सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.3 Temperature Characteristics
- 4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 ध्रुवीयता पहचान
- 5.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
- 6.2 हैंड सोल्डरिंग
- 6.3 भंडारण की शर्तें
- 6.4 सफाई
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- 7.3 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 12. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
LTST-C281KFKT एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है, जो कॉम्पैक्ट, उच्च चमक वाले संकेतकों की आवश्यकता वाले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण चिप LED श्रेणी से संबंधित है, जिसकी विशेषता अत्यंत पतला प्रोफ़ाइल और स्वचालित संयोजन प्रक्रियाओं के साथ संगतता है।
मुख्य लाभ:इस एलईडी के प्रमुख लाभों में इसकी 0.35 मिलीमीटर की अल्ट्रा-थिन पैकेजिंग ऊंचाई शामिल है, जो सीमित स्थान वाले डिज़ाइनों में उपयोग की सुविधा प्रदान करती है। यह AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो उच्च चमकदार दक्षता और स्थिर नारंगी प्रकाश उत्पादन के लिए जाना जाता है। यह उपकरण RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंस) निर्देश का अनुपालन करता है और एक पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद है। इसकी पैकेजिंग 8 मिलीमीटर कैरियर टेप, 7 इंच व्यास वाली रील में की गई है, जो उच्च-गति स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूर्णतः संगत है, जिससे बड़े पैमाने पर निर्माण प्रक्रिया सरल हो जाती है।
लक्षित बाजार:यह एलईडी मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, कार्यालय स्वचालन उपकरण, संचार उपकरण और सामान्य घरेलू उपकरणों जैसे अनुप्रयोगों के लिए है, जहां विश्वसनीय, चमकीली स्थिति संकेतन की आवश्यकता होती है। इसके डिज़ाइन पैरामीटर इसे मानक अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग तकनीक का उपयोग करके PCB (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) पर एकीकृत करने के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।
- पावर डिसिपेशन (Pd):75 mW। यह निर्दिष्ट परिवेशी स्थितियों (Ta=25°C) के तहत, एलईडी पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है। इस सीमा से अधिक होने पर थर्मल डिग्रेडेशन का जोखिम होता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):80 mA. यह अधिकतम अनुमत तात्कालिक अग्र धारा है, जो केवल स्पंद स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) में अनुमत है। यह अल्पकालिक धारा सर्ज को समायोजित करने के लिए डीसी रेटेड मान से काफी अधिक है।
- डीसी अग्र धारा (IF):30 mA. यह विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है। प्रकाशीय विशेषताओं का परीक्षण करने के लिए विशिष्ट कार्य स्थिति 20 mA है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V. इस मान से अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- ऑपरेटिंग एवं स्टोरेज तापमान:डिवाइस -30°C से +85°C के परिवेश तापमान सीमा में कार्य कर सकता है। गैर-कार्यशील भंडारण के लिए, तापमान सीमा -40°C से +85°C तक विस्तारित है।
- वेल्डिंग शर्तें:यह एलईडी 260°C के पीक तापमान और 10 सेकंड की अवधि वाले इन्फ्रारेड रीफ्लो वेल्डिंग का सामना कर सकता है, जो सामान्य लीड-फ्री (Pb-free) वेल्डिंग प्रक्रिया वक्र के अनुरूप है।
2.2 विद्युत-प्रकाशीय विशेषताएँ
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ये पैरामीटर 25°C मानक परिवेश तापमान और 20 mA फॉरवर्ड करंट (IF) पर मापे गए हैं। ये डिवाइस के सामान्य ऑपरेटिंग स्थितियों में प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV):) की रेंज न्यूनतम 45.0 mcd से विशिष्ट मान 90.0 mcd तक है। तीव्रता को फोटोपिक (CIE) मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाने वाले सेंसर-फिल्टर संयोजन का उपयोग करके मापा जाता है। वास्तविक तीव्रता बिनिंग सिस्टम (सेक्शन 3 देखें) से प्रभावित होती है।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब उत्सर्जन तीव्रता केंद्रीय अक्ष (0°) पर मापे गए मान की आधी हो जाती है। लेंसरहित (पानी जैसे स्पष्ट) एनकैप्सुलेशन वाले चिप एलईडी के लिए, इतना चौड़ा दृष्टिकोण विशिष्ट है, जो व्यापक, विसरित प्रकाश प्रदान करता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):611 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहां उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपने अधिकतम मान तक पहुंचता है। यह नारंगी प्रकाश के अनुभव किए जाने वाले रंग-टोन को परिभाषित करता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):605 nm। CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त, यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के आउटपुट के माने जाने वाले रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है, जो मानक नारंगी है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):17 nm। यह पैरामीटर उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है। यह स्पेक्ट्रम वितरण की उसकी अधिकतम शक्ति के आधे पर चौड़ाई है। 17 nm का मान AlInGaP सामग्री की विशेषता है, जो अच्छा रंग संतृप्ति प्रदान करता है।
- Forward Voltage (VF):Typical value is 2.40 V, maximum is 2.40 V at IF=20mA. Minimum value is 2.0 V. This is the voltage drop across the LED when the specified current is conducted.
- Reverse Current (IR):When a 5V reverse voltage (VR) पर, अधिकतम 10 μA। यह बंद स्थिति में लीकेज करंट को दर्शाता है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LTST-C281KFKT की ल्यूमिनस इंटेंसिटी को विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक ग्रेड 20 mA फॉरवर्ड करंट की मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट तीव्रता मानों की एक सीमा का प्रतिनिधित्व करता है।
गियर कोड सूची निम्नानुसार है:
- गियर कोड P:45.0 mcd (न्यूनतम) से 71.0 mcd (अधिकतम)
- गियर कोड Q:71.0 mcd से 112.0 mcd
- गियर कोड R:112.0 mcd से 180.0 mcd
- ग्रेड कोड S:180.0 mcd से 280.0 mcd
प्रत्येक तीव्रता ग्रेड पर +/-15% सहनशीलता लागू की गई है। इसका अर्थ है कि किसी विशिष्ट ग्रेड (जैसे Q ग्रेड) के भीतर किसी भी व्यक्तिगत LED की तीव्रता 71.0 mcd से 112.0 mcd के बीच सुनिश्चित की जाती है, लेकिन वास्तविक वितरण नाममात्र ग्रेड रेंज के आसपास ±15% के विचलन के साथ हो सकता है। डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए आवश्यक चमक स्तर के आधार पर और इस सहनशीलता को ध्यान में रखते हुए उपयुक्त ग्रेड का चयन करना चाहिए।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल कर्व्स (जैसे चित्र 1, चित्र 6) का उल्लेख किया गया है, लेकिन उनके विशिष्ट व्यवहार का तकनीकी विवरण के आधार पर वर्णन किया जा सकता है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
LTST-C281KFKT जैसे AlInGaP LED के लिए, इसका I-V संबंध घातांकीय होता है, जो एक मानक डायोड के समान होता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) का तापमान गुणांक कुछ अन्य LED प्रकारों की तुलना में कम होता है, लेकिन दिए गए करंट पर, यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ थोड़ा कम हो जाता है। 20mA पर निर्दिष्ट 2.4V (टाइपिकल) VFड्राइव सर्किट डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
सामान्य संचालन सीमा (30mA DC अधिकतम तक) के भीतर, प्रकाश उत्पादन (प्रकाश तीव्रता) लगभग अग्र धारा के समानुपाती होता है। हालांकि, अत्यधिक उच्च धारा पर, बढ़े हुए तापीय प्रभाव और दक्षता में गिरावट के कारण दक्षता कम हो सकती है। विशिष्ट 20mA पर संचालन, चमक और जीवनकाल के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
4.3 Temperature Characteristics
सभी एलईडी की तरह, LTST-C281KFKT का प्रदर्शन तापमान पर निर्भर करता है। जंक्शन तापमान बढ़ने पर, चमकदार तीव्रता आमतौर पर कम हो जाती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) भी तापमान बढ़ने के साथ हल्के लाल विस्थापन (तरंगदैर्ध्य में वृद्धि) का अनुभव कर सकता है, जिससे माने जाने वाले रंग में सूक्ष्म परिवर्तन हो सकते हैं। सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखने के लिए अनुप्रयोग में उचित तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
स्पेक्ट्रम आउटपुट 611 एनएम (पीक) पर केंद्रित है, जिसकी अर्ध-चौड़ाई 17 एनएम है। इससे उच्च रंग शुद्धता वाला मोनोक्रोमैटिक नारंगी प्रकाश उत्पन्न होता है। यह स्पेक्ट्रम फॉस्फर-कन्वर्टेड व्हाइट एलईडी में पाए जाने वाले व्यापक सफेद घटक को शामिल नहीं करता है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions
यह एलईडी ईआईए (इलेक्ट्रॉनिक इंडस्ट्रीज एलायंस) मानक पैकेज आकृति का उपयोग करती है। इसकी परिभाषित विशेषता 0.35 मिलीमीटर की ऊंचाई (H) वाला अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल है। सभी आयाम चित्र माप मिलीमीटर में निर्दिष्ट करते हैं, जब तक अन्यथा न कहा गया हो, मानक सहनशीलता ±0.10 मिलीमीटर है। पैकेज "वाटर क्लियर" है, जिसका अर्थ है कि पैकेज सामग्री पारदर्शी है और इसमें कोई डिफ्यूज़र लेंस नहीं है, जो 130 डिग्री के व्यापक देखने के कोण को प्राप्त करने में सहायता करता है।
5.2 ध्रुवीयता पहचान
स्पेसिफिकेशन शीट में एक चार्ट शामिल है जो PCB पर अनुशंसित पैड लेआउट दिखाता है। यह लेआउट आमतौर पर एनोड और कैथोड कनेक्शन को इंगित करता है। एलईडी के सही ढंग से काम करने के लिए सही पोलैरिटी महत्वपूर्ण है। 5V रेटेड वैल्यू से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से तत्काल क्षति हो सकती है।
5.3 कैरियर टेप और रील पैकेजिंग
घटक 8 मिलीमीटर चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो 7 इंच (178 मिलीमीटर) व्यास की रील पर लपेटे जाते हैं। यह स्वचालित SMD असेंबली के लिए एक मानक पैकेजिंग है। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं। घटकों को प्रदूषण से बचाने के लिए टेप को कवर सील के साथ बंद किया जाता है। स्पेसिफिकेशन बताती है कि लगातार अधिकतम दो घटक पॉकेट खाली हो सकते हैं, और शेष भाग के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 500 टुकड़े है। यह पैकेजिंग ANSI/EIA-481 मानक के अनुरूप है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
लीड-फ्री प्रक्रिया के लिए सुझाई गई इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। महत्वपूर्ण पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीटिंग:तापमान को 150°C से 200°C के बीच तक बढ़ाएं।
- प्रीहीट समय:अधिकतम 120 सेकंड, ताकि सोल्डर पेस्ट समान रूप से गर्म हो और सॉल्वेंट वाष्पित हो जाए।
- पीक तापमान:अधिकतम 260°C.
- लिक्विडस टेम्परेचर से ऊपर का समय:LED को पीक तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड तक रखा जाना चाहिए। यह प्रोफ़ाइल JEDEC मानक के अनुरूप एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और LED पैकेज को क्षति से बचाने के लिए डिज़ाइन की गई है। सोल्डर पेस्ट निर्माता की सिफारिशों का पालन करना और बोर्ड-विशिष्ट प्रोफ़ाइलिंग करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि अलग-अलग PCB डिज़ाइन और सामग्री थर्मल प्रोफ़ाइल को प्रभावित करती है।
6.2 हैंड सोल्डरिंग
यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो 300°C से अधिक तापमान वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग न करें। प्रत्येक सोल्डर जोड़ का संपर्क समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए, और LED को थर्मल स्ट्रेस से बचाने के लिए प्रत्येक पैड पर केवल एक बार सोल्डरिंग की जानी चाहिए।
6.3 भंडारण की शर्तें
सही भंडारण सोल्डरबिलिटी बनाए रखने और रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान नमी से होने वाले नुकसान (पॉपकॉर्न प्रभाव) को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।
- सीलबंद पैकेजिंग:मूल नमी-रोधी बैग में ड्रायर के साथ LED को ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) की स्थिति में संग्रहित किया जाना चाहिए। इस स्थिति में अनुशंसित शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
- खोला गया पैकेज:एक बार नमी अवरोध बैग खोल दिए जाने के बाद, घटकों को ≤30°C और ≤60% RH की स्थितियों में संग्रहित किया जाना चाहिए। एक्सपोजर के बाद 672 घंटे (28 दिन) के भीतर इन्फ्रारेड रीफ्लो प्रक्रिया पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
- विस्तारित खोला गया भंडारण:672 घंटे से अधिक भंडारण के लिए, घटकों को ड्रायर युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में रखा जाना चाहिए। यदि खोलने के बाद भंडारण 672 घंटे से अधिक हो, तो अवशोषित नमी को दूर करने के लिए सोल्डरिंग से पहले कम से कम 20 घंटे तक लगभग 60°C पर बेक करने की आवश्यकता है।
6.4 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट का उपयोग करें। LED को कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबाना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर का उपयोग LED एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकता है।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह LED स्टेटस इंडिकेशन, छोटे आइकन या प्रतीकों की बैकलाइटिंग और विभिन्न उपभोक्ता एवं औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में पैनल प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। उदाहरण के लिए, राउटर/मॉडेम पर पावर इंडिकेटर लाइट, रिमोट कंट्रोल या उपकरणों पर बटन की बैकलाइट और कंप्यूटर परिधीय उपकरणों पर स्टेटस लाइट। इसका पतला डिज़ाइन इसे आधुनिक स्मार्टफोन, टैबलेट और लैपटॉप जैसे उन पतले उपकरणों के लिए आदर्श बनाता है जहाँ आंतरिक स्थान मूल्यवान है।
7.2 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से जब कई एलईडी समानांतर में जुड़े हों, प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर जोड़ने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। एक सरल ड्राइवर सर्किट में वोल्टेज स्रोत (VCC), श्रृंखला प्रतिरोध (RS) और LED से बना है। प्रतिरोध मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: RS= (VCC- VF) / IF, जहाँ VFLED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (डिज़ाइन मार्जिन के लिए 2.4V का उपयोग किया गया है), IFआवश्यक ऑपरेटिंग करंट है (उदाहरण के लिए 20mA)। यह कॉन्फ़िगरेशन स्थिर करंट रेगुलेशन प्रदान करती है और LED को करंट स्पाइक्स से बचाती है।
7.3 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
- ESD सुरक्षा:AlInGaP LED स्थैतिक बिजली (ESD) के प्रति संवेदनशील हैं। हैंडलिंग प्रक्रियाओं में उचित ESD रोकथाम उपाय शामिल होने चाहिए: कलाई पट्टा, एंटीस्टेटिक मैट और ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करें। LED में स्वयं एकीकृत ESD सुरक्षा नहीं हो सकती है, इसलिए ESD-प्रवण वातावरण में, सर्किट-स्तरीय सुरक्षा (जैसे ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन डायोड) की आवश्यकता हो सकती है।
- थर्मल प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है (अधिकतम 75 mW), लेकिन लंबी अवधि की विश्वसनीयता और सुसंगत प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान की स्थितियों में या अधिकतम धारा के करीब संचालन करते समय, PCB कॉपर पैड के माध्यम से पर्याप्त ताप अपव्यय सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।
- ऑप्टिकल डिजाइन:चौड़े देखने के कोण और पानी जैसी पारदर्शी पैकेजिंग का मतलब है कि प्रकाश विसरित रूप से उत्सर्जित होता है। अधिक दिशात्मक बीम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, बाहरी लेंस या लाइट गाइड प्लेट की आवश्यकता हो सकती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTST-C281KFKT मुख्य रूप से अपने0.35 मिलीमीटर अल्ट्रा-थिन ऊंचाईयह विभेदीकरण प्राप्त करता है, जो कई मानक चिप एलईडी (जैसे 0603 या 0402 पैकेज, आमतौर पर 0.55-0.65 मिलीमीटर ऊंचाई) की तुलना में पतला है। यह आधुनिक पोर्टेबल और वियरेबल इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है। अपनानाAlInGaP technology, GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, नारंगी/लाल रंग के लिए उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। यह मानक के साथ संगत हैlead-free process infrared reflow solderingतथाकैरियर टेप रील पैकेजिंगकी संगतता, जो इसे बड़े पैमाने पर, स्वचालित विनिर्माण के साथ संरेखित करती है, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक लागत-प्रभावी समाधान प्रदान करती है।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक आउटपुट से चला सकता हूँ?
A: नहीं। आपको एक श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला (resistor) का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 3.3V पावर स्रोत और 20mA लक्ष्य धारा के साथ, रोकनेवाले का मान लगभग (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 ओम होगा। सीधे चलाने से अधिकतम धारा से अधिक हो सकता है और LED क्षतिग्रस्त हो सकती है।
Q2: शिखर तरंगदैर्ध्य (611nm) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (605nm) में क्या अंतर है?
A: शिखर तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम आउटपुट वक्र पर वास्तविक उच्चतम बिंदु है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य रंग विज्ञान में एक गणना मूल्य है, जो अनुभव किए गए रंग को एकल तरंगदैर्ध्य के रूप में दर्शाता है। इस नारंगी LED के लिए, दोनों मान करीब हैं, जो संतृप्त रंग की पुष्टि करते हैं।
Q3: बिन कोड "Q" है। मैं कितनी सटीक चमक की अपेक्षा कर सकता हूं?
A: 20mA पर मापते समय, आप 71.0 mcd से 112.0 mcd के बीच ल्यूमिनस इंटेंसिटी की अपेक्षा कर सकते हैं। चूंकि ग्रेड में +/-15% सहनशीलता है, किसी भी व्यक्तिगत LED का वास्तविक मान इस सीमा में कहीं भी हो सकता है। महत्वपूर्ण चमक मिलान अनुप्रयोगों के लिए, परीक्षण और सॉर्टिंग की आवश्यकता हो सकती है।
Q4: "130 डिग्री" व्यूइंग एंगल को कैसे समझें?
A: इसका मतलब है कि यदि आप LED को सीधे ऊपर से (0°) देखते हैं, तो आप अधिकतम चमक देखेंगे। जैसे ही आप अक्ष से विचलित होते हैं, चमक कम हो जाती है। केंद्र से 65° (130°/2) के कोण पर विचलन पर, चमक अक्षीय मान की आधी होगी। इस कोण से आगे भी प्रकाश दिखाई देता है।
10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग के उदाहरण
केस: पोर्टेबल ब्लूटूथ स्पीकर के लिए स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन
डिज़ाइनर को "चार्जिंग" स्थिति दर्शाने के लिए कम बिजली खपत वाली, चमकीली नारंगी LED की आवश्यकता थी। स्पीकर के मुख्य PCB की मोटाई सीमित है, और LED को पतले प्लास्टिक डिफ्यूज़र शीट के पीछे रखा जाना था।
कार्यान्वयन योजना:LTST-C281KFKT का चयन इसकी 0.35 मिमी की न्यून ऊंचाई के कारण किया गया है, जो यांत्रिक स्टैकिंग के लिए उपयुक्त है। ड्राइव सर्किट मौजूदा 3.3V सिस्टम पावर रेल का उपयोग करता है। श्रृंखला अवरोधक की गणना 47 ओम (मानक मूल्य) के रूप में की गई है: (3.3V - 2.4V) / 0.02A ≈ 45 ओम, जो लगभग 19mA धारा प्रदान करता है। 130° का विस्तृत देखने का कोण स्पीकर के विभिन्न कोणों से चार्ज संकेतक को देखना सुनिश्चित करता है। एलईडी कैरियर टेप रील पैकेजिंग में आती है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के दौरान स्वचालित संयोजन की सुविधा प्रदान करती है। डिजाइनर ने आपूर्तिकर्ता को आर ग्रेड या उच्चतर ग्रेड निर्दिष्ट किया है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उज्ज्वल कमरे में भी उच्च चमक दिखाई दे।
11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
LTST-C281KFKT AlInGaP अर्धचालक तकनीक पर आधारित है। यह सामग्री III-V समूह यौगिक अर्धचालक है। जब p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। उनका पुनर्संयोजन ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करता है। जालक में एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है। इस एलईडी के लिए, बैंडगैप को नारंगी स्पेक्ट्रम (लगभग 605-611 nm) के फोटॉन उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जल-स्पष्ट एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट अर्धचालक चिप की रक्षा करता है, यांत्रिक स्थिरता प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट पैटर्न को आकार देने वाले प्राथमिक प्रकाशीय तत्व के रूप में कार्य करता है।
12. Technology Trends
LTST-C281KFKT जैसे संकेतक एलईडी के लिए रुझान निरंतरलघुरूपण(छोटा फुटप्रिंट और पतला प्रोफाइल) विकास, ताकि अधिक स्टाइलिश उत्पाद डिजाइन प्राप्त किया जा सके।दक्षता बढ़ाना(प्रति mA धारा पर अधिक प्रकाश उत्पादन) एक निरंतर प्रेरक शक्ति है, जो बैटरी-चालित उपकरणों की बिजली खपत कम करती है। साथ ही, ध्यान दिया जाता हैरंग स्थिरता में सुधार और अधिक सख्त ग्रेडिंग, ताकि उन अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके जहाँ कई LED को पूर्णतः मेल खाना चाहिए। इसके अतिरिक्त,एडवांस्ड पैकेजिंग和ड्राइवर आईसीमल्टी-चिप मॉड्यूल में एकीकरण स्मार्ट लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए एक उभरता हुआ रुझान है, लेकिन साधारण संकेतक प्रकाश के लिए, इस एलईडी जैसे अलग-अलग घटक अभी भी उच्च लागत-प्रभावशीलता और बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करते हैं।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | एक प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के 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 और उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, जैसे "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensure no color variation among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेदी स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| 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 संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकाने वाला करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्म होकर क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर ताप अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय 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 से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें। |
| 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। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग समरूपता 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। |
चार, एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू लाइट चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीली/लाल रोशनी में बदल जाता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिलाया जाता 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 प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करें कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | Long-term operation under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifetime (combined with TM-21). |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |