विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Luminous Intensity Binning
- 4. Performance Curve Analysis
- 4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.3 Temperature Dependence
- 4.4 Spectral Distribution
- 5. Mechanical and Package Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Polarity Identification
- 5.3 Suggested Soldering Pad Layout
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 6.1 Reflow Soldering Profile
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 क्लीनिंग
- 6.4 भंडारण और हैंडलिंग
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग
- 8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 8.2 थर्मल प्रबंधन
- 8.3 अनुप्रयोग दायरा
- 9. Technology Comparison and Differentiation
- 10. Frequently Asked Questions (FAQ)
- 10.1 मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए?
- 10.2 क्या मैं इसे एक PWM सिग्नल से चला सकता हूँ?
- 10.3 चमकदार तीव्रता में इतना व्यापक परिसर क्यों है?
- 10.4 एलईडी कितने समय तक चलेगी?
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग के उदाहरण
- 11.1 स्टेटस इंडिकेटर पैनल
- 11.2 मेम्ब्रेन स्विच के लिए बैकलाइटिंग
- 12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) लाल प्रकाश उत्सर्जित करने वाले LED के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण एक कॉम्पैक्ट, उद्योग-मानक 1206 पैकेज फुटप्रिंट में उच्च चमक और विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके प्राथमिक लाभों में स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरण और इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता शामिल है, जो इसे बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है।
LED एक AlInGaP सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है, जो लाल, नारंगी और पीली तरंग दैर्ध्य उत्पन्न करने में अपनी उच्च दक्षता और स्थिरता के लिए जाना जाता है। "वॉटर क्लियर" लेंस सामग्री एक विस्तृत देखने का कोण प्रदान करती है और निर्दिष्ट दीप्त तीव्रता प्राप्त करने में मदद करती है। यह उत्पाद RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सबस्टेंसेज) निर्देशों का अनुपालन करता है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- Power Dissipation (Pd): 62.5 mW. यह एलईडी पैकेज द्वारा अपनी तापीय सीमाओं को पार किए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली शक्ति की अधिकतम मात्रा है।
- Peak Forward Current (IF(peak)): 60 mA. यह अधिकतम अनुमेय तात्कालिक अग्र धारा है, जो आमतौर पर स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अति ताप को रोकने के लिए निर्दिष्ट की जाती है।
- DC Forward Current (IF): 25 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. Exceeding this voltage in reverse bias can cause junction breakdown.
- Operating Temperature Range (Topr): -30°C से +85°C। वह परिवेश तापमान सीमा जिसके भीतर LED अपने विनिर्देशों के अनुसार कार्य करेगा।
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg): -40°C से +85°C।
- इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: 260°C for 10 seconds. The maximum thermal profile the package can withstand during reflow soldering.
2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
ये मापदंड Ta=25°C और I की एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैंF=20mA, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो।
- दीप्त तीव्रता (IV): 18.0 - 180.0 mcd (मिलीकैंडेला)। उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा, अक्ष-पर मापी गई। विस्तृत सीमा इंगित करती है कि एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग किया जाता है (धारा 3 देखें)।
- दर्शन कोण (2θ1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने शिखर (अक्षीय) मान के आधे तक गिर जाती है। 130° का चौड़ा कोण एक विसरित, गैर-केंद्रित उत्सर्जन पैटर्न को दर्शाता है जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।
- Peak Emission Wavelength (λP): 639 nm (typical)। वह तरंगदैर्घ्य जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 631 nm (typical at IF=20mA). यह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है और जो LED के रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है, जो CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 20 nm (typical). The bandwidth of the emitted spectrum measured at half the peak intensity. A value of 20nm is characteristic of AlInGaP red LEDs.
- Forward Voltage (VF): 1.60 - 2.40 V at IF=20mA. The voltage drop across the LED when operating. Variation is due to semiconductor process tolerances.
- Reverse Current (IR): VR=5V पर 10 μA (अधिकतम)। एलईडी रिवर्स-बायस्ड होने पर छोटी लीकेज करंट।
3. Binning System Explanation
अनुप्रयोगों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को मुख्य पैरामीटर्स के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। यह डिवाइस मुख्य रूप से Luminous Intensity के लिए बिन किया गया है।
3.1 Luminous Intensity Binning
ज्योति तीव्रता को कई वर्गों में वर्गीकृत किया गया है, प्रत्येक का एक न्यूनतम और अधिकतम मान होता है। प्रत्येक वर्ग पर सहनशीलता +/-15% है।
- Bin M: 18.0 - 28.0 mcd
- Bin N: 28.0 - 45.0 mcd
- Bin P: 45.0 - 71.0 mcd
- Bin Q: 71.0 - 112.0 mcd
- Bin R: 112.0 - 180.0 mcd
डिजाइनरों को अपनी चमक आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त बिन का चयन करना चाहिए। समानांतर में कई एलईडी का उपयोग करते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना (जैसा कि ड्राइव विधि अनुभाग में दिखाया गया है) महत्वपूर्ण है, क्योंकि VF भिन्नताएं करंट असंतुलन का कारण बन सकती हैं।
4. Performance Curve Analysis
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ संदर्भित हैं (जैसे, Fig.1, Fig.5), विशिष्ट व्यवहार को प्रौद्योगिकी के आधार पर वर्णित किया जा सकता है।
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
AlInGaP LED एक विशिष्ट डायोड I-V विशेषता प्रदर्शित करता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) का एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने पर थोड़ा कम हो जाता है। निर्दिष्ट VF पावर सप्लाई डिज़ाइन के लिए 20mA पर 1.6V से 2.4V की रेंज पर विचार किया जाना चाहिए।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
सामान्य ऑपरेटिंग रेंज (25mA की DC फॉरवर्ड करंट रेटिंग तक) में ल्यूमिनस इंटेंसिटी फॉरवर्ड करंट के लगभग आनुपातिक होती है। इस करंट से अधिक पर संचालन से ऊष्मा उत्पादन में वृद्धि, दक्षता में गिरावट और लुमेन मूल्यह्रास में तेजी आती है।
4.3 Temperature Dependence
AlInGaP LED की प्रकाश उत्पादन क्षमता जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। यह विशेषता उन डिज़ाइनों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ LED उच्च परिवेशी तापमान में काम कर सकता है या जहाँ तापीय प्रबंधन चुनौतीपूर्ण है। -30°C से +85°C का कार्यशील तापमान सीमा निर्दिष्ट प्रदर्शन बनाए रखने की सीमाओं को परिभाषित करता है।
4.4 Spectral Distribution
उत्सर्जन स्पेक्ट्रम 639nm (सामान्य) की चरम तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित है, जिसकी अर्ध-चौड़ाई 20nm है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (631nm) दृश्य लाल रंग को परिभाषित करती है। यह स्पेक्ट्रम ऑपरेटिंग करंट और तापमान सीमा पर स्थिर है, जो रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
5. Mechanical and Package Information
5.1 Package Dimensions
LED को एक उद्योग-मानक 1206 सतह-माउंट पैकेज में रखा गया है। प्रमुख आयाम (मिलीमीटर में) में लगभग 3.2mm का बॉडी लंबाई, 1.6mm की चौड़ाई और 1.1mm की ऊंचाई शामिल है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर, सभी आयामी सहनशीलताएं आम तौर पर ±0.10mm होती हैं। पैकेज में सोल्डरिंग के लिए दो एनोड/कैथोड टर्मिनल होते हैं।
5.2 Polarity Identification
कैथोड को आमतौर पर चिह्नित किया जाता है, अक्सर पैकेज के संबंधित पक्ष पर हरे रंग के रंग या प्लास्टिक बॉडी में एक खांचे द्वारा। PCB लेआउट और असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी ओरिएंटेशन आवश्यक है।
5.3 Suggested Soldering Pad Layout
एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (सोल्डर पैड डिज़ाइन) उचित सोल्डर जोड़ निर्माण, यांत्रिक स्थिरता और रीफ्लो के दौरान ऊष्मा अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए प्रदान किया गया है। इस लेआउट का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (एक छोर पर घटक का खड़ा होना) रोकने में मदद मिलती है और विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित होता है।
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 Reflow Soldering Profile
एलईडी इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। एक सुझाई गई प्रोफाइल प्रदान की गई है, जो Pb-free (लेड-मुक्त) असेंबली के लिए JEDEC मानकों का अनुपालन करती है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्री-हीट: 150-200°C पर अधिकतम 120 सेकंड के लिए बोर्ड और घटकों को धीरे-धीरे गर्म करें, फ्लक्स को सक्रिय करें और थर्मल शॉक को कम करें।
- शिखर तापमान: अधिकतम 260°C।
- लिक्विडस से ऊपर समय: डिवाइस को अधिकतम 10 सेकंड के लिए चरम तापमान के संपर्क में रखा जाना चाहिए। रीफ्लो अधिकतम दो बार किया जाना चाहिए।
प्रोफ़ाइल को विशिष्ट PCB डिज़ाइन, घटकों, सोल्डर पेस्ट और प्रयुक्त ओवन के लिए चरित्रित किया जाना चाहिए।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अधिकतम 300°C पर सेट एक तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। प्रति लीड सोल्डरिंग समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए, और यह केवल एक बार किया जाना चाहिए ताकि प्लास्टिक पैकेज और सेमीकंडक्टर डाई को तापीय क्षति से बचाया जा सके।
6.3 क्लीनिंग
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। एलईडी को कमरे के तापमान पर इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थों का उपयोग न करें क्योंकि वे एपॉक्सी लेंस या पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
6.4 भंडारण और हैंडलिंग
- ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) संवेदनशीलता: LED, ESD के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD सावधानियां बरतनी चाहिए, जिसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटी-स्टैटिक मैट और ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग शामिल है।
- नमी संवेदनशीलता: पैकेज नमी के प्रति संवेदनशील है। जब इसे डिसिकेंट के साथ अपने मूल सील्ड नमी-रोधी बैग में संग्रहीत किया जाता है, तो ≤30°C और ≤90% RH पर इसकी शेल्फ लाइफ एक वर्ष होती है। एक बार बैग खोलने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और आदर्श रूप से एक सप्ताह के भीतर रीफ्लो किया जाना चाहिए। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक संग्रहण के लिए, डिसिकेंट के साथ एक सील्ड कंटेनर का उपयोग करें। जो घटक एक सप्ताह से अधिक समय तक खुले में संग्रहीत किए गए हैं, उन्हें सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोकने के लिए लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग
The LEDs are supplied in industry-standard packaging for automated assembly.
- Tape and Reel: घटकों को 7-इंच (178mm) व्यास की रीलों पर 8mm चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप में पैक किया जाता है।
- प्रति रील मात्रा: 4000 pieces.
- Minimum Order Quantity (MOQ): शेष मात्रा के लिए 500 टुकड़े।
- Packaging Standard: ANSI/EIA-481 विनिर्देशों का अनुपालन करता है। टेप में खाली पॉकेट्स को एक टॉप कवर टेप से सील किया जाता है।
8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। सबसे विश्वसनीय ड्राइव विधि प्रत्येक एलईडी के लिए एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना है, खासकर जब कई एलईडी समानांतर में जोड़े जाते हैं। यह एक एलईडी से दूसरे एलईडी में फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) के प्राकृतिक भिन्नता की भरपाई करता है,Fसरणी में सभी उपकरणों में एकसमान करंट और इसलिए एकसमान चमक सुनिश्चित करता है। एक स्थिर करंट स्रोत के साथ एलईडी चलाना सबसे स्थिर प्रकाशीय आउटपुट प्रदान करता है।
8.2 थर्मल प्रबंधन
हालांकि शक्ति क्षय अपेक्षाकृत कम है (62.5mW अधिकतम), उचित थर्मल डिजाइन एलईडी के जीवन को बढ़ाता है और चमक बनाए रखता है। सुनिश्चित करें कि पीसीबी में एलईडी पैड से जुड़ा पर्याप्त तांबे का क्षेत्र है जो हीट सिंक के रूप में कार्य करे, खासकर जब अधिकतम डीसी करंट पर या उसके निकट संचालन किया जा रहा हो। लंबे समय तक सीमा की ऊपरी सीमा पर परिवेश के तापमान में संचालन से बचें।
8.3 अनुप्रयोग दायरा
यह एलईडी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है जिन्हें स्थिति संकेतक, बैकलाइटिंग, या सजावटी प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है। इसमें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, कार्यालय उपकरण, संचार उपकरण और घरेलू उपकरणों में अनुप्रयोग शामिल हैं। यह उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन या योग्य नहीं है जहां विफलता जीवन या सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है (जैसे, विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, महत्वपूर्ण यातायात नियंत्रण)। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, विशेष रूप से योग्य घटकों के लिए निर्माता से परामर्श आवश्यक है।
9. Technology Comparison and Differentiation
यह एलईडी AlInGaP तकनीक का उपयोग करती है, जो लाल/नारंगी/पीले उत्सर्जन के लिए अन्य तकनीकों जैसे कि अवशोषित सब्सट्रेट पर AllnGaP या पुरानी GaAsP एलईडी की तुलना में विशिष्ट लाभ प्रदान करती है।
- High Efficiency & Brightness: AlInGaP पारंपरिक तकनीकों की तुलना में उच्च दीप्त प्रभावकारिता (प्रति विद्युत वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) प्रदान करता है, जो एक छोटे पैकेज में उच्च चमक (180mcd तक) को सक्षम बनाता है।
- रंग स्थिरता: कुछ विकल्पों की तुलना में, AlInGaP एलईडी का रंग बिंदु (प्रमुख तरंगदैर्ध्य) संचालन धारा और तापमान सीमा पर और डिवाइस के जीवनकाल में अधिक स्थिर रहता है।
- Wide Viewing Angle: 130° के व्यूइंग एंगल वाला वाटर-क्लियर लेंस फोकस्ड या नैरो-एंगल लेंस की तुलना में विस्तृत, समान प्रकाश प्रदान करता है।
- Surface-Mount Compatibility: 1206 पैकेज और IR रीफ्लो के साथ संगतता, थ्रू-होल एलईडी की तुलना में एक आधुनिक, विनिर्माण योग्य समाधान का प्रतिनिधित्व करती है।
10. Frequently Asked Questions (FAQ)
10.1 मुझे किस प्रतिरोधक मान का उपयोग करना चाहिए?
श्रृंखला प्रतिरोधक का मान (Rs) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: Rs = (Vsupply - VF) / IF. Use the maximum VF from the datasheet (2.4V) to ensure the current does not exceed the desired IF (e.g., 20mA) under worst-case conditions. For a 5V supply: Rs = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. एक मानक 130Ω या 150Ω रेसिस्टर उपयुक्त होगा।
10.2 क्या मैं इसे एक PWM सिग्नल से चला सकता हूँ?
Yes, Pulse Width Modulation (PWM) is an excellent method for dimming LEDs. It maintains the LED's color characteristics better than analog (current) dimming. Ensure the PWM frequency is high enough to avoid visible flicker (typically >100Hz) and that the peak current in each pulse does not exceed the absolute maximum rating of 60mA.
10.3 चमकदार तीव्रता में इतना व्यापक परिसर क्यों है?
यह श्रृंखला (18-180mcd) सभी उत्पादन बिन में कुल फैलाव को दर्शाती है। व्यक्तिगत एलईडी को विशिष्ट बिन (M, N, P, Q, R) में छाँटा जाता है जिनकी श्रृंखला बहुत सँकरी होती है। अपने अनुप्रयोग के लिए चमक स्तर की गारंटी के लिए आपको ऑर्डर करते समय वांछित बिन निर्दिष्ट करना होगा।
10.4 एलईडी कितने समय तक चलेगी?
इस डेटाशीट में एलईडी का जीवनकाल (जिसे अक्सर उस बिंदु के रूप में परिभाषित किया जाता है जहां प्रकाश उत्पादन प्रारंभिक मूल्य के 70%, एल70 तक कम हो जाता है) स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है। जीवनकाल संचालन की स्थितियों, मुख्य रूप से जंक्शन तापमान और ड्राइव करंट पर बहुत अधिक निर्भर करता है। अधिकतम रेटिंग से काफी नीचे संचालन (उदाहरण के लिए, 15-20mA पर और अच्छे थर्मल प्रबंधन के साथ) संचालन जीवन को काफी बढ़ा देगा, संभवतः हजारों घंटों तक।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग के उदाहरण
11.1 स्टेटस इंडिकेटर पैनल
औद्योगिक उपकरणों के लिए एक मल्टी-स्टेटस इंडिकेटर पैनल में, इनमें से कई एलईडी (जैसे, मध्यम-उच्च चमक के लिए Bin P या Q) को एक पंक्ति में व्यवस्थित किया जा सकता है। प्रत्येक को एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन द्वारा एक श्रृंखला रोकनेवाला (जैसे, 3.3V या 5V सिस्टम के लिए 150Ω) के माध्यम से संचालित किया जाता है। विस्तृत देखने का कोण यह सुनिश्चित करता है कि विभिन्न ऑपरेटर स्थितियों से स्टेटस दिखाई दे। रीफ्लो के साथ संगतता पूरे बोर्ड, जिसमें एलईडी और माइक्रोकंट्रोलर शामिल हैं, को एक ही चरण में मिलाप करने की अनुमति देती है।
11.2 मेम्ब्रेन स्विच के लिए बैकलाइटिंग
एकल बिन आर (उच्चतम चमक) एलईडी को एक पारदर्शी मेम्ब्रेन स्विच आइकन के समीप रखकर बैकलाइटिंग प्रदान की जा सकती है। वाटर-क्लियर लेंस से निकलने वाला विसरित, वाइड-एंगल प्रकाश आइकन को समान रूप से प्रकाशित करने में सहायता करता है। इसकी कम प्रोफ़ाइल (1.1 मिमी ऊंचाई) पतली डिवाइस डिज़ाइन में फिट होने की अनुमति देती है।
12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
इस एलईडी में प्रकाश उत्सर्जन AlInGaP से बने एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (जंक्शन) में इंजेक्ट होते हैं। जब इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। क्रिस्टल जालक में एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, लगभग 639nm पर लाल रंग। "वॉटर क्लियर" एपॉक्सी लेंस चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देता है और अर्धचालक सामग्री से प्रकाश निष्कर्षण को बढ़ाता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
इस तरह के एसएमडी संकेतक एलईडी में सामान्य प्रवृत्ति और भी अधिक दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जो कम ड्राइव धाराओं पर समान चमक प्रदान करती है, जिससे बिजली की खपत और ऊष्मा उत्पादन कम होता है। प्रकाशीय प्रदर्शन को बनाए रखते या सुधारते हुए लघुकरण के लिए एक निरंतर प्रयास भी है। इसके अलावा, पैकेज सामग्री और विनिर्माण प्रक्रियाओं में सुधार विश्वसनीयता और लीड-फ्री असेंबली के लिए आवश्यक तेजी से मांग वाले सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगतता को बढ़ाते हैं। सटीक रंग मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए रंग स्थिरता और सख्त बिनिंग सहनशीलता भी चल रहे विकास के क्षेत्र हैं।
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली का प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 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, उच्च मांग वाले स्थानों जैसे मॉल, संग्रहालयों में प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| अग्र वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य एलईडी ऑपरेशन के लिए करंट मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | कम समय के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए प्रयुक्त होती 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 लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारण 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 | सामग्री का क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, 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 | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग कंटेंट | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Facilitates driver matching, improves system efficiency. |
| 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 इत्यादि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर 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। | 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 प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |