सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 प्रकाश तीव्रता ग्रेडिंग
- 3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 तापमान विशेषताएँ
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions
- The datasheet includes the recommended PCB design solder pad layout (land pattern). Adhering to this layout is crucial for achieving reliable solder joints and proper alignment during the reflow soldering process. The LED itself has anode and cathode markings (typically a notch, bevel, or dot near the cathode). Care must be taken to ensure correct polarity during assembly, as reverse connection will cause the device to not function and may damage it if the reverse voltage rating is exceeded.
- घटक 8 मिलीमीटर चौड़ी एम्बॉस्ड कैरियर टेप के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, जो 7 इंच (178 मिलीमीटर) व्यास के रील पर लपेटे जाते हैं। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानक के अनुरूप है, जो स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करती है। घटकों को प्रदूषण से बचाने के लिए टेप एक कवर के साथ आता है। विनिर्देश अधिकतम दो घटकों के लगातार गायब होने की अनुमति देता है, और शेष रील के लिए न्यूनतम पैक मात्रा 500 टुकड़े है।
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
- डेटाशीट सामान्य (टिन-लीड) और लीड-मुक्त (SnAgCu) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए सुझाई गई इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान करती है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- वेव सोल्डरिंग के लिए, प्रीहीट अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड, और सोल्डर वेव अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड की सिफारिश की जाती है। सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करने वाली मैनुअल मरम्मत के लिए, आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, प्रत्येक सोल्डर जॉइंट के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से कम सीमित होना चाहिए, और केवल एक बार, अत्यधिक ताप हस्तांतरण को रोकने के लिए।
- यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स, जैसे एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। LED को कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर एपॉक्सी लेंस या एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
- LED को 30°C से अधिक नहीं और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं के वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। एक बार मूल नमी-रोधी बैग से निकालने के बाद, घटक को 672 घंटे (28 दिन) के भीतर रीफ्लो सोल्डर किया जाना चाहिए ताकि नमी अवशोषण से बचा जा सके, जो रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव का कारण बन सकता है। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, इसे ड्रायर के साथ एक सील कंटेनर में या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। यदि भंडारण 672 घंटे से अधिक है, तो नमी को दूर करने के लिए असेंबली से पहले कम से कम 24 घंटे के लिए 60°C पर बेकिंग की आवश्यकता होती है।
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- यह अल्ट्रा-थिन, चमकदार हरा LED निम्नलिखित के लिए आदर्श है:
- करंट ड्राइव:
- LTST-C193KGKT-2A का मुख्य अंतरकारक इसका
- Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
- दृश्य:
- AlInGaP LED में प्रकाश उत्सर्जन सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (क्वांटम वेल) में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन एक होल के साथ पुनर्संयोजित होता है, तो ऊर्जा एक फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। इस फोटॉन की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में उपयोग किए गए AlInGaP मिश्र धातु घटक के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। व्यापक बैंडगैप छोटी तरंगदैर्ध्य (अधिक नीली) प्रकाश उत्पन्न करता है; इस LED की विशिष्ट मिश्र धातु को लगभग 574 nm पर चरम के साथ हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। चिप को स्पष्ट एपॉक्सी राल लेंस में पैकेज किया गया है, जो यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट को 130 डिग्री के व्यापक देखने के कोण में आकार देने में सहायता करता है।
- उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए चिप LED के विकास के रुझान लगातार निम्न की ओर बढ़ रहे हैं:
1. उत्पाद अवलोकन
LTST-C193KGKT-2A एक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) चिप LED है जो आधुनिक, स्थान-सीमित इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य एक विश्वसनीय और चमकदार हरे रंग का प्रकाश स्रोत प्रदान करना है। इस घटक का मुख्य लाभ इसकी केवल 0.35 मिलीमीटर की अत्यंत पतली मोटाई है, जो इसे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है जहाँ ऊर्ध्वाधर स्थान अत्यंत मूल्यवान है, जैसे अल्ट्रा-थिन डिस्प्ले, मोबाइल उपकरण और वेयरेबल प्रौद्योगिकी। यह AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है जो इसके उत्सर्जक क्षेत्र के रूप में कार्य करती है, एक सामग्री जो हरे से एम्बर स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता वाला प्रकाश उत्पन्न करने के लिए जानी जाती है। यह डिवाइस उद्योग-मानक 8 मिलीमीटर कैरियर टेप में पैक किया गया है और 7 इंच के रील पर आपूर्ति की जाती है, जो उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करता है। इसे एक ग्रीन उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है और यह RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजर्डस सब्सटेंस) निर्देश का अनुपालन करता है।
2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन सीमाओं को प्राप्त करने या उससे अधिक होने की स्थिति में कार्य करने की गारंटी नहीं दी जा सकती।
- Power Dissipation (Pd):75 mW। यह परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर, एलईडी पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है। इस मान से अधिक होने पर अत्यधिक गर्मी हो सकती है और सेवा जीवन कम हो सकता है।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (IF):30 mA। एलईडी पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम निरंतर धारा।
- शिखर अग्र धारा:80 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह थर्मल क्षति के बिना कम समय में उच्च चमक प्राप्त करने की अनुमति देता है।
- डेरेटिंग:परिवेश का तापमान 25°C से अधिक प्रत्येक 1°C वृद्धि पर, अधिकतम अग्र धारा को रैखिक रूप से 0.4 mA कम किया जाना चाहिए। यह उच्च तापमान वाले वातावरण में ताप प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):5 V। इस मान से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन का तत्काल विनाशकारी विफलता हो सकती है।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-55°C से +85°C। यह उपकरण इस विस्तृत औद्योगिक तापमान सीमा में कार्य और भंडारण के लिए रेटेड है।
- सोल्डरिंग तापमान सहनशीलता:यह LED 260°C पर अधिकतम 5 सेकंड तक वेव सोल्डरिंग या इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग, और 215°C पर अधिकतम 3 मिनट तक वेपर फेज सोल्डरिंग का सामना कर सकता है। यह इसकी सामान्य PCB असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता को परिभाषित करता है।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये Ta=25°C और मानक परीक्षण धारा (IF) 2mA (जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो) पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (Iv):यह न्यूनतम 1.80 mcd से अधिकतम 11.2 mcd तक की सीमा में होती है। किसी विशिष्ट यूनिट का मापा गया मूल्य उसके आवंटित बिन कोड (धारा 3 देखें) पर निर्भर करता है। तीव्रता मापन मानव आँख के फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाने वाले फिल्टर का उपयोग करके किया जाता है।
- देखने का कोण (2θ1/2):130 डिग्री। यह एक बहुत ही विस्तृत देखने का कोण है, जिसका अर्थ है कि उत्सर्जित प्रकाश एक संकीर्ण बीम के बजाय एक विस्तृत क्षेत्र में फैलता है। यह कोण उस बिंदु के रूप में परिभाषित किया गया है जहां प्रकाश तीव्रता अपने अक्षीय (0 डिग्री) मूल्य से आधी हो जाती है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λP):574 nm। यह वह विशिष्ट तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED सबसे अधिक प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):सीमा 564.5 nm से 573.5 nm तक है। यह मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला, रंग (इस मामले में हरा) को परिभाषित करने वाला एकल तरंगदैर्ध्य है। यह पूर्ण स्पेक्ट्रम आउटपुट और CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त होता है। विशिष्ट बिनिंग इस सीमा के भीतर परिभाषित की जाती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):15 nm। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है। एक छोटा मान प्रकाश स्रोत की बेहतर मोनोक्रोमैटिसिटी (रंग शुद्धता) को दर्शाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=2mA पर, रेंज 1.60 V से 2.20 V तक। यह एलईडी के कंडक्शन करंट पर इसके दोनों सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
- रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर, अधिकतम 10 μA। यह एलईडी के अपनी अधिकतम रेटिंग के भीतर रिवर्स बायस्ड होने पर प्रवाहित होने वाली छोटी लीकेज करंट है।
- Capacitance (C):40 pF measured at 0V bias and 1 MHz. This parasitic capacitance may be relevant in high-frequency switching applications.
- Electrostatic Discharge (ESD) Threshold (HBM):1000 V (Human Body Model)। यह मध्यम स्तर की ESD संवेदनशीलता को दर्शाता है। संभावित या तत्काल क्षति को रोकने के लिए उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करना आवश्यक है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर ऐसे घटकों का चयन कर सकते हैं जो चमक और रंग की विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 प्रकाश तीव्रता ग्रेडिंग
2mA पर मापी गई प्रकाश तीव्रता के आधार पर, यूनिटों को चार ग्रेड (G, H, J, K) में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक ग्रेड का न्यूनतम और अधिकतम मान होता है, और प्रत्येक तीव्रता ग्रेड की सहनशीलता +/-15% है।
- ग्रेड G:1.80 - 2.80 mcd
- गियर H:2.80 - 4.50 mcd
- गियर J:4.50 - 7.10 mcd
- गियर K:7.10 - 11.20 mcd
3.2 प्रमुख तरंगदैर्ध्य ग्रेडिंग
Units are also divided into three groups (B, C, D) based on their dominant wavelength (which defines the precise hue of green). The tolerance for each bin is +/- 1 nm.
- गियर B:564.5 - 567.5 nm
- गियर C:567.5 - 570.5 nm
- Bin D:570.5 - 573.5 nm
पूर्ण पार्ट नंबर (उदाहरण के लिए, LTST-C193KGKT-2A) में सटीक चयन के लिए ये बिन कोड शामिल होते हैं। "K" तीव्रता बिन को दर्शाता है, और उसके बाद का अक्षर (डेटाशीट उदाहरण में निहित) तरंगदैर्ध्य बिन को दर्शाता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि डेटाशीट विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों (चित्र 1, चित्र 6) का संदर्भ देती है, लेकिन इसके विशिष्ट व्यवहार का तकनीकी विवरण दिया जा सकता है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)
AlInGaP LED एक विशिष्ट I-V कर्व प्रदर्शित करता है, जहां कम करंट (2mA) पर फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 1.6-2.2V की सीमा में होता है। फॉरवर्ड करंट बढ़ने के साथ, VF लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। यह अरेखीय संबंध ही कारण है कि LED को एक स्थिर धारा स्रोत या श्रृंखला में करंट-सीमित प्रतिरोधक द्वारा संचालित किया जाना चाहिए, न कि एक स्थिर वोल्टेज स्रोत द्वारा।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
अधिकांश कार्य सीमा में, प्रकाश उत्पादन (प्रकाश तीव्रता) लगभग अग्र धारा के समानुपाती होता है। हालांकि, बहुत अधिक धारा पर, ताप वृद्धि (दक्षता गिरावट प्रभाव) के कारण दक्षता कम हो जाती है। 30mA की रेटेड DC धारा दक्षता और जीवनकाल बनाए रखने के लिए एक सुरक्षित कार्य बिंदु को परिभाषित करती है।
4.3 तापमान विशेषताएँ
LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। इसके विपरीत, चमकदार तीव्रता और प्रमुख तरंगदैर्ध्य भी तापमान के साथ बदलते हैं; आमतौर पर, तीव्रता कम हो जाती है, और तरंगदैर्ध्य थोड़ा बढ़ सकता है (रेड शिफ्ट)। डेरेटिंग स्पेसिफिकेशन (0.4 mA/°C) इन्हीं थर्मल प्रभावों के प्रबंधन का प्रत्यक्ष परिणाम है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions
यह एलईडी ईआईए मानक चिप पैकेज आकृति का उपयोग करती है। मुख्य आयामों में लंबाई 1.6 मिमी, चौड़ाई 0.8 मिमी और महत्वपूर्ण ऊंचाई 0.35 मिमी शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम सहनशीलता आमतौर पर ±0.10 मिमी होती है। पैकेज में वाटर क्लियर लेंस का उपयोग किया गया है, जो अंतर्निहित AlInGaP चिप के रंग को नहीं बदलता, जिससे आंतरिक हरा प्रकाश गुजर सकता है।
The datasheet includes the recommended PCB design solder pad layout (land pattern). Adhering to this layout is crucial for achieving reliable solder joints and proper alignment during the reflow soldering process. The LED itself has anode and cathode markings (typically a notch, bevel, or dot near the cathode). Care must be taken to ensure correct polarity during assembly, as reverse connection will cause the device to not function and may damage it if the reverse voltage rating is exceeded.
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 के रील पर लपेटे जाते हैं। प्रत्येक रील में 5000 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 मानक के अनुरूप है, जो स्वचालित फीडर के साथ संगतता सुनिश्चित करती है। घटकों को प्रदूषण से बचाने के लिए टेप एक कवर के साथ आता है। विनिर्देश अधिकतम दो घटकों के लगातार गायब होने की अनुमति देता है, और शेष रील के लिए न्यूनतम पैक मात्रा 500 टुकड़े है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
डेटाशीट सामान्य (टिन-लीड) और लीड-मुक्त (SnAgCu) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए सुझाई गई इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान करती है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
प्रीहीटिंग:
- वेटिंग तापमान (उदाहरणार्थ, 120-150°C) तक धीरे-धीरे तापमान बढ़ाएं, ताकि फ्लक्स सक्रिय हो और थर्मल शॉक न्यूनतम रहे।पीक तापमान:
- 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। लीड-फ्री सोल्डर के लिए लिक्विडस लगभग 217°C के ऊपर के समय और पीक तापमान पर समय को नियंत्रित किया जाना चाहिए, ताकि LED के प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक वायर बॉन्डिंग को नुकसान से बचाया जा सके। 260°C पर अधिकतम 5 सेकंड से अधिक नहीं रहने की सिफारिश की जाती है।शीतलन दर:
- नियंत्रित शीतलन चरण सोल्डर जोड़ की विश्वसनीयता के लिए भी महत्वपूर्ण है।6.2 वेव सोल्डरिंग और हैंड सोल्डरिंग
वेव सोल्डरिंग के लिए, प्रीहीट अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड, और सोल्डर वेव अधिकतम 260°C, अधिकतम 10 सेकंड की सिफारिश की जाती है। सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करने वाली मैनुअल मरम्मत के लिए, आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, प्रत्येक सोल्डर जॉइंट के साथ संपर्क का समय 3 सेकंड से कम सीमित होना चाहिए, और केवल एक बार, अत्यधिक ताप हस्तांतरण को रोकने के लिए।
6.3 क्लीनिंग
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल निर्दिष्ट अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स, जैसे एथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करें। LED को कमरे के तापमान पर एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर एपॉक्सी लेंस या एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
6.4 भंडारण और हैंडलिंग
LED को 30°C से अधिक नहीं और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं के वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। एक बार मूल नमी-रोधी बैग से निकालने के बाद, घटक को 672 घंटे (28 दिन) के भीतर रीफ्लो सोल्डर किया जाना चाहिए ताकि नमी अवशोषण से बचा जा सके, जो रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव का कारण बन सकता है। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, इसे ड्रायर के साथ एक सील कंटेनर में या नाइट्रोजन वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए। यदि भंडारण 672 घंटे से अधिक है, तो नमी को दूर करने के लिए असेंबली से पहले कम से कम 24 घंटे के लिए 60°C पर बेकिंग की आवश्यकता होती है।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह अल्ट्रा-थिन, चमकदार हरा LED निम्नलिखित के लिए आदर्श है:
स्टेटस इंडिकेटर:
- कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स (स्मार्टफोन, टैबलेट, लैपटॉप, वियरेबल्स) में पावर, कनेक्शन या मोड इंडिकेटर।बैकलाइट:
- अल्ट्रा-थिन डिस्प्ले पैनल के किनारे की रोशनी या कीबोर्ड रोशनी।ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:
- डैशबोर्ड संकेतक, स्विच बैकलाइट (सीमित स्थान वाले क्षेत्रों में)।औद्योगिक नियंत्रण पैनल:
- नियंत्रण इकाई और HMI पर स्थिति और दोष संकेतक।7.2 डिज़ाइन विचार
करंट ड्राइव:
- LED एक करंट ड्राइव डिवाइस है। एकाधिक LED को समानांतर में उपयोग करते समय समान चमक सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक LED के साथ श्रृंखला में एक स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (सर्किट मॉडल A) जोड़ना आवश्यक है। LED को सीधे समानांतर (सर्किट मॉडल B) में जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि उनके फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) में अंतर के कारण करंट असमान रूप से वितरित होगा, जिससे चमक में असमानता आएगी।थर्मल प्रबंधन:
- कम बिजली की खपत के बावजूद, उचित पीसीबी लेआउट थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर जब अधिकतम रेटेड मूल्य के करीब या उच्च परिवेश तापमान पर काम किया जा रहा हो। करंट डीरेटिंग कर्व का पालन करें।ESD सुरक्षा:
- यदि एलईडी एक्सपोज्ड लोकेशन पर है (जैसे, फ्रंट पैनल संकेतक), तो सर्किट में ESD सुरक्षा उपाय लागू करें। असेंबली के दौरान हमेशा ESD सुरक्षित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन करें: ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक मैट और ठीक से ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग करें।8. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
LTST-C193KGKT-2A का मुख्य अंतरकारक इसका
0.35 मिलीमीटर ऊंचाई和AlInGaP technologyCompared to traditional standard GaP (Gallium Phosphide) green LED technology, AlInGaP offers significantly higher luminous efficiency, resulting in brighter output at the same drive current. The ultra-thin profile is a key advantage over many standard chip LEDs (typically 0.6mm or higher), enabling its use in the design of next-generation ultra-thin devices. Its compatibility with lead-free, high-temperature reflow soldering processes also makes it suitable for modern, RoHS-compliant production lines.9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Specifications)
Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V लॉजिक पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
A: नहीं। करंट को सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला (सीरीज़ रेसिस्टर) का उपयोग करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, 3.3V पावर स्रोत का उपयोग करते हुए, 2mA पर विशिष्ट VF 1.9V है, आवश्यक प्रतिरोध मान R = (3.3V - 1.9V) / 0.002A = 700 ओम है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि करंट वांछित मूल्य से अधिक न हो, हमेशा अधिकतम VF के आधार पर गणना करें।
Q2: प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी व्यापक (1.8 से 11.2 mcd) क्यों है?
A: यह कुल उत्पादन वितरण सीमा है। ग्रेडिंग सिस्टम (G, H, J, K) आपको अपने एप्लिकेशन के लिए एक विशिष्ट, संकीर्ण चमक सीमा का चयन करने की अनुमति देता है, ताकि उत्पाद में सभी इकाइयों की एकरूपता सुनिश्चित हो सके।
Q3: क्या यह एलईडी बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
A: ऑपरेटिंग तापमान सीमा (-55°C से +85°C) कई बाहरी वातावरण का समर्थन करती है। हालांकि, लंबे समय तक प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन यूवी क्षरण और नमी घुसपैठ के प्रति संवेदनशील हो सकता है। कठोर बाहरी अनुप्रयोगों के लिए, विशेष रूप से प्रमाणित बाहरी एनकैप्सुलेशन एलईडी पर विचार किया जाना चाहिए।
Q4: अगर मैं 5V रिवर्स वोल्टेज से अधिक हो जाऊं तो क्या होगा?
A: LED जंक्शन पर अवलांच ब्रेकडाउन होने की संभावना है, जिससे तत्काल और स्थायी खराबी (ओपन सर्किट या शॉर्ट सर्किट) हो सकती है। सर्किट डिज़ाइन यह सुनिश्चित करे कि रिवर्स बायस वोल्टेज इस रेटेड मान से अधिक न हो।
10. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी
दृश्य:
बैटरी से चलने वाले IoT सेंसर मॉड्यूल के लिए एक स्टेटस इंडिकेटर डिज़ाइन करें। यह इंडिकेटर बहुत छोटा, कम बिजली खपत वाला और स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला होना चाहिए। "सक्रिय/सामान्य" स्थिति दर्शाने के लिए हरे रंग के LED का चयन करें।कार्यान्वयन योजना:
घटक चयन:
1. LTST-C193KGKT-2A का चयन इसकी 0.35mm ऊंचाई और कम करंट पर अच्छी चमक के कारण किया गया है।सर्किट डिज़ाइन:
2. यह मॉड्यूल 3.0V बटन सेल का उपयोग करता है। बिजली की खपत बचाने के लिए, 2mA की ड्राइव करंट चुनी गई है। रूढ़िवादी डिजाइन अपनाते हुए, अधिकतम VF 2.20V का उपयोग किया गया है: R = (3.0V - 2.20V) / 0.002A = 400 ओम। मानक 390 ओम रेसिस्टर का उपयोग किया जाता है।PCB लेआउट:
3. डेटाशीट में अनुशंसित पैड आकार का उपयोग करें। निरीक्षण के लिए LED को बोर्ड के किनारे के पास रखें। रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान सोल्डर विकिंग की समस्या से बचने के लिए LED के नीचे बड़े क्षेत्र में ग्राउंड कॉपर न बिछाएं।परिणाम:
4. यह संकेतक न्यूनतम बिजली की खपत (एलईडी और रोकनेवाला कुल मिलाकर लगभग 6mW) के साथ पर्याप्त चमक प्रदान करता है, और अल्ट्रा-थिन पैकेज डिवाइस के पतले आवरण के लिए उपयुक्त है।11. सिद्धांत परिचय
AlInGaP LED में प्रकाश उत्सर्जन सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (क्वांटम वेल) में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन एक होल के साथ पुनर्संयोजित होता है, तो ऊर्जा एक फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। इस फोटॉन की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में उपयोग किए गए AlInGaP मिश्र धातु घटक के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। व्यापक बैंडगैप छोटी तरंगदैर्ध्य (अधिक नीली) प्रकाश उत्पन्न करता है; इस LED की विशिष्ट मिश्र धातु को लगभग 574 nm पर चरम के साथ हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। चिप को स्पष्ट एपॉक्सी राल लेंस में पैकेज किया गया है, जो यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है और प्रकाश आउटपुट को 130 डिग्री के व्यापक देखने के कोण में आकार देने में सहायता करता है।
12. विकास प्रवृत्तियाँ
उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए चिप LED के विकास के रुझान लगातार निम्न की ओर बढ़ रहे हैं:
1. दक्षता में वृद्धि (lm/W):
AlInGaP और InGaN (नीली/सफेद रोशनी के लिए) प्रौद्योगिकियों की सामग्री विज्ञान में निरंतर सुधार हो रहा है, जिससे प्रति इकाई विद्युत ऊर्जा इनपुट पर अधिक प्रकाश उत्पादन होता है, जिससे बिजली की खपत और ताप उत्पादन कम होता है।2. लघुकरण:
पतले और छोटे उपकरणों की मांग के लिए LED के लिए लगातार कम होते फुटप्रिंट (XY आयाम) और महत्वपूर्ण ऊंचाई (Z आयाम) की आवश्यकता होती है। इस LED की 0.35mm ऊंचाई इस प्रवृत्ति का प्रतिनिधित्व करती है।3. बेहतर रंग एकरूपता और ग्रेडिंग:
अधिक सख्त तरंगदैर्ध्य और तीव्रता ग्रेडिंग सहनशीलता मानक बन रही है, जिससे कई LED वाले अनुप्रयोगों में दृश्य उपस्थिति अधिक समान होती है।4. बढ़ी हुई विश्वसनीयता:
उच्च तापमान रिफ्लो प्रोफाइल (लीड-मुक्त असेंबली के लिए) और अधिक कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों को सहन करने के लिए पैकेजिंग सामग्री (एपॉक्सी, सिलिकॉन) में सुधार।5. एकीकरण:
हालांकि अलग-अलग एलईडी अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन एक साथ एकीकृत एलईडी मॉड्यूल की ओर रुझान भी है, जो स्मार्ट लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए एक ही पैकेज में अंतर्निर्मित ड्राइवर, नियंत्रक और कई रंगों को एकीकृत करते हैं।While discrete LEDs remain vital, there is a parallel trend toward integrated LED modules with built-in drivers, controllers, and multiple colors in a single package for smart lighting applications.
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत 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 ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी 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 माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च मानक 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. | Ensures 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 एकल-रंग 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 चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने 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 आयु 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 होगी। |
| 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 ऊष्मा प्रवाह के लिए प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (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 करने 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। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | 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। पैकेजिंग 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 तापीय 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 बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर 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 समूहीकरण, 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 समूहित 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 समूहित करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 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। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |