1. उत्पाद अवलोकन
LTL42FKGD एक थ्रू-होल माउंटेड LED लैंप है जो विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में स्थिति संकेत और प्रकाश व्यवस्था के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें 5mm व्यास वाला पैकेज और हरे रंग का डिफ्यूज़्ड लेंस है, जो विस्तृत व्यूइंग एंगल और समान प्रकाश वितरण प्रदान करता है। यह डिवाइस अपने एमिटर के लिए AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करता है, जो हरे स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और अच्छी रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है। यह LED लीड-मुक्त निर्मित है और RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंसेज) निर्देशों का पूर्ण अनुपालन करता है, जिससे यह आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ
- उच्च दीप्तिमान आउटपुट: 20mA के मानक ड्राइव करंट पर 240 mcd की विशिष्ट चमकदार तीव्रता प्रदान करता है, जो उज्ज्वल और स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है।
- ऊर्जा दक्षता: 2.6V के विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज के साथ कम बिजली खपत की विशेषता है, जो समग्र सिस्टम ऊर्जा बचत में योगदान देता है।
- डिज़ाइन लचीलापन: यह एक मानक 5mm थ्रू-होल पैकेज में उपलब्ध है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCBs) या पैनलों पर बहुमुखी माउंटिंग की अनुमति देता है। 60-डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल विभिन्न कोणों से अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करता है।
- अनुकूलता: कम करंट की आवश्यकता इसे एकीकृत सर्किट (IC) आउटपुट के साथ संगत बनाती है, जिससे कई अनुप्रयोगों में जटिल ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता नहीं होती।
- विश्वसनीयता: -40°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो विविध पर्यावरणीय परिस्थितियों में उपयोग के लिए उपयुक्त है।
1.2 Target Applications
यह एलईडी कई उद्योगों में व्यापक प्रयोज्यता के लिए डिज़ाइन की गई है। इसका प्राथमिक कार्य स्थिति संकेतन है, लेकिन इसकी चमक सीमित क्षेत्र प्रकाशन की भी अनुमति देती है। प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- Communication Equipment: राउटर, स्विच और मॉडेम पर बिजली, नेटवर्क गतिविधि और सिस्टम स्थिति के लिए संकेतक लाइटें।
- कंप्यूटर परिधीय उपकरण: डेस्कटॉप कंप्यूटर, लैपटॉप, बाहरी ड्राइव और कीबोर्ड पर बिजली और गतिविधि संकेतक।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: ऑडियो/वीडियो उपकरण, घरेलू उपकरण, खिलौने और पोर्टेबल डिवाइस पर स्थिति संकेतक।
- Home Appliances: वाशिंग मशीन, माइक्रोवेव, ओवन और अन्य व्हाइट गुड्स पर परिचालन संकेतक।
- औद्योगिक नियंत्रण: मशीनरी, नियंत्रण प्रणालियों, परीक्षण उपकरण और उपकरणों के लिए पैनल संकेतक।
2. In-Depth Technical Parameter Analysis
निम्नलिखित अनुभाग LTL42FKGD LED के लिए निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों की एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है। उचित सर्किट डिजाइन और विश्वसनीय संचालन के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनके निकट संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है और इससे विश्वसनीयता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा।
- शक्ति क्षय (Pd): अधिकतम 81 mW। यह कुल शक्ति (अग्र वोल्टेज * अग्र धारा) है जिसे 25°C के परिवेश तापमान (TA) पर LED पैकेज द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में क्षय किया जा सकता है।
- DC अग्र धारा (IF): 30 mA अधिकतम निरंतर धारा। इस मान से अधिक होने पर अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी, जिससे ल्यूमेन ह्रास तेजी से होगा और संभावित विनाशकारी विफलता हो सकती है।
- Peak Forward Current: 60 mA अधिकतम, लेकिन केवल 10% या उससे कम ड्यूटी साइकिल और 10 माइक्रोसेकंड या उससे कम पल्स चौड़ाई वाली स्पंदित स्थितियों में। यह रेटिंग संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश के लिए प्रासंगिक है।
- डीरेटिंग: अधिकतम स्वीकार्य डीसी फॉरवर्ड करंट को परिवेश के तापमान के 50°C से ऊपर प्रत्येक डिग्री सेल्सियस वृद्धि के लिए 0.57 एमए की रैखिक दर से कम किया जाना चाहिए। यह उच्च-तापमान वाले वातावरण के लिए एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार है।
- Operating & Storage Temperature: यह उपकरण -40°C से +85°C तक कार्य कर सकता है और -40°C से +100°C तक संग्रहित किया जा सकता है।
- लीड सोल्डरिंग तापमान: LED बॉडी से 2.0mm (0.079 inches) की दूरी पर मापे जाने पर अधिकतम 5 सेकंड के लिए 260°C। यह हाथ या वेव सोल्डरिंग के लिए प्रक्रिया विंडो को परिभाषित करता है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये मानक परीक्षण स्थितियों (TA=25°C) के तहत मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं। डिजाइनरों को अपने डिजाइन मार्जिन के लिए उपयुक्त सामान्य या अधिकतम मानों का उपयोग करना चाहिए।
- Luminous Intensity (Iv): IF=20mA पर, यह न्यूनतम 85 mcd से लेकर अधिकतम 400 mcd तक होता है, जिसका विशिष्ट मान 240 mcd है। किसी विशिष्ट इकाई का वास्तविक मान उसके bin code द्वारा निर्धारित होता है (Section 4 देखें)। मापन एक ऐसे सेंसर का उपयोग करता है जिसे फोटोपिक (मानव आँख) प्रतिक्रिया वक्र (CIE) से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किया गया है। bin सीमाओं पर ±15% परीक्षण सहनशीलता लागू की जाती है।
- देखने का कोण (2θ1/2): 60 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता केंद्रीय अक्ष (0 डिग्री) पर मापे गए अपने मान की आधी हो जाती है। 60-डिग्री का कोण केंद्रित चमक और व्यापक दृश्यता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): 574 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम स्तर पर होता है।
- Dominant Wavelength (λd): 563 nm से 573 nm तक की सीमा में, जो LED के प्रत्यक्षित हरे रंग को परिभाषित करती है। यह CIE क्रोमैटिसिटी निर्देशांक से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो LED के रंग से सबसे अच्छा मेल खाता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 20 nm. यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; एक छोटा मान अधिक मोनोक्रोमैटिक (शुद्ध रंग) प्रकाश का संकेत देता है। 20nm चौड़ाई AlInGaP हरे एलईडी के लिए विशिष्ट है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): IF=20mA पर विशिष्ट रूप से 2.6V, अधिकतम 2.6V तक। न्यूनतम 2.1V है। इस पैरामीटर का एक वितरण है; डिज़ाइनरों को श्रृंखला रोकनेवाला मानों की गणना करते समय अधिकतम VF को ध्यान में रखना चाहिए ताकि पर्याप्त करंट सीमित हो सके।
- रिवर्स करंट (IR): 100 μA अधिकतम जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है। महत्वपूर्ण नोट: यह एलईडी रिवर्स-बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है। यह परीक्षण स्थिति केवल विशेषताओं के लिए है। निरंतर रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।
3. Binning System Specification
उत्पादन अनुप्रयोगों में चमक और रंग की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। LTL42FKGD एक द्वि-आयामी बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है।
3.1 दीप्त तीव्रता बिनिंग
इकाइयों को 20mA पर उनकी मापी गई दीप्त तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड पैकेजिंग पर अंकित होता है।
- Bin EF: 85 mcd (Min) से 140 mcd (Max)
- Bin GH: 140 mcd (Min) to 240 mcd (Max)
- Bin JK: 240 mcd (Min) to 400 mcd (Max)
Tolerance on each bin limit is ±15%.
3.2 Dominant Wavelength Binning
इकाइयों को उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य के अनुसार भी वर्गीकृत किया जाता है, जो सीधे हरे रंग के शेड से संबंधित होती है।
- Bin H05: 563.0 nm (Min) to 566.0 nm (Max)
- Bin H06: 566.0 nm (Min) से 568.0 nm (Max)
- Bin H07: 568.0 nm (Min) से 570.0 nm (Max)
- Bin H08: 570.0 nm (Min) to 573.0 nm (Max)
Tolerance on each bin limit is ±1 nm.
एक पूर्ण उत्पाद आदेश को तीव्रता बिन कोड (जैसे, GH) और तरंगदैर्ध्य बिन कोड (जैसे, H07) दोनों के साथ निर्दिष्ट किया जाएगा ताकि लॉट के भीतर चमक और रंग दोनों की स्थिरता सुनिश्चित की जा सके।
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल डेटा का उल्लेख किया गया है, लेकिन प्रमुख पैरामीटरों के बीच सामान्य संबंध नीचे वर्णित हैं। ये वक्र गैर-मानक स्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं।
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
LED एक डायोड की विशिष्ट गैर-रैखिक I-V विशेषता प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) का एक धनात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि किसी दिए गए करंट के लिए यह जंक्शन तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है। वक्र दर्शाता है कि AlInGaP ग्रीन एलईडी के लिए थ्रेशोल्ड वोल्टेज (जहां करंट महत्वपूर्ण रूप से प्रवाहित होना शुरू होता है) लगभग 1.8V से 2.0V है, जो 20mA पर सामान्य 2.6V तक बढ़ जाता है।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
सामान्य संचालन सीमा (जैसे, 30mA तक) में प्रकाश उत्पादन (ल्यूमिनस इंटेंसिटी) फॉरवर्ड करंट के लगभग समानुपाती होता है। हालांकि, दक्षता (लुमेन प्रति वाट) अधिकतम रेटिंग से कम करंट पर चरम पर हो सकती है। एलईडी को उच्च करंट पर चलाने से आउटपुट तो बढ़ता है लेकिन अधिक ऊष्मा भी उत्पन्न होती है, जो दक्षता और दीर्घकालिक विश्वसनीयता को कम कर सकती है।
4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
LED की प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। हालांकि AlInGaP सामग्री कुछ अन्य LED प्रकारों की तुलना में अधिक तापमान-स्थिर है, परिवेशी तापमान के अधिकतम संचालन सीमा के निकट पहुंचने पर आउटपुट में एक डीरेटिंग की अपेक्षा की जाती है। यही कारण है कि सुसंगत चमक बनाए रखने के लिए थर्मल प्रबंधन (जैसे, करंट रेटिंग्स से अधिक न होना) महत्वपूर्ण है।
4.4 Spectral Distribution
स्पेक्ट्रल आउटपुट वक्र 574 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित है, जिसकी विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई 20 nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd), जो रंग बिंदु को परिभाषित करती है, इस स्पेक्ट्रम से गणना की जाती है। वक्र आम तौर पर गाऊसी आकार का होता है।
5. Mechanical & Package Information
5.1 Outline Dimensions
LED मानक 5mm गोल थ्रू-होल पैकेज आयामों का अनुपालन करता है। प्रमुख यांत्रिक विनिर्देशों में शामिल हैं:
- लीड व्यास: मानक 0.6mm.
- लीड अंतराल: नाममात्र 2.54 मिमी (0.1 इंच), पैकेज बॉडी से लीड्स के निकलने के स्थान पर मापा गया।
- बॉडी व्यास: नाममात्र 5.0 मिमी।
- कुल ऊंचाई: लीड्स के नीचे से डोम लेंस के शीर्ष तक लगभग 8.6mm, हालांकि यह थोड़ा भिन्न हो सकता है।
- सहनशीलता: जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, अधिकांश रैखिक आयामों पर ±0.25mm।
- फ्लैंज के नीचे उभरा हुआ रेजिन अधिकतम 1.0mm है। यह PCB लेआउट के लिए महत्वपूर्ण है ताकि LED बोर्ड पर समतल बैठ सके।
5.2 पोलैरिटी पहचान
LED में दो अक्षीय लीड होते हैं। लंबी लीड एनोड (धनात्मक, A+) होती है, और छोटी लीड कैथोड (ऋणात्मक, K-) होती है। इसके अलावा, LED फ्लैंज (लेंस के आधार पर समतल रिम) के कैथोड साइड पर अक्सर एक छोटा समतल स्थान या खांचा होता है। रिवर्स कनेक्शन से बचने के लिए, जो डिवाइस को क्षति पहुंचा सकता है, सोल्डरिंग से पहले हमेशा पोलैरिटी सत्यापित करें।
6. Soldering & Assembly Guidelines
LED को यांत्रिक या तापीय क्षति से बचाने के लिए उचित हैंडलिंग और सोल्डरिंग महत्वपूर्ण है।
6.1 Storage Conditions
दीर्घकालिक भंडारण के लिए, एलईडी को उनकी मूल नमी-रोधी पैकेजिंग में रखें। अनुशंसित भंडारण वातावरण ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता है। यदि मूल पैकेजिंग से निकाला जाता है, तो एलईडी का उपयोग तीन महीने के भीतर करें। मूल बैग के बाहर विस्तारित भंडारण के लिए, नमी अवशोषण को रोकने के लिए उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर में या नाइट्रोजन-शुद्ध डिसिकेटर में संग्रहीत करें, जो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्निंग" का कारण बन सकता है।
6.2 लीड फॉर्मिंग
यदि माउंटिंग के लिए लीड को मोड़ने की आवश्यकता हो, तो यह कार्य किया जाना चाहिए पहले सोल्डरिंग से और कमरे के तापमान पर। एलईडी लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर एक बिंदु पर लीड को मोड़ें। एलईडी बॉडी या लीड फ्रेम को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें। आंतरिक वायर बॉन्ड पर तनाव से बचने के लिए आवश्यक न्यूनतम बल लगाएं।
6.3 Cleaning
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपाइल अल्कोहल (IPA) का उपयोग करें। आक्रामक या अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें जो एपॉक्सी लेंस या आंतरिक संरचना को नुकसान पहुंचा सकती है।
6.4 सोल्डरिंग प्रक्रिया पैरामीटर्स
Hand Soldering (Iron):
- Maximum Iron Temperature: 350°C
- अधिकतम सोल्डरिंग समय: प्रति लीड 3 सेकंड
- लेंस बेस से न्यूनतम दूरी: 2.0mm. सोल्डर जोड़ प्लास्टिक बॉडी की ओर लीड पर इससे अधिक निकट तक नहीं चढ़ना चाहिए।
- लेंस को सोल्डर में डुबोएं नहीं।
वेव सोल्डरिंग:
- अधिकतम प्री-हीट तापमान: 100°C
- अधिकतम प्री-हीट समय: 60 सेकंड
- अधिकतम सोल्डर वेव तापमान: 260°C
- अधिकतम संपर्क समय: 5 सेकंड
- न्यूनतम डुबोने की स्थिति: epoxy lens के आधार से 2mm से कम नहीं।
महत्वपूर्ण नोट: इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग उपयुक्त नहीं है इस थ्रू-होल एलईडी उत्पाद के लिए। एपॉक्सी लेंस रीफ्लो ओवन प्रोफाइल के उच्च तापमान को सहन नहीं कर सकता। अत्यधिक सोल्डरिंग तापमान या समय लेंस के विरूपण, दरार या आंतरिक विफलता का कारण बन सकता है।
7. Packaging & Ordering Information
7.1 पैकेजिंग विशिष्टता
The LEDs are packaged in anti-static bags to prevent ESD damage. The standard packing hierarchy is:
- पैकिंग बैग: इसमें 1000, 500, 200, या 100 टुकड़े होते हैं। बैग पर पार्ट नंबर, मात्रा और बिन कोड (तीव्रता और तरंगदैर्ध्य) लेबल किए गए हैं।
- आंतरिक कार्टन: इसमें 10 पैकिंग बैग होते हैं। प्रति आंतरिक कार्टन कुल मात्रा आमतौर पर 10,000 टुकड़े होती है (जब 1000-टुकड़े वाले बैग का उपयोग किया जाता है)।
- मास्टर/बाहरी कार्टन: इसमें 8 आंतरिक कार्टन होते हैं। प्रति मास्टर कार्टन कुल मात्रा आमतौर पर 80,000 टुकड़े होती है।
शिपिंग लॉट्स के लिए, केवल अंतिम पैक में ही गैर-पूर्ण मात्रा हो सकती है।
8. Application Design Recommendations
8.1 Drive Circuit Design
एक LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। इसकी चमक फॉरवर्ड करंट (IF) द्वारा नियंत्रित होती है, वोल्टेज द्वारा नहीं। सबसे महत्वपूर्ण डिज़ाइन तत्व करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर है।
अनुशंसित सर्किट (सर्किट A): प्रत्येक LED के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करें। रोकनेवाला मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (Vsupply - VF_LED) / IF। एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए डेटाशीट से अधिकतम VF (2.6V) का उपयोग करें ताकि LED-to-LED भिन्नता के साथ भी धारा कभी भी वांछित IF से अधिक न हो।
उदाहरण: 5V आपूर्ति और 20mA के लक्ष्य IF के लिए: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे, 120Ω या 150Ω) चुना जाएगा, और इसकी शक्ति रेटिंग पर्याप्त होनी चाहिए (P = I²R)।
परिपथ जिससे बचना है (परिपथ B): एक ही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर से कई एलईडी को सीधे समानांतर में न जोड़ें। व्यक्तिगत एलईडी के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) विशेषता में छोटे अंतर से करंट असंतुलन गंभीर रूप से बढ़ जाएगा। थोड़ा कम VF वाली एक एलईडी असमान रूप से अधिक करंट खींचेगी, जिससे असमान चमक और उस एलईडी पर संभावित अत्यधिक दबाव पैदा होगा।
8.2 Electrostatic Discharge (ESD) Protection
एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए:
- ऑपरेटरों को ग्राउंडेड कलाई पट्टियाँ या एंटी-स्टेटिक दस्ताने पहनने चाहिए।
- सभी वर्कस्टेशन, उपकरण और उपस्कर उचित रूप से ग्राउंडेड होने चाहिए।
- कार्य सतहों पर चालक या अपव्ययी मैट्स का उपयोग करें।
- LEDs को ESD-सुरक्षात्मक पैकेजिंग में संग्रहित और परिवहन करें।
- हैंडलिंग के दौरान प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेशों को बेअसर करने के लिए एक आयनकारक का उपयोग करने पर विचार करें।
8.3 Thermal Considerations
हालाँकि यह एक कम-शक्ति वाला उपकरण है, दीर्घायु के लिए थर्मल प्रबंधन अभी भी महत्वपूर्ण है। पावर डिसिपेशन और फॉरवर्ड करंट के लिए निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स से अधिक न जाएँ। 50°C परिवेश से ऊपर डीरेटिंग कर्व का पालन करें। गर्मी के अपव्यय की अनुमति देने और स्थानीय हॉट स्पॉट बनने से बचने के लिए पीसीबी पर एलईडी के बीच पर्याप्त दूरी सुनिश्चित करें।
9. Technical Comparison & Differentiation
LTL42FKGD, एक मानक 5mm AlInGaP ग्रीन LED के रूप में, बाजार में एक सुस्थापित स्थान रखता है। इसके प्रमुख अंतर इसकी विशिष्ट प्रदर्शन श्रेणियों द्वारा परिभाषित किए गए हैं।
- vs. Lower-Brightness Green LEDs: जेके रेंज (240-400 एमसीडी) में बिन की गई इकाइयाँ सामान्य "स्टैंडर्ड ब्राइटनेस" ग्रीन एलईडी की तुलना में काफी अधिक ल्यूमिनस इंटेंसिटी प्रदान करती हैं, जिससे वे उच्च दृश्यता वाले अनुप्रयोगों या हल्के रंग के लेंस/डिफ्यूज़र के पीछे उपयोग के लिए उपयुक्त होती हैं।
- बनाम अन्य ग्रीन टेक्नोलॉजी: पुरानी गैलियम फॉस्फाइड (GaP) ग्रीन एलईडी की तुलना में, AlInGaP टेक्नोलॉजी उच्च दक्षता और अधिक संतृप्त, "सच्चा" ग्रीन रंग प्रदान करती है (प्रमुख तरंगदैर्ध्य 560-570nm रेंज में बनाम GaP के लिए 555nm)।
- vs. Blue/Yellow-Based "Green" LEDs: Some white or green LEDs use a blue chip with a yellow phosphor, which can have a different spectral quality (broader spectrum) and potentially lower color purity than a direct-emitting AlInGaP green LED.
- Primary Advantage: इसका मुख्य लाभ सिद्ध विश्वसनीयता, उपयोग में आसानी (थ्रू-होल), अच्छी दक्षता, और उत्पादन रन में एक समान रूप सुनिश्चित करने के लिए तंग चमक और रंग बिनिंग की उपलब्धता का संयोजन है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A: नहीं, सीधे नहीं। हालांकि फॉरवर्ड वोल्टेज (~2.6V) इन सप्लाई वोल्टेज से कम है, एक LED को करंट-लिमिटेड होना चाहिए। इसे सीधे जोड़ने से अत्यधिक करंट खींचने का प्रयास होगा, जिससे LED और माइक्रोकंट्रोलर पिन दोनों को क्षति हो सकती है। हमेशा धारावाहिक रोकनेवाला (सीरीज़ रेसिस्टर) का उपयोग करें जैसा कि Section 8.1 में वर्णित है।
Q2: 12V सप्लाई के लिए मुझे किस रोकनेवाला (रेसिस्टर) मान का उपयोग करना चाहिए?
A: सूत्र R = (12V - 2.6V) / 0.020A = 470 ओम का उपयोग करते हुए। रोकनेवाले में व्यय शक्ति P = (0.020A)² * 470Ω = 0.188W है, इसलिए एक मानक 1/4W (0.25W) रोकनेवाला पर्याप्त है। 470Ω या 560Ω रोकनेवाला उपयुक्त होगा।
Q3: न्यूनतम फॉरवर्ड वोल्टेज (2.1V) सूचीबद्ध क्यों है?
A: अर्धचालक सामग्री और निर्माण प्रक्रिया में मामूली भिन्नताओं के कारण, अग्र वोल्टेज का उत्पादन इकाइयों में एक वितरण होता है। 2.1V न्यूनतम इस वितरण का निचला सिरा है। विशिष्ट या अधिकतम मान के साथ डिजाइन करने से यह सुनिश्चित होता है कि सर्किट सभी इकाइयों के लिए सही ढंग से काम करता है।
Q4: क्या मैं इस LED का उपयोग बाहरी स्थानों में कर सकता हूँ?
A: डेटाशीट में कहा गया है कि यह आंतरिक और बाहरी संकेतों के लिए उपयुक्त है। कार्यशील तापमान सीमा (-40°C से +85°C) बाहरी उपयोग का समर्थन करती है। हालांकि, लंबे समय तक सीधे मौसम के संपर्क में रहने के लिए, अतिरिक्त सुरक्षा (PCB पर कन्फॉर्मल कोटिंग, एक सीलबंद आवरण) पर विचार करें, क्योंकि एपॉक्सी लेंस लंबे समय तक यूवी एक्सपोजर या कई वर्षों में नमी के प्रवेश से खराब हो सकता है।
Q5: ऑर्डर करते समय बिन कोड्स की व्याख्या कैसे करें?
A: एक सुसंगत बैच प्राप्त करने के लिए आपको एक इंटेंसिटी बिन (जैसे, GH) और एक वेवलेंथ बिन (जैसे, H07) दोनों निर्दिष्ट करने होंगे। यदि आप निर्दिष्ट नहीं करते हैं, तो आपको मिश्रण प्राप्त हो सकता है, जिससे आपके उत्पाद में दृश्यमान चमक और रंग के अंतर हो सकते हैं। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, मध्य बिन्स (तीव्रता के लिए GH, तरंगदैर्ध्य के लिए H06/H07) निर्दिष्ट करना एक अच्छी प्रथा है।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
उदाहरण 1: मल्टी-चैनल स्टेटस इंडिकेटर पैनल
एक औद्योगिक नियंत्रण बॉक्स में, दस अलग-अलग सेंसर या मशीन स्थितियों की स्थिति दर्शाने के लिए एक फ्रंट पैनल पर दस LTL42FKGD एलईडी (बिन किया हुआ GH/H07) का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक एलईडी को एक 5V लॉजिक बफर IC (जैसे, 74HC244) के एक अलग आउटपुट द्वारा संचालित किया जाता है। प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक एकल 120Ω रोकनेवाला लगाया जाता है। सुसंगत बिनिंग यह सुनिश्चित करती है कि सभी दस लाइटों का रंग एक समान हरा और चमक लगभग समान हो, जिससे एक पेशेवर रूप प्राप्त होता है। 60-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल विभिन्न ऑपरेटर स्थितियों से स्टेटस देखने की अनुमति देता है।
उदाहरण 2: एक मेम्ब्रेन स्विच के लिए बैकलाइटिंग
एक एकल LTL42FKGD LED (उच्च चमक के लिए JK बिन किया गया) को एक झिल्ली कीपैड पर एक पारदर्शी आइकन के पीछे रखा गया है। इसे एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन द्वारा 3.3V आपूर्ति से एक 150Ω रोकनेवाला के माध्यम से संचालित किया जाता है। LED के फैलाव लेंस से आइकन के नीचे एक समान प्रकाश व्यवस्था बनाने में मदद मिलती है। कम वर्तमान आवश्यकता (~13mA गणना: (3.3V-2.6V)/150Ω) GPIO पिन की क्षमता के भीतर है, जिससे डिजाइन सरल हो जाता है।
12. कार्य सिद्धांत
LTL42FKGD, AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सामग्री से बने p-n जंक्शन पर आधारित एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लागू किया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (जंक्शन) में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये आवेश वाहक (इलेक्ट्रॉन और होल) पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना अर्धचालक की बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है—इस मामले में, लगभग 570 nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य वाली हरी रोशनी। एपॉक्सी लेंस अर्धचालक चिप की सुरक्षा करता है, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देता है (60-डिग्री व्यूइंग एंगल बनाता है), और प्रकाश को फैलाकर उसकी उपस्थिति को नरम करता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
LTL42FKGD जैसे थ्रू-होल एलईडी एक परिपक्व और अत्यधिक विश्वसनीय प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करते हैं। एलईडी उद्योग में सामान्य रुझान अधिकांश नए डिज़ाइनों के लिए सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज (जैसे 0603, 0805, 3528) की ओर है, क्योंकि उनका आकार छोटा होता है, वे स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्त होते हैं, और उनकी प्रोफ़ाइल कम होती है। हालाँकि, थ्रू-होल एलईडी कई क्षेत्रों में महत्वपूर्ण प्रासंगिकता बनाए रखते हैं: हैंड-सोल्डरिंग में आसानी के कारण प्रोटोटाइपिंग और शौकिया उपयोग के लिए; ऐसे अनुप्रयोगों में जिनमें बहुत अधिक विश्वसनीयता और मजबूत यांत्रिक कनेक्शन (कंपन-प्रतिरोधी) की आवश्यकता होती है; पैनल माउंटिंग के लिए जहां लीड्स को सीधे चेसिस से सुरक्षित किया जा सकता है; और शैक्षिक सेटिंग्स में। प्रौद्योगिकी स्वयं उन्नत एपिटैक्सियल विकास और बिनिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश आउटपुट) और रंग स्थिरता में क्रमिक सुधार देखना जारी रखती है, यहाँ तक कि 5mm लैंप जैसे स्थापित पैकेज प्रारूपों के भीतर भी।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय दक्षता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गरमाहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे स्वर का संकेत देते हैं। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 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, इसका उपयोग उच्च मांग वाले स्थानों जैसे मॉल, संग्रहालयों में किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एलईडी के एक ही बैच में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | Wavelength corresponding to color of colored LEDs. | Determines hue of red, yellow, green monochrome LEDs. |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | Design Considerations |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद प्रकाश या चमक के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | स्थिर विद्युत निर्वहन 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 | Key Metric | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 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 व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने वाली, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवास सामग्री। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | 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। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग की एकरूपता सुनिश्चित करता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर 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 आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |