विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
- 1.2 डिवाइस चयन और प्रकार
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ (Ta=25°C)
- 3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
- 3.1 Luminous Intensity Binning
- 3.2 Dominant Wavelength Binning
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान
- 4.4 अग्र धारा डीरेटिंग वक्र
- 4.5 स्पेक्ट्रम डिस्ट्रीब्यूशन
- 4.6 Radiation Diagram (Polar Plot)
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Polarity Identification
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 Storage and Moisture Sensitivity
- 7. Packaging and Ordering Information
- 7.1 टेप और रील विनिर्देश
- 7.2 लेबल स्पष्टीकरण
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 10.1 श्रृंखला प्रतिरोधक की आवश्यकता क्यों है?
- 10.2 क्या मैं LED को 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
- 10.3 मेरे डिज़ाइन के लिए "binning" का क्या अर्थ है?
- 10.4 मैं विकिरण आरेख की व्याख्या कैसे करूं?
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
- 12. सिद्धांत परिचय
- 13. Development Trends
1. उत्पाद अवलोकन
67-22 श्रृंखला सतह-माउंट, शीर्ष-दृश्य प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LEDs) के एक परिवार का प्रतिनिधित्व करती है, जिसे संकेतक और बैकलाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। ये उपकरण एक कॉम्पैक्ट P-LCC-4 (प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर) पैकेज का उपयोग करते हैं, जो स्वचालित उत्पादन वातावरण में प्रदर्शन, विश्वसनीयता और असेंबली में आसानी के बीच संतुलन प्रदान करता है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
इस श्रृंखला के प्राथमिक डिज़ाइन लाभों में 120 डिग्री का व्यापक व्यूइंग एंगल, एक आंतरिक रिफ्लेक्टर द्वारा सुविधाप्रद ऑप्टिमाइज़्ड लाइट कपलिंग और एक रंगहीन स्पष्ट विंडो शामिल हैं। ये विशेषताएं इन एलईडी को विशेष रूप से लाइट पाइप अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं, जहां कुशल प्रकाश संचरण और एकसमान प्रकाश व्यवस्था महत्वपूर्ण है। कम फॉरवर्ड करंट आवश्यकता (20mA पर विशिष्ट संचालन) इन उपकरणों को पावर-संवेदनशील अनुप्रयोगों, जैसे पोर्टेबल उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण पैनलों के लिए आदर्श बनाती है। यह श्रृंखला लीड-फ्री (Pb-free) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं और RoHS निर्देशों का अनुपालन करती है, जो आधुनिक पर्यावरणीय और विनिर्माण मानकों के अनुरूप है।
1.2 डिवाइस चयन और प्रकार
यह श्रृंखला कई उत्सर्जित रंगों में पेश की जाती है, इस डेटाशीट में दो विशिष्ट चिप प्रकारों का विवरण दिया गया है: R6 और Y2। R6 चिप, AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सामग्री पर आधारित, एक चमकदार लाल प्रकाश उत्पन्न करती है। Y2 चिप, जो AlGaInP तकनीक का उपयोग करती है, एक चमकदार पीला प्रकाश उत्सर्जित करती है। दोनों प्रकार एक वाटर-क्लियर रेजिन में एनकैप्सुलेटेड हैं, जो चिप के अंतर्निहित रंग को नहीं बदलता है, जिससे उच्च रंग शुद्धता और चमकदार तीव्रता सुनिश्चित होती है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड प्रमुख विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है जो LED की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन सीमाओं को निर्दिष्ट करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।
- Reverse Voltage (VR): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- निरंतर फॉरवर्ड करंट (IF): R6 और Y2 दोनों के लिए 25mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अधिकतम DC करंट है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP): 60mA (कार्य चक्र 1/10, 1kHz). यह रेटिंग उच्च धारा के छोटे स्पंदों की अनुमति देती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए उपयोगी है।
- Power Dissipation (Pd): 60mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज अपनी तापीय सीमाओं को पार किए बिना व्यय कर सकता है, जिसकी गणना फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) को फॉरवर्ड करंट (IF) से गुणा किया गया।
- इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD): 2000V (Human Body Model). यह ESD सुरक्षा के मध्यम स्तर को दर्शाता है; उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं की अभी भी सिफारिश की जाती है।
- Operating & Storage Temperature: क्रमशः -40°C से +85°C और -40°C से +95°C, विभिन्न वातावरणों में कार्यक्षमता सुनिश्चित करता है।
2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ (Ta=25°C)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं, आमतौर पर 20mA अग्र धारा पर।
- Luminous Intensity (IV): R6 (लाल) प्रकार का विशिष्ट मान 285 mcd (मिलिकैंडेला) है, जबकि Y2 (पीला) भी 285 mcd तक पहुँचता है। न्यूनतम मान 72 mcd से शुरू होते हैं, और वास्तविक प्रदान की गई तीव्रता बिन कोड द्वारा निर्धारित होती है (धारा 3 देखें)। ±11% की सहनशीलता लागू होती है।
- Viewing Angle (2θ1/2): 120 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता अपने शिखर मान के आधे तक गिर जाती है, जो चौड़े-कोण उत्सर्जन प्रोफ़ाइल की पुष्टि करता है।
- Peak & प्रमुख तरंगदैर्ध्य: आर6 के लिए: शिखर (λp) is 632nm, Dominant (λd) की सीमा 621-631nm है। Y2 के लिए: शिखर 591nm है, प्रमुख सीमा 586-594nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य मानव आँख द्वारा रंग की एकल-तरंगदैर्ध्य धारणा है।
- स्पेक्ट्रम बैंडविड्थ (Δλ): R6 के लिए लगभग 20nm और Y2 के लिए 15nm, जो दर्शाता है कि पीले चिप की वर्णक्रमीय शुद्धता थोड़ी अधिक है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): R6 के लिए: 1.75V से 2.35V। Y2 के लिए: 1.8V से 2.4V (वक्रों से अनुमानित)। विशिष्ट VF लाल AlGaInP एलईडी के लिए कुछ अन्य रंगों की तुलना में कम होता है। ऑपरेटिंग पॉइंट सेट करने के लिए श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है।
- रिवर्स करंट (IR): V पर अधिकतम 10µAR=5V, जो अच्छी जंक्शन गुणवत्ता दर्शाता है।
3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या
उत्पादन में रंग और चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह प्रणाली डिजाइनरों को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले भागों का चयन करने की अनुमति देती है।
3.1 Luminous Intensity Binning
R6 और Y2 दोनों चिप्स को समान तीव्रता बिन में समूहीकृत किया गया है, जिन्हें Q1, Q2, R1, R2, S1, S2 लेबल किया गया है। चमकदार तीव्रता न्यूनतम 72-90 mcd (Q1) से लेकर अधिकतम 225-285 mcd (S2) तक होती है। बिन कोड (उदाहरण के लिए, S2) पैकेजिंग पर अंकित किया जाएगा, जिससे एक विशिष्ट चमक ग्रेड का चयन करना संभव होगा।
3.2 Dominant Wavelength Binning
यह बिनिंग रंग संगति सुनिश्चित करती है।
- R6 (Red): FF1 (621-626nm) और FF2 (626-631nm) में बिन किया गया।
- Y2 (पीला): DD1 (586-588nm), DD2 (588-590nm), DD3 (590-592nm), और DD4 (592-594nm) में बिन किया गया।
एक सघन तरंगदैर्ध्य बिन (उदाहरणार्थ, DD1 बनाम DD4) एक सरणी में कई एलईडी के बीच अधिक सुसंगत रंग उपस्थिति प्रदान करता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट विशेषता वक्र प्रदान करती है जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
वक्र एक डायोड की विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाते हैं। R6 चिप का फॉरवर्ड वोल्टेज ~1.8V से ~2.2V तक बढ़ता है जब करंट 1mA से 30mA तक बढ़ता है। Y2 चिप थोड़ा अधिक वोल्टेज रेंज दिखाती है। यह वक्र ड्राइविंग सर्किट डिजाइन करने और पावर डिसिपेशन की गणना के लिए आवश्यक है।
4.2 रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
प्रकाश तीव्रता धारा के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ती है। दोनों प्रकारों के लिए, कम धारा पर तीव्रता तेजी से बढ़ती है, लेकिन वृद्धि की दर लगभग 20-30mA से ऊपर कम हो जाती है, जो उच्च ड्राइव स्तरों पर कम दक्षता को दर्शाती है। अनुशंसित 20mA पर या उससे नीचे संचालन करने से चमक और दक्षता का एक अच्छा संतुलन प्राप्त होता है।
4.3 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान
परिवेशी तापमान बढ़ने के साथ प्रकाशीय आउटपुट कम हो जाता है। जब तापमान 25°C से बढ़कर 85°C हो जाता है, तो आउटपुट लगभग 20-25% तक गिर सकता है। उन डिज़ाइनों में इस थर्मल डिरेटिंग को ध्यान में रखा जाना चाहिए जहाँ उच्च परिवेशी तापमान की अपेक्षा होती है, जिसके लिए संभवतः कम ड्राइव करंट या थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता हो सकती है।
4.4 अग्र धारा डीरेटिंग वक्र
यह ग्राफ अधिकतम अनुमेय निरंतर अग्र धारा को परिवेश तापमान के फलन के रूप में परिभाषित करता है। तापमान बढ़ने पर, अधिकतम अनुमेय धारा अधिक गर्म होने से रोकने के लिए घट जाती है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम धारा 25°C पर 25mA रेटिंग की तुलना में काफी कम होती है।
4.5 स्पेक्ट्रम डिस्ट्रीब्यूशन
ग्राफ सापेक्ष विकिरण शक्ति बनाम तरंगदैर्ध्य प्रदर्शित करते हैं। R6 स्पेक्ट्रम 632nm के आसपास केंद्रित है जिसकी बैंडविड्थ अधिक है। Y2 स्पेक्ट्रम 591nm के आसपास केंद्रित है और संकीर्ण है, जो तालिका के डेटा की पुष्टि करता है।
4.6 Radiation Diagram (Polar Plot)
ध्रुवीय आरेख दृश्य रूप से 120-डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि करते हैं। तीव्रता पैटर्न लगभग लैम्बर्टियन (कोसाइन वितरण) है, जो गुंबद-रहित, समतल पैकेज और आंतरिक परावर्तक वाले एलईडी के लिए सामान्य है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions
P-LCC-4 पैकेज का फुटप्रिंट कॉम्पैक्ट है। मुख्य आयाम (मिमी में) हैं: लंबाई: 2.0, चौड़ाई: 1.25, ऊंचाई: 1.1. लीड स्पेसिंग 1.0 मिमी है। जब तक अन्यथा न कहा जाए, ±0.1 मिमी का सहनशीलता मान लागू होता है। PCB लैंड पैटर्न डिजाइन के लिए सभी महत्वपूर्ण आयामों वाले विस्तृत चित्र डेटाशीट में प्रदान किए गए हैं।
5.2 Polarity Identification
पैकेज में एक कैथोड पहचानकर्ता होता है। आमतौर पर, यह घटक बॉडी पर एक खांचा, एक हरा बिंदु, या एक बेवल किया हुआ कोना होता है। गलत प्लेसमेंट को रोकने के लिए PCB फुटप्रिंट सिल्कस्क्रीन द्वारा कैथोड पैड को स्पष्ट रूप से चिह्नित किया जाना चाहिए।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
The LEDs are suitable for vapor-phase or infrared reflow soldering. The recommended profile includes: Pre-heating at 150-200°C for 60-120 seconds, a time above liquidus (217°C) of 60-150 seconds, with a peak temperature not exceeding 260°C for a maximum of 10 seconds. The cooling rate should be controlled.
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि Hand Soldering आवश्यक है, तो आयरन टिप का तापमान 350°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्लास्टिक पैकेज और सेमीकंडक्टर डाई को थर्मल क्षति से बचाने के लिए प्रति लीड संपर्क समय 3 सेकंड या उससे कम सीमित होना चाहिए।
6.3 Storage and Moisture Sensitivity
घटकों को नमीरोधी बैग में सिलिका जेल के साथ पैक किया जाता है। खोलने से पहले, उन्हें ≤30°C और ≤90% RH पर संग्रहित किया जाना चाहिए। बैग खोलने के बाद, "फ्लोर लाइफ" (वह समय जब घटक कारखाने के परिवेशी परिस्थितियों के संपर्क में रह सकते हैं) ≤30°C और ≤60% RH पर 168 घंटे है। अनुपयोगी भागों को सिलिका जेल के साथ पुनः बैग में पैक कर देना चाहिए या एक शुष्क कैबिनेट में संग्रहित कर देना चाहिए।
7. Packaging and Ordering Information
7.1 टेप और रील विनिर्देश
एलईडी स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगतता के लिए 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई वाहक टेप पर आपूर्ति की जाती हैं। रील के आयाम मानकीकृत हैं। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। प्लेसमेंट मशीनों में उचित फीडिंग सुनिश्चित करने के लिए वाहक टेप के आयाम (पॉकेट आकार, पिच) निर्दिष्ट किए गए हैं।
7.2 लेबल स्पष्टीकरण
रील लेबल में Luminous Intensity Rank (CAT), Dominant Wavelength Rank (HUE), और Forward Voltage Rank (REF) के कोड होते हैं। ये कोड सीधे Sections 3.1 और 3.2 में दी गई बिनिंग जानकारी से मेल खाते हैं, जिससे ट्रेसबिलिटी और सटीक चयन संभव होता है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- Telecommunications Equipment: फोन, फैक्स मशीन और मॉडेम में स्थिति संकेतक, कीपैड बैकलाइट और संदेश प्रतीक्षा रोशनी।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: पोर्टेबल उपकरणों, ऑडियो/वीडियो उपकरणों और घरेलू उपकरणों में पावर, बैटरी और फ़ंक्शन संकेतक।
- Industrial & Automotive: पैनल संकेतक, स्विच प्रकाश व्यवस्था, और दोष संकेतन जहां व्यापक दृश्य कोण लाभकारी है।
- लाइट पाइप अनुप्रयोग: आंतरिक परावर्तक और व्यापक कोण इस श्रृंखला को एक्रिलिक या पॉलीकार्बोनेट लाइट गाइड्स में प्रकाश युग्मन के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाते हैं ताकि स्थिति या प्रतीकों को दूर से प्रकाशित किया जा सके।
8.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार
- Current Limiting: एक बाहरी श्रृंखला प्रतिरोधक है बिल्कुल अनिवार्य. LED की घातांकीय I-V विशेषता का अर्थ है कि आपूर्ति वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि भी धारा में बड़ी, विनाशकारी वृद्धि का कारण बन सकती है। प्रतिरोध मान की गणना R = (Vsupply - VF) / IF.
- थर्मल प्रबंधन: पावर डिसिपेशन और करंट डेरेटिंग कर्व्स का पालन करें। यदि उच्च परिवेशी तापमान या अधिकतम रेटिंग्स के निकट संचालित कर रहे हैं, तो पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या थर्मल वाया सुनिश्चित करें।
- ESD सावधानियाँ: हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD नियंत्रणों का उपयोग करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: लाइट पाइप के लिए, एलईडी के विकिरण पैटर्न और युग्मन दक्षता पर विचार करें। व्यापक व्यूइंग एंगल पाइप में अधिक प्रकाश एकत्र करने के लिए लाभप्रद है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
67-22 श्रृंखला पैकेज और प्रदर्शन विशेषताओं के अपने विशिष्ट संयोजन के माध्यम से स्वयं को अलग करती है। छोटे चिप एलईडी (जैसे, 0402) की तुलना में, यह उच्च प्रकाश उत्पादन और बेहतर व्यूइंग एंगल प्रदान करती है। डोम-लेंस एलईडी की तुलना में, फ्लैट-टॉप पी-एलसीसी पैकेज लाइट पाइप में युग्मन के लिए उपयुक्त अधिक दिशात्मक बीम और कम प्रोफाइल प्रदान करता है। लाल और पीले रंग के लिए AlGaInP प्रौद्योगिकी का उपयोग GaAsP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर रंग संतृप्ति प्रदान करता है। आंतरिक परावर्तक एक प्रमुख विशेषता है जो सभी एसएमडी एलईडी में नहीं पाई जाती है, विशेष रूप से लाइट गाइड अनुप्रयोगों में प्रदर्शन को बढ़ाती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
10.1 श्रृंखला प्रतिरोधक की आवश्यकता क्यों है?
LEDs करंट-चालित उपकरण हैं, वोल्टेज-चालित नहीं। उनके अग्र वोल्टेज में एक सहनशीलता और एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है (तापमान बढ़ने के साथ घटता है)। करंट लिमिटर के बिना एक निश्चित वोल्टेज स्रोत थर्मल रनअवे और विफलता का कारण बनेगा। अवरोधक ऑपरेटिंग करंट सेट करने के लिए एक सरल, रैखिक विधि प्रदान करता है।
10.2 क्या मैं LED को 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूँ?
हां। उदाहरण के लिए, एक लाल (R6) एलईडी जिसका 20mA पर विशिष्ट VF 2.0V है, के लिए आवश्यक श्रृंखला प्रतिरोधक R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 ओम होगा। एक मानक 68 ओम प्रतिरोधक उपयुक्त होगा, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 19.1mA की धारा प्रवाहित होगी।
10.3 मेरे डिज़ाइन के लिए "binning" का क्या अर्थ है?
यदि आपके एप्लिकेशन को एक समान रूप की आवश्यकता है (जैसे, एक पंक्ति में कई एलईडी), तो आपको एक सख्त वेवलेंथ बिन (जैसे, केवल DD2) और एक विशिष्ट इंटेंसिटी बिन (जैसे, R2 या उच्चतर) निर्दिष्ट करना चाहिए। कम महत्वपूर्ण एप्लिकेशन के लिए, एक व्यापक बिन चयन स्वीकार्य और अधिक लागत-प्रभावी हो सकता है।
10.4 मैं विकिरण आरेख की व्याख्या कैसे करूं?
आरेख प्रकाश की तीव्रता को कोण के फलन के रूप में दर्शाता है। वक्र पर 0.5 (50%) के बिंदु केंद्रीय अक्ष से ±60° के बिंदुओं के अनुरूप हैं, जो 120° के दृश्य कोण को परिभाषित करते हैं। आकृति आपको बताती है कि प्रकाश कैसे वितरित होता है; एक चिकना, व्यापक वक्र विस्तृत-क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए बेहतर होता है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
केस: लाइट पाइप के साथ एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिजाइन करना। एक कंट्रोल पैनल को चार स्टेटस इंडिकेटर्स (Power, Active, Warning, Fault) की आवश्यकता है जो एक विस्तृत कोण से दिखाई देने चाहिए। पैनल के पीछे स्थान सीमित है। डिजाइनर ने अपने विस्तृत व्यूइंग एंगल और आंतरिक रिफ्लेक्टर के लिए 67-22 सीरीज का चयन किया। Warning और Fault के लिए रेड एलईडी (R6, बिन S2 उच्च चमक के लिए) चुनी गई हैं। Active के लिए येलो एलईडी (Y2, बिन R1) चुनी गई हैं। Power के लिए सीरीज फैमिली से एक ग्रीन वेरिएंट चुना गया है। एलईडी को पैनल के ठीक पीछे एक PCB पर माउंट किया गया है। प्रत्येक एलईडी के ऊपर एक्रिलिक लाइट पाइप रखे गए हैं ताकि प्रकाश को फ्रंट पैनल के कटआउट तक पहुंचाया जा सके। एलईडी का आंतरिक रिफ्लेक्टर प्रकाश को पाइप के प्रवेश द्वार में कुशलतापूर्वक युग्मित करता है। एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन, प्रति एलईडी एक 100Ω श्रृंखला रोकनेवाला (5V आपूर्ति के लिए) के माध्यम से, प्रत्येक इंडिकेटर को संचालित करता है। विस्तृत व्यूइंग एंगल यह सुनिश्चित करता है कि ऑपरेटर के सीधे पैनल के सामने न होने पर भी इंडिकेटर्स दिखाई देते रहें।
12. सिद्धांत परिचय
लाइट एमिटिंग डायोड्स (एलईडी) अर्धचालक उपकरण हैं जो इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। जब पी-एन जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन सक्रिय क्षेत्र में पी-टाइप सामग्री से होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। 67-22 श्रृंखला अपने लाल और पीले चिप्स के लिए AlGaInP (एल्युमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) का उपयोग करती है, जो लाल-से-पीले स्पेक्ट्रम रेंज में उच्च दक्षता के लिए जानी जाने वाली एक सामग्री प्रणाली है। पी-एलसीसी पैकेज नाजुक अर्धचालक डाई की रक्षा करता है, चार लीड के माध्यम से विद्युत कनेक्शन प्रदान करता है, और एक स्पष्ट एपॉक्सी रेजिन को शामिल करता है जो एक लेंस और पर्यावरणीय सील के रूप में कार्य करता है। आंतरिक परावर्तक, आमतौर पर एक परावर्तक कोटिंग के साथ एक ढला हुआ प्लास्टिक फीचर, साइड-उत्सर्जित प्रकाश को शीर्ष देखने की दिशा में पुनर्निर्देशित करने में मदद करता है, जिससे प्रभावी दीप्त तीव्रता बढ़ती है और विकिरण पैटर्न आकार लेता है।
13. Development Trends
इंडिकेटर-प्रकार के एसएमडी एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति कई प्रमुख क्षेत्रों की ओर निरंतर बनी हुई है: बढ़ी हुई दक्षता: निरंतर सामग्री और एपिटैक्सियल वृद्धि में सुधार से उच्च दीप्त प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्राप्त होती है, जिससे समान धारा पर कम बिजली खपत या उच्च चमक संभव होती है। लघुरूपण: जबकि P-LCC-4 एक मानक पैकेज है, स्थान-सीमित पोर्टेबल उपकरणों के लिए और भी छोटे फुटप्रिंट (जैसे, 0402, 0201) की मांग है, हालांकि अक्सर अधिकतम प्रकाश उत्पादन की कीमत पर। बढ़ी हुई विश्वसनीयता और मजबूती: पैकेजिंग सामग्रियों (epoxy, leadframe plating) में सुधार का उद्देश्य थर्मल साइक्लिंग, नमी और सल्फर युक्त वातावरण के प्रति प्रतिरोध बढ़ाना है। एकीकरण: कुछ प्रवृत्तियों में सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाने और बोर्ड स्थान बचाने के लिए एलईडी पैकेज के भीतर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या प्रोटेक्शन डायोड को एकीकृत करना शामिल है। रंग स्थिरता और बिनिंग: निर्माण प्रक्रियाओं को लगातार परिष्कृत किया जा रहा है ताकि अधिक सघन तरंगदैर्ध्य और तीव्रता वितरण उत्पन्न किया जा सके, जिससे व्यापक बिनिंग की आवश्यकता कम हो और बहु-एलईडी अनुप्रयोगों में दृश्य एकरूपता में सुधार हो। 67-22 श्रृंखला के मूल लाभ—इसका संतुलित पैकेज आकार, अच्छा आउटपुट और आंतरिक रिफ्लेक्टर जैसी विशेष सुविधाएँ—यह सुनिश्चित करती हैं कि उन अनुप्रयोगों में इसकी प्रासंगिकता बनी रहे जहाँ अत्यधिक लघुकरण या अति-उच्च शक्ति की तुलना में इन विशिष्ट गुणों को महत्व दिया जाता है।
एलईडी स्पेसिफिकेशन टर्मिनोलॉजी
LED तकनीकी शब्दों की संपूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्व क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स | lm (लुमेन्स) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट लिए, अधिक मान सफेदी/ठंडक लिए। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप 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 उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | Design Considerations |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, मान जितना अधिक होगा, उतना ही कम संवेदनशील होगा। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मीट्रिक | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" 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। |
| रंग विस्थापन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | 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 | चिप की सुरक्षा करने वाला आवास सामग्री, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करता है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | कोड उदाहरण के लिए, 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के आधार पर समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K इत्यादि। | 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 | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | एलईडी 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। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |