सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 रंग टोन (तरंगदैर्ध्य) ग्रेडिंग
- 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 तापमान निर्भरता
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 5.3 पैकेजिंग विनिर्देश
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 भंडारण की स्थिति
- 6.2 सफाई
- 6.3 पिन फॉर्मिंग
- 6.4 सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 7. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
- 7.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
- 7.2 ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सुरक्षा
- 7.3 थर्मल प्रबंधन
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 11. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 12. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
LTL-R42NM1H229 एक सर्किट बोर्ड स्टेटस इंडिकेशन (CBI) के लिए डिज़ाइन किया गया एक थ्रू-होल LED इंडिकेटर है। इसमें एक काला प्लास्टिक का समकोण ब्रैकेट (हाउसिंग) और दो स्वतंत्र LED चिप्स शामिल हैं। यह घटक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर आसानी से स्थापित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो स्टेटस इंडिकेशन के लिए एक विश्वसनीय और लागत-प्रभावी समाधान प्रदान करता है।
1.1 मुख्य लाभ
- असेंबल करने में आसान:डिज़ाइन अनुकूलन, सर्किट बोर्ड पर सरल और कुशल स्थापना की सुविधा प्रदान करता है।
- कंट्रास्ट बढ़ाना:काली आवरण सामग्री उच्च कंट्रास्ट प्रदान करती है, जिससे LED के जलने पर दृश्यता बढ़ जाती है।
- उच्च ऊर्जा दक्षता:इसमें कम बिजली खपत और उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता की विशेषताएं हैं।
- पर्यावरण अनुपालन:यह RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश के अनुरूप एक लीड-मुक्त उत्पाद है।
- द्वि-रंग विकल्प:दो अलग-अलग एलईडी रंग एकीकृत: मानक पीला (लगभग 589nm) और हरा/पीला-हरा (लगभग 569nm)।
1.2 लक्षित अनुप्रयोग
यह एलईडी संकेतक उन विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है जिन्हें स्पष्ट स्थिति या संकेतक की आवश्यकता होती है। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:
- संचार उपकरण
- कंप्यूटर और परिधीय उपकरण
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स
- औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
यह खंड LTL-R42NM1H229 LED संकेतक के प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और ऊष्मीय मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमित स्थितियों को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। ऐसी स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं दी जा सकती।
- Power Dissipation (PD):प्रत्येक एलईडी 52 mW। यह एलईडी द्वारा परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर निरंतर रूप से व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है। इस सीमा से अधिक होने पर ऊष्मीय क्षति का जोखिम है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):60 mA. यह धारा केवल स्पंद स्थितियों में अनुमत है (ड्यूटी चक्र ≤ 1/10, स्पंद चौड़ाई ≤ 0.1ms)। डीसी संचालन के लिए उपयोग न करें।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (IF):20 mA. यह अनुशंसित दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन के लिए अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
- ऑपरेटिंग तापमान सीमा:-30°C से +85°C। डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +100°C। डिवाइस को कार्यरत न होने पर इस सीमा के भीतर सुरक्षित रूप से संग्रहित किया जा सकता है।
- पिन सोल्डरिंग तापमान:अधिकतम 260°C, अधिकतम 5 सेकंड, माप बिंदु LED बॉडी से 2.0mm (0.079 इंच) दूर। यह मैनुअल या वेव सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान थर्मल प्रोफाइल सहनशीलता को परिभाषित करता है।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, मापन की शर्तें TA=25°C, IF=10mA हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV):चमक मापने का एक प्रमुख संकेतक है।
- पीला एलईडी: विशिष्ट मान 11 एमसीडी, सीमा 3.8 एमसीडी (न्यूनतम) से 30 एमसीडी (अधिकतम) तक।
- हरा/पीला-हरा एलईडी: विशिष्ट मान 19 एमसीडी, सीमा 8.7 एमसीडी (न्यूनतम) से 50 एमसीडी (अधिकतम) तक।
- ध्यान दें:माप में ±15% की परीक्षण सहनशीलता शामिल है। हरे LED उच्च विशिष्ट चमक प्रदर्शित करते हैं।
- देखने का कोण (2θ1/2):दोनों रंग 100 डिग्री के हैं। यह विस्तृत दृश्य कोण सुनिश्चित करता है कि एलईडी अपनी धुरी के सापेक्ष व्यापक स्थितियों से दिखाई दे।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λP):उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता सबसे अधिक होने वाली तरंगदैर्ध्य।
- पीला: 591 nm
- हरा: 572 nm
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):यह मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए प्रकाश के रंग का प्रतिनिधित्व करता है।
- पीला: 589 nm (सीमा 584-594 nm)
- हरा/पीला-हरा: 569 nm (सीमा 566-574 nm)
- स्पेक्ट्रम रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):दोनों रंग लगभग 15 nm हैं, जो अपेक्षाकृत संकीर्ण और शुद्ध उत्सर्जन रंग दर्शाते हैं।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):टाइपिकल 2.0V, अधिकतम 2.5V IF=10mA पर। यह कम वोल्टेज सामान्य लो-वोल्टेज लॉजिक सर्किट्स के साथ संगत है।
- रिवर्स करंट (IR):V परR=5V पर अधिकतम 100 μA।महत्वपूर्ण ध्यान दें:यह उपकरण रिवर्स बायस में संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है। सर्किट में रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED क्षतिग्रस्त हो सकती है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
यह उत्पाद LED की चमक तीव्रता (IV) और रंग टोन (प्रमुख तरंग दैर्ध्य) के आधार पर वर्गीकरण के लिए एक ग्रेडिंग सिस्टम का उपयोग करता है। यह एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित करता है।
3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग
LED को 10mA पर मापे गए उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर विभिन्न ग्रेड (A, B, C, D) में वर्गीकृत किया जाता है। डेटाशीट प्रत्येक IVग्रेड सीमाओं में ±15% का सहनशीलता मार्जिन होता है। इसका अर्थ है कि एक ही ग्रेड के भीतर LED की चमक का स्तर बहुत करीब होगा, जो कई संकेतक दीपकों की उपस्थिति में एकरूपता की मांग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
3.2 रंग टोन (तरंगदैर्ध्य) ग्रेडिंग
LED को आगे उनकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक रंग टोन ग्रेड के लिए सहनशीलता ±1nm है। यह कठोर नियंत्रण यह सुनिश्चित करता है कि एक ही नाममात्र रंग (पीला या हरा) के विभिन्न LED के बीच रंग अंतर न्यूनतम हो, जो सौंदर्य संबंधी एकरूपता और रंग कोडित संकेत प्रणालियों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
बिनिंग टेबल (उदाहरण के लिए, L2, L3, H06, 3ST आदि कोड) विशिष्ट चमक तीव्रता और रंग टोन ग्रेड के संयोजन को अंतिम उत्पाद कोड (A, B, C, D) से जोड़ता है, जो अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर सटीक चयन की अनुमति देता है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
हालांकि PDF में विशिष्ट विशेषता वक्रों का उल्लेख किया गया है, लेकिन एक मानक LED के व्यवहार का अनुमान लगाया जा सकता है:
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
LED एक डायोड है जो गैर-रैखिक I-V संबंध प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है। 10mA पर निर्दिष्ट VFलगभग 2.0-2.5V होता है, जो ड्राइव सर्किट में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर डिजाइन करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
अनुशंसित कार्य सीमा (अधिकतम 20mA तक) के भीतर, प्रकाश उत्पादन (IV) लगभग आगे की धारा (IF) के समानुपाती होता है। इस धारा से अधिक पर LED चलाने से चमक बढ़ सकती है, लेकिन साथ ही बिजली की खपत और जंक्शन तापमान भी बढ़ता है, जिससे जीवनकाल कम हो सकता है और रंग में बदलाव हो सकता है।
4.3 तापमान निर्भरता
LED का प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील होता है। प्रकाश तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। निर्दिष्ट -30°C से +85°C कार्यशील तापमान सीमा उन पर्यावरणीय परिस्थितियों को परिभाषित करती है जिनके लिए प्रकाशित प्रकाशिक विशेषताएँ मान्य हैं। उच्च तापमान पर कार्य करने से प्रकाश उत्पादन में कमी आएगी।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 आयाम
यह उपकरण समकोणीय सीधे-सम्मिलित (right-angle through-hole) डिज़ाइन में निर्मित है। प्रमुख आयाम विवरण में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, और डिफ़ॉल्ट सहिष्णुता ±0.25mm है, जब तक कि आयाम चित्र पर विशेष रूप से अन्यथा निर्दिष्ट न किया गया हो।
- आवरण सामग्री काली प्लास्टिक है।
- LED1 हरा/पीला-हरा है, जिसमें मेल खाता हरा विसरित लेंस लगा है।
- LED2 पीला है, जिसमें मेल खाता पीला विसरित लेंस लगा है।
ध्यान दें: सटीक आयाम चित्र स्पेसिफिकेशन शीट में संदर्भित हैं, लेकिन यहाँ पाठ के रूप में प्रतिलिपि नहीं किए गए हैं। डिजाइनरों को सटीक प्लेसमेंट और पैकेजिंग विवरण के लिए मूल ड्राइंग का संदर्भ लेना चाहिए।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
थ्रू-होल एलईडी के लिए, कैथोड आमतौर पर एलईडी लेंस पर एक सपाट किनारे, छोटे पिन या आवरण पर एक निशान द्वारा पहचाना जाता है। डाटाशीट के आयाम चित्र को ध्रुवीयता को स्पष्ट रूप से इंगित करना चाहिए। सही ध्रुवीयता महत्वपूर्ण है; रिवर्स कनेक्शन से यह प्रकाशित नहीं होगा, और यदि रिवर्स वोल्टेज 5V से अधिक हो जाता है, तो यह डिवाइस को क्षतिग्रस्त कर सकता है।
5.3 पैकेजिंग विनिर्देश
उत्पाद स्वचालित असेंबली या मैनुअल हैंडलिंग के लिए उपयुक्त पैकेजिंग में आपूर्ति किए जाते हैं। पैकेजिंग विनिर्देश प्रति रील, ट्यूब या ट्रे में घटकों की संख्या, साथ ही पैकेजिंग के भीतर घटकों की ओरिएंटेशन का विवरण देते हैं ताकि पिक-एंड-प्लेस मशीनों की सुविधा हो या परिवहन और भंडारण के दौरान क्षति को रोका जा सके।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और क्षति को रोकने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।
6.1 भंडारण की स्थिति
मूल नमी-रोधी बैग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण के लिए, LED को ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित करने की सलाह दी जाती है। यदि मूल पैकेजिंग से निकाला जाता है, तो कृपया तीन महीने के भीतर उपयोग करें। लंबे समय तक भंडारण के लिए, डिसिकेंट युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन वातावरण का उपयोग करें।
6.2 सफाई
यदि सफाई आवश्यक हो, तो केवल अल्कोहल-आधारित विलायक जैसे आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। प्लास्टिक लेंस या आवरण को नुकसान पहुंचा सकने वाले प्रबल या अज्ञात रासायनिक सफाई एजेंटों के उपयोग से बचें।
6.3 पिन फॉर्मिंग
यदि पिन को मोड़ना आवश्यक हो, तो यहसोल्डरिंग से पहलेकमरे के तापमान पर किया जाना चाहिए। मोड़ का बिंदु LED लेंस के आधार से कम से कम 3mm दूर होना चाहिए। LED बॉडी को फुलक्रम के रूप में उपयोग न करें। PCB में डालते समय पिन या एपॉक्सी सील पर यांत्रिक तनाव से बचने के लिए न्यूनतम बल लगाएं।
6.4 सोल्डरिंग पैरामीटर्स
मुख्य नियम:LED लेंस के आधार और सोल्डर जोड़ के बीच न्यूनतम 2mm की दूरी बनाए रखें। लेंस को सोल्डर में डुबोएं नहीं।
- इलेक्ट्रिक सोल्डरिंग आयरन:अधिकतम तापमान 350°C। प्रत्येक पिन के लिए अधिकतम संपर्क समय 3 सेकंड। केवल एक बार संचालित करें।
- वेव सोल्डरिंग:
- प्रीहीटिंग: अधिकतम 120°C, अधिकतम 100 सेकंड।
- सोल्डर वेव: अधिकतम 260°C।
- सोल्डरिंग समय: अधिकतम 5 सेकंड।
- डुबाने की स्थिति: लेंस के आधार से 2mm से कम नहीं।
- चेतावनी:अत्यधिक तापमान या समय प्लास्टिक लेंस को पिघला सकता है, एपॉक्सी को खराब कर सकता है, या अर्धचालक जंक्शन में विनाशकारी विफलता का कारण बन सकता है।
7. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
7.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
LED एक करंट-चालित डिवाइस है। स्थिर संचालन और लंबी आयु सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला अवश्य लगाया जाना चाहिए। रोकनेवाला मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF, जहाँ VFLED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (डिज़ाइन मार्जिन के लिए टाइपिकल या मैक्सिमम मान का उपयोग करें), IFआवश्यक फॉरवर्ड करंट है (≤20mA)।
सर्किट मॉडल A (अनुशंसित):प्रत्येक LED के लिए अपना स्वयं का समर्पित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर होता है। यह इष्टतम चमक एकरूपता और स्वतंत्र करंट नियंत्रण प्रदान करता है, क्योंकि यह प्रत्येक LED के I-V अभिलक्षणों में मामूली अंतरों की क्षतिपूर्ति करता है।
सर्किट मॉडल B (एकरूपता के लिए अनुशंसित नहीं):कई LED समानांतर में जुड़े होते हैं और एक ही रेसिस्टर साझा करते हैं। LED के फॉरवर्ड वोल्टेज में प्राकृतिक भिन्नता के कारण, इससे LED के बीच चमक में महत्वपूर्ण अंतर हो सकता है। VFथोड़ा कम Vf वाला LED अधिक करंट लेगा और अधिक चमकीला दिखेगा, जिससे करंट असंतुलन और असमान घिसाव हो सकता है।
7.2 ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सुरक्षा
LED, ESD के प्रति संवेदनशील है। संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान सावधानी बरतनी आवश्यक है:
- ऑपरेटर को ग्राउंडेड कलाई पट्टा या एंटीस्टैटिक दस्ताने पहनने चाहिए।
- सभी कार्य स्टेशनों, उपकरणों और उपकरणों को ठीक से ग्राउंडेड किया जाना चाहिए।
- प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए आयन पंखे का उपयोग करें।
- कर्मियों के लिए ESD प्रशिक्षण और प्रमाणन कार्यक्रम लागू करें।
7.3 थर्मल प्रबंधन
हालांकि बिजली की खपत कम है (प्रति LED 52mW), उपकरण को उसके निर्दिष्ट तापमान सीमा के भीतर काम करना सुनिश्चित करना प्रकाश उत्पादन और आयु को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। LED को अन्य गर्मी पैदा करने वाले घटकों के पास रखने से बचें। PCB पर पर्याप्त दूरी कुछ प्राकृतिक संवहन शीतलन की अनुमति देती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTL-R42NM1H229 अपने विशिष्ट क्षेत्र में विशेष लाभ प्रदान करता है:
- Integrated Dual Color:एक कॉम्पैक्ट हाउसिंग में दो अलग-अलग सामान्य संकेतक रंग (पीला और हरा/पीला-हरा) शामिल हैं, जो दो अलग-अलग मोनोक्रोमैटिक एलईडी का उपयोग करने की तुलना में सर्किट बोर्ड स्थान बचाता है।
- Right Angle Design:समकोण आवरण प्रकाश को PCB सतह के समानांतर दिशा में निर्देशित करता है, जो फ्रंट पैनल या साइड-एमिटिंग संकेतक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है, जहाँ देखने की दिशा ऊपर से नहीं बल्कि किनारे से होती है।
- काला आवरण:LED बंद होने पर उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है, जिससे चालू स्थिति अधिक स्पष्ट हो जाती है, विशेष रूप से उज्ज्वल परिवेश प्रकाश स्थितियों में।
- मानक थ्रू-होल पैकेज:Compared to surface-mount devices requiring more precise assembly processes, it offers mechanical robustness and facilitates manual soldering for prototyping or low-volume production.
9. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
Q1: Can I drive this LED with 30mA for extra brightness?
A: नहीं। डीसी फॉरवर्ड करंट की पूर्ण अधिकतम रेटिंग 20mA है। 30mA पर संचालन इस रेटिंग से अधिक है, जो जंक्शन तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि करेगा, प्रकाश क्षय को तेज करेगा और समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है। कृपया हमेशा अनुशंसित कार्य स्थितियों के भीतर रहें।
Q2: फॉरवर्ड वोल्टेज 2.0V (टाइपिकल) से 2.5V (मैक्सिमम) के रूप में सूचीबद्ध है। मुझे अपने करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना के लिए किस मान का उपयोग करना चाहिए?
A: एक मजबूत डिजाइन के लिए, यह सुनिश्चित करने हेतु कि घटक सहनशीलता की उपस्थिति में भी करंट कभी भी अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो, गणना में उपयोग करेंअधिकतम मान VF(2.5V)। यह सुनिश्चित करता है कि भले ही LED का VFअपनी सीमा के निचले सिरे पर हो, वास्तविक धारा आपके लक्षित मान पर या उससे नीचे होगी।
Q3: चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
A:शिखर तरंगदैर्ध्य (λP)यह वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रल पावर आउटपुट सबसे अधिक होता है।प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)यह मानव आँख के रंग बोध (CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम) पर आधारित एक गणना मूल्य है; यह उस शुद्ध मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तरंगदैर्ध्य है जिसका रंग LED के समान दिखाई देता है। λdयह अनुभव किए गए रंग का वर्णन करने के लिए अधिक प्रासंगिक है।
Q4: क्या मैं इस LED को बाहरी इलाके में उपयोग कर सकता हूँ?
A: स्पेसिफिकेशन शीट बताती है कि यह आंतरिक और बाहरी साइनेज के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, यूवी विकिरण, नमी और तापमान में भारी उतार-चढ़ाव के सीधे संपर्क वाले कठोर बाहरी वातावरण के लिए, अतिरिक्त डिज़ाइन विचारों की आवश्यकता होती है, जैसे कि PCB पर ट्रिपल-प्रूफ कोटिंग, सुरक्षात्मक आवरण का उपयोग, और चरम तापमान पर प्रदर्शन का सत्यापन।
10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
परिदृश्य: एक नेटवर्क राउटर के लिए एक दो-स्थिति संकेतक प्रकाश डिजाइन करना।
LTL-R42NM1H229 एक आदर्श विकल्प है। हरा एलईडी "पावर ऑन/सिस्टम सामान्य" का संकेत दे सकता है, जबकि पीला एलईडी "नेटवर्क गतिविधि" या "चेतावनी" का संकेत दे सकता है।
कार्यान्वयन योजना:
1. घटक को PCB पर सामने के पैनल के निकट स्थित करें।
2. दो स्वतंत्र ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन करें, प्रत्येक में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर हो, 5V पावर स्रोत का उपयोग करते हुए 15mA ड्राइव करंट (20mA सीमा से काफी कम) के लिए गणना: R = (5V - 2.5V) / 0.015A ≈ 167Ω (मानक 180Ω या 150Ω रेसिस्टर का उपयोग करें)।
3. हरे LED के एनोड को एक GPIO पिन से कनेक्ट करें, जो "सामान्य" स्थिति में हाई सेट हो।
4. पीले LED के एनोड को दूसरे GPIO पिन से कनेक्ट करें, जो डेटा गतिविधि के साथ टॉगल हो।
5. सुनिश्चित करें कि PCB लेआउट में सोल्डर पैड से लेंस तक 2mm का अंतर बना रहे।
6. असेंबली प्रक्रिया के दौरान, ESD, पिन फॉर्मिंग और सोल्डरिंग दिशानिर्देशों का सख्ती से पालन करें।
इस प्रकार, एक एकल घटक पैकेज का उपयोग करके एक संक्षिप्त, पेशेवर और विश्वसनीय स्थिति संकेत प्रणाली प्राप्त की जा सकती है।
11. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
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 का विशिष्ट रंग (तरंगदैर्ध्य) LED चिप बनाने वाली अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंड अंतराल द्वारा निर्धारित होता है। इस उपकरण में पीला और हरा रंग विभिन्न अर्धचालक सामग्री संरचनाओं का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है (उदाहरण के लिए, पीले के लिए AlInGaP, हरे के लिए InGaN)। चिप के ऊपर लगा विसरित प्लास्टिक लेंस प्रकाश को फैलाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे 100 डिग्री का व्यापक देखने का कोण बनता है।
12. तकनीकी रुझान
इलेक्ट्रॉनिक्स में, थ्रू-होल LED संकेतक अपनी सादगी और स्थायित्व के कारण, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जहां उच्च यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है या मैनुअल असेंबली आम है, प्रमुख बने हुए हैं। हालांकि, उद्योग का समग्र रुझान सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) LED की ओर है, जो छोटे पैकेज आकार, कम प्रोफाइल ऊंचाई और उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली लाइनों के साथ संगतता प्रदान करते हैं, जिससे उच्च मात्रा वाले उत्पादों के निर्माण की लागत कम होती है। इसके अलावा, LED चिप प्रौद्योगिकी में प्रगति लगातार दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) में सुधार कर रही है, जिससे समान चमक कम ड्राइव करंट पर प्राप्त की जा सकती है, जिससे ऊर्जा दक्षता और तापीय प्रदर्शन में वृद्धि होती है। सावधानीपूर्वक करंट नियंत्रण, ताप प्रबंधन और ESD सुरक्षा के सिद्धांत सभी प्रकार के LED पैकेजिंग के लिए महत्वपूर्ण बने हुए हैं।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लाइट फिक्स्चर पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, 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 का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः 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" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke rang ka tone nirdhaarit karna. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो। विद्युत पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में 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 इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने की आवश्यकता है, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले एलईडी के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (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 व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री।
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च तापसहिष्णुता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikaran karein. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system efficiency badhaye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह के संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |