकेजिंग विशिष्टताएँ
एलईडी को निम्नलिखित पदानुक्रम में पैक किया जाता है:
- पैकिंग बैग: इसमें 1000, 500, या 250 टुकड़े होते हैं।
- आंतरिक कार्टन: इसमें 8 पैकिंग बैग होते हैं, कुल 8000 टुकड़े।
- बाहरी कार्टन (शिपिंग कार्टन): इसमें 8 आंतरिक कार्टन हैं, कुल 64,000 टुकड़े।
एक नोट निर्दिष्ट करता है कि प्रत्येक शिपिंग लॉट में, केवल अंतिम पैक में ही पूर्ण मात्रा नहीं हो सकती है।
7.2 पार्ट नंबर और लेबलिंग
इस डिवाइस का प्राथमिक पार्ट नंबर है LTL2V3WFKप्रत्येक व्यक्तिगत पैकिंग बैग पर चमकदार तीव्रता बिन कोड (U, V, W, X) अंकित किया गया है, जो विशिष्ट चमक ग्रेड की ट्रेसबिलिटी और चयन की अनुमति देता है।
8. अनुप्रयोग सिफारिशें
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिपथ
एलईडी एक करंट-ऑपरेटेड डिवाइस है। एकाधिक एलईडी को ड्राइव करते समय, विशेष रूप से समानांतर में, समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक समर्पित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट मॉडल A) का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
बिना व्यक्तिगत रेसिस्टर के एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़ना (सर्किट मॉडल B) हतोत्साहित किया जाता है। एक एलईडी से दूसरी एलईडी में फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) विशेषता में प्राकृतिक भिन्नताओं के कारण, करंट—और इसलिए चमक—समान रूप से वितरित नहीं होगी। सबसे कम VF वाली एलईडी अधिक करंट खींचेगी और अधिक चमकीली दिखाई देगी, जिससे समय से पहले विफलता हो सकती है, जबकि अन्य मंद हो सकती हैं।
श्रृंखला रोकनेवाला मान (Rs) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: Rs = (Vsupply - VF) / IF. Using the typical VF of 2.0V and a desired IF of 20mA with a 5V supply, the resistor would be (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω. A standard value like 150 Ω or 180 Ω would be appropriate, considering the min/max VF सीमा यह सुनिश्चित करने के लिए कि धारा सुरक्षित सीमाओं के भीतर रहे।
8.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान ESD क्षति को रोकने के लिए:
- ऑपरेटरों को एक चालक कलाई पट्टा या एंटी-स्टैटिक दस्ताने पहनने चाहिए।
- सभी उपकरण, कार्य तालिकाएं और भंडारण रैक को उचित रूप से ग्राउंडेड किया जाना चाहिए।
- प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए एक आयनकारक (आयन ब्लोअर) का उपयोग किया जा सकता है।
8.3 भंडारण की स्थितियाँ
मूल पैकेजिंग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, एलईडी को एक सीलबंद कंटेनर में सिलिका जेल के साथ या नाइट्रोजन वातावरण में रखने की सिफारिश की जाती है। यदि मूल पैकेजिंग से निकाला गया है, तो एलईडी को आदर्श रूप से तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। अनुशंसित भंडारण वातावरण 30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए।
9. तकनीकी तुलना और डिज़ाइन संबंधी विचार
GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, यह AlInGaP LED काफी अधिक दीप्तिमान दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट के लिए आउटपुट बहुत अधिक चमकदार होता है। 30-डिग्री का व्यूइंग एंगल वाइड-एंगल या डिफ्यूज़्ड एलईडी की तुलना में अधिक केंद्रित बीम प्रदान करता है, जिससे यह ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है जहां प्रकाश को निर्देशित करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि किसी विशिष्ट कोण से देखे जाने वाले पैनल संकेतकों में।
~2.0V का फॉरवर्ड वोल्टेज नीले या सफेद InGaN एलईडी (आमतौर पर ~3.0V+) की तुलना में कम है, जो कम वोल्टेज वाली प्रणालियों में फायदेमंद हो सकता है। डिजाइनरों को ताप अपव्यय पर सावधानीपूर्वक विचार करना चाहिए, खासकर जब अधिकतम करंट रेटिंग के निकट या ऊंचे परिवेश के तापमान में संचालित किया जा रहा हो, प्रदान की गई डीरेटिंग कर्व का उपयोग करते हुए।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूं?
A: संभवतः, लेकिन एक श्रृंखला रोकनेवाला अभी भी अनिवार्य है। पिन के आउटपुट वोल्टेज (संभवतः 3.3V), एलईडी का Vf (~2.0V), और वांछित करंट (जैसे, 10-20mA) के आधार पर रोकनेवाला मूल्य की गणना करें। सुनिश्चित करें कि माइक्रोकंट्रोलर पिन आवश्यक करंट सोर्स कर सकता है।F Q: पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
A: पीक वेवलेंथ (λp) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश स्रोत अपनी अधिकतम तीव्रता उत्सर्जित करता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) वह तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख मापी गई रोशनी के रंग के बराबर मानती है, जो एकवर्णी प्रकाश के रंग से मेल खाती है। यह रंग के अवधारणात्मक स्वरूप से मेल खाता है।
A: पीक वेवलेंथ (λp) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश स्रोत अपनी अधिकतम वर्णक्रमीय शक्ति उत्सर्जित करता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) एक रंग समन्वय अवधारणा है; यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर एकवर्णी प्रकाश का रंग मापे गए प्रकाश स्रोत के रंग से मेल खाता है, जो मानव रंग धारणा से निर्धारित होता है।P=611 nm) उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में उच्चतम शक्ति का भौतिक बिंदु है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd=600-610 nm) एक परिकलित मान है जो CIE रंग मिलान कार्यों के आधार पर मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करता है। वे अक्सर करीब होते हैं लेकिन समान नहीं होते।
Q: 30-डिग्री दृश्य कोण को 2θ के रूप में क्यों निर्दिष्ट किया गया है?1/2?
A> The symbol 2θ1/2 दर्शाता है पूर्ण देखने का कोण. अर्ध-कोण (θ1/2) अक्ष से 15 डिग्री दूर है, जहाँ तीव्रता 50% तक गिर जाती है. इसलिए दो 50% तीव्रता बिंदुओं के बीच का पूर्ण कोण 30 डिग्री है.
Q: क्या मैं इसे बैटरी से चलने वाले उपकरण के लिए उपयोग कर सकता हूँ?
A: हाँ, इसका कम VF और कुछ मिलीएम्पियर जितनी कम धारा पर (चमक कम होने पर) कार्य करने की क्षमता इसे बैटरी से चलने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। धारा को नियंत्रित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला (resistor) शामिल करें।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक परीक्षण उपकरण के लिए बहु-स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करना।
पैनल को "Power," "Standby," "Test in Progress," और "Fault" के लिए चार अलग-अलग पीले-नारंगी संकेतकों की आवश्यकता है। एक पेशेवर रूप के लिए एकसमान चमक महत्वपूर्ण है।
डिज़ाइन चरण:
- घटक चयन: LTL2V3WFK LED निर्दिष्ट करें और एक ही चमकदार तीव्रता बिन (जैसे, सभी Bin W से) से घटकों का अनुरोध करें ताकि चमक में भिन्नता कम से कम हो।
- Circuit Design: सिस्टम 5V रेल का उपयोग करता है। प्रत्येक LED के लिए, श्रृंखला में एक 150 Ω, 1/4W रोकनेवाला लगाएं। गणना: (5V - 2.0V) / 0.02A = 150Ω। रोकनेवाला में शक्ति क्षय: (0.02A)^2 * 150Ω = 0.06W, जो रेटिंग के भीतर है।
- PCB लेआउट: सुनिश्चित करें कि LED लीड के लिए छेद डेटाशीट के लीड स्पेसिंग डायमेंशन के अनुसार दूरी पर हों। पोलैरिटी दर्शाने के लिए एक सिल्कस्क्रीन आउटलाइन शामिल करें (जैसे, एनोड के लिए एक फ्लैट साइड या "+")।
- असेंबली: During manual assembly, bend the leads carefully >3mm from the body. Use a temperature-controlled soldering iron set to 280°C, applying heat for less than 3 seconds per joint.
- ड्राइव सर्किट: प्रत्येक LED-रोकनेवाला जोड़ी को माइक्रोकंट्रोलर के एक अलग डिजिटल आउटपुट पिन से कनेक्ट करें। पिन को HIGH (5V) ड्राइव करने पर LED लगभग 20mA के साथ जल जाएगी।
यह दृष्टिकोण सभी संकेतक लाइटों के विश्वसनीय, सुसंगत और लंबे समय तक चलने वाले संचालन को सुनिश्चित करता है।
12. Operating Principle Introduction
यह LED एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय क्षेत्र AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) से बना है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव (लगभग 1.8-2.4V) से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। यहां, वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना अर्धचालक की बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है—इस मामले में, लगभग 611 nm के पीले-नारंगी स्पेक्ट्रम में। एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है (30-डिग्री व्यूइंग एंगल), और इस "डिफ्यूज़्ड" संस्करण में, यह प्रकाश को बिखेरता भी है ताकि चकाचौंध कम हो और सीधे देखने पर अधिक समान रूप से दिखाई दे।
13. Technology Trends and Context
T-1 3/4 पैकेज जैसे थ्रू-होल एलईडी उन अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते रहते हैं जहां मैनुअल असेंबली, कठोर वातावरण में उच्च विश्वसनीयता, या आसान फील्ड रिप्लेसमेंट प्राथमिकताएं हैं। हालांकि, व्यापक उद्योग प्रवृत्ति स्वचालित असेंबली, उच्च घनत्व और बेहतर थर्मल प्रबंधन के लिए सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज (जैसे, 0603, 0805, 2835) की ओर दृढ़ता से है।
सामग्री के संदर्भ में, AlInGaP प्रौद्योगिकी लाल, नारंगी, एम्बर और पीले रंगों के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक कुशल समाधान का प्रतिनिधित्व करती है। इसने GaAsP जैसी पुरानी, कम कुशल प्रौद्योगिकियों को काफी हद तक प्रतिस्थापित कर दिया है। नीले, हरे और सफेद जैसे रंगों के लिए, InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) प्रमुख सामग्री प्रणाली है। चल रहे विकास का ध्यान दीप्त प्रभावकारिता (लुमेन प्रति वाट) बढ़ाने, तापमान और जीवनकाल में रंग स्थिरता और संगति में सुधार करने, और छोटे पैकेजों में उच्च शक्ति घनत्व सक्षम करने पर केंद्रित है। हालांकि यह डेटाशीट एक मानक, विश्वसनीय घटक का प्रतिनिधित्व करती है, नए उत्पाद समान पैकेजों में उच्च चमक या कम ड्राइव धाराओं के साथ समान चमक प्रदान कर सकते हैं।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता 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 | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की स्थिरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, 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 कंटेंट | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko sahaj banata hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर 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 की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | 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। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |