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 एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. बिनिंग प्रणाली विनिर्देश
- 3.1 दीप्ति तीव्रता बिनिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
- 4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.4 दृश्य कोण विशेषताएँ
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 बाहरी 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 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 9.1 5V पावर स्रोत का उपयोग करते समय, मुझे कितने ओम का रेसिस्टर इस्तेमाल करना चाहिए?
- 9.2 क्या मैं अधिक चमक के लिए इस LED को पल्स ड्राइव कर सकता हूँ?
- 9.3 सोल्डरिंग के लिए न्यूनतम दूरी की आवश्यकता क्यों है?
- 9.4 ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
- 10. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण
- 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 एवं ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण एवं प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की स्थिति संकेतन और सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए डिज़ाइन किए गए एक थ्रू-होल LED की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह उपकरण लोकप्रिय T-1 (3mm) व्यास पैकेज में आता है, जिसमें एक डिफ्यूज़र लेंस लगा है जो विस्तृत देखने के कोण प्रदान करता है और इसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका प्राथमिक उत्सर्जित प्रकाश रंग नारंगी/एम्बर है, जो विशिष्ट अर्धचालक सामग्री और लेंस विशेषताओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
1.1 मुख्य लाभ
- कम बिजली खपत और उच्च दक्षता:यह LED कम फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट पर काम करता है, जिससे विद्युत ऊर्जा को उच्च प्रकाश दक्षता के साथ प्रकाश ऊर्जा में बदला जा सकता है। यह बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा दक्षता पर ध्यान देने वाले डिज़ाइन के लिए आदर्श है।
- पर्यावरण अनुपालन:यह उत्पाद लेड-मुक्त है और Restriction of Hazardous Substances (RoHS) निर्देश की आवश्यकताओं का अनुपालन करता है।
- मानक पैकेजिंग:T-1 (3mm) फॉर्म फैक्टर उद्योग में व्यापक रूप से अपनाया गया एक मानक है, जो मौजूदा PCB लेआउट और निर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।
- डिज़ाइन लचीलापन:विशिष्ट चमक तीव्रता ग्रेड और प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड प्रदान करता है, जो डिजाइनरों को एप्लिकेशन की चमक और रंग की सटीक आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त घटक चुनने की अनुमति देता है।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी बहुमुखी है और उन कई क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है जिन्हें विश्वसनीय, कम बिजली खपत वाली स्थिति संकेत या बैकलाइट की आवश्यकता होती है। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- संचार उपकरण (राउटर, मॉडेम, स्विच)
- कंप्यूटर परिधीय और आंतरिक घटक
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (ऑडियो/वीडियो उपकरण, खिलौने)
- घरेलू उपकरण (नियंत्रण पैनल, डिस्प्ले)
- औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ और उपकरण
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
निम्नलिखित मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (TA=25°C) के तहत LED की कार्य सीमा और प्रदर्शन विशेषताओं को परिभाषित करते हैं।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग डिवाइस की तनाव सीमा का प्रतिनिधित्व करती हैं, जिसके अतिक्रमण से स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के निकट या उन पर पहुँचकर निरंतर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- शक्ति अपव्यय (Pd):75 mW। यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे डिवाइस ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस मान से अधिक होने पर अत्यधिक गर्मी और सेवा जीवन में कमी हो सकती है।
- DC अग्र धारा (IF):30 mA। LED पर लागू की जा सकने वाली अधिकतम निरंतर धारा।
- शिखर अग्र धारा:90 mA (पल्स चौड़ाई ≤10μs, ड्यूटी साइकिल ≤1/10)। यह रेटिंग अल्पकालिक उच्च धारा स्पंदों की अनुमति देती है, जिसका उपयोग मल्टीप्लेक्सिंग या चमकदार फ्लैश उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन ऊष्मीय क्षति से बचने के लिए इसे सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
- कार्य तापमान सीमा:-40°C से +85°C। वह परिवेश तापमान सीमा जिसमें डिवाइस के सामान्य संचालन की गारंटी है।
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +100°C।
- पिन सोल्डरिंग तापमान:260°C, अधिकतम 5 सेकंड, माप बिंदु LED बॉडी से 2.0mm दूर। यह परिभाषित करता है कि हैंड या वेव सोल्डरिंग के दौरान पैकेज किस तापीय प्रोफाइल को सहन कर सकता है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
ये 20mA की अग्र धारा (IF) पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- दीप्त तीव्रता (Iv):140-680 mcd (millicandela)। अक्षीय प्रकाश उत्पादन को ग्रेडेड किया गया है, जिसका विशिष्ट मान 400 mcd है। ग्रेडिंग सीमाओं में ±15% का परीक्षण सहनशीलता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):50 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता अपने अक्षीय मान की आधी हो जाती है। सिलिंड्रिकल लेंस इस विस्तृत देखने के कोण का निर्माण करता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):611 nm। वह तरंगदैर्ध्य जिस पर स्पेक्ट्रमी शक्ति वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):600-613.5 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा रंग (नारंगी/एम्बर) को परिभाषित करने वाला माना जाता है। यह CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है।
- स्पेक्ट्रमी रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):17 nm। यह उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):20mA पर: 2.05V (न्यूनतम), 2.4V (विशिष्ट), 2.4V (अधिकतम)। LED के माध्यम से धारा प्रवाहित होने पर इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप।
- रिवर्स करंट (IR):5V रिवर्स वोल्टेज (VR) पर: 100 μA (अधिकतम)।महत्वपूर्ण सूचना:यह उपकरण रिवर्स बायस संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।
3. बिनिंग प्रणाली विनिर्देश
विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 दीप्ति तीव्रता बिनिंग
इकाई: mcd @ 20mA। प्रत्येक ग्रेड सीमा की सहनशीलता ±15% है।
- ग्रेड GH:140 – 240 mcd
- ग्रेड JK:240 – 400 mcd
- ग्रेड LM:400 – 680 mcd
ग्रेड कोड पैकेजिंग पर अंकित किया गया है, जो एप्लिकेशन की चमक आवश्यकताओं के अनुसार चयनात्मक उपयोग की अनुमति देता है।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग
इकाई: nm @ 20mA। प्रत्येक ग्रेड सीमा के लिए सहनशीलता ±1 nm है।
- ग्रेड H23:600.0 – 603.0 nm
- गियर H24:603.0 – 606.5 nm
- गियर H25:606.5 – 610.0 nm
- गियर H26:610.0 – 613.5 nm
यह ग्रेडिंग परिभाषित नारंगी/एम्बर रंग सीमा के भीतर सटीक रंग मिलान सुनिश्चित करती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों (चित्र 1, चित्र 6) का उल्लेख किया गया है, लेकिन वे डिजाइन के सामान्य महत्व के लिए महत्वपूर्ण हैं।
4.1 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
दोनों के बीच एक घातांकीय संबंध है। फॉरवर्ड वोल्टेज में मामूली वृद्धि से करंट में भारी वृद्धि होती है। यह इस बात पर जोर देता है कि थर्मल रनवे को रोकने के लिए LED को क्यों एक कंस्टेंट वोल्टेज स्रोत के बजाय एक करंट-लिमिटेड स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी और फॉरवर्ड करंट संबंध
ऑपरेटिंग रेंज के भीतर, लाइट आउटपुट लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धाराओं पर, गर्मी में वृद्धि के कारण दक्षता कम हो सकती है।
4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
उत्सर्जन वर्णक्रम 611 nm (शिखर) पर केंद्रित है, जिसकी अर्ध-चौड़ाई 17 nm है, जो नारंगी/एम्बर रंग को परिभाषित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) रंग श्रेणीकरण के लिए एक मापदंड के रूप में उपयोग किया जाता है क्योंकि यह मानवीय धारणा से संबंधित है।
4.4 दृश्य कोण विशेषताएँ
तीव्रता वितरण पैटर्न लैम्बर्टियन के अनुमानित है, जिसे डिफ्यूज़र लेंस द्वारा चिकना किया गया है, जो एक सुसंगत 50-डिग्री देखने के कोण प्रदान करता है जहाँ तीव्रता शिखर मान की आधी हो जाती है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 बाहरी आयाम
LED मानक T-1 (3mm) गोल पैकेज में है। महत्वपूर्ण आयामी विवरण में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (कोष्ठक में इंच)।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.25mm (0.010 इंच) है।
- फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूज़न 1.0mm (0.04 इंच) है।
- लीड पिच उस स्थान पर मापी जाती है जहां लीड पैकेज बॉडी से बाहर निकलती है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
आमतौर पर, लंबी लीड एनोड (सकारात्मक) को इंगित करती है और छोटी लीड कैथोड (नकारात्मक) को इंगित करती है। कैथोड को लेंस के किनारे पर एक फ्लैट या फ्लैंज पर एक नॉच द्वारा भी इंगित किया जा सकता है। रिवर्स बायस से बचने के लिए स्थापना से पहले पोलैरिटी सत्यापित करना सुनिश्चित करें।
5.3 पैकेजिंग विनिर्देश
एलईडी को एंटीस्टैटिक पैकेजिंग बैग में आपूर्ति की जाती है। मानक पैकेजिंग मात्रा है:
- प्रति बैग 1000, 500, 200 या 100 टुकड़े।
- 10 बैग एक आंतरिक बॉक्स में पैक किए जाते हैं (कुल 10,000 टुकड़े)।
- 8 आंतरिक बॉक्स एक बाहरी शिपिंग कार्टन में पैक किए जाते हैं (कुल 80,000 टुकड़े)।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 भंडारण की स्थिति
इष्टतम शेल्फ जीवन के लिए, LED को 30°C से अधिक नहीं तापमान और 70% से अधिक नहीं सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित करें। यदि मूल सीलबंद नमी-रोधी बैग से निकाला जाता है, तो कृपया तीन महीने के भीतर उपयोग करें। मूल पैकेजिंग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण के लिए, कृपया डिसिकेंट के साथ सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन-पर्ज्ड ड्रायर का उपयोग करें।
6.2 सफाई
यदि सफाई आवश्यक हो, तो कृपया केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। कठोर या अपघर्षक रसायनों के उपयोग से बचें।
6.3 पिन फॉर्मिंग
LED लेंस के आधार से कम से कम 3mm की दूरी पर लीड को मोड़ें। कृपया लेंस के आधार को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें। सभी लीड बनाने की प्रक्रिया कमरे के तापमान पर की जानी चाहिए, और在वेल्डिंग से पहले पूरा करें। PCB डालते समय यांत्रिक तनाव से बचने के लिए एपॉक्सी लेंस पर न्यूनतम बल का उपयोग करें।
6.4 सोल्डरिंग प्रक्रिया
महत्वपूर्ण नियम:एपॉक्सी लेंस के आधार से सोल्डर जोड़ तक न्यूनतम 2mm की दूरी बनाए रखें। लेंस को कभी भी सोल्डर में डुबोएं नहीं।
- हाथ से वेल्डिंग (सोल्डरिंग आयरन):अधिकतम तापमान 350°C। प्रत्येक पिन के लिए अधिकतम वेल्डिंग समय 3 सेकंड। डिवाइस बॉडी नहीं, बल्कि पिन को गर्म करें।
- वेव सोल्डरिंग:अधिकतम प्रीहीट तापमान 100°C, अधिकतम 60 सेकंड। अधिकतम सोल्डर वेव तापमान 260°C। अधिकतम संपर्क समय 5 सेकंड। सुनिश्चित करें कि PCB डिज़ाइन ऐसा हो कि LED सोल्डर वेव में 2mm से अधिक गहराई तक न डूबे।
- इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग:यह प्रक्रियाके लिए उपयुक्त नहीं हैथ्रू-होल एलईडी लैंप। अत्यधिक गर्मी लेंस विरूपण या विनाशकारी विफलता का कारण बन सकती है।
7. अनुप्रयोग एवं डिज़ाइन विचार
7.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। समान चमक सुनिश्चित करने और क्षति को रोकने के लिए:
- हमेशा प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला लगाएं।यह अनुशंसित विधि है (सर्किट A)। रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF।
- कई एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़ने से बचेंबिना अलग-अलग रोकनेवालों के (सर्किट B)। एलईडी के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) विशेषताओं में मामूली अंतर भी महत्वपूर्ण करंट असंतुलन पैदा कर सकता है, जिससे असमान चमक और संभावित रूप से एक डिवाइस का अधिक करंट हो सकता है।
7.2 थर्मल मैनेजमेंट
हालांकि बिजली की खपत कम है (अधिकतम 75mW), एक उचित पीसीबी लेआउट मदद करेगा। पिन के आसपास पर्याप्त तांबे का क्षेत्र सुनिश्चित करें ताकि वह हीट सिंक के रूप में कार्य करे, खासकर जब अधिकतम करंट के करीब या उच्च परिवेश के तापमान पर काम किया जा रहा हो।
7.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
एलईडी स्थैतिक विद्युत निर्वहन के प्रति संवेदनशील है। संचालन और असेंबली क्षेत्र में निम्नलिखित उपाय लागू करें:
- ग्राउंडेड कलाई पट्टा और एंटीस्टैटिक मैट का उपयोग करें।
- सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण (सोल्डरिंग आयरन, वर्कस्टेशन) ठीक से ग्राउंडेड हैं।
- एलईडी को संग्रहीत और परिवहन करने के लिए प्रवाहकीय या एंटीस्टैटिक पैकेजिंग का उपयोग करें।
- प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए आयन जनरेटर के उपयोग पर विचार करें।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
गैर-फैलाव या संकीर्ण दृश्य कोण वाले एलईडी की तुलना में, यह उपकरण बेहतर दृश्य कोण विशेषताएं प्रदान करता है, जिससे यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श विकल्प बन जाता है जिन्हें व्यापक कोण सीमा से दिखाई देने वाले संकेतक की आवश्यकता होती है। इसका विशिष्ट नारंगी/एम्बर रंग और स्पष्ट बिनिंग संरचना, अनबिन्ड या व्यापक बिन वाले विकल्पों की तुलना में, बहु-एलईडी सरणियों के लिए बेहतर रंग एकरूपता प्रदान करती है। T-1 पैकेजिंग आकार और प्रकाश उत्पादन के बीच संतुलन बनाती है, यह 5mm एलईडी से छोटी है, लेकिन थ्रू-होल अनुप्रयोगों के लिए, आमतौर पर समान लागत वाले एसएमडी विकल्पों की तुलना में अधिक चमकदार होती है।
9. सामान्य प्रश्न (FAQ)
9.1 5V पावर स्रोत का उपयोग करते समय, मुझे कितने ओम का रेसिस्टर इस्तेमाल करना चाहिए?
विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF=2.4V) और वांछित धारा (IF=20mA) का उपयोग करें: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। निकटतम मानक मान 130Ω या 150Ω है। हमेशा डेटाशीट में अधिकतम VF के आधार पर गणना करें ताकि सुनिश्चित हो सके कि सबसे खराब स्थिति में भी धारा सीमा से अधिक न हो।
9.2 क्या मैं अधिक चमक के लिए इस LED को पल्स ड्राइव कर सकता हूँ?
हां, लेकिन पूर्ण अधिकतम रेटिंग के भीतर सख्ती से। आप 90mA की पीक करंट लगा सकते हैं, लेकिन पल्स चौड़ाई ≤10μs और ड्यूटी साइकिल ≤1/10 (उदाहरण के लिए, 10μs चालू, 90μs बंद) होनी चाहिए। यह मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले या अलार्म सिग्नल में चमकदार फ्लैश बनाने की अनुमति देता है।
9.3 सोल्डरिंग के लिए न्यूनतम दूरी की आवश्यकता क्यों है?
लेंस के आधार से 2mm की न्यूनतम दूरी पिघले हुए सोल्डर को पिन के साथ ऊपर चढ़ने और एपॉक्सी लेंस के संपर्क में आने से रोकती है। गर्म सोल्डर से आने वाली थर्मल शॉक और भौतिक तनाव लेंस के टूटने या आंतरिक चिप बॉन्डिंग को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे तत्काल या संभावित विफलता हो सकती है।
9.4 ऑर्डर करते समय बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
ऑर्डर करते समय, कृपया ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (उदाहरण के लिए, JK 240-400 mcd का प्रतिनिधित्व करता है) और डोमिनेंट वेवलेंथ बिन (उदाहरण के लिए, H24 603.0-606.5 nm का प्रतिनिधित्व करता है) दोनों निर्दिष्ट करें, ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आपको प्राप्त एलईडी में एप्लिकेशन में सुसंगत चमक और रंग हों।
10. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण
परिदृश्य:12V बिजली आपूर्ति द्वारा संचालित, चार समान रूप से चमकदार नारंगी एलईडी वाली एक स्थिति संकेतक पैनल डिजाइन करें।
- धारा चयन:अच्छी चमक और लंबी आयु के लिए मानक कार्य बिंदु IF = 20mA चुनें।
- प्रतिरोध गणना (सबसे खराब स्थिति):अधिकतम VF = 2.4V का उपयोग करें। R = (12V - 2.4V) / 0.02A = 480 ओम। मानक 470Ω प्रतिरोधक का उपयोग करें। प्रतिरोधक पर शक्ति क्षय: P_R = (12V-2.4V)^2 / 470Ω ≈ 0.196W। एक 1/4W (0.25W) प्रतिरोधक पर्याप्त है।
- सर्किट टोपोलॉजी:चार स्वतंत्र सर्किट का उपयोग करें, प्रत्येक में एक एलईडी और एक 470Ω प्रतिरोधक हो, सभी 12V बिजली आपूर्ति से समानांतर में जुड़े हों। यह सुनिश्चित करता है कि चमक समान रहे और व्यक्तिगत एलईडी के बीच VF अंतर से प्रभावित न हो।
- पीसीबी लेआउट:एलईडी लगाते समय, मोड़ने से पहले कम से कम 3 मिमी सीधा पिन रखें। सुनिश्चित करें कि पीसीबी सिल्कस्क्रीन पर पैड एलईडी बॉडी आउटलाइन से 2 मिमी से अधिक दूरी पर है।
- बिनिंगसर्वोत्तम दृश्य समरूपता के लिए, कृपया सभी एलईडी एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे जेके) और एक ही डोमिनेंट वेवलेंथ बिन (जैसे एच24) से निर्दिष्ट करें।
11. कार्य सिद्धांत
यह एलईडी एक सेमीकंडक्टर फोटोनिक डिवाइस है। जब इसके विशेषता थ्रेशोल्ड से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो सेमीकंडक्टर चिप (आमतौर पर गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड - GaAsP जैसी सामग्री पर आधारित) के सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। सेमीकंडक्टर परतों की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की चरम तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, इस मामले में, नारंगी/एम्बर स्पेक्ट्रम (600-613.5 एनएम) के भीतर स्थित है। चिप को एक फ्रॉस्टेड एपॉक्सी लेंस में एनकैप्सुलेट किया गया है, जो यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है, और एक विस्तृत देखने के कोण उत्पन्न करने के लिए प्रकाश को बिखेरता है।
12. तकनीकी रुझान
हालांकि थ्रू-होल एलईडी प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, व्यापक उद्योग प्रवृत्ति ऑटोमेशन और उच्च-मात्रा असेंबली के लिए उपयुक्त सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग की ओर है। एसएमडी एलईडी में छोटा फुटप्रिंट, कम प्रोफाइल ऊंचाई होती है और वे रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं। हालांकि, टी-1 एलईडी जैसे थ्रू-होल घटक अपनी मजबूती, मैन्युअल हैंडलिंग में आसानी और अपने आकार के सापेक्ष श्रेष्ठ बिंदु-स्रोत चमक के कारण प्रासंगिक बने हुए हैं, जो उन्हें कई कोणों से उच्च दृश्यता की आवश्यकता वाले स्टेटस इंडिकेटर्स के लिए एक स्थायी विकल्प बनाता है। सामग्री प्रौद्योगिकी में प्रगति सभी प्रकार के एलईडी की दक्षता और जीवनकाल में लगातार सुधार कर रही है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित दीप्त फ्लक्स, 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 फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (Lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाश उत्सर्जन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे 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) | इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सत्यता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| क्रोमैटिकिटी टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, स्टेप्स जितने कम हों, रंग उतने ही अधिक सुसंगत होते हैं। | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक LED के रंगतान (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 एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | 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 धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता 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, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकने की आवश्यकता होती है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (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 इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, उच्च मान स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना दर्शाता है। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय 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 कार्यशील तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| प्रकाश क्षय (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 (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 दृश्य के रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| 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। |
4. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिकी एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील, कम लागत; सिरेमिक बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, जो प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण एवं ग्रेडिंग
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स श्रेणीकरण | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, 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। | ड्राइवर पावर मिलान की सुविधा और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए। |
| रंग ग्रेडिंग | 5-चरण MacAdam दीर्घवृत्त | 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 स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकरण करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा हो। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण एवं प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| 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 Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Environmental Certification | 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। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |