1. उत्पाद अवलोकन
LTST-C191TBKT-2A एक सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है जो आधुनिक, स्थान-सीमित इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी मूल तकनीक इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित है, जो नीला प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए जिम्मेदार है। इस घटक के लिए प्राथमिक बाजार में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, संकेतक लाइटें, छोटे डिस्प्ले के लिए बैकलाइटिंग और विभिन्न पोर्टेबल उपकरण शामिल हैं, जहां एक विश्वसनीय, चमकदार और कॉम्पैक्ट प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।
इस LED की परिभाषित विशेषता इसकी असाधारण रूप से कम प्रोफ़ाइल है, जिसकी ऊंचाई केवल 0.55 मिलीमीटर है। यह अल्ट्रा-थिन फॉर्म फैक्टर इसे गंभीर ऊर्ध्वाधर स्थान सीमाओं वाले उत्पादों में एकीकृत करने की अनुमति देता है, जिससे अंतिम उत्पाद के डिज़ाइन अधिक सुडौल और पतले हो सकते हैं। पैकेज एक वॉटर-क्लियर लेंस सामग्री का उपयोग करता है, जो प्रकाश को फैलाता नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप एक अधिक केंद्रित और तीव्र बीम प्राप्त होता है जो एक छोटे स्रोत से उच्च दीप्त तीव्रता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ
- लघुरूपण: 0.55mm की ऊंचाई अति-पतली उत्पाद डिजाइनों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है।
- उच्च चमक: अल्ट्रा ब्राइट InGaN चिप का उपयोग करता है, जो एक छोटे पैकेज में उच्च दीप्त तीव्रता प्रदान करता है।
- अनुकूलता: स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों और मानक अवरक्त (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो बड़े पैमाने पर, स्वचालित असेंबली की सुविधा प्रदान करता है।
- मानकीकरण: EIA (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक पैकेज आउटलाइन के अनुरूप, PCB (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) लेआउट और असेंबली में पूर्वानुमेयता सुनिश्चित करता है।
- पर्यावरण अनुपालन: यह उत्पाद RoHS (Restriction of Hazardous Substances) अनुपालन करता है और एक ग्रीन प्रोडक्ट के रूप में वर्गीकृत है, जो अंतरराष्ट्रीय पर्यावरणीय नियमों को पूरा करता है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और तापीय पैरामीटरों का एक वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है। उचित सर्किट डिजाइन और विश्वसनीय संचालन के लिए इन मूल्यों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन की शर्तें नहीं हैं।
- Power Dissipation (Pd): 76 mW. यह अधिकतम शक्ति है जो एलईडी पैकेज प्रदर्शन या आयु कम किए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर ऊष्मीय क्षति का जोखिम होता है।
- Peak Forward Current (IFP): 100 mA. यह धारा केवल स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अनुमेय है। इसका उपयोग संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
- Continuous Forward Current (IF): 20 mA. यह निरंतर DC संचालन के लिए अधिकतम अनुशंसित धारा है। ड्राइवर सर्किट को इस धारा पर या इससे नीचे संचालित करने के लिए डिज़ाइन करने से दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
- Operating Temperature Range (Topr): -20°C से +80°C. इस परिवेश तापमान सीमा में LED अपने निर्दिष्ट मापदंडों के भीतर कार्य करने की गारंटी है।
- Storage Temperature Range (Tstg): -30°C से +100°C तक। इन सीमाओं के भीतर, उपकरण को बिना संचालन के भंडारित किया जा सकता है और कोई क्षति नहीं होगी।
- IR रिफ्लो सोल्डरिंग कंडीशन: 260°C पीक तापमान अधिकतम 10 सेकंड के लिए। यह वह थर्मल प्रोफाइल परिभाषित करता है जिसे PCB असेंबली प्रक्रिया के दौरान घटक सहन कर सकता है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
These parameters are measured at a standard test condition of 25°C ambient temperature and a forward current (IF) of 2 mA, unless otherwise noted.
- Luminous Intensity (IV): 4.5 - 18.0 mcd (millicandela). यह मानव आँख द्वारा देखे गए LED की अनुभूत चमक को मापता है। विस्तृत सीमा इंगित करती है कि एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग किया जाता है (धारा 3 देखें)।
- देखने का कोण (2θ1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर प्रकाश की तीव्रता अपने अधिकतम मान (अक्ष-पर) की आधी हो जाती है। 130-डिग्री का कोण अपेक्षाकृत चौड़े देखने के पैटर्न को दर्शाता है।
- Peak Wavelength (λP): 468 nm (typical). यह वह विशिष्ट तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाशीय शक्ति आउटपुट सर्वोच्च होता है। यह InGaN अर्धचालक पदार्थ की एक विशेषता है।
- Dominant Wavelength (λd): 465.0 - 475.0 nm. यह मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए रंग (CIE क्रोमैटिसिटी) से प्राप्त होता है और वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है। यह भी बिनिंग के अधीन होता है।
- Spectral Bandwidth (Δλ): 25 nm (typical). यह शिखर के आसपास उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य की सीमा को दर्शाता है। नीले InGaN LED के लिए 25nm का मान विशिष्ट होता है।
- Forward Voltage (VF): 2.45 - 2.95 V. यह 2mA की परीक्षण धारा पर चलाए जाने पर LED के पार वोल्टेज पात है। यह अर्धचालक निर्माण सहनशीलता के कारण भिन्न होता है और इसे बिन किया जाता है।
- Reverse Current (IR): 5V के रिवर्स वोल्टेज (V) पर 100 µA (अधिकतम)।Rएलईडी रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं। यह पैरामीटर केवल लीकेज करंट कैरेक्टराइजेशन के लिए है। रिवर्स वोल्टेज लगाने से डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
अर्धचालक निर्माण में प्राकृतिक विविधताओं को प्रबंधित करने के लिए, एलईडी को प्रदर्शन समूहों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है। यह एक उत्पादन लॉट के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करता है। LTST-C191TBKT-2A एक त्रि-आयामी बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
I = 2mA पर बिन किया गया।F पांच बिन (1 से 5) 0.1V चरणों में 2.45V से 2.95V की सीमा को कवर करते हैं, प्रति बिन +/-0.1V सहनशीलता के साथ। यह डिजाइनरों को एक समान वोल्टेज ड्रॉप वाली एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन, विशेष रूप से समानांतर ऐरे में, के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है।
3.2 Luminous Intensity Binning
I = 2mA पर बिन किया गया।F = 2mA. तीन बिन (J, K, L) न्यूनतम चमक स्तर परिभाषित करते हैं: 4.50-7.10 mcd (J), 7.10-11.2 mcd (K), और 11.2-18.0 mcd (L). प्रत्येक बिन के भीतर +/-15% की सहनशीलता लागू होती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें कई एलईडी में समान चमक की आवश्यकता होती है।
3.3 Dominant Wavelength Binning
I = 2mA पर बिन किया गया।F = 2mA. दो बिन रंग की छाया को परिभाषित करते हैं: AC (465.0 - 470.0 nm) और AD (470.0 - 475.0 nm), +/-1 nm सहनशीलता के साथ। बिन AC थोड़ा गहरा नीला रंग उत्पन्न करता है, जबकि बिन AD थोड़ा हल्का नीला होता है। यह बहु-LED स्थापनाओं में रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, Fig.1, Fig.6), उनके सामान्य निहितार्थों का यहां विश्लेषण किया गया है।
4.1 Luminous Intensity vs. Forward Current (I-V Curve)
एलईडी का प्रकाश उत्पादन (दीप्त तीव्रता) धारा के साथ रैखिक रूप से आनुपातिक नहीं होता है। यह कम धाराओं पर तेजी से बढ़ता है, लेकिन उच्च धाराओं पर दक्षता में गिरावट और तापीय प्रभावों के कारण वृद्धि की दर आमतौर पर कम हो जाती है। अनुशंसित 20mA निरंतर धारा से काफी अधिक पर संचालन करने से चमक में घटती प्रतिफल मिलेगी, जबकि ऊष्मा में भारी वृद्धि और जीवनकाल में कमी आएगी।
4.2 Spectral Distribution
संदर्भित स्पेक्ट्रल ग्राफ (चित्र.1) 468 nm (नीला प्रकाश) के आसपास केंद्रित एक एकल, प्रमुख शिखर दिखाएगा, जिसकी विशिष्ट स्पेक्ट्रल आधी-चौड़ाई 25 nm होगी। दृश्यमान स्पेक्ट्रम के अन्य भागों में उत्सर्जन नगण्य होना चाहिए, जो शुद्ध नीले रंग के आउटपुट की पुष्टि करता है।
4.3 Viewing Angle Pattern
ध्रुवीय आरेख (चित्र.6) 130-डिग्री के दृश्य कोण को दर्शाता है। जब एलईडी को सीधे देखा जाता है (ऑन-एक्सिस) तो तीव्रता सबसे अधिक होती है और दृश्य कोण बढ़ने के साथ सममित रूप से घटती जाती है, अक्ष से +/-65 डिग्री पर यह शिखर मान के 50% तक गिर जाती है।
5. Mechanical & Package Information
5.1 Package Dimensions
यह एलईडी एक EIA मानक चिप एलईडी फुटप्रिंट का अनुपालन करती है। मुख्य आयामों में 3.2 मिमी की सामान्य लंबाई, 1.6 मिमी की चौड़ाई और 0.55 मिमी की महत्वपूर्ण ऊंचाई शामिल है। विस्तृत यांत्रिक चित्र पैड स्थिति, लेंस आकार और सहनशीलता (आमतौर पर ±0.10 मिमी) निर्दिष्ट करते हैं।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
SMD LEDs में एक एनोड (+) और कैथोड (-) होता है। डेटाशीट में घटक के शरीर पर ध्रुवता चिह्न दिखाने वाला एक आरेख शामिल होता है, जो PCB असेंबली के दौरान सही अभिविन्यास के लिए आवश्यक है। गलत ध्रुवता LED को प्रकाशित होने से रोकेगी और यदि रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है तो इसे क्षति पहुंचा सकती है।
5.3 Suggested PCB Land Pattern
एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़, रीफ्लो के दौरान उचित संरेखण और पर्याप्त थर्मल रिलीफ सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट प्रदान किया गया है। इस पैटर्न का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग (जहां एक सिरा पैड से उठ जाता है) को रोकने में मदद मिलती है और सुसंगत सोल्डरिंग परिणाम सुनिश्चित होते हैं।
6. Soldering & Assembly Guidelines
6.1 IR Reflow Soldering Profile
यह घटक लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डर प्रक्रियाओं के साथ संगत है। एक विस्तृत सुझावित रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है, जिसमें आम तौर पर शामिल हैं: फ्लक्स को सक्रिय करने के लिए एक प्रीहीट रैंप, बोर्ड को समान रूप से गर्म करने के लिए एक सोक ज़ोन, चरम तापमान (अधिकतम 260°C ≤10 सेकंड के लिए) तक एक तीव्र तापमान स्पाइक, और एक नियंत्रित कूलिंग चरण। इस प्रोफाइल का पालन करना, विशेष रूप से लिक्विडस से ऊपर का समय और चरम तापमान, एलईडी के प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड को थर्मल क्षति से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है।
6.2 हैंड सोल्डरिंग नोट्स
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। सिफारिश यह है कि अधिकतम 300°C तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग 3 सेकंड से अधिक नहीं और केवल एक बार किया जाए। अत्यधिक गर्मी या समय लेंस को पिघला सकता है या सेमीकंडक्टर डाई को नुकसान पहुंचा सकता है।
6.3 सफाई
केवल निर्दिष्ट सफाई एजेंटों का उपयोग किया जाना चाहिए। डेटाशीट अनुशंसा करती है कि यदि सफाई आवश्यक हो तो कमरे के तापमान पर ethyl alcohol या isopropyl alcohol में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाए। कठोर या अनिर्दिष्ट रसायन प्लास्टिक पैकेज को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे लेंस में दरार या धुंधलापन आ सकता है।
6.4 Storage & Handling
- ESD (Electrostatic Discharge) Sensitivity: LEDs, ESD क्षति के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग, कलाई पट्टियों और ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करते हुए, एक ESD-सुरक्षित कार्यस्थल पर की जानी चाहिए।
- नमी संवेदनशीलता: जबकि रील सीलबंद होती है, एक बार खोलने पर, एलईडी परिवेशी आर्द्रता के संपर्क में आ जाते हैं। पैकेजिंग खोलने के 672 घंटे (28 दिन) के भीतर आईआर रीफ्लो पूरा करने की सिफारिश की जाती है। मूल बैग से बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, उन्हें एक शुष्क कैबिनेट या सिलिका जेल सहित सीलबंद कंटेनर में रखा जाना चाहिए। 672 घंटे से अधिक समय तक संग्रहीत घटकों को रीफ्लो से पहले अवशोषित नमी को हटाने और "पॉपकॉर्निंग" (वाष्प दबाव के कारण पैकेज दरार) को रोकने के लिए एक बेकिंग चक्र (उदाहरण के लिए, 60°C पर 20 घंटे) की आवश्यकता हो सकती है।
7. Packaging & Ordering Information
7.1 टेप और रील विनिर्देश
एलईडी 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई वाहक टेप पर आपूर्ति की जाती हैं, जो 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर लपेटी जाती हैं। मानक रील मात्रा 5,000 टुकड़े है। टेप घटक पॉकेट को सील करने के लिए एक शीर्ष कवर का उपयोग करती है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानकों के अनुरूप है।
7.2 मॉडल नंबर व्याख्या
पार्ट नंबर LTST-C191TBKT-2A विशिष्ट विशेषताओं को कोडित करता है: LTST उत्पाद परिवार को दर्शाता है, C191 संभवतः पैकेज आकार को संदर्भित करता है, TB रंग (नीला) इंगित करता है, KT टेप और रील पैकेजिंग को संदर्भित कर सकता है, और 2A एक संशोधन या प्रदर्शन कोड हो सकता है। सटीक विवरण निर्माता के पार्ट नंबरिंग गाइड से पुष्टि की जानी चाहिए।
8. अनुप्रयोग सिफारिशें
8.1 Typical Application Scenarios
- Status Indicators: Power, connectivity, or function status lights in smartphones, tablets, laptops, and wearables.
- बैकलाइटिंग: बहुत पतले कीपैड, आइकन या छोटे एलसीडी डिस्प्ले के लिए एज-लिट या डायरेक्ट बैकलाइटिंग।
- Consumer Electronics: ऑडियो उपकरण, गेमिंग कंट्रोलर और स्मार्ट होम डिवाइस में सजावटी प्रकाश या सूचना एलईडी।
- पैनल संकेतक: औद्योगिक नियंत्रण पैनलों पर समूहीकृत संकेतक जहां स्थान सीमित है।
8.2 डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंग: निरंतर संचालन के लिए फॉरवर्ड करंट को 20mA या उससे कम तक सीमित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। रोकनेवाले का मान R = (Vsupply - VF) / IF.
- थर्मल प्रबंधन: हालांकि शक्ति क्षय कम है, सोल्डर पैड के आसपास पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र सुनिश्चित करने से गर्मी को दूर संचालित करने में मदद मिलती है, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण में या अधिकतम रेटिंग के निकट संचालित होने पर।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन: वाटर-क्लियर लेंस एक केंद्रित बीम उत्पन्न करता है। यदि एक व्यापक, अधिक विसरित प्रकाश पैटर्न की आवश्यकता है, तो उत्पाद डिज़ाइन में बाहरी डिफ्यूज़र या लाइट गाइड शामिल किए जाने चाहिए।
9. Technical Comparison & Differentiation
Compared to older LED technologies or larger packages, the LTST-C191TBKT-2A's key differentiators are its 0.55mm height and InGaN चिप से उच्च चमकअन्य अल्ट्रा-थिन एलईडी की तुलना में, इसके फायदों में डिज़ाइन संगतता के लिए एक मानकीकृत EIA फुटप्रिंट, रंग/चमक स्थिरता के लिए विशिष्ट बिनिंग विकल्प और Pb-free रीफ्लो असेंबली के लिए स्पष्ट दस्तावेज़ शामिल हो सकते हैं। 130-डिग्री व्यूइंग एंगल व्यापक दृश्य कोण और उचित ऑन-एक्सिस तीव्रता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)
10.1 क्या मैं इस LED को 20mA पर लगातार चला सकता हूँ?
हाँ, 20mA अधिकतम अनुशंसित लगातार अग्र धारा (DC) है। इष्टतम दीर्घायु और विश्वसनीयता के लिए, थोड़ी कम धारा पर, जैसे 15-18mA पर संचालित करने की अक्सर सलाह दी जाती है।
10.2 Forward Voltage और Luminous Intensity के लिए एक रेंज क्यों है?
ये सेमीकंडक्टर निर्माण में अंतर्निहित भिन्नताएं हैं। बिनिंग सिस्टम एलईडी को समान विशेषताओं वाले समूहों में वर्गीकृत करता है। डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए ऑर्डर करते समय वांछित बिन कोड निर्दिष्ट करने चाहिए।
10.3 यदि मैं इसे निर्दिष्ट तापमान से अधिक या निर्दिष्ट समय से अधिक देर तक सोल्डर करूं तो क्या होगा?
260°C for 10 seconds रीफ्लो सीमा से अधिक होने पर कई विफलताएं हो सकती हैं: प्लास्टिक पैकेज विकृत या रंगहीन हो सकता है, आंतरिक गोल्ड वायर बॉन्ड टूट सकते हैं या इंटरमेटैलिक वृद्धि उन्हें कमजोर कर सकती है, और एपॉक्सी लेंस धुंधला हो सकता है। हमेशा अनुशंसित प्रोफाइल का पालन करें।
10.4 क्या मैं इस LED का उपयोग रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन या Zener डायोड के रूप में कर सकता हूं?
नहीं। यह उपकरण रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज रेटिंग (I के लिए 5V) केवल विशेषता निर्धारण के लिए है। रिवर्स बायस लगाने से LED जंक्शन को तुरंत और विनाशकारी रूप से नुकसान पहुंच सकता है।R परीक्षण) केवल विशेषता निर्धारण के लिए है। रिवर्स बायस लगाने से LED जंक्शन को तुरंत और विनाशकारी रूप से नुकसान पहुंच सकता है।
11. प्रैक्टिकल डिज़ाइन केस स्टडी
Scenario: एक अल्ट्रा-थिन ब्लूटूथ इयरफोन केस के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर डिजाइन करना। इंडिकेटर नीला होना चाहिए, दिन के उजाले में दिखाई देने योग्य होना चाहिए, और कुल 0.8 मिमी गुहा ऊंचाई के भीतर फिट होना चाहिए।
Component Selection: LTST-C191TBKT-2A को मुख्य रूप से इसकी 0.55mm ऊंचाई के लिए चुना गया है, जो लाइट गाइड/डिफ्यूज़र के लिए 0.25mm जगह छोड़ती है। नीला रंग ब्रांडिंग आवश्यकता को पूरा करता है।
सर्किट डिज़ाइन: केस एक 3.3V रेगुलेटर का उपयोग करता है। चमक और बैटरी जीवन के संतुलन के लिए 15mA की फॉरवर्ड करंट को लक्षित किया गया है। Bin 3 से एक विशिष्ट VF 2.7V का उपयोग करते हुए, श्रृंखला रोकनेवाला की गणना की गई: R = (3.3V - 2.7V) / 0.015A = 40 ओम। एक मानक 39 ओम रोकनेवाला चुना गया है।
PCB लेआउट: डेटाशीट से अनुशंसित लैंड पैटर्न का उपयोग किया गया है। डिवाइस के एनक्लोज होने के कारण, कैथोड पैड के नीचे अतिरिक्त थर्मल रिलीफ वाया रखे गए हैं ताकि गर्मी को एक आंतरिक ग्राउंड प्लेन में विसर्जित किया जा सके।
ऑर्डरिंग: सभी उत्पादन इकाइयों में समान रंग और चमक सुनिश्चित करने के लिए, ऑर्डर में बिन निर्दिष्ट हैं: ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन "L" (सबसे चमकीला) और डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन "AD" (पसंदीदा नीला रंग)।
12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय
LTST-C191TBKT-2A InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। जब एलईडी के p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) InGaN सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जिसे क्रिस्टल विकास के दौरान इंडियम और गैलियम के अनुपात को समायोजित करके इंजीनियर किया जाता है। इंडियम की अधिक मात्रा उत्सर्जन को लंबी तरंगदैर्ध्य (हरा) की ओर स्थानांतरित करती है, जबकि यहां उपयोग किया गया संघटन नीला प्रकाश उत्पन्न करता है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज लेंस के रूप में कार्य करता है, जो प्रकाश उत्पादन को आकार देता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।
13. Industry Trends & Developments
The trend in SMD LEDs for consumer electronics continues towards further miniaturization, increased efficiency (more light output per watt of electrical input), and higher reliability. There is also a drive for tighter color consistency (smaller binning ranges) and improved performance at high temperatures. The adoption of advanced package materials to withstand higher reflow temperatures associated with lead-free soldering and double-sided assembly is standard. While this component represents a mature and optimized technology for standard blue indicators, ongoing R&D focuses on new materials like micro-LEDs and quantum dots for future display and lighting applications, which demand even smaller pixel pitches and purer colors.
LED Specification Terminology
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्व क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | यह सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से 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। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडक। | 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 प्रयुक्त। |
| 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 | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | 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, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक कम होने 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 अवधारण को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ या MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | मटेरियल डिग्रेडेशन | 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 | नीले चिप को ढकता 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 | 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 ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | कोड उदाहरणार्थ, 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 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 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 | 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। |