विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
- 3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
- 3.1 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग (HUE)
- 3.2 दीप्त तीव्रता बिनिंग (CAT)
- 3.3 Forward Voltage Binning (REF)
- 4. Performance Curve Analysis
- 4.1 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
- 4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.3 रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.5 विकिरण पैटर्न
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 6.1 Reflow Soldering Parameters
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर संबंधी जानकारी
- 7.1 टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 लेबल स्पष्टीकरण और पार्ट नंबरिंग
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 10.1 Peak Wavelength और Dominant Wavelength में क्या अंतर है?
- 10.2 क्या मैं इस LED को बिना रेसिस्टर के 3.3V सप्लाई से चला सकता हूँ?
- 10.3 उच्च तापमान पर चमकदार तीव्रता क्यों कम हो जाती है?
- 10.4 मैं अपने एप्लिकेशन के लिए सही बिन का चयन कैसे करूं?
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
- 12. संचालन सिद्धांत परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
1. उत्पाद अवलोकन
67-21 श्रृंखला संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए सरफेस-माउंट टॉप व्यू एलईडी के एक परिवार का प्रतिनिधित्व करती है। यह विशिष्ट प्रकार, जिसे पार्ट नंबर प्रत्यय द्वारा चमकीले पीले उत्सर्जन को इंगित करते हुए पहचाना जाता है, एक कॉम्पैक्ट, उद्योग-मानक P-LCC-2 पैकेज में विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करने के लिए इंजीनियर किया गया है। डिवाइस में एक रंगहीन स्पष्ट विंडो के साथ एक सफेद पैकेज बॉडी है, जो इसके व्यापक व्यूइंग एंगल में योगदान देती है और इसे पैनल या डिस्प्ले पर विशिष्ट क्षेत्रों में प्रकाश का मार्गदर्शन करने के लिए लाइट पाइप के साथ उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है।
इस एलईडी का मुख्य लाभ इसके अनुकूलित ऑप्टिकल डिज़ाइन में निहित है। पैकेज के भीतर एक आंतरिक रिफ्लेक्टर प्रकाश युग्मन दक्षता को बढ़ाता है, जिससे चमकदार और समान आउटपुट सुनिश्चित होता है। इसके अलावा, इसकी कम फॉरवर्ड करंट आवश्यकता इसे बैटरी-संचालित या बिजली-संवेदनशील पोर्टेबल उपकरणों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है, जहां ऊर्जा खपत को कम करना महत्वपूर्ण है। डिवाइस लीड-मुक्त (Pb-free) विनिर्माण आवश्यकताओं का पूर्ण अनुपालन करता है और RoHS निर्देशों का पालन करता है, जिससे यह सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके पार डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. Exceeding this voltage in reverse bias can cause junction breakdown.
- Continuous Forward Current (IF): 50 mA. The maximum DC current that can be applied continuously.
- Peak Forward Current (IFP): 120 mA. यह अधिकतम अनुमेय स्पंदित धारा है, जिसे 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल के तहत निर्दिष्ट किया गया है। संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है।
- शक्ति क्षय (Pd): 100 mW. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में क्षय कर सकता है, जिसकी गणना अग्र वोल्टेज (VF) को अग्र धारा (IF) से गुणा करके की जाती है।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) ह्यूमन बॉडी मॉडल (एचबीएम): 2000 V. यह रेटिंग एलईडी की स्टैटिक बिजली के प्रति संवेदनशीलता को दर्शाती है। असेंबली के दौरान उचित ईएसडी हैंडलिंग प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr): -40°C से +85°C. यह परिवेश तापमान सीमा है जिसमें डिवाइस के अपने विद्युत-प्रकाशीय विनिर्देशों को पूरा करने की गारंटी है।
- Storage Temperature (Tstg): -40°C से +90°C.
- सोल्डरिंग तापमान: यह डिवाइस 260°C के पीक तापमान पर 10 सेकंड तक रीफ्लो सोल्डरिंग, या 350°C पर 3 सेकंड तक हैंड सोल्डरिंग का सामना कर सकता है।
2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
ये पैरामीटर 25°C परिवेश तापमान और फॉरवर्ड करंट (IF) of 20 mA, which is the typical operating point.
- Luminous Intensity (IV): न्यूनतम 140 mcd से लेकर अधिकतम 360 mcd तक का दायरा है। विशिष्ट मान इस सीमा के भीतर आता है, और विशिष्ट चमक बिनिंग प्रक्रिया द्वारा निर्धारित की जाती है।
- Viewing Angle (2θ1/2): 120 degrees (typical). This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its maximum value (on-axis). The wide angle is a key feature for applications requiring visibility from off-axis positions.
- Peak Wavelength (λp): 591 nm (typical). वह तरंगदैर्ध्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति वितरण अपने अधिकतम पर होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 588.5 nm से 594.5 nm. यह मानव आँख द्वारा LED के रंग की एकल-तरंगदैर्ध्य धारणा है और रंग बिनिंग के लिए प्राथमिक पैरामीटर है।
- वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ): 15 nm (typical). अधिकतम शक्ति के आधे पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम की चौड़ाई (Full Width at Half Maximum - FWHM).
- Forward Voltage (VF): 1.75 V to 2.35 V at IF=20mA. एलईडी के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप जब यह चालन कर रही होती है। करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए यह रेंज महत्वपूर्ण है।
- Reverse Current (IR): V=5V पर अधिकतम 10 μA.Rजब LED रिवर्स-बायस्ड होती है तो बहुत कम लीकेज करंट होता है.
3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है. 67-21 श्रृंखला त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करती है.
3.1 प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिनिंग (HUE)
यह पीले रंग के सटीक शेड को निर्धारित करता है। बिनों को समूह "B" और कोड D4 और D5 के साथ लेबल किया गया है।
- Bin D4: प्रमुख तरंगदैर्ध्य 588.5 nm से 591.5 nm तक।
- Bin D5: प्रमुख तरंगदैर्ध्य 591.5 nm से 594.5 nm तक।
3.2 दीप्त तीव्रता बिनिंग (CAT)
यह चमक के स्तर को निर्धारित करता है। बिन कोड R2, S1, S2, और T1 द्वारा परिभाषित किए गए हैं।
- Bin R2: 140 mcd से 180 mcd.
- Bin S1: 180 mcd से 225 mcd.
- Bin S2: 225 mcd से 285 mcd.
- Bin T1: 285 mcd से 360 mcd.
3.3 Forward Voltage Binning (REF)
यह समान विद्युत विशेषताओं वाले एलईडी को समूहित करता है, जो बिजली आपूर्ति डिजाइन को सरल बना सकता है। बिन को समूह "B" और कोड 0, 1, और 2 से लेबल किया गया है।
- Bin 0: VF 1.75 V से 1.95 V तक।
- Bin 1: VF 1.95 V से 2.15 V तक।
- Bin 2: VF 2.15 V से 2.35 V तक।
4. Performance Curve Analysis
The datasheet provides several characteristic curves that are essential for understanding the LED's behavior under different conditions.
4.1 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
यह वक्र दर्शाता है कि एलईडी का प्रकाश उत्पादन परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटता है। अधिकतम कार्यशील तापमान +85°C पर, सापेक्ष दीप्त तीव्रता 25°C की तुलना में काफी कम होती है। इस थर्मल डिरेटिंग को उन डिज़ाइनों में ध्यान में रखा जाना चाहिए जहाँ उच्च परिवेश तापमान की अपेक्षा हो, जैसे कि ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में या ऊष्मा उत्पन्न करने वाले घटकों के निकट।
4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
I-V कर्व गैर-रैखिक है, जो एक डायोड की विशिष्ट विशेषता है। यह एलईडी से प्रवाहित धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर चुनने या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर डिजाइन करने के लिए यह कर्व आवश्यक है। इस डिवाइस के लिए कर्व का "नी" (घुटना), जहां चालन शुरू होता है, लगभग 1.6V से 1.8V के आसपास है।
4.3 रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
यह कर्व प्रदर्शित करता है कि प्रकाश उत्पादन फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ता है, लेकिन पूरी तरह से रैखिक तरीके से नहीं, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर। यह Absolute Maximum Ratings के भीतर कार्य करने के महत्व को भी उजागर करता है; एलईडी को उसके निर्दिष्ट करंट से अधिक पर चलाने से चमक में आनुपातिक वृद्धि नहीं होगी और अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी, जिससे जीवनकाल कम हो जाएगा।
4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
स्पेक्ट्रल ग्राफ 591 nm के आसपास केंद्रित एक एकल, प्रमुख शिखर दिखाता है, जो शानदार पीले रंग की पुष्टि करता है। संकीर्ण बैंडविड्थ अच्छी रंग शुद्धता को इंगित करता है। गहरे लाल या हरे क्षेत्रों में उत्सर्जन न्यूनतम है, जो शुद्ध पीले संकेतक के लिए वांछनीय है।
4.5 विकिरण पैटर्न
ध्रुवीय आरेख दृश्यात्मक रूप से 120° के व्यापक दृश्य कोण की पुष्टि करता है। तीव्रता वितरण लगभग लैम्बर्टियन (कोसाइन-जैसा) है, जिसका अर्थ है कि यह सीधे देखने पर सबसे चमकीला होता है और दृश्य शंकु के किनारों की ओर धीरे-धीरे कम हो जाता है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 पैकेज आयाम
LED को P-LCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) पैकेज में रखा गया है। मुख्य आयामों में लगभग 3.2mm x 2.8mm का बॉडी आकार और 1.9mm की ऊंचाई शामिल है। पैकेज में सतह माउंटिंग के लिए दो गल-विंग लीड हैं। कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर एक खांचे या हरे रंग के निशान से पहचाना जाता है। PCB फुटप्रिंट डिजाइन के लिए डेटाशीट में ±0.1mm सहनशीलता वाले विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
Correct polarity is critical for operation. The package incorporates visual markers. The cathode (-) lead is often indicated by a green dot or a small notch on the package body. Designers must cross-reference the package drawing with the recommended PCB footprint to ensure the anode and cathode pads are correctly oriented.
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 Reflow Soldering Parameters
यह डिवाइस वेपर-फेज और इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ संगत है। अनुशंसित प्रोफाइल का शिखर तापमान 260°C है, जिसे 10 सेकंड से अधिक समय तक नहीं पार करना चाहिए। यह लीड-फ्री (SnAgCu) सोल्डर पेस्ट के लिए एक मानक प्रोफाइल है। पैकेज पर तापीय प्रतिबल को कम करने के लिए प्रीहीटिंग और कूलिंग दरों को नियंत्रित किया जाना चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रत्येक लीड के साथ संपर्क का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। LED डाई को अत्यधिक गर्मी से बचाने के लिए जोड़ और पैकेज बॉडी के बीच लीड पर हीट सिंक का उपयोग किया जा सकता है।
6.3 भंडारण की शर्तें
एलईडी को नमी अवशोषण को रोकने के लिए डिसिकेंट के साथ नमी-प्रतिरोधी बैरियर बैग में पैक किया जाता है, जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकता है। एक बार सील बैग खोलने के बाद, घटकों को एक निर्दिष्ट समय सीमा (आमतौर पर कारखाने की स्थितियों में 168 घंटे) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए या नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) विनिर्देश के अनुसार पुनः बेक किया जाना चाहिए, जो निर्माता से प्राप्त किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर संबंधी जानकारी
7.1 टेप और रील विनिर्देश
घटक 8mm चौड़ी उभरी हुई वाहक टेप पर आपूर्ति किए जाते हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए वाहक टेप पॉकेट्स और रील के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।
7.2 लेबल स्पष्टीकरण और पार्ट नंबरिंग
रील लेबल में ट्रेसबिलिटी और सही असेंबली के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:
- CAT: द ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड (उदाहरण के लिए, S1, T1).
- HUE: प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन कोड (उदाहरणार्थ, D4, D5).
- REF: फॉरवर्ड वोल्टेज बिन कोड (उदाहरण: 0, 1, 2).
- ट्रैकिंग के लिए पार्ट नंबर (PN), कस्टमर पार्ट नंबर (CPN), मात्रा (QTY), और लॉट नंबर.
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- Automotive Electronics: डैशबोर्ड उपकरणों, स्विचों और नियंत्रण पैनलों के लिए बैकलाइटिंग। व्यापक देखने का कोण और तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में विश्वसनीयता इसे इस मांगलिक वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है।
- दूरसंचार उपकरण: फोन, फैक्स मशीनों और नेटवर्किंग हार्डवेयर में स्थिति संकेतक और कीपैड बैकलाइटिंग।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: पोर्टेबल उपकरणों, घरेलू उपकरणों और ऑडियो/वीडियो उपकरणों में पावर संकेतक, बटन प्रकाश और स्थिति प्रकाश।
- General Panel Indicators: कोई भी अनुप्रयोग जिसमें एक चमकदार, विश्वसनीय और कॉम्पैक्ट स्थिति संकेतक की आवश्यकता हो।
8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- करंट लिमिटिंग: फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए हमेशा एक सीरीज़ रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें। R = (V का उपयोग करके रेसिस्टर वैल्यू की गणना करेंआपूर्ति - VF) / IF. Use the maximum VF डेटाशीट से यह सुनिश्चित करने के लिए कि भाग-से-भाग भिन्नता के साथ भी धारा सीमा से अधिक न हो।
- थर्मल प्रबंधन: जबकि शक्ति क्षय कम है, थर्मल पैड (यदि मौजूद हो) के नीचे पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें ताकि गर्मी दूर हो सके, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान अनुप्रयोगों में या उच्च धाराओं पर चलाते समय।
- लाइट पाइप कपलिंग: लाइट पाइप अनुप्रयोगों के लिए, एलईडी को लाइट पाइप के प्रवेश द्वार के यथासंभव निकट स्थित करें। चौड़ा व्यूइंग एंगल अधिक प्रकाश एकत्र करने में सहायता करता है, लेकिन दक्षता को अधिकतम करने और आउटपुट पर समान प्रकाश प्राप्त करने के लिए सटीक संरेखण अभी भी महत्वपूर्ण है।
- ESD Protection: यदि एलईडी उपयोगकर्ताओं के लिए सीधे पहुंच योग्य है (जैसे, फ्रंट पैनल पर), तो इनपुट लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान, मानक ESD सावधानियों का पालन करें।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदन
67-21 श्रृंखला SMD संकेतक एलईडी के बाजार में स्वयं को कई प्रमुख विशेषताओं के माध्यम से अलग करती है। पुराने, छोटे पैकेजों (जैसे 0402 या 0603) की तुलना में, इसके बड़े डाई और अनुकूलित आंतरिक परावर्तक के कारण यह काफी अधिक प्रकाश उत्पादन और बहुत व्यापक दृश्य कोण प्रदान करती है। अन्य P-LCC-2 पैकेजों के विरुद्ध, एक चमकीले पीले रंग (उच्च दक्षता के लिए AlGaInP सामग्री पर आधारित), स्थिरता के लिए सुस्पष्ट बिनिंग संरचना, और रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए मजबूत विशिष्टताओं का इसका विशिष्ट संयोजन इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक विश्वसनीय विकल्प बनाता है। इसकी कम फॉरवर्ड वोल्टेज आवश्यकता बैटरी-संचालित डिजाइनों में एक स्पष्ट लाभ भी है, क्योंकि यह बिजली स्रोत से आवश्यक वोल्टेज हेडरूम को कम करती है, संभावित रूप से बैटरी जीवन को बढ़ाती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
10.1 Peak Wavelength और Dominant Wavelength में क्या अंतर है?
Peak Wavelength (λp) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहां LED सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करता है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) एक गणना किया गया मान है जो मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो मानव आँख को समान रंग का प्रतीत होगा। प्रमुख तरंगदैर्ध्य रंग धारणा के लिए अधिक प्रासंगिक है और बिनिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
10.2 क्या मैं इस LED को बिना रेसिस्टर के 3.3V सप्लाई से चला सकता हूँ?
नहीं, यह अनुशंसित नहीं है और संभवतः LED को नष्ट कर देगा। LED एक करंट-चालित उपकरण है। करंट-सीमित करने वाले तंत्र (एक रोकनेवाला या सक्रिय ड्राइवर) के बिना, इसे सीधे 3.3V जैसे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने पर अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जो 50mA की अधिकतम रेटिंग से कहीं अधिक होगा, जिससे तत्काल अत्यधिक गर्मी और विफलता हो जाएगी।
10.3 उच्च तापमान पर चमकदार तीव्रता क्यों कम हो जाती है?
यह अर्धचालक प्रकाश स्रोतों की एक मौलिक विशेषता है। तापमान बढ़ने पर, अर्धचालक सामग्री के भीतर गैर-विकिरण पुनर्संयोजन प्रक्रियाएं अधिक प्रभावी हो जाती हैं, जिससे आंतरिक क्वांटम दक्षता (प्रति इलेक्ट्रॉन उत्पन्न फोटॉनों की संख्या) कम हो जाती है। इसके परिणामस्वरूप समान ड्राइव करंट के लिए प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है।
10.4 मैं अपने एप्लिकेशन के लिए सही बिन का चयन कैसे करूं?
चयन आपकी आवश्यकताओं पर निर्भर करता है:
- रंग स्थिरता के लिए एक उत्पाद में कई एलईडी के लिए, एक सख्त HUE बिन निर्दिष्ट करें (उदाहरण के लिए, केवल D4)।
- चमक की एकरूपता के लिए, एक सख्त CAT बिन निर्दिष्ट करें (उदाहरण के लिए, उच्चतम चमक के लिए केवल T1)।
- सरलीकृत बिजली आपूर्ति डिजाइन के लिए कॉन्स्टेंट-वोल्टेज सिस्टम्स में, एक सख्त REF बिन (जैसे, केवल बिन 1) निर्दिष्ट करने से अधिक पूर्वानुमेय करंट ड्रॉ सुनिश्चित होता है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
Scenario: एक पोर्टेबल मेडिकल डिवाइस के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर डिजाइन करना। इंडिकेटर विभिन्न प्रकाश स्थितियों में स्पष्ट रूप से दिखाई देना चाहिए, बैटरी लाइफ को अधिकतम करने के लिए न्यूनतम बिजली की खपत करनी चाहिए, और कीटाणुनाशकों के साथ आकस्मिक सफाई को सहन करने में सक्षम होना चाहिए।
Implementation: 67-21 brilliant yellow LED का चयन किया गया है। एक लाइट पाइप को LED से प्रकाश को चैनल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो मुख्य PCB पर लगा हुआ है, डिवाइस के सीलबंद फ्रंट पैनल पर एक छोटी खिड़की तक। यह LED को भौतिक संपर्क और तरल पदार्थों से बचाता है। ड्राइव सर्किट एक माइक्रोकंट्रोलर से एक GPIO पिन, 3.3V रेल से जुड़े एक 100Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग (3.3V - 2.0V)/100Ω = 13mA का फॉरवर्ड करंट होता है, जो सुरक्षित ऑपरेटिंग क्षेत्र के भीतर है। यह पर्याप्त चमक प्रदान करता है जबकि बिजली की खपत को कम करता है। LED के व्यापक व्यूइंग एंगल से यह सुनिश्चित होता है कि लाइट पाइप कुशलतापूर्वक भर जाता है, जिससे पैनल पर एक समान चमक मिलती है।
12. संचालन सिद्धांत परिचय
यह LED एक एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है। जब डायोड के टर्न-ऑन थ्रेशोल्ड से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन n-टाइप क्षेत्र से और होल्स p-टाइप क्षेत्र से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये चार्ज कैरियर्स पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना सेमीकंडक्टर की बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है। brilliant yellow के लिए, बैंडगैप लगभग 2.1 eV (तरंगदैर्ध्य ~590 nm) ऊर्जा वाले फोटॉन से मेल खाती है। उत्पन्न प्रकाश फिर चिप के शीर्ष के माध्यम से निकाला जाता है, जिसे P-LCC-2 पैकेज के आंतरिक रिफ्लेक्टर और स्पष्ट एपॉक्सी लेंस द्वारा आकार दिया और निर्देशित किया जाता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
67-21 श्रृंखला जैसे एसएमडी संकेतक एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति उच्च दक्षता (प्रति मिलीएम्पियर करंट अधिक प्रकाश उत्पादन) की ओर है, जो या तो चमकीले संकेतक या कम बिजली की खपत की अनुमति देती है। वेफर से वेफर तक बेहतर रंग स्थिरता और कड़े बिनिंग के लिए भी एक प्रयास है। पैकेजिंग प्रौद्योगिकी का विकास जारी है, जिसमें भविष्य के संभावित विकासों में स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए और भी पतले प्रोफाइल और उच्च ड्राइव करंट पर गर्मी को बेहतर ढंग से प्रबंधित करने के लिए उच्च तापीय चालकता वाली सामग्रियां शामिल हैं। इसके अलावा, ऑनबोर्ड नियंत्रण के साथ एकीकरण, जैसे कि एक ही पैकेज के भीतर PWM डिमिंग या रंग अनुक्रम के लिए एक छोटा IC होना, व्यापक एलईडी बाजार में एक बढ़ती प्रवृत्ति है, हालांकि यह मानक एकल-रंग संकेतकों की तुलना में बहु-रंग या एड्रेस करने योग्य एलईडी के लिए अधिक प्रासंगिक हो सकता है।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च 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 गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडी। | 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, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | Wavelength corresponding to color of colored LEDs. | Determines hue of red, yellow, green monochrome LEDs. |
| स्पेक्ट्रल वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | 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 | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | एलईडी 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 "service life" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारणा को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के 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 | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| चिप स्ट्रक्चर | 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 परिवर्तित करता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर ऑप्टिकल 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 | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | Ensures uniform brightness in same batch. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन 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। | Market access requirement internationally. |
| ENERGY STAR / DLC | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |