सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंड
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics (Ta = 25°C)
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली
- 3.1 Luminous Intensity Binning
- 3.2 Dominant Wavelength Binning
- 3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता और अग्र धारा संबंध
- 4.2 प्रकाश तीव्रता और परिवेश तापमान के बीच संबंध
- 4.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
- 4.4 स्पेक्ट्रल वितरण
- 4.5 रेडिएशन पैटर्न डायग्राम
- 4.6 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.2 मैन्युअल वेल्डिंग
- 6.3 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
- 7. पैकेजिंग और आदेश जानकारी
- 7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 लेबल विवरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 9. विश्वसनीयता एवं गुणवत्ता आश्वासन
- 10. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
- 11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 11.1 अनुशंसित कार्यशील धारा क्या है?
- 11.2 लेबल पर बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
- 11.3 क्या इस LED को करंट लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना चलाया जा सकता है?
- 11.4 क्या यह LED बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
- 12. वास्तविक डिज़ाइन केस स्टडी
- 13. कार्य सिद्धांत
- 14. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ P-LCC-2 पैकेज में एक सरफेस माउंट टॉप-व्यू एलईडी की विस्तृत विनिर्देशों का वर्णन करता है। यह डिवाइस सफ़ेद पैकेज बॉडी और रंगहीन पारदर्शी विंडो के साथ डिज़ाइन किया गया है, जो एक विस्तृत व्यूइंग एंगल प्रदान करता है और इंडिकेटर अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। इसका डिज़ाइन आधुनिक असेंबली प्रक्रियाओं, जिसमें वेपर फ्लो, इन्फ्रारेड रीफ्लो और वेव सोल्डरिंग शामिल हैं, के साथ संगत है और स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के लिए उपयुक्त है। उत्पाद 8mm कैरियर टेप रील पर आपूर्ति किया जाता है और लीड-फ्री तथा RoHS आवश्यकताओं का अनुपालन करता है।
इस एलईडी श्रृंखला का मुख्य अनुप्रयोग फोटो-इंडिकेटर के रूप में है। इसका विस्तृत व्यूइंग एंगल और आंतरिक रिफ्लेक्टर डिज़ाइन के माध्यम से प्राप्त ऑप्टिकल कपलिंग अनुकूलन इसे लाइट पाइप के साथ उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है। कम फॉरवर्ड करंट आवश्यकता इसे बैटरी से चलने वाले या बिजली खपत के प्रति संवेदनशील पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए भी एक उत्कृष्ट विकल्प बनाती है।
2. तकनीकी मापदंड
2.1 Absolute Maximum Ratings
डिवाइस को इन सीमाओं से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए, अन्यथा स्थायी क्षति हो सकती है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):50 mA
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):100 mA (ड्यूटी साइकिल 1/10, 1 kHz)
- पावर कंजम्पशन (Pd):120 mW
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) HBM:2000 V
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +85°C
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +90°C
- वेल्डिंग तापमान (Tsol):रिफ्लो सोल्डरिंग: 260°C पर 10 सेकंड; हैंड सोल्डरिंग: 350°C पर 3 सेकंड।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ (Ta= 25°C)
मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर।
- प्रकाश तीव्रता (Iv):360 - 900 mcd (IF= 20mA)
- देखने का कोण (2θ1/2):120° (IF= 20mA)
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):632 nm (IF= 20mA)
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):621 - 631 nm (IF= 20mA)
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):20 nm (IF= 20mA)
- Forward Voltage (VF):1.75 - 2.35 V (IF= 20mA)
- Reverse Current (IR):Max 10 μA (VR= 5V)
टिप्पणी:सहिष्णुता निम्नानुसार निर्धारित की गई है: चमकदार तीव्रता ±11%, प्रमुख तरंगदैर्ध्य ±1nm, अग्र वोल्टेज ±0.1V।
3. ग्रेडिंग प्रणाली
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, उपकरणों को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 Luminous Intensity Binning
ग्रेड को कोड (जैसे T2, U1) द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो I से संबंधित है।F=20mA पर न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश तीव्रता मान।
- T2:360 - 450 mcd
- U1:450 - 565 mcd
- U2:565 - 715 mcd
- V1:715 - 900 mcd
3.2 Dominant Wavelength Binning
तरंगदैर्ध्य समूहन लाल प्रकाश के व्यक्तिपरक रंग (रंगत) को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- समूह F, कोड FF1:621 - 626 nm
- समूह F, कोड FF2:626 - 631 nm
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग करंट रेगुलेशन के लिए सर्किट डिजाइन में सहायक होती है।
- समूह B, कोड 0:1.75 - 1.95 V
- समूह B, कोड 1:1.95 - 2.15 V
- समूह B, कोड 2:2.15 - 2.35 V
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
ग्राफिकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार की विशेषताओं को प्रकट करता है।
4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता और अग्र धारा संबंध
यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन अग्र धारा बढ़ने के साथ कैसे बढ़ता है। यह आमतौर पर अरेखीय होता है, और अत्यधिक उच्च धारा पर दक्षता कम हो सकती है। डिजाइनर को एक ऐसा कार्य बिंदु चुनना चाहिए जो चमक, विद्युत खपत और उपकरण जीवनकाल के बीच संतुलन बनाए।
4.2 प्रकाश तीव्रता और परिवेश तापमान के बीच संबंध
यह वक्र प्रकाश उत्पादन की थर्मल डेरेटिंग विशेषता को दर्शाता है। परिवेश तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश तीव्रता आमतौर पर कम हो जाती है। उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए, पर्याप्त चमक सुनिश्चित करने हेतु इस डेरेटिंग प्रभाव पर विचार करना आवश्यक है।
4.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)
I-V कर्व डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में सकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि दिए गए करंट पर, यह तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है।
4.4 स्पेक्ट्रल वितरण
स्पेक्ट्रोग्राम ने प्रकाश की एकवर्णीयता की पुष्टि की, जिसका केंद्र 632 nm की चरम तरंगदैर्ध्य पर स्थित है, जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम के चमकीले लाल क्षेत्र में आता है। संकीर्ण बैंडविड्थ इसके अच्छे रंग शुद्धता को दर्शाता है।
4.5 रेडिएशन पैटर्न डायग्राम
ध्रुवीय आरेख 120° के विस्तृत देखने के कोण को प्रदर्शित करता है, जो लगभग लैम्बर्टियन उत्सर्जन विशेषताओं को दर्शाता है। यह पुष्टि करता है कि यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें विस्तृत देखने के कोण की दृश्यता आवश्यक है।
4.6 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग वक्र
यह ग्राफ अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट और परिवेश के तापमान के बीच संबंध को परिभाषित करता है। ओवरहीटिंग से बचने के लिए, जब ऑपरेटिंग तापमान एक विशिष्ट मान (आमतौर पर लगभग 60-70°C से शुरू) से अधिक हो जाता है, तो करंट को कम करना आवश्यक है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions
P-LCC-2 पैकेज की एक विशिष्ट यांत्रिक रूपरेखा और पैड लेआउट होता है। महत्वपूर्ण आयामों में कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और कैथोड पहचान चिह्न की स्थिति शामिल है। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं ±0.1 mm हैं। डिजाइनर को PCB पैकेज बनाने के लिए विस्तृत आयाम चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
कैथोड को आमतौर पर पैकेज पर दृश्य चिह्नों द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कि खांचा, बिंदु या कोरा कट। सर्किट के काम करने के लिए सही दिशा महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
यह डिवाइस 260°C के शिखर रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान के लिए रेटेड है, जो अधिकतम 10 सेकंड तक रह सकता है। यह लीड-फ्री असेंबली के लिए IPC/JEDEC J-STD-020 मानक तापमान प्रोफाइल के अनुकूल है। एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन को थर्मल क्षति से बचाने के लिए लिक्विडस तापमान से ऊपर के समय को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
6.2 मैन्युअल वेल्डिंग
यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रत्येक पिन के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड या उससे कम सीमित होना चाहिए।
6.3 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
उत्पाद को नमी-रोधी पैकेजिंग (डिसिकेंट युक्त एल्यूमीनियम फॉयल बैग) में भेजा जाता है। एक बार सीलबंद बैग खोल दिए जाने के बाद, घटकों को निर्दिष्ट समय सीमा (स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं, लेकिन मानक प्रथा के अनुसार लेवल 3 डिवाइस के लिए ≤30°C/60%RH पर 168 घंटे) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए, या "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए रिफ्लो से पहले मानक प्रक्रिया के अनुसार बेक किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और आदेश जानकारी
7.1 कैरियर टेप और रील विनिर्देश
उपकरण 8mm टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। मानक रील मात्रा 2000 टुकड़े है। अन्य न्यूनतम पैकेजिंग मात्राओं में प्रति रील 250, 500 और 1000 टुकड़े शामिल हैं। स्वचालित हैंडलिंग उपकरणों की सेटिंग के लिए विस्तृत टेप और रील आयाम प्रदान किए गए हैं।
7.2 लेबल विवरण
रील लेबल में कई कोड शामिल होते हैं:
- CAT:संबंधित चमकदार तीव्रता ग्रेडिंग कोड (उदाहरण के लिए V1)।
- HUE:संबंधित प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेड कोड (उदाहरणार्थ FF1).
- REF:संबंधित फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग कोड (उदाहरण के लिए 1)।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- संचार उपकरण:टेलीफोन, फैक्स मशीन, राउटर में स्थिति संकेतक और बटन या डिस्प्ले की बैकलाइट।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:ऑडियो-वीडियो उपकरण, कंप्यूटर और परिधीय उपकरणों में बिजली आपूर्ति, म्यूट या कनेक्शन स्थिति संकेतक।
- औद्योगिक नियंत्रण:मशीन की स्थिति, खराबी की चेतावनी या ऑपरेटिंग मोड के लिए पैनल संकेतक।
- लाइट पाइप अनुप्रयोग:इसके व्यापक देखने के कोण और अनुकूलित युग्मन विशेषताओं के कारण, यह इंजेक्शन मोल्डेड लाइट पाइप के साथ उपयोग के लिए आदर्श है, जो प्रकाश को PCB से फ्रंट पैनल या डिस्प्ले तक संचारित करता है।
- सामान्य संकेत:कोई भी अनुप्रयोग जिसमें उज्ज्वल, विश्वसनीय और कम बिजली खपत वाले दृश्य संकेतक की आवश्यकता हो।
8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- करंट लिमिट:सुरक्षित मूल्य तक फॉरवर्ड करंट को सीमित करने के लिए सीरीज़ रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग अवश्य करें, मानक चमक के तहत यह आमतौर पर 20mA होता है और 50mA के पूर्ण अधिकतम मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए।
- थर्मल प्रबंधन:उच्च परिवेश तापमान पर या उच्च करंट से चलाते समय, जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉयल या अन्य हीट सिंक उपाय सुनिश्चित करें, कृपया डेरेटिंग कर्व का संदर्भ लें।
- ESD सुरक्षा:हालांकि रेटिंग 2000V HBM है, असेंबली और हैंडलिंग प्रक्रिया के दौरान मानक ESD सुरक्षा उपायों का पालन किया जाना चाहिए।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:लाइट गाइड एप्लिकेशन के लिए, अधिकतम कपलिंग दक्षता प्राप्त करने के लिए LED के विकिरण पैटर्न और लाइट गाइड प्रवेश बिंदु के डिज़ाइन पर विचार किया जाना चाहिए।
9. विश्वसनीयता एवं गुणवत्ता आश्वासन
उत्पाद को 90% विश्वास स्तर और 10% LTPD के साथ विश्वसनीयता परीक्षणों की एक व्यापक श्रृंखला से गुजारा गया है। परीक्षण मदें और शर्तें शामिल हैं:
- रिफ्लो सोल्डरिंग प्रतिरोध:260°C ±5°C, न्यूनतम 10 सेकंड।
- तापमान चक्रण:-40°C से +100°C के बीच 300 चक्र।
- थर्मल शॉक:-10°C से +100°C के बीच 300 चक्र।
- हाई-लो टेम्परेचर स्टोरेज:+100°C और -40°C पर क्रमशः 1000 घंटे तक भंडारण किया गया।
- DC ऑपरेटिंग लाइफ:20mA, 25°C पर 1000 घंटे तक संचालित।
- हाई टेम्परेचर हाई ह्यूमिडिटी (85/85):85°C, 85% सापेक्षिक आर्द्रता पर 1000 घंटे कार्य करना।
ये परीक्षण उपकरण की उस मजबूती को सत्यापित करते हैं जो इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में सामान्य पर्यावरणीय और परिचालन दबावों के सामने आती है।
10. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
इस P-LCC-2 LED में संकेतक अनुप्रयोगों के कई महत्वपूर्ण क्षेत्रों में विभेदक लाभ हैं। सरल चिप LED की तुलना में, मोल्डेड P-LCC पैकेजिंग बेहतर यांत्रिक सुरक्षा, पिक-एंड-प्लेस मशीन के लिए आसान हैंडलिंग और अधिक सुसंगत ऑप्टिकल इंटरफ़ेस प्रदान करती है। ऑफ-एक्सिस दृश्यता की आवश्यकता होने पर, इसका 120 डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल संकीर्ण व्यूइंग एंगल वाले LED की तुलना में एक महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। AlGaInP सेमीकंडक्टर सामग्री का उपयोग करके निर्मित रेड चिप, GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च ल्यूमिनस एफिशिएंसी और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती है, जिससे अधिक चमकदार और सुसंगत रेड लाइट आउटपुट प्राप्त होता है। तीव्रता, तरंगदैर्ध्य और वोल्टेज के लिए व्यापक बिनिंग प्रणाली अंतिम उत्पाद में रंग और चमक मिलान को अधिक सटीक बनाती है, जो बहु-संकेतक पैनल या सौंदर्य अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
11.1 अनुशंसित कार्यशील धारा क्या है?
मानक परीक्षण स्थितियों और विशिष्ट अनुप्रयोग करंट 20mA है। यह चमक और दक्षता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। डिवाइस अपने पूर्ण अधिकतम 50mA पर काम कर सकता है, लेकिन इससे अधिक गर्मी उत्पन्न होगी और दीर्घकालिक विश्वसनीयता कम हो जाएगी, जब तक कि उचित थर्मल प्रबंधन लागू नहीं किया जाता है।
11.2 लेबल पर बिनिंग कोड की व्याख्या कैसे करें?
CAT कोड (उदाहरण V1) ल्यूमिनस तीव्रता की सीमा को दर्शाता है। HUE कोड (उदाहरण FF1) प्रमुख तरंग दैर्ध्य की सीमा को दर्शाता है, जो लाल रंग के विशिष्ट रंगत को नियंत्रित करता है। REF कोड (उदाहरण 1) फॉरवर्ड वोल्टेज की सीमा को दर्शाता है। असेंबली में कई उपकरणों के प्रदर्शन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, समान ग्रेडिंग कोड वाले घटकों को निर्दिष्ट या अनुरोध किया जाना चाहिए।
11.3 क्या इस LED को करंट लिमिटिंग रेसिस्टर के बिना चलाया जा सकता है?
नहीं.LED एक करंट-चालित उपकरण है। इसे सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ने से अत्यधिक करंट प्रवाहित हो सकता है, जिससे LED तुरंत क्षतिग्रस्त हो सकता है। श्रृंखला में एक रोकनेवाला या सक्रिय निरंतर-धारा सर्किट का उपयोग करना आवश्यक है।
11.4 क्या यह LED बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
इसका कार्य तापमान सीमा -40°C से +85°C तक विस्तारित है, जो कई बाहरी परिस्थितियों को शामिल करता है। हालांकि, यह निर्दिष्ट नहीं है कि इसे लंबे समय तक सीधे पराबैंगनी सूर्य के प्रकाश और मौसम (बारिश, नमी) के संपर्क में रखा जा सकता है। बाहरी उपयोग के लिए, LED को एक सुरक्षात्मक लेंस या कवर के पीछे रखा जाना चाहिए, और संपूर्ण असेंबली को उचित रूप से सील किया जाना चाहिए तथा संबंधित पर्यावरणीय एक्सपोजर रेटिंग होनी चाहिए।
12. वास्तविक डिज़ाइन केस स्टडी
परिदृश्य:24 पोर्ट वाले नेटवर्क स्विच के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करें, जहाँ प्रत्येक पोर्ट के लिए एक लाल लिंक/एक्टिविटी LED की आवश्यकता है। LED को व्यापक दृश्य कोण से दिखाई देना चाहिए, रंग और चमक में एकसमान होना चाहिए, और डिज़ाइन ऊर्जा कुशल होना चाहिए।
कार्यान्वयन योजना:
- घटक चयन:इस P-LCC-2 चमकदार लाल LED का चयन किया गया है क्योंकि इसमें 120° चौड़ा दृश्य कोण, 20mA कम ड्राइव करंट है और यह सख्त प्रदर्शन ग्रेडिंग प्रदान कर सकता है।
- सर्किट डिजाइन:प्रत्येक LED को माइक्रोकंट्रोलर के GPIO पिन द्वारा एक 100Ω श्रृंखला रोकनेवाला के माध्यम से संचालित किया जाता है (3.3V बिजली आपूर्ति और विशिष्ट VF2.0V के लिए गणना की गई, करंट लगभग 13mA है)। यह 20mA टेस्ट पॉइंट से कम है, लेकिन पावर बचाते हुए पर्याप्त चमक प्रदान करता है।
- PCB लेआउट:LED को ग्रिड पैटर्न में रखा गया है। डेटाशीट में अनुशंसित PCB फुटप्रिंट का उपयोग किया गया है। सोल्डर विकिंग को रोकने के लिए LED के नीचे एक छोटा नो-कॉपर जोन रखा गया है।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:एक कस्टम मोल्डेड लाइट गाइड ट्यूब ऐरे डिज़ाइन किया गया है, जो PCB पर प्रत्येक SMD LED से प्रकाश को फ्रंट पैनल पर अलग-अलग पारदर्शी विंडो तक निर्देशित करता है। LED के व्यापक व्यूइंग एंगल ने लाइट गाइड में कुशल कपलिंग सुनिश्चित की।
- बिनिंग:एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, खरीद आदेश में एकल चमकदार तीव्रता बिन (जैसे U2) और एकल प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन (जैसे FF1) वाले LED निर्दिष्ट किए गए हैं।
- थर्मल विचार:चूंकि 24 एलईडी एक साथ चालू हो सकते हैं, कुल बिजली की खपत कम है (लगभग 0.75W)। पीसीबी पर किसी विशेष थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता नहीं है।
13. कार्य सिद्धांत
यह एलईडी एक अर्धचालक फोटोनिक उपकरण है। इसका मूल एक चिप है जो सब्सट्रेट पर विकसित एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) एपिटैक्सियल परतों से बना है। जब डायोड के चालू होने की दहलीज (लगभग 1.8V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल p-n जंक्शन के पार इंजेक्ट किए जाते हैं। ये वाहक अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है - इस मामले में, लगभग 632 nm का चमकीला लाल रंग। उत्पन्न प्रकाश को फिर चिप की सतह से निकाला जाता है और P-LCC पैकेज के आंतरिक परावर्तक और पारदर्शी एपॉक्सी लेंस द्वारा वांछित विस्तृत देखने के कोण को प्राप्त करने के लिए आकार दिया और निर्देशित किया जाता है।
14. प्रौद्योगिकी रुझान
इंडिकेटर LED बाजार निरंतर विकसित हो रहा है। समग्र रुझानों में उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) की खोज शामिल है, जिससे पोर्टेबल और IoT उपकरणों में कम करंट पर चमकीले इंडिकेटर और बेहतर ऊर्जा दक्षता प्राप्त होती है। मिनिएचराइजेशन भी एक रुझान है, जहाँ स्थान-सीमित अनुप्रयोगों के लिए P-LCC-2 से छोटे पैकेज आम होते जा रहे हैं। उन्नत PCB असेंबली प्रक्रियाओं के अनुरूप होने के लिए उच्च तापमान रिफ्लो प्रोफाइल्स के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता एक और प्रमुख क्षेत्र है। इसके अलावा, नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे कि कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या यहाँ तक कि सरल लॉजिक सर्किट) को सीधे LED पैकेज में एकीकृत करना ("स्मार्ट LED") एक बढ़ता हुआ रुझान है, जो अंतिम उपयोगकर्ता के सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाता है। हालाँकि यह विशिष्ट उपकरण एक परिपक्व और विश्वसनीय तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन सामग्री, पैकेजिंग और एकीकरण में ये निरंतर विकास इंडिकेटर घटकों के भविष्य के परिदृश्य को आकार दे रहे हैं।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (कलर टेम्परेचर) | K (Kelvin), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य को निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (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 लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी दें। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rangin LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke rang ka tone nirdhaarit karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | यह LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होनी चाहिए, कई LED को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाती है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | 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 उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| 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 सुरक्षा आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थिरवैद्युत निरोधी उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रहने वाली चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश 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 एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
IV. एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC गर्मी प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक हीट डिसिपेशन उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | उलटी स्थापना (Flip Chip) में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान हो। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system efficiency ko 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 रहें। | 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 का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | Life Extrapolation Standard | Estimating lifespan under actual use conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाज़ार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy Efficiency and Performance Certification for Lighting Products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |