सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 दीप्ति तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.4 तापमान निर्भरता
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
- 6.1 पिन फॉर्मिंग
- 6.2 वेल्डिंग प्रक्रिया
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 अपेक्षित उपयोग और सीमाएँ
- 8.2 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
- 8.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
- 9. भंडारण एवं प्रसंस्करण
- 10. तकनीकी तुलना एवं विचार
- 10.1 सामग्री प्रौद्योगिकी: AlInGaP
- 10.2 थ्रू-होल बनाम सरफेस माउंट
- 11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी विनिर्देशों पर आधारित)
- 12. डिज़ाइन केस स्टडी
- 13. कार्य सिद्धांत
- 14. तकनीकी रुझान
- LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
- 1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTL403FDBK एक थ्रू-होल माउंटेड LED संकेतक है, जो सामान्य संकेतन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह नारंगी प्रकाश उत्पादन के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। यह उपकरण अपनी ठोस-अवस्था विश्वसनीयता, लंबे परिचालन जीवन और एकीकृत सर्किट ड्राइव स्तरों के साथ संगतता की विशेषताओं के लिए जाना जाता है, जो इसे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्तर संकेतक या स्थिति प्रकाश के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।
यह उत्पाद एक लीड-मुक्त (Pb) घटक है और RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है। इसकी प्राथमिक पैकेजिंग मानक 5mm गोल, वाटर क्लियर लेंस प्रारूप में है, जो एक विस्तृत देखने का कोण प्रदान करती है और कई दिशाओं से स्पष्ट रूप से दिखाई देती है।
1.1 मुख्य लाभ
- पर्यावरण अनुपालन:लीड-मुक्त और RoHS-अनुपालन संरचना।
- उच्च विश्वसनीयता:ठोस अवस्था डिज़ाइन लंबे कार्य जीवन और स्थायित्व सुनिश्चित करता है।
- आसान एकीकरण:मानक IC लॉजिक स्तरों के साथ संगतता, सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाती है।
- प्रकाशीय प्रदर्शन:पारदर्शी लेंस अच्छा प्रकाश उत्पादन और स्पष्ट देखने का कोण प्रदान करता है।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- शक्ति अपव्यय (PD):अधिकतम 72 mW। यह वह कुल शक्ति है जिसे डिवाइस सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- शिखर अग्र धारा (IFP):अधिकतम 60 mA, स्पंद स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 ms स्पंद चौड़ाई)।
- DC अग्र धारा (IF):अधिकतम 20 mA निरंतर धारा।
- संचालन तापमान सीमा (TA):-40°C से +85°C। यह डिवाइस औद्योगिक तापमान वातावरण के लिए उपयुक्त है।
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-40°C से +100°C।
- पिन सोल्डरिंग तापमान:260°C पर 5 सेकंड के लिए, मापन बिंदु LED बॉडी से 2.0 mm की दूरी पर।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ये पैरामीटर परिवेश तापमान (TA) 25°C और अग्र धारा (IF) 10 mA की शर्तों पर निर्दिष्ट हैं।
- चमकदार तीव्रता (Iv):50 mcd (न्यूनतम), 140 mcd (विशिष्ट), 240 mcd (अधिकतम)। यह LED की अनुभूत चमक है। गारंटीकृत मान में ±15% सहनशीलता शामिल है।
- देखने का कोण (2θ1/2):40 डिग्री (विशिष्ट)। यह वह पूर्ण कोण है जब चमकदार तीव्रता इसके अक्षीय (केंद्रीय अक्ष) मान की आधी हो जाती है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):611 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ वर्णक्रमीय आउटपुट सबसे मजबूत होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):598.0 nm (न्यूनतम), 605.0 nm (विशिष्ट), 613.5 nm (अधिकतम)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के अनुभूत रंग को परिभाषित करती है, जो CIE क्रोमैटिसिटी आरेख से प्राप्त होती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):17 nm (typical). यह उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):1.9 V (न्यूनतम), 2.4 V (typical). निर्दिष्ट फॉरवर्ड करंट प्रवाहित होने पर LED के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप।
- रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर, अधिकतम 100 μA। यह डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं है; यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
अनुप्रयोगों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LED को प्रमुख प्रकाशिक पैरामीटर्स के आधार पर बिन किया जाता है। बिनिंग सहनशीलता प्रत्येक बिन की सीमा मानों पर लागू होती है।
3.1 दीप्ति तीव्रता ग्रेडिंग
इकाई: mcd @ 10mA। प्रत्येक ग्रेड की सीमांत सहनशीलता: ±15%।
- CD ग्रेड:न्यूनतम 50 mcd, अधिकतम 85 mcd।
- EF ग्रेड:न्यूनतम 85 mcd, अधिकतम 140 mcd।
- GH ग्रेड:न्यूनतम 140 mcd, अधिकतम 240 mcd।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
इकाई: nm @ 10mA। प्रत्येक ग्रेड की सीमांत सहनशीलता: ±1 nm।
- H22 ग्रेड:598.0 nm से 600.0 nm।
- H23 ग्रेड:600.0 nm से 603.0 nm।
- H24 ग्रेड:603.0 nm से 606.5 nm।
- H25 बिन:606.5 nm से 610.0 nm.
- H26 बिन:610.0 nm से 613.5 nm.
यह बिनिंग डिजाइनरों को बहुत विशिष्ट क्रोमैटिसिटी पॉइंट वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है, जो रंग मिलान या विशिष्ट सौंदर्य आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का उल्लेख किया गया है, जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि विशिष्ट चार्ट पाठ में पुन: प्रस्तुत नहीं किए गए हैं, लेकिन उनके निहितार्थ का विश्लेषण निम्नानुसार है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)
I-V विशेषता गैर-रैखिक है, जो डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। 10mA पर निर्दिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2.4V एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर है। करंट बढ़ने के साथ, सेमीकंडक्टर और लीड के श्रृंखला प्रतिरोध के कारण, VFथोड़ा बढ़ जाता है। ड्राइव सर्किट में करंट-सीमित रोकनेवाला डिजाइन करने के लिए यह कर्व महत्वपूर्ण है।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
एक सीमा के भीतर, ल्यूमिनस इंटेंसिटी लगभग फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होती है। पूर्ण अधिकतम डीसी करंट (20mA) से अधिक पर काम करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इससे त्वरित उम्र बढ़ना, जीवनकाल कम होना और संभावित विनाशकारी विफलता हो सकती है। अत्यधिक उच्च करंट पर, थर्मल प्रभावों के कारण यह संबंध उप-रैखिक हो सकता है।
4.3 स्पेक्ट्रम वितरण
स्पेक्ट्रल आउटपुट कर्व 611 nm (नारंगी) के आसपास चरम दिखाता है, जिसकी विशिष्ट आधी चौड़ाई 17 nm है। बिनिंग के लिए उपयोग की जाने वाली प्रमुख तरंगदैर्ध्य इस स्पेक्ट्रम से गणना की जाती है ताकि रंग बिंदु को परिभाषित किया जा सके। संकीर्ण बैंडविड्थ AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशेषता है, जो अच्छा रंग संतृप्ति प्रदान करती है।
4.4 तापमान निर्भरता
LED प्रदर्शन तापमान के प्रति संवेदनशील है। आम तौर पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है (तापमान बढ़ने के साथ घटता है), जबकि चमक तीव्रता जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। निर्दिष्ट तापमान सीमा के भीतर काम करना प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग सूचना
5.1 पैकेज आयाम
यह उपकरण एक मानक 5mm गोलाकार थ्रू-होल LED है। प्रमुख आयामी विवरण में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (इंच केवल संदर्भ के लिए हैं)।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25mm (±0.010") है।
- फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूज़न 1.0mm (0.04") है।
- पिन पिच उस बिंदु पर मापी जाती है जहां पिन पैकेज बॉडी से बाहर निकलती है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
थ्रू-होल एलईडी के लिए, कैथोड आमतौर पर लेंस के किनारे पर एक फ्लैट स्पॉट या छोटे पिन द्वारा पहचाना जाता है। विशिष्ट पोलैरिटी चिह्नों के लिए इस मॉडल की विशिष्टता शीट देखें। सही पोलैरिटी संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग एवं असेंबली मार्गदर्शिका
6.1 पिन फॉर्मिंग
- मोड़ LED लेंस बेस से कम से कम 3mm दूरी के बिंदु पर किया जाना चाहिए।
- मोड़ प्रक्रिया के दौरान लीड फ्रेम के बेस को फुलक्रम के रूप में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
- लीड फॉर्मिंग सामान्य कमरे के तापमान पर की जानी चाहिए, और在वेल्डिंग प्रक्रिया से पहले पूरी की जानी चाहिए।
- PCB असेंबली प्रक्रिया के दौरान, LED पैकेज पर अत्यधिक यांत्रिक तनाव डालने से बचने के लिए आवश्यक न्यूनतम प्रेशर बल का उपयोग करें।
6.2 वेल्डिंग प्रक्रिया
- लेंस बेस और सोल्डर पॉइंट के बीच कम से कम 2 मिमी का न्यूनतम अंतर बनाए रखना चाहिए।
- लेंस को सोल्डर में डुबोने से बचना चाहिए।
- जब LED वेल्डिंग के कारण उच्च तापमान पर हो, तो पिन पर कोई बाहरी तनाव नहीं लगाना चाहिए।
अनुशंसित वेल्डिंग शर्तें:
- सोल्डरिंग आयरन:अधिकतम तापमान 350°C, अधिकतम समय 3 सेकंड (केवल एक बार)।
- वेव सोल्डरिंग:
- प्रीहीटिंग: अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड।
- सोल्डर वेव: अधिकतम 260°C, अधिकतम 5 सेकंड।
महत्वपूर्ण सूचना:इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग इस प्रकार के थ्रू-होल एलईडी लैंप के लिए उपयुक्त नहीं है। अत्यधिक तापमान या समय से लेंस विरूपण या उपकरण विफलता हो सकती है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 पैकेजिंग विनिर्देश
बैच प्रोसेसिंग के लिए LED को मल्टी-लेयर पैकेजिंग में रखा जाता है:
- आंतरिक पैकेजिंग बैग:प्रति बैग 1000, 500, 200 या 100 टुकड़े।
- आंतरिक बॉक्स:प्रति आंतरिक बॉक्स 10 पैकेजिंग बैग, कुल 10,000 टुकड़े।
- बाहरी कार्टन:प्रत्येक बाहरी बॉक्स में 8 आंतरिक बक्से, कुल 80,000 टुकड़े।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 अपेक्षित उपयोग और सीमाएँ
यह LED सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है, जिसमें कार्यालय उपकरण, संचार उपकरण और घरेलू उपकरण शामिल हैं। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है जिनमें अत्यधिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से वे स्थितियाँ जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (उदाहरण के लिए, विमानन, चिकित्सा प्रणाली, महत्वपूर्ण सुरक्षा उपकरण)। ऐसे उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए आपूर्तिकर्ता से परामर्श करने की आवश्यकता है।
8.2 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
LED एक करंट-चालित डिवाइस है। एक समान चमक सुनिश्चित करने के लिए जब कई LED समानांतर में जुड़े हों,दृढ़ता से सुझाव दिया जाता हैप्रत्येक एलईडी के साथ एक स्वतंत्र करंट-सीमित रोकनेवाला श्रृंखला में जोड़ें (सर्किट मॉडल A)।
स्वतंत्र प्रतिरोधक के बिना सीधे एलईडी को समानांतर (सर्किट मॉडल बी) में न जोड़ें। विभिन्न एलईडी के बीच फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) विशेषताओं में मामूली अंतर महत्वपूर्ण धारा असंतुलन का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप असमान चमक और कुछ उपकरणों में अत्यधिक धारा प्रवाह की संभावना हो सकती है।
श्रृंखला प्रतिरोध मान (Rs) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: Rs= (Vपावर सप्लाई- VF) / मैंF, जिसमें VFLED फॉरवर्ड वोल्टेज है (डिज़ाइन मार्जिन के लिए टाइपिकल या मैक्सिमम मान का उपयोग करें), IFआवश्यक फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए, 10mA)।
8.3 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा
LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से क्षतिग्रस्त होने के प्रति संवेदनशील हैं। अनुशंसित सावधानियों में शामिल हैं:
- संचालन के दौरान कंडक्टिव रिस्ट स्ट्रैप या एंटीस्टैटिक दस्ताने पहनें।
- सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण, कार्य स्टेशन और भंडारण रैक उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।
- प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थिर विद्युत आवेश को निष्प्रभावी करने के लिए आयन जनरेटर का उपयोग करें।
9. भंडारण एवं प्रसंस्करण
- भंडारण वातावरण:30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए।
- शेल्फ जीवन:मूल पैकेजिंग से निकाले गए LED को तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए।
- दीर्घकालिक भंडारण:यदि मूल पैकेजिंग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण आवश्यक हो, तो डिवाइस को डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन पर्ज वाले डिसिकेटर में संग्रहीत करें।
- सफाई:यदि आवश्यक हो, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल आधारित विलायकों से सफाई करें।
10. तकनीकी तुलना एवं विचार
10.1 सामग्री प्रौद्योगिकी: AlInGaP
सक्रिय अर्धचालक सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) के उपयोग से नारंगी, लाल और पीले एलईडी को लाभ मिलता है। पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP आमतौर पर उच्च दीप्तिमान दक्षता, बेहतर तापमान स्थिरता और लंबे कार्य जीवन प्रदान करता है। 611 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य और संकीर्ण वर्णक्रमीय चौड़ाई इस सामग्री प्रणाली का प्रत्यक्ष परिणाम है।
10.2 थ्रू-होल बनाम सरफेस माउंट
यह एक थ्रू-होल डिवाइस है, जिसका अर्थ है कि इसे पीसीबी के धातुकृत थ्रू-होल में डालने और दूसरी तरफ सोल्डर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह तकनीक उच्च यांत्रिक शक्ति प्रदान करती है और आमतौर पर प्रोटोटाइपिंग, शैक्षिक किट या ऐसे अनुप्रयोगों के लिए पसंद की जाती है जहाँ मैन्युअल असेंबली या मरम्मत की अपेक्षा होती है। उच्च मात्रा वाली स्वचालित विनिर्माण में, इसे सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग द्वारा तेजी से प्रतिस्थापित किया जा रहा है, क्योंकि एसएमडी का आकार छोटा और ऊंचाई कम होती है।
11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी विनिर्देशों पर आधारित)
Q1: क्या मैं इस LED को लगातार 20mA पर चला सकता हूँ?
A1: हाँ, 20mA पूर्ण अधिकतम DC अग्र धारा रेटिंग है। विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, इस मान को डीरेट करना सामान्य अभ्यास है। 10mA के विशिष्ट परीक्षण स्थिति या थोड़ा अधिक (जैसे 15-18mA) पर चलाने से जीवनकाल बढ़ेगा और स्थिरता में सुधार होगा।
Q2: प्रकाश तीव्रता ग्रेडिंग सीमा में ±15% सहनशीलता क्यों है?
A2: यह माप प्रणाली में भिन्नता को ध्यान में रखने और ग्रेडिंग प्रक्रिया को व्यावहारिक रूप से संभव बनाने के लिए है। इसका मतलब है कि "EF" ग्रेड (85-140 mcd) के रूप में चिह्नित एक LED, सहनशीलता सीमा के तहत वास्तव में 72.25 mcd जितनी कम या 161 mcd जितनी अधिक मापी जा सकती है। डिजाइनरों को अपने प्रकाशीय डिजाइन में इस वितरण पर विचार करना चाहिए।
Q3: अगर मैं LED बॉडी के बहुत करीब सोल्डर करता हूँ तो क्या होगा?
A3: पिन के माध्यम से संचालित अत्यधिक ऊष्मा आंतरिक बॉन्डिंग तार को नुकसान पहुंचा सकती है, सेमीकंडक्टर चिप को क्षीण कर सकती है या प्लास्टिक लेंस को पिघला/विकृत कर सकती है। इससे तत्काल विफलता या LED के जीवनकाल में महत्वपूर्ण कमी आ सकती है। कम से कम 2mm का अंतर बनाए रखना सुनिश्चित करें।
Q4: क्या मैं इसे बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए उपयोग कर सकता हूँ?
A4: हाँ, इसका 10mA पर विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 2.4V है, यह 3V बटन सेल (जैसे CR2032) या श्रृंखला में जुड़ी दो AA/AAA बैटरियों (3V) के साथ काम करने के लिए उपयुक्त है। उच्च बैटरी वोल्टेज से धारा को सीमित करने के लिए एक रोकनेवाला को श्रृंखला में अवश्य जोड़ा जाना चाहिए।
12. डिज़ाइन केस स्टडी
परिदृश्य:5V DC पावर रेल द्वारा संचालित एक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद के लिए चार नारंगी स्टेटस संकेतक लैंप वाला एक डैशबोर्ड डिज़ाइन करें।
डिज़ाइन चरण:
- धारा चयन:15mA की फॉरवर्ड धारा (IF), ताकि चमक और आयु के बीच एक अच्छा संतुलन प्राप्त किया जा सके, जो 20mA के अधिकतम मान से काफी कम है।
- वोल्टेज संदर्भ:एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, डेटाशीट में दिए गए अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) का उपयोग करें। हालांकि विशिष्ट मान 2.4V है, लेकिन 2.6V जैसे मान का उपयोग करने से मार्जिन मिलता है।
- प्रतिरोध गणना: Rs= (Vपावर सप्लाई- VF) / मैंF= (5V - 2.6V) / 0.015A = 160 ओम। निकटतम मानक E24 मान 160Ω या 150Ω है।
- प्रतिरोधक रेटेड शक्ति: PR= IF2* Rs= (0.015)2* 160 = 0.036W। मानक 1/8W (0.125W) या 1/10W प्रतिरोधक पर्याप्त से अधिक है।
- सर्किट लेआउट:5V पावर रेल से जुड़ने के लिए चार स्वतंत्र सर्किट (LED + 160Ω प्रतिरोधक) समानांतर में उपयोग करें। चार LED को एक साझा प्रतिरोधक से न जोड़ें।
- PCB लेआउट:确保LED安装孔保持3mm的引脚弯曲距离,并且PCB上的焊盘位置距离LED本体轮廓>2mm。
13. कार्य सिद्धांत
एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) एक अर्धचालक p-n जंक्शन उपकरण है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं, जहां वे पुनर्संयोजन करते हैं। इस विशिष्ट AlInGaP LED में, इस इलेक्ट्रॉन-होल पुनर्संयोजन प्रक्रिया के दौरान मुक्त ऊर्जा मुख्य रूप से फोटॉन (प्रकाश) के रूप में होती है, जिसकी ऊर्जा दृश्यमान स्पेक्ट्रम के नारंगी भाग (लगभग 611 nm तरंगदैर्ध्य) से मेल खाती है। एक स्पष्ट एपॉक्सी लेंस का उपयोग अर्धचालक चिप की सुरक्षा, प्रकाश आउटपुट बीम को आकार देने और सामग्री की प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाने के लिए किया जाता है।
14. तकनीकी रुझान
LED पैकेजिंग का समग्र रुझान छोटे फॉर्म फैक्टर और स्वचालित असेंबली के लिए सतह माउंट तकनीक (SMD) की ओर है। हालांकि, थ्रू-होल LED जैसे 5mm गोल पैकेज शौकिया बाजार, शैक्षिक उद्देश्यों, पुराने उत्पाद समर्थन और उच्च यांत्रिक बंधन शक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में प्रासंगिक बने हुए हैं। AlInGaP और संबंधित III-V अर्धचालक सामग्रियों में प्रगति दक्षता (लुमेन प्रति वाट) और विश्वसनीयता की सीमाओं को लगातार आगे बढ़ा रही है। इसके अलावा, एकल अर्धचालक सामग्री से व्यापक रंग सीमा प्राप्त करने के लिए फॉस्फर रूपांतरण तकनीक का विकास जारी है, लेकिन मोनोक्रोमैटिक नारंगी LED के लिए, सीधे उत्सर्जक AlInGaP प्रमुख और सबसे कुशल तकनीक बनी हुई है।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| दृश्य कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (Kelvin), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा दिखाने की क्षमता, Ra≥80 बेहतर है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| कलर टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, स्टेप संख्या जितनी कम होगी रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | एक ही बैच के लाइटिंग फिक्स्चर के रंगों में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी देता है। |
| डॉमिनेंट वेवलेंथ (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 nirdharit karta hai. |
| Spectral Distribution | Wavelength vs. Intensity curve | LED dwara utsarit prakash ki vibhinn tarang lambaiyon par prakaash ki tivrata ke vitaran ko dikhata hai. | रंग प्रतिपादन और 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। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | वह करंट मान जो LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक है। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन चाहिए, नहीं तो जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपाय करने 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 कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से लुमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| लुमेन 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 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। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| तापीय वृद्धावस्था (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC ताप प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग विवरण | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदन श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | 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 की 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 | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करता है कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश के लिए पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में प्रयुक्त, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |