सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 3.3 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंग
- 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम अग्र धारा
- 4.2 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा
- 4.3 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व
- 4.4 रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर
- 4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
- 4.6 विकिरण पैटर्न
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Label Description
- 5.3 रील और कैरियर टेप आयाम
- 5.4 नमी प्रतिरोधी पैकेजिंग
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 7. विश्वसनीयता और प्रमाणीकरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
67-21 श्रृंखला एक कॉम्पैक्ट P-LCC-2 पैकेज में आने वाली सरफेस माउंट टॉप-व्यू LED की एक श्रेणी है। यह डिवाइस सफ़ेद पैकेज बॉडी और रंगहीन पारदर्शी विंडो का उपयोग करती है, जो इसे एक कुशल ऑप्टिकल इंडिकेटर के रूप में कार्य करने में सक्षम बनाती है। इसकी प्रमुख डिज़ाइन विशेषता चौड़ा व्यूइंग एंगल है, जो पैकेज ज्योमेट्री और एकीकृत आंतरिक रिफ्लेक्टर के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। यह डिज़ाइन लाइट कपलिंग दक्षता को अनुकूलित करता है, जिससे यह LED उन एप्लिकेशन परिदृश्यों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हो जाती है जहां प्रकाश को निर्देशित करने के लिए लाइट पाइप का उपयोग किया जाता है। डिवाइस की कम ऑपरेटिंग करंट इसकी पावर-सेंसिटिव एप्लिकेशन जैसे पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में आकर्षण बढ़ाती है। यह लीड-फ्री (Pb-free) विनिर्माण मानकों का अनुपालन करती है और RoHS नियमों का पालन करती है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस LED श्रृंखला के मुख्य लाभों में इसका कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर, उत्कृष्ट व्यूइंग एंगल और स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता शामिल है। 120 डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल विभिन्न दिशाओं से स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है। यह डिवाइस मानक वेपर रिफ्लो, इन्फ्रारेड रिफ्लो और वेव सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है, जो उच्च-मात्रा उत्पादन की सुविधा प्रदान करती है। यह 8mm कैरियर टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों की आवश्यकताओं के अनुरूप है। कम फॉरवर्ड करंट की आवश्यकता इसे बैटरी-संचालित उपकरणों (जहां ऊर्जा दक्षता महत्वपूर्ण है) के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है। लक्षित बाज़ारों में दूरसंचार उपकरण (जैसे टेलीफोन, फैक्स मशीन), उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और सामान्य संकेतक अनुप्रयोग शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय, कम-शक्ति स्थिति संकेतन की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
एलईडी का प्रदर्शन विशिष्ट परिवेश तापमान स्थितियों (Ta=25°C) के तहत परिभाषित किया गया है। सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इस सीमा से परे संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF):25 mA।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):60 mA, pulse condition पर अनुमति है (duty cycle 1/10, frequency 1 kHz).
- Power dissipation (Pd):60 mW. यह अनुमत अधिकतम तापीय शक्ति क्षय है।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) HBM:2000 V. यह रेटिंग डिवाइस की इलेक्ट्रोस्टैटिक सेंसिटिविटी को दर्शाती है; सही ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।
- ऑपरेटिंग तापमान (Topr):-40°C से +85°C।
- भंडारण तापमान (Tstg):-40°C से +90°C।
- वेल्डिंग तापमान:रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए, पीक तापमान 260°C निर्धारित है, जिसकी अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। हैंड सोल्डरिंग के लिए, सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये मापदंड मानक परीक्षण धारा IF= 20 mA पर मापे गए हैं।
- ल्यूमिनस तीव्रता (Iv):57 mcd (न्यूनतम) से 140 mcd (अधिकतम) तक की सीमा में है, विशिष्ट मान ग्रेडिंग प्रणाली द्वारा निहित है। सहनशीलता ±11% है।
- दृष्टिकोण (2θ)1/2):120 डिग्री (टाइपिकल)। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर प्रकाश की तीव्रता अपने शिखर मान की आधी हो जाती है।
- पीक वेवलेंथ (λp):632 nm (typical value). यह स्पेक्ट्रम उत्सर्जन की सबसे मजबूत तरंगदैर्ध्य है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):617.5 nm और 633.5 nm के बीच, जो अनुभव किए जाने वाले रंग (चमकीला लाल) को परिभाषित करती है। सहनशीलता ±1 nm है।
- स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ):20 nm (typical). This indicates the spectral purity of the emitted light.
- Forward voltage (VF):Between 1.75 V and 2.35 V at 20 mA, with a tolerance of ±0.1 V. This parameter is crucial for determining the required current-limiting resistor value.
- Reverse current (IR):Maximum 10 μA when a 5 V reverse bias is applied.
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग
LED को 20 mA पर मापी गई उनकी प्रकाश तीव्रता के आधार पर चार ग्रेड (P2, Q1, Q2, R1) में वर्गीकृत किया गया है। उदाहरण के लिए, R1 ग्रेड में 112 mcd से 140 mcd के बीच तीव्रता वाले LED शामिल हैं।
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
रंग (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) को चार समूहों (E4, E5, E6, E7) में विभाजित किया गया है, प्रत्येक समूह 4 nm का विस्तार रखता है। उदाहरण के लिए, समूह A, ग्रेड E7, 629.5 nm से 633.5 nm तक के तरंगदैर्ध्य को कवर करता है।
3.3 अग्र वोल्टेज ग्रेडिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज को समूह B के भीतर तीन ग्रेड (0, 1, 2) में विभाजित किया गया है। ग्रेड 0, 1.75V से 1.95V तक को कवर करता है, ग्रेड 1, 1.95V से 2.15V तक को कवर करता है, और ग्रेड 2, 2.15V से 2.35V तक को कवर करता है। यह डिजाइनरों को उन अनुप्रयोगों के लिए कम वोल्टेज सहनशीलता वाले LED का चयन करने में सक्षम बनाता है जहां समानांतर स्ट्रिंग्स में धारा का समान वितरण आवश्यक है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
डेटाशीट कई विशेषता वक्र प्रदान करती है, जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाती हैं।
4.1 सापेक्ष दीप्ति तीव्रता बनाम अग्र धारा
यह वक्र दर्शाता है कि अग्र धारा बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन बढ़ता है, लेकिन यह संबंध रैखिक नहीं है। यह इष्टतम दक्षता प्राप्त करने के लिए LED को रेटेड धारा या उसके निकट चलाने के महत्व पर बल देता है। रेटेड धारा से काफी अधिक पर चलाने से चमक में वृद्धि की दर घटती है और अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है।
4.2 अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा
IV कर्व डायोड के घातांकीय संबंध को प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है। यह कर्व थर्मल मैनेजमेंट विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि अपव्ययित शक्ति (VF* IF) ऊष्मा उत्पन्न करती है।
4.3 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व
यह ग्राफ अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट और परिवेश तापमान के बीच संबंध निर्धारित करता है। परिवेश तापमान बढ़ने के साथ, जंक्शन तापमान सीमा और 60 mW की पावर डिसिपेशन रेटिंग को पार करने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमत करंट को कम करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम निरंतर करंट 25°C पर 25 mA की रेटिंग की तुलना में काफी कम होता है।
4.4 रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर
LED का प्रकाश उत्पादन तापमान पर निर्भर करता है। यह वक्र आमतौर पर दर्शाता है कि परिवेश (और जंक्शन) तापमान बढ़ने के साथ, प्रकाश तीव्रता कम हो जाती है। व्यापक तापमान सीमा में काम करने वाले डिजाइनों में इस विशेषता पर विचार करना आवश्यक है।
4.5 स्पेक्ट्रम वितरण
स्पेक्ट्रम ग्राफ AlGaInP चिप की एकवर्णी प्रकृति की पुष्टि करता है, जो लाल क्षेत्र (लगभग 632 nm) में एक स्पष्ट मुख्य शिखर और परिभाषित बैंडविड्थ दर्शाता है।
4.6 विकिरण पैटर्न
ध्रुवीय आरेख 120 डिग्री के दृश्य कोण का सहज प्रतिनिधित्व करता है, जो प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है। इस प्रकार के पैकेजिंग के लिए, इसका पैटर्न आमतौर पर लैम्बर्टियन या लैम्बर्टियन के करीब होता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions
P-LCC-2 पैकेज में एक कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट होता है। मुख्य आयामों में लगभग 2.0 mm का बॉडी लंबाई, लगभग 1.25 mm की चौड़ाई और लगभग 1.1 mm की ऊंचाई शामिल है। कैथोड को पैकेज पर एक नॉच या हरे रंग के निशान द्वारा पहचाना जाता है। विस्तृत ड्राइंग PCB डिजाइन के लिए सही सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने हेतु पैड लेआउट सिफारिशें निर्दिष्ट करती है। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं ±0.1 mm हैं।
5.2 Label Description
डिवाइस लेबल में इसके बिनिंग विशेषताओं के कोड होते हैं: CAT ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड को दर्शाता है, HUE डोमिनेंट वेवलेंथ ग्रेड को दर्शाता है, REF फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड को दर्शाता है। यह सटीक ट्रेसेबिलिटी और चयन की अनुमति देता है।
5.3 रील और कैरियर टेप आयाम
LED, 8mm कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो एक मानक 180 mm रील पर लपेटी जाती है। कैरियर टेप आयाम (पॉकेट आकार, पिच) स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता के लिए निर्दिष्ट हैं। प्रति रील 2000 टुकड़े होते हैं।
5.4 नमी प्रतिरोधी पैकेजिंग
भंडारण समय बढ़ाने और नमी-संवेदनशील उपकरण समस्याओं को रोकने के लिए, रील को डिसिकेंट और आर्द्रता संकेतक कार्ड के साथ एल्यूमीनियम नमी प्रतिरोधी बैग में पैक किया जाता है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
यह उपकरण मानक SMD सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है।
- रीफ्लो सोल्डरिंग:शिखर तापमान प्रोफ़ाइल 260°C ±5°C, अवधि 10 सेकंड से अधिक नहीं, की सिफारिश की जाती है।
- हैंड सोल्डरिंग:यदि आवश्यक हो, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड तक लगाया जाना चाहिए।
- भंडारण:सीलबंद नमी-रोधी बैग खोलने के बाद, घटकों को निर्दिष्ट समय सीमा (जो स्पष्ट रूप से स्पेसिफिकेशन में उल्लिखित नहीं है लेकिन पैकेजिंग में निहित है) के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए, या यदि वे सुरक्षा सीमा से अधिक पर्यावरणीय आर्द्रता के संपर्क में आते हैं, तो उन्हें मानक MSD प्रक्रिया के अनुसार बेक किया जाना चाहिए।
7. विश्वसनीयता और प्रमाणीकरण
उत्पाद कठोर विश्वसनीयता परीक्षण से गुजरा है, जिसमें आत्मविश्वास स्तर 90% और LTPD 10% है। मानक परीक्षणों में शामिल हैं:
- रिफ्लो सोल्डरिंग प्रतिरोध:260°C तापमान सहनशीलता, सोल्डरबिलिटी और पैकेज अखंडता सुनिश्चित करने के लिए।
- तापमान चक्रण:-40°C से +100°C के बीच 300 चक्र।
- थर्मल शॉक:-10°C से +100°C के बीच 300 त्वरित परिवर्तन चक्र।
- उच्च तापमान भंडारण:100°C पर 1000 घंटे।
- निम्न तापमान भंडारण:-40°C पर 1000 घंटे।
ये परीक्षण उपकरणों की उन कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में मजबूती सुनिश्चित करते हैं जो इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में आम हैं।
8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- स्थिति संकेतक:दूरसंचार उपकरण, नेटवर्क हार्डवेयर और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में बिजली आपूर्ति, कनेक्टिविटी या मोड संकेतक।
- बैकलाइट:LCD पैनल, कीबोर्ड स्विच और प्रतीकों के लिए साइड-लिट या डायरेक्ट-लिट बैकलाइट, आमतौर पर लाइट गाइड पाइप के साथ संयोजन में उपयोग की जाती है।
- लाइट गाइड पाइप सिस्टम:इसका व्यापक व्यूइंग एंगल और अनुकूलित ऑप्टिकल कपलिंग इसे प्लास्टिक या एक्रिलिक लाइट गाइड के लिए एक आदर्श प्रकाश स्रोत बनाता है।
- पोर्टेबल/बैटरी संचालित उपकरण:इसकी कम धारा खपत के कारण, यह स्मार्टफोन, टैबलेट, रिमोट कंट्रोल और वेयरेबल तकनीक के लिए आदर्श है।
8.2 डिज़ाइन विचार
- वर्तमान सीमा:हमेशा एक श्रृंखला अवरोधक का उपयोग करके अग्र धारा को वांछित मान (उदाहरण के लिए, विशिष्ट चमक के लिए 20 mA) तक सीमित करें। सूत्र R = (Vबिजली की आपूर्ति- VF) / IF प्रतिरोध मान की गणना करें। अधिकतम धारा से बचने के लिए सबसे खराब स्थिति में V (न्यूनतम) पर विचार करें।F(न्यूनतम) अधिकतम धारा से बचने के लिए।
- ताप प्रबंधन:वर्तमान डेरेटिंग कर्व का पालन करें। उच्च परिवेश तापमान अनुप्रयोगों या निरंतर संचालन के लिए, विशेष रूप से अधिकतम रेटेड मूल्य के करीब चलाते समय, पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या थर्मल वाया सुनिश्चित करें ताकि गर्मी दूर हो सके।
- ESD सुरक्षा:उपयोगकर्ता-सुलभ अनुप्रयोगों में, LED से जुड़ी सिग्नल लाइनों पर ESD सुरक्षा लागू करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:लाइट गाइड पाइप का उपयोग करते समय, अधिकतम युग्मन दक्षता के लिए LED के विकिरण पैटर्न और संरेखण पर विचार करें।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
अन्य SMD संकेतक LED की तुलना में, 67-21 श्रृंखला का मुख्य अंतर इसकी विशिष्ट P-LCC-2 पैकेज ज्यामिति में है, जो 120 डिग्री का बहुत चौड़ा देखने का कोण प्रदान करती है, और चमकदार लाल रंग प्राप्त करने के लिए AlGaInP अर्धचालक सामग्री के उपयोग में है। GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlGaInP आमतौर पर लाल और एम्बर रंगों के लिए उच्च दीप्त प्रवाह दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। पारदर्शी विंडो (फैलाने वाली के विपरीत) और आंतरिक परावर्तक डिजाइन के संयोजन से उच्च अक्षीय दीप्त तीव्रता मिलती है, जो प्रकाश पाइप अनुप्रयोगों के लिए बहुत फायदेमंद है जहां प्रकाश को छोटे छिद्रों में कुशलतापूर्वक इंजेक्ट करने की आवश्यकता होती है।
10. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: 5V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते समय, मुझे कितने प्रतिरोध मूल्य का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: एक रूढ़िवादी डिजाइन अपनाते हुए, अधिकतम VFमान 2.35V, 20mA पर: R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω। मानक 130Ω या 150Ω रेसिस्टर उपयुक्त हैं। हमेशा आपके विशिष्ट डिवाइस के वास्तविक VFमान के आधार पर करंट को सत्यापित करें।
प्रश्न: क्या मैं अधिक चमक के लिए इस LED को 30 mA से ड्राइव कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। निरपेक्ष अधिकतम निरंतर अग्र धारा 25 एमए है। इस रेटिंग से अधिक होना विनिर्देशों का उल्लंघन है, जिससे त्वरित प्रकाश क्षय के कारण जीवनकाल कम हो जाता है और थर्मल क्षति का जोखिम होता है। पीक करंट (60 एमए पल्स) केवल अल्पकालिक फ्लैशिंग के लिए लागू होता है।
प्रश्न: तापमान प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: तापमान बढ़ने पर, चमक तीव्रता कम हो जाती है (प्रदर्शन वक्र देखें), और अग्र वोल्टेज आमतौर पर थोड़ा कम हो जाता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि अधिक गर्म होने से बचने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर धारा को डीरेटिंग वक्र के अनुसार कम किया जाना चाहिए।
प्रश्न: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य (λp=632nm) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहाँ वर्णक्रमीय शक्ति अधिकतम होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd=617.5-633.5nm) वह मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तरंगदैर्ध्य है जो LED के अनुभव किए गए रंग से मेल खाती है। रंग विनिर्देशन के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य अधिक प्रासंगिक है।
11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: राउटर के लिए स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना।
इस पैनल में पांच एलईडी (पावर, इंटरनेट, वाई-फाई, LAN1, LAN2) हैं, जो मोल्डेड लाइट गाइड ट्यूब के साथ एक गहरे रंग के एक्रिलिक पैनल के पीछे स्थित हैं। "पावर" इंडिकेटर के रूप में 67-21 उज्ज्वल लाल एलईडी का चयन करें।
डिज़ाइन चरण:
1. इलेक्ट्रिकल:राउटर का आंतरिक तार्किक बिजली आपूर्ति 3.3V है। मान लें कि विशिष्ट VF2.0V है, पर्याप्त चमक और कम बिजली खपत के लिए लक्ष्य धारा 15 mA है: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7Ω। 82Ω या 100Ω रोकनेवाला चुनें।
2. ऑप्टिकल:LED का व्यापक दृश्य कोण सुनिश्चित करता है कि हल्के प्लेसमेंट विचलन के बावजूद, प्रकाश को लाइट गाइड ट्यूब के प्रवेश फलक द्वारा प्रभावी रूप से कैप्चर किया जा सके।
3. थर्मल:ऑपरेटिंग करंट 15 mA, 25 mA की अधिकतम सीमा से काफी कम है, और राउटर चेसिस के भीतर परिवेश तापमान का अनुमान 50°C है। डेरेटिंग कर्व के संदर्भ में, 50°C पर अनुमत धारा अभी भी 20 mA से अधिक है, इसलिए डिज़ाइन सुरक्षित है।
4. श्रेणी:पैनल पर सभी पाँच संकेतक एलईडी की चमक एकसमान सुनिश्चित करने के लिए, खरीदते समय सख्त चमक तीव्रता श्रेणी (जैसे Q2 या R1) और एक समान प्रमुख तरंगदैर्ध्य श्रेणी निर्दिष्ट करने की सिफारिश की जाती है।
12. कार्य सिद्धांत
LED एक अर्धचालक डायोड है जो एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlGaInP) सामग्री पर आधारित है। जब डायोड जंक्शन क्षमता (लाल AlGaInP के लिए लगभग 1.8-2.2V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-प्रकार और p-प्रकार की सामग्री से सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये वाहक विकिरण पुनर्संयोजन से गुजरते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। AlGaInP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, इस मामले में चमकीले लाल स्पेक्ट्रम में। पैकेजिंग चिप की सुरक्षा करती है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करती है, प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए आंतरिक परावर्तक को समाहित करती है, और बीम पैटर्न को नियंत्रित करने के लिए लेंस (पारदर्शी विंडो) शामिल करती है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
P-LCC-2 जैसे SMD संकेतक LED के लिए समग्र प्रवृत्ति उच्च दीप्तिमान दक्षता (प्रति इकाई विद्युत इनपुट शक्ति पर अधिक प्रकाश उत्पादन) की ओर है, जिससे समान अनुभूत चमक पर कम कार्यशील धारा प्राप्त होती है, जो ऊर्जा-बचत डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। साथ ही, प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते या सुधारते हुए, लघुकरण को लगातार बढ़ावा दिया जा रहा है। उपज में सुधार और अधिक सख्त बिनिंग सहनशीलता के लिए निर्माण प्रक्रियाओं का लगातार अनुकूलन किया जा रहा है, जो डिजाइनरों को उत्पादन बैचों में अधिक सुसंगत रंग और चमक प्रदान करता है। इसके अलावा, उच्च तापमान रिफ्लो प्रोफाइल (जैसे लीड-मुक्त सोल्डरिंग) के तहत बढ़ी हुई विश्वसनीयता और बेहतर ESD मजबूती आधुनिक घटकों के लिए मानक अपेक्षा बन गई है। लाल/नारंगी/एम्बर LED के लिए अंतर्निहित AlGaInP प्रौद्योगिकी परिपक्व हो गई है, लेकिन दक्षता और जीवनकाल में क्रमिक सुधार अभी भी जारी हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि लैंप पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा दर्शाता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: 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 उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| 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"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स 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। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके ब्रेकडाउन होने की संभावना 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 का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य का अर्थ है स्थैतिक बिजली से कम क्षति। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (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 दृश्य की रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| 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। |
चतुर्थ, एनकैप्सुलेशन एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप तकनीक से बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्राप्त होती 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 फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की ऑप्टिकल संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | Bin Content | सामान्य व्याख्या | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान में सुविधा और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | 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 जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | यह अक्सर सरकारी खरीद और सब्सिडी परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, जिससे बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ती है। |