1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ LTST-C281KGKT के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है, जो एक अल्ट्रा-थिन, सरफेस-माउंट चिप एलईडी है, जिसे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें उच्च चमक और एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर की आवश्यकता होती है। यह उपकरण हरे प्रकाश उत्पादन के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो पारंपरिक एलईडी प्रौद्योगिकियों की तुलना में श्रेष्ठ दीप्त दक्षता प्रदान करता है। इसके प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य उच्च-घनत्व पीसीबी लेआउट को सक्षम करना, स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता, और मानक रीफ्लो सोल्डरिंग स्थितियों के तहत विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करना हैं।
इस घटक के मुख्य लाभों में इसकी असाधारण रूप से कम प्रोफ़ाइल 0.35mm शामिल है, जो सख्त ऊंचाई सीमाओं वाले अनुप्रयोगों जैसे अल्ट्रा-थिन डिस्प्ले, मोबाइल उपकरण और बैकलाइटिंग यूनिट्स के लिए महत्वपूर्ण है। इसे एक ग्रीन उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है और यह RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ़ हैज़रडस सब्सटेंसेज) निर्देशों का अनुपालन करता है, जिससे यह पर्यावरण-जागरूक डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त है। पैकेज उद्योग-मानक 8mm टेप पर आपूर्ति किया जाता है जो 7-inch व्यास के रील्स पर माउंटेड होता है, जो उच्च-गति पिक-एंड-प्लेस निर्माण को सुविधाजनक बनाता है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और विश्वसनीय दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए इससे बचना चाहिए।
- Power Dissipation (Pd): 75 mW. यह अधिकतम शक्ति मात्रा है जिसे LED पैकेज 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर अर्धचालक जंक्शन के अत्यधिक गर्म होने का जोखिम होता है, जिससे त्वरित अवक्रमण या विनाशकारी विफलता हो सकती है।
- DC Forward Current (IF): 30 mA. एलईडी पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम निरंतर अग्र धारा।
- Peak Forward Current: 80 mA. यह केवल सख्त 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms के पल्स चौड़ाई वाली पल्स्ड स्थितियों में ही अनुमेय है। यह रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग या संक्षिप्त सिग्नल संकेत परिदृश्यों के लिए प्रासंगिक है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR): 5 V. इस मान से अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से LED के PN जंक्शन का ब्रेकडाउन हो सकता है।
- ऑपरेटिंग तापमान रेंज: -30°C से +85°C. यह वह परिवेशी तापमान सीमा है जिसके भीतर LED के सही संचालन की विशिष्टता दी गई है।
- भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +85°C. गैर-संचालनात्मक भंडारण के लिए तापमान सीमा।
- इन्फ्रारेड सोल्डरिंग स्थिति: 260°C for 10 seconds. This defines the peak temperature and time profile the package can withstand during a lead-free reflow soldering process.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये पैरामीटर Ta=25°C और IF=20mA की एक मानक परीक्षण स्थिति पर मापे जाते हैं, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो। ये डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- Luminous Intensity (Iv): 35.0 mcd (Typical), न्यूनतम 18.0 mcd के साथ। यह एक विशिष्ट दिशा में उत्सर्जित प्रकाश की अनुभूत शक्ति का माप है। इसे एक सेंसर-फ़िल्टर संयोजन का उपयोग करके मापा जाता है जो फोटोपिक (CIE) मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाता है।
- देखने का कोण (2θ1/2): 130 डिग्री (Typical). यह वह पूर्ण कोण है जिस पर केंद्रीय अक्ष (0°) पर चमकदार तीव्रता अपने मूल्य के आधे तक गिर जाती है. इस तरह का एक विस्तृत देखने का कोण एक अधिक विसरित, लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न दर्शाता है जो क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है.
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP): 574 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पावर वितरण अपनी अधिकतम तीव्रता तक पहुँचता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 571 nm (IF=20mA पर विशिष्ट). यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है और उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के अनुभव किए गए रंग का सबसे अच्छा वर्णन करती है। यह शिखर तरंगदैर्ध्य की तुलना में रंग का अधिक सटीक प्रतिनिधित्व है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 15 nm. यह अधिकतम तीव्रता के आधे पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई है (फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम - FWHM)। एक संकीर्ण आधी-चौड़ाई अधिक वर्णक्रमीय रूप से शुद्ध, संतृप्त रंग को इंगित करती है।
- Forward Voltage (VF): 2.4 V (Typical), with a maximum of 2.4 V at IF=20mA. यह निर्दिष्ट धारा पर संचालित होने पर LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है।
- रिवर्स करंट (IR): VR=5V पर 10 μA (अधिकतम)। यह वह छोटी लीकेज करंट है जो निर्दिष्ट रिवर्स वोल्टेज लगाने पर प्रवाहित होती है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर प्रदर्शन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है। LTST-C281KGKT एक त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
इकाइयाँ वोल्ट (V) में हैं, IF=20mA पर मापी गई। प्रत्येक श्रेणी पर सहनशीलता ±0.1V है।
- बिन 4: 1.90V (न्यूनतम) - 2.00V (अधिकतम)
- बिन 5: 2.00V - 2.10V
- Bin 6: 2.10V - 2.20V
- Bin 7: 2.20V - 2.30V
- Bin 8: 2.30V - 2.40V
यह बिनिंग डिजाइनरों को ऐसे एलईडी चुनने की अनुमति देती है जिनका Vf निकटता से मेल खाता है, उन अनुप्रयोगों के लिए जिनमें श्रृंखला में जुड़ी पंक्तियों में एकसमान चमक या सटीक धारा नियमन की आवश्यकता होती है।
3.2 Luminous Intensity Binning
इकाइयाँ मिलिकैंडेलस (mcd) में हैं, IF=20mA पर मापी गई हैं। प्रत्येक बिन पर सहनशीलता ±15% है।
- बिन M: 18.0 mcd (न्यूनतम) - 28.0 mcd (अधिकतम)
- बिन N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
- Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
- Bin Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd
यह वर्गीकरण एलईडी को उनके चमक उत्पादन के आधार पर समूहित करता है, जो विशिष्ट न्यूनतम तीव्रता आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए चयन सक्षम बनाता है।
3.3 Dominant Wavelength Binning
इकाइयाँ नैनोमीटर (nm) में हैं, IF=20mA पर मापी गई। प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है।
- बिन C: 567.5 nm (न्यूनतम) - 570.5 nm (अधिकतम)
- बिन D: 570.5 nm - 573.5 nm
- Bin E: 573.5 nm - 576.5 nm
यह बिनिंग रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है। एक ही बिन के भीतर के एलईडी मानव आँख को लगभग समान हरे रंग के शेड में दिखाई देंगे, जो बहु-एलईडी सरणियों और डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है।
4. Performance Curve Analysis
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, वर्णक्रमीय वितरण के लिए चित्र.1, देखने के कोण के लिए चित्र.6), विशिष्ट संबंधों का वर्णन किया जा सकता है।
दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा (I-V वक्र): AlInGaP एलईडी के लिए, ल्यूमिनस इंटेंसिटी आमतौर पर एक निश्चित बिंदु तक फॉरवर्ड करंट के साथ लगभग रैखिक संबंध में बढ़ती है, जिसके बाद बढ़ती गर्मी के कारण दक्षता गिर सकती है। अनुशंसित 20mA पर या उससे नीचे संचालन इष्टतम दक्षता और दीर्घायु सुनिश्चित करता है।
फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम तापमान: एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) का एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है; यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। इसे कॉन्स्टेंट-वोल्टेज ड्राइव सर्किट में ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि तापमान में वृद्धि करंट में वृद्धि का कारण बन सकती है।
स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन: उत्सर्जन स्पेक्ट्रम प्रमुख तरंगदैर्ध्य (571nm सामान्य) के आसपास केंद्रित है। 15nm अर्ध-चौड़ाई अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंड की हरी रोशनी को दर्शाती है, जो अच्छी रंग शुद्धता में योगदान करती है। जंक्शन तापमान और ड्राइव करंट बढ़ने के साथ शिखर तरंगदैर्ध्य थोड़ा स्थानांतरित हो सकता है (आमतौर पर लंबी तरंगदैर्ध्य की ओर)।
5. Mechanical & Package Information
5.1 Package Dimensions
यह डिवाइस एक EIA मानक पैकेज आउटलाइन का अनुपालन करता है। प्रमुख आयामी विशेषताओं में 0.35mm की कुल ऊंचाई शामिल है, जो इसे एक "अतिरिक्त पतला" घटक बनाती है। लंबाई और चौड़ाई विस्तृत पैकेज ड्राइंग (डेटाशीट में संदर्भित) में परिभाषित की गई है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी मानक सहनशीलता ±0.10mm है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। लेंस सामग्री वाटर-क्लियर है, जो प्रकाश निष्कर्षण को अधिकतम करती है और इच्छित दृश्य कोण प्रदान करती है।
5.2 Polarity Identification & Pad Design
डेटाशीट में एक सुझाया गया सोल्डरिंग पैड लेआउट शामिल है। एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने, रीफ्लो के दौरान सही संरेखण सुनिश्चित करने और ऊष्मा अपव्यय का प्रबंधन करने के लिए उचित पैड डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। कैथोड आमतौर पर डिवाइस पर चिह्नित होता है, अक्सर एक नॉच, एक हरे रंग का बिंदु, या एक अलग लीड लंबाई/आकार द्वारा। अनुशंसित पैड आयाम रीफ्लो के दौरान टॉम्बस्टोनिंग (एक छोर पर घटक का खड़ा होना) को रोकने और अच्छे सोल्डर फिलेट्स को सुविधाजनक बनाने में मदद करते हैं।
6. Soldering & Assembly Guidelines
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
लीड-मुक्त (Pb-free) प्रक्रियाओं के लिए एक सुझाई गई इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। यह प्रोफाइल JEDEC मानकों के अनुरूप है और एक सामान्य लक्ष्य के रूप में कार्य करती है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्री-हीट: 150-200°C.
- प्री-हीट समय: एकसमान हीटिंग और फ्लक्स की सक्रियता के लिए अधिकतम 120 सेकंड।
- पीक तापमान: अधिकतम 260°C. यह घटक इस तापमान के लिए 10 सेकंड के लिए रेटेड है।
- लिक्विडस से ऊपर समय (TAL): अच्छे इंटरमेटैलिक बॉन्ड बनाने के लिए, घटक पर अत्यधिक दबाव डाले बिना, सोल्डर के पिघले रहने की अवधि को नियंत्रित किया जाना चाहिए।
यह बल दिया जाता है कि इष्टतम प्रोफ़ाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और प्रयुक्त ओवन पर निर्भर करती है। विशिष्ट असेंबली लाइन के लिए अभिलक्षणीकरण की सिफारिश की जाती है।
6.2 Hand Soldering
यदि Hand Soldering आवश्यक है, तो अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए:
- सोल्डरिंग आयरन का तापमान: अधिकतम 300°C.
- सोल्डरिंग का समय: प्रति पैड अधिकतम 3 सेकंड। एलईडी चिप और प्लास्टिक पैकेज को तापीय क्षति से बचाने के लिए यह कार्य केवल एक बार किया जाना चाहिए।
6.3 Storage & Handling
- ESD (Electrostatic Discharge) Precautions: यह उपकरण ESD के प्रति संवेदनशील है। इसके संचालन के दौरान कलाई पट्टियों, एंटी-स्टैटिक चटाई और ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए।
- नमी संवेदनशीलता: एक सतह-माउंट प्लास्टिक पैकेज के रूप में, यह नमी अवशोषण के प्रति संवेदनशील है। यदि मूल सीलबंद नमी-अवरोध बैग खोला जाता है, तो अनुशंसित भंडारण स्थितियों (≤30°C, ≤60% RH) के तहत 672 घंटे (28 दिन) के भीतर घटकों को IR रीफ्लो सोल्डरिंग के अधीन किया जाना चाहिए। इस अवधि से अधिक या अनियंत्रित वातावरण में भंडारण के लिए, "पॉपकॉर्निंग" (रीफ्लो के दौरान तेजी से वाष्प विस्तार के कारण पैकेज में दरार) को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे के लिए बेकिंग आवश्यक है।
7. Packaging & Ordering Information
मानक पैकेजिंग 7-इंच (178mm) व्यास के रील पर 8mm चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप है। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं। एक पूरी रील से कम मात्रा के लिए, शेष स्टॉक के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 500 टुकड़े लागू होती है। टेप और रील विनिर्देश ANSI/EIA-481 के अनुसार हैं। घटकों की सुरक्षा के लिए टेप में खाली पॉकेट्स को एक टॉप कवर टेप से सील किया जाता है। मानक के अनुसार, लगातार लापता घटकों (खाली पॉकेट्स) की अधिकतम स्वीकार्य संख्या दो है।
8. Application Notes & डिज़ाइन संबंधी विचार
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह LED उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (फ़ोन, टैबलेट, लैपटॉप) पर स्थिति संकेतक, छोटे LCD या कीपैड के लिए बैकलाइटिंग, सजावटी प्रकाश व्यवस्था, ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग और सामान्य-उद्देश्य पैनल संकेतक सहित, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। इसका पतला प्रोफ़ाइल इसे स्थान-सीमित डिज़ाइनों के लिए आदर्श बनाता है।
8.2 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन
करंट लिमिटिंग आवश्यक है: LED करंट-चालित उपकरण हैं। अधिकतम DC फॉरवर्ड करंट (30mA) से अधिक होने से रोकने के लिए हमेशा एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला या एक स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट का उपयोग किया जाना चाहिए। रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desired। 5V आपूर्ति के साथ 2.4V के विशिष्ट Vf और 20mA की वांछित धारा का उपयोग करना: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 ओम। एक मानक 130 या 150 ओम रोकनेवाला उपयुक्त होगा।
थर्मल प्रबंधन: हालांकि पावर डिसिपेशन कम है (75mW अधिकतम), थर्मल पैड (यदि निर्दिष्ट हैं) के आसपास पर्याप्त PCB कॉपर एरिया या सामान्य ट्रेस चौड़ाई सुनिश्चित करने से हीट डिसिपेट करने में मदद मिलती है, जिससे LED की दक्षता और आयु बनी रहती है, खासकर उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण में या उच्च करंट पर चलाए जाने पर।
8.3 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट विलायकों का उपयोग किया जाना चाहिए। एलईडी को सामान्य तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबाना स्वीकार्य है। अनिर्दिष्ट या आक्रामक रासायनिक क्लीनर का उपयोग प्लास्टिक पैकेज और लेंस को क्षति पहुंचा सकता है, जिससे विवर्णन या दरार पड़ सकती है।
9. Technical Comparison & Differentiation
इस घटक के प्राथमिक अंतर करने वाले कारक इसकी अल्ट्रा-थिन 0.35mm ऊंचाई और इसके उपयोग से AlInGaP technology हरे चिप के लिए।
- बनाम पारंपरिक एलईडी पैकेज: पुराने एलईडी पैकेजों (जैसे, 3mm या 5mm थ्रू-होल) की तुलना में, यह एसएमडी चिप एलईडी नाटकीय रूप से छोटा फुटप्रिंट और प्रोफाइल प्रदान करता है, जो आधुनिक लघुकृत डिजाइनों को सक्षम बनाता है। यह पूर्ण स्वचालित असेंबली की भी अनुमति देता है।
- AlInGaP बनाम अन्य प्रौद्योगिकियाँ: हरे और पीले रंगों के लिए, गैलियम फॉस्फाइड (GaP) जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में AlInGaP एलईडी आम तौर पर उच्च चमकदार दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती हैं। इसके परिणामस्वरूप कार्यशील परिस्थितियों की एक श्रृंखला में चमकदार आउटपुट और अधिक सुसंगत रंग प्राप्त होता है।
- वॉटर-क्लियर लेंस: वॉटर-क्लियर (गैर-विसरित) लेंस संभवतः उच्चतम प्रकाश आउटपुट और एक सुस्पष्ट दृश्य कोण पैटर्न प्रदान करता है, जो कि एक विसरित लेंस के विपरीत है जो नरम उपस्थिति के लिए प्रकाश को अधिक व्यापक रूप से बिखेरता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: क्या मैं इस LED को बिना रोकनेवाला (resistor) के 3.3V से चला सकता हूँ?
उ: नहीं। करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला (resistor) के बिना, सीधे 3.3V लगाने से करंट 30mA की अधिकतम सीमा से कहीं अधिक हो जाएगा, जिससे LED तुरंत क्षतिग्रस्त हो जाएगी। हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला (series resistor) या स्थिर-धारा ड्राइवर (constant-current driver) का उपयोग करें।
Q: शिखर तरंगदैर्ध्य (574nm) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (571nm) में क्या अंतर है?
A: शिखर तरंगदैर्ध्य वह बिंदु है जहाँ वर्णक्रमीय शक्ति सर्वोच्च होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य रंग बोध (CIE आरेख) से प्राप्त होता है और वास्तविक अनुभूत रंग को बेहतर रूप से दर्शाता है। ये अक्सर समीप होते हैं लेकिन समान नहीं, विशेष रूप से असममित वर्णक्रम वाले LEDs के लिए।
Q: देखने का कोण 130 डिग्री है। क्या इसका मतलब है कि प्रकाश केवल इस शंकु के भीतर ही दिखाई देता है?
A: नहीं, प्रकाश एक निकट-अर्धगोलाकार पैटर्न में उत्सर्जित होता है, लेकिन इसकी तीव्रता कोण के साथ कम हो जाती है। 130-डिग्री विनिर्देश वह कोण है जहां तीव्रता ऑन-एक्सिस (0°) मान की आधी हो जाती है। इस कोण के बाहर भी कुछ प्रकाश दिखाई देता है, लेकिन वह काफी मंद होता है।
Q: बैग खोलने के बाद भंडारण समय 672 घंटे तक ही सीमित क्यों है?
A> This is due to moisture sensitivity level (MSL). The plastic package can absorb moisture from the air. During the high heat of reflow soldering, this moisture can turn to steam rapidly, causing internal pressure that can crack the package ("popcorning"). The 672-hour limit assumes proper storage; baking removes the absorbed moisture.
11. Practical Design & Usage Examples
उदाहरण 1: मल्टी-एलईडी स्टेटस बार: एक पोर्टेबल डिवाइस पर 5-सेगमेंट स्टेटस बार डिज़ाइन करना। एकसमान चमक और रंग सुनिश्चित करने के लिए, एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन (जैसे, सभी बिन N से) और एक ही डॉमिनेंट वेवलेंथ बिन (जैसे, सभी बिन D से) के एलईडी निर्दिष्ट करें। उन्हें एक सामान्य कॉन्स्टेंट-करंट सर्किट या फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (जैसे, बिन 8, 2.4V) से अधिकतम Vf का उपयोग करके गणना किए गए व्यक्तिगत रेसिस्टर्स के साथ ड्राइव करें ताकि वर्स्ट-केस Vf विविधता के साथ भी सभी एलईडी जलें।
उदाहरण 2: एक थिन मेम्ब्रेन स्विच की बैकलाइटिंग: यहाँ 0.35mm की ऊंचाई महत्वपूर्ण है। LED को सीधे एक पारदर्शी आइकन के पीछे, मेंब्रेन परत पर रखा जा सकता है, जिससे लगभग कोई अतिरिक्त मोटाई नहीं बढ़ती। 10-15mA (20mA के बजाय) की धारा पर्याप्त हो सकती है, जिससे बिजली की खपत और ऊष्मा उत्पादन कम होता है, जबकि अंधेरे वातावरण में पर्याप्त प्रकाश प्रदान किया जाता है।
12. कार्य सिद्धांत
LTST-C281KGKT, AlInGaP सामग्री से बने PN जंक्शन पर आधारित एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और P-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट ऊर्जा बैंडगैप उत्सर्जित फोटॉन की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, जो इस मामले में दृश्यमान स्पेक्ट्रम (~571nm) के हरे क्षेत्र में है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो प्रकाश उत्पादन को आकार देता है और नाजुक अर्धचालक चिप को यांत्रिक और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
LTST-C281KGKT जैसे एलईडी का विकास कई प्रमुख उद्योग रुझानों का अनुसरण करता है:
- लघुरूपण: पैकेज आकार (फुटप्रिंट और ऊंचाई) में निरंतर कमी, ताकि और भी छोटे और पतले इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद संभव हो सकें।
- बढ़ी हुई दक्षता: एपिटैक्सियल विकास और चिप डिजाइन (जैसे AlInGaP के उपयोग) में प्रगति से प्रति वाट अधिक लुमेन (lm/W) प्राप्त होते हैं, जिससे दिए गए प्रकाश उत्पादन के लिए बिजली की खपत कम हो जाती है।
- Enhanced Reliability & Compatibility: पैकेज सामग्री और निर्माण में सुधार से उच्च तापमान सहनशीलता संभव होती है, जैसे कि 260°C लीड-मुक्त रीफ्लो प्रोफाइल का सामना करना, जो अब एक उद्योग मानक है।
- Standardization & Automation: मानक पैकेज आउटलाइन (EIA) और टेप-एंड-रील पैकेजिंग को अपनाना उच्च-मात्रा, स्वचालित सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) असेंबली लाइनों के साथ संगतता के लिए महत्वपूर्ण है, जिससे विनिर्माण लागत कम होती है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली 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, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| 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 |
|---|---|---|---|
| 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 LED संचालन के लिए करंट मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | कम समय के लिए सहन योग्य शिखर धारा, मंद या चमक के लिए उपयोग की जाती 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 में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना आवश्यक है। |
| 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, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला 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 स्थिरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | 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; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद 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 सामग्री | 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 | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko sahaj banata hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| 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 आदि। | 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 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | Constant temperature par long-term lighting, brightness decay record kiya jata hai. | LED life estimate karne ke liye istemal hota hai (with TM-21). |
| 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। |