विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
- 3.1 Forward Voltage Binning
- 3.2 Luminous Intensity Binning
- 3.3 Dominant Wavelength Binning
- 4. Performance Curve Analysis
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवता
- 5.2 टेप और रील विनिर्देश
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
- 6.2 Hand Soldering
- 6.3 सफाई
- 7. भंडारण और हैंडलिंग
- 8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार
- 8.1 टिपिकल एप्लिकेशन सीनारियो
- 8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना और लाभ
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 10.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- 10.2 क्या मैं इस LED को 20mA पर लगातार चला सकता हूँ?
- 10.3 भंडारण आर्द्रता इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?
- 11. डिज़ाइन-इन केस स्टडी: एक लो-बैटरी इंडिकेटर
- 12. टेक्नोलॉजी प्रिंसिपल इंट्रोडक्शन
- 13. Industry Trends and Developments
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ एक उच्च-प्रदर्शन, सतह-माउंट ऑरेंज LED के विनिर्देशों का विस्तार से वर्णन करता है। यह उपकरण अपनी असाधारण रूप से कम प्रोफ़ाइल की विशेषता से चिह्नित है, जो इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ ऊर्ध्वाधर स्थान एक महत्वपूर्ण बाधा है। LED, AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है, जो नारंगी-लाल स्पेक्ट्रम में उच्च दीप्त दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्रदान करने के लिए जानी जाती है। RoHS-अनुपालक और हरित उत्पाद होने के नाते, यह समकालीन पर्यावरणीय मानकों का पालन करता है। घटक को 7-इंच व्यास के रील्स पर उद्योग-मानक 8mm टेप में आपूर्ति की जाती है, जो उच्च-गति स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरण और अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगतता सुविधाजनक बनाता है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
सभी पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट हैं, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और प्रदर्शन पूर्वानुमान के लिए इन पैरामीटरों को समझना महत्वपूर्ण है।
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 पर या उनके नीचे संचालन की गारंटी नहीं है और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए इससे बचना चाहिए।
- Power Dissipation (Pd): 75 mW. यह अधिकतम शक्ति मात्रा है जिसे LED पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। इस सीमा से अधिक होने पर अर्धचालक जंक्शन और एपॉक्सी लेंस को तापीय क्षति का जोखिम होता है।
- DC Forward Current (IF): 30 mA. यह अधिकतम निरंतर अग्र धारा है जो लागू की जा सकती है।
- Peak Forward Current: 80 mA. यह केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms के पल्स चौड़ाई वाली स्पंदित स्थितियों में अनुमेय है। यह संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले फ्लैश के लिए उपयोगी है।
- Reverse Voltage (VR): 5 V. इस रेटिंग से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से एलईडी जंक्शन का तत्काल और विनाशकारी विफलता हो सकती है।
- Operating Temperature Range: -30°C से +85°C। वह परिवेश तापमान सीमा जिसमें डिवाइस के कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा: -40°C से +85°C।
- Infrared Soldering Condition: 260°C पर 10 सेकंड तक सहन करता है, जो लीड-मुक्त (Pb-free) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के लिए विशिष्ट है।
2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ
ये पैरामीटर सामान्य संचालन स्थितियों (आमतौर पर IF = 2 mA पर) में प्रकाश उत्पादन और विद्युतीय व्यवहार को परिभाषित करते हैं।
- दीप्त तीव्रता (Iv): यह न्यूनतम 2.80 mcd से लेकर अधिकतम 18.00 mcd तक होती है। वास्तविक मान विशिष्ट बिन कोड पर निर्भर करता है (धारा 3 देखें)। तीव्रता को फोटोपिक (CIE) मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है।
- दर्शन कोण (2θ1/2): 130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर प्रकाश की तीव्रता, अक्षीय (0 डिग्री) पर मापे गए मान की आधी हो जाती है। इस तरह का एक विस्तृत दृश्य कोण स्थिति संकेतकों और बैकलाइटिंग के लिए उपयुक्त एक विस्तृत, विसरित प्रकाश पैटर्न प्रदान करता है।
- Peak Emission Wavelength (λP): 611.0 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति आउटपुट अपने अधिकतम स्तर पर होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 605.0 nm. यह CIE क्रोमैटिसिटी डायग्राम से प्राप्त एक रंगमितीय पैरामीटर है। यह उस एकल तरंगदैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रकाश के अनुभव किए गए रंग का सबसे अच्छा वर्णन करता है। यह रंग विनिर्देशन के लिए अधिक प्रासंगिक पैरामीटर है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 17 nm. यह वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है। एक छोटा मान अधिक एकवर्णी (शुद्ध रंग) प्रकाश का संकेत देता है। 17 nm नारंगी रेंज में AlInGaP एलईडी के लिए विशिष्ट है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): आमतौर पर 1.80V, 2 mA पर 1.60V से 2.20V की रेंज के साथ। यह कम फॉरवर्ड वोल्टेज AlInGaP तकनीक का एक प्रमुख लाभ है और उच्च दक्षता में योगदान देता है।
- रिवर्स करंट (IR): 5V रिवर्स बायस लगाने पर अधिकतम 10 μA।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
अर्धचालक निर्माण में निहित विविधताओं के कारण, एलईडी को प्रदर्शन बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह प्रणाली डिजाइनरों को ऐसे घटकों का चयन करने की अनुमति देती है जो उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट सहनशीलता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3.1 Forward Voltage Binning
यूनिट्स वोल्ट्स (V) में हैं, IF = 2 mA पर मापी गईं। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.1V है।
- D1: 1.60V (न्यूनतम) से 1.80V (अधिकतम)
- D2: 1.80V (न्यूनतम) से 2.00V (अधिकतम)
- D3: 2.00V (Min) से 2.20V (Max)
एक सख्त वोल्टेज बिन (जैसे, केवल D1) का चयन उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है जो सीधे कम वोल्टेज बैटरी से संचालित होते हैं, ताकि बैटरी डिस्चार्ज होने पर लगातार चमक सुनिश्चित हो सके, या समानांतर LED सरणियों में वर्तमान साझाकरण सुनिश्चित करने के लिए।
3.2 Luminous Intensity Binning
इकाइयाँ मिलिकैंडेला (mcd) में हैं, IF = 2 mA पर मापी गई। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±15% है।
- H: 2.80 mcd (Min) to 4.50 mcd (Max)
- J: 4.50 mcd (Min) to 7.10 mcd (Max)
- K: 7.10 mcd (Min) से 11.20 mcd (Max)
- L: 11.20 mcd (Min) से 18.00 mcd (Max)
यह बिनिंग उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें कई एलईडी में समान चमक की आवश्यकता होती है, जैसे कि मल्टी-सेगमेंट डिस्प्ले या बैकलाइट पैनल में।
3.3 Dominant Wavelength Binning
यूनिट नैनोमीटर (nm) में हैं, IF = 2 mA पर मापी गई। प्रत्येक बिन के लिए सहनशीलता ±1 nm है।
- N: 597.0 nm (न्यूनतम) से 600.0 nm (अधिकतम) – एम्बर-ऑरेंज
- P: 600.0 nm (Min) से 603.0 nm (Max) – Orange
- Q: 603.0 nm (Min) से 606.0 nm (Max) – Orange
- R: 606.0 nm (Min) to 609.0 nm (Max) – Orange-Red
- S: 609.0 nm (Min) से 612.0 nm (Max) – रेड-ऑरेंज
यह सटीक रंग मिलान की अनुमति देता है, जो ऐसे अनुप्रयोगों में आवश्यक है जैसे यातायात संकेत, ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था, या सजावटी प्रकाश व्यवस्था जहां एक विशिष्ट रंग की आवश्यकता होती है।
4. Performance Curve Analysis
डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफ़ का उल्लेख किया गया है, लेकिन उनके निहितार्थ मानक हैं। फॉरवर्ड करंट (IF) बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) वक्र घातीय है। सामान्य संचालन सीमा में ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) करंट के साथ लगभग रैखिक है, लेकिन थर्मल प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण बहुत अधिक धाराओं पर संतृप्त हो जाएगी। प्रमुख तरंगदैर्ध्य में थोड़ा नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ रंग थोड़ा लंबी तरंगदैर्ध्य (रेड शिफ्ट) की ओर बदल सकता है। डिवाइस के जीवनकाल में सुसंगत रंग और प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए उचित हीट सिंकिंग और करंट प्रबंधन आवश्यक है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 पैकेज आयाम और ध्रुवता
यह डिवाइस एक उद्योग-मानक EIA पैकेज फुटप्रिंट से सुसज्जित है। कैथोड आमतौर पर पैकेज पर हरे रंग के निशान या लेंस में एक खांचे द्वारा इंगित किया जाता है। 0.55 मिमी का अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल एक परिभाषित यांत्रिक विशेषता है। पीसीबी लैंड पैटर्न डिजाइन के लिए डेटाशीट में विस्तृत आयामित चित्र प्रदान किए गए हैं।
5.2 टेप और रील विनिर्देश
एलईडी 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती हैं, जो एक शीर्ष कवर टेप से सील की जाती हैं और 7-इंच (178 मिमी) व्यास की रीलों पर लपेटी जाती हैं। मानक रील मात्रा 5,000 टुकड़े है। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 विनिर्देशों का पालन करती है। यह प्रारूप स्वचालित असेंबली लाइनों के लिए अनुकूलित है, जो कुशल हैंडलिंग और प्लेसमेंट सुनिश्चित करता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल
लीड-मुक्त प्रक्रियाओं के लिए एक सुझाई गई रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान की गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:
- Pre-heat: 150°C to 200°C.
- Pre-heat Time: उचित फ्लक्स सक्रियण और तापमान स्थिरीकरण के लिए अधिकतम 120 सेकंड की अनुमति दें।
- शिखर तापमान: अधिकतम 260°C।
- लिक्विडस से ऊपर का समय: अधिकतम 10 सेकंड (विश्वसनीय सोल्डर जोड़ के लिए अनुशंसित)।
- Number of Reflow Cycles: अधिकतम दो बार।
प्रोफ़ाइल JEDEC मानकों पर आधारित है। उत्पादन में उपयोग किए गए विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और ओवन के लिए प्रोफ़ाइल का चरित्र-चित्रण करना महत्वपूर्ण है।
6.2 Hand Soldering
यदि Hand Soldering आवश्यक है, तो अधिकतम 300°C पर सेट किए गए तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें। प्रति पैड संपर्क समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित रखें। थर्मल शॉक को रोकने के लिए, सीधे LED बॉडी पर नहीं, बल्कि PCB पैड पर हीट लगाएं।
6.3 सफाई
यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता है, तो केवल निर्दिष्ट सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। एलईडी को कमरे के तापमान पर इथाइल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबाना स्वीकार्य है। अल्ट्रासोनिक सफाई या अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर का उपयोग न करें, क्योंकि वे एपॉक्सी लेंस या आंतरिक बॉन्ड को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. भंडारण और हैंडलिंग
नमी अवशोषण को रोकने के लिए उचित भंडारण महत्वपूर्ण है, जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" (पैकेज क्रैकिंग) का कारण बन सकता है।
- सीलबंद पैकेज: 30°C से कम या बराबर और 90% RH से कम या बराबर तापमान पर स्टोर करें। पैकिंग की तारीख से एक वर्ष के भीतर उपयोग करें।
- खोला गया पैकेज: नमी-रोधी बैग से निकाले गए घटकों के लिए, भंडारण का परिवेश 30°C और 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। एक्सपोजर के 672 घंटे (28 दिन) के भीतर IR रीफ्लो सोल्डरिंग पूरी करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
- विस्तारित भंडारण (खुला हुआ): एक सीलबंद कंटेनर में सिलिका जेल के साथ या नाइट्रोजन डेसिकेटर में संग्रहित करें।
- बेकिंग: यदि एलईडी 672 घंटे से अधिक समय तक खुले वातावरण में रही हैं, तो सोल्डरिंग से पहले अवशोषित नमी को दूर करने के लिए उन्हें लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।
8. एप्लिकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार
8.1 टिपिकल एप्लिकेशन सीनारियो
- स्थिति संकेतक: इसका व्यापक दृश्य कोण और चमकदार आउटपुट इसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, नेटवर्किंग उपकरण और औद्योगिक नियंत्रण पैनलों पर बिजली, कनेक्टिविटी या गतिविधि संकेतकों के लिए आदर्श बनाता है।
- बैकलाइटिंग: इसका उपयोग ऑटोमोटिव डैशबोर्ड, उपकरणों और हाथ में रखे जाने वाले उपकरणों में छोटे पैनलों, आइकनों या प्रतीकों को किनारे से रोशन करने के लिए किया जा सकता है।
- सजावटी प्रकाश व्यवस्था: साइनेज, वास्तुशिल्प विशेषताओं या खिलौनों में एक्सेंट लाइटिंग के लिए उपयुक्त, जहाँ एक विशिष्ट नारंगी रंग वांछित हो।
- सेंसर सिस्टम: यह ऑप्टिकल सेंसर, इंटरप्टर, या रिफ्लेक्टिव ऑब्जेक्ट डिटेक्टर में प्रकाश स्रोत के रूप में कार्य कर सकता है।
8.2 सर्किट डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंग: LED एक करंट-चालित उपकरण है। हमेशा एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला या एक स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट का उपयोग करें। रोकनेवाला का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vsupply - VF) / मैंF. एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए डेटाशीट से अधिकतम V का उपयोग करें।F डेटाशीट से अधिकतम V का उपयोग करके एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए।
- थर्मल प्रबंधन: जबकि शक्ति क्षय कम है, थर्मल पैड (यदि कोई हो) के आसपास पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र सुनिश्चित करना और अन्य ऊष्मा उत्पन्न करने वाले घटकों के पास स्थापना से बचना, कम जंक्शन तापमान बनाए रखने में मदद करेगा, जिससे लंबा जीवनकाल और स्थिर प्रदर्शन प्राप्त होगा।
- ESD सुरक्षा: हालांकि स्पष्ट रूप से संवेदनशील के रूप में नहीं बताया गया है, एलईडी से जुड़ी सिग्नल लाइनों पर बुनियादी ESD सुरक्षा लागू करना मजबूती के लिए एक अच्छी डिज़ाइन प्रथा है।
9. तकनीकी तुलना और लाभ
GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, यह AlInGaP LED महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है:
- उच्च दक्षता: AlInGaP प्रति वाट अधिक लुमेन प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट के लिए चमकदार आउटपुट या समान चमक के लिए कम बिजली की खपत होती है।
- बेहतर रंग शुद्धता: स्पेक्ट्रल हाफ-विड्थ संकीर्ण है, जिससे अधिक संतृप्त और दृष्टिगत रूप से विशिष्ट नारंगी रंग प्राप्त होता है।
- कम थर्मल डिग्रेडेशन: AlInGaP पुरानी तकनीकों की तुलना में तापमान और समय के साथ अपने प्रकाश उत्पादन और रंग स्थिरता को बेहतर ढंग से बनाए रखता है।
- अल्ट्रा-थिन प्रोफाइल: 0.55mm की ऊंचाई एक प्रमुख अंतरकारक है, जो तेजी से पतले उपभोक्ता और मोबाइल उपकरणों में डिजाइन को सक्षम बनाती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
10.1 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
Peak Wavelength (λP) वह भौतिक तरंगदैर्ध्य है जहां एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) यह एक गणना मूल्य है जो इस आधार पर है कि मानव आँख रंग को कैसे समझती है। एलईडी जैसे एकवर्णी स्रोतों के लिए, वे अक्सर करीब होते हैं, लेकिन λd रंग विनिर्देश और बिनिंग के लिए उपयोग किया जाने वाला पैरामीटर है।
10.2 क्या मैं इस LED को 20mA पर लगातार चला सकता हूँ?
हाँ। निरपेक्ष अधिकतम डीसी अग्र धारा 30 एमए है। 20 एमए पर संचालन निर्दिष्ट सीमा के भीतर है। हालाँकि, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि शक्ति क्षय (VF * IF) 75 एमडब्ल्यू से अधिक न हो। 1.8V के एक सामान्य VF और 20mA पर, क्षय 36 एमडब्ल्यू है, जो सुरक्षित है।
10.3 भंडारण आर्द्रता इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?
एपॉक्सी पैकेजिंग सामग्री हवा से नमी अवशोषित कर सकती है। रीफ्लो सोल्डरिंग के तीव्र तापन के दौरान, यह फंसी हुई नमी वाष्पित होकर फैलती है, जिससे भारी आंतरिक दबाव उत्पन्न होता है। इससे डीलामिनेशन (एपॉक्सी का लीड फ्रेम से अलग होना) या पैकेज में दरार पड़ सकती है, जिसे "पॉपकॉर्निंग" कहा जाता है और यह डिवाइस को नष्ट कर देता है।
11. डिज़ाइन-इन केस स्टडी: एक लो-बैटरी इंडिकेटर
Scenario: 3.0V कॉइन सेल बैटरी वाला एक कॉम्पैक्ट, हाथ में रखने योग्य चिकित्सा उपकरण डिजाइन करना। जब बैटरी वोल्टेज 2.7V से नीचे गिर जाए तो एक स्पष्ट, दिखाई देने वाला नारंगी LED जलना चाहिए।
Design Choices:
- घटक चयन: यह एलईडी अपने कम प्रोफ़ाइल (पतले आवास में फिट होता है), कम फॉरवर्ड वोल्टेज (~1.8V), और उच्च चमक के कारण आदर्श है।
- बिनिंग: एक मानक नारंगी रंग के लिए एक प्रमुख तरंगदैर्ध्य बिन "P" या "Q" चुनें। उच्च दृश्यता के लिए एक चमकदार तीव्रता बिन "K" या "L" चुनें। एक सख्त फॉरवर्ड वोल्टेज बिन "D1" यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी वोल्टेज कम होने पर LED लगातार चालू रहे।
- सर्किट: एक साधारण तुलनित्र सर्किट बैटरी वोल्टेज की निगरानी करता है। जब यह ट्रिप होता है, तो यह एक ट्रांजिस्टर को सक्षम करता है जो एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से LED को चलाता है। R = (2.7V - 1.8V) / 0.002A = 450Ω। एक 470Ω मानक रेसिस्टर का उपयोग किया जाएगा, जो I प्रदान करता है।F ≈ 1.9mA, जो संकेतन के लिए पर्याप्त है।
- लेआउट: LED फ्रंट पैनल पर लगाई गई है। अल्ट्रा-थिन पैकेजिंग इसे बहुत पतली बेज़ल या डिफ्यूज़र के पीछे रखने की अनुमति देती है।
12. टेक्नोलॉजी प्रिंसिपल इंट्रोडक्शन
यह एलईडी AlInGaP अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर आधारित है। सक्रिय क्षेत्र एक सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल रूप से विकसित बहु-क्वांटम कुएं संरचना है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहां वे विकिरणीय रूप से पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। क्रिस्टल जालक में एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड का विशिष्ट अनुपात बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करता है, और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) - इस मामले में, नारंगी। प्रकाश एक गुंबद के आकार के एपॉक्सी लेंस के माध्यम से निकाला जाता है जो अर्धचालक डाई और वायर बॉन्ड की भी रक्षा करता है।
13. Industry Trends and Developments
संकेतक और छोटे-सिग्नल एलईडी में प्रवृत्ति निम्न की ओर बनी हुई है:
- लघुरूपण: और भी पतले और छोटे पैकेज (जैसे, 0.3mm ऊंचाई) ताकि वियरेबल्स और अति-सघन इलेक्ट्रॉनिक्स में नवीन डिज़ाइन संभव हो सकें।
- उच्च दक्षता: एपिटैक्सियल विकास और प्रकाश निष्कर्षण तकनीकों में निरंतर सुधार प्रति मिलीएम्पियर अधिक प्रकाश उत्पादन के लिए प्रयासरत हैं, जिससे सिस्टम की बिजली खपत कम होती है।
- बेहतर रंग स्थिरता: सख्त बिनिंग सहनशीलता और उन्नत वेफर-स्तरीय परीक्षण बड़े पैमाने पर उत्पादन में बेहतर रंग और चमक एकरूपता सुनिश्चित करते हैं।
- एकीकरण: एकल पैकेज में एकीकृत ड्राइवर या नियंत्रण तर्क के साथ मल्टी-चिप पैकेज (RGB, Bi-color) और LED मॉड्यूल का विकास।
यह घटक AlInGaP SMD LED प्रौद्योगिकी के विकास में एक परिपक्व और अनुकूलित बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है, जो प्रदर्शन, आकार और निर्माण क्षमता को विभिन्न सामान्य प्रकाश व्यवस्था और संकेतन अनुप्रयोगों के लिए संतुलित करता है।
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। |
| दीप्त 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। | प्रकाश सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (कलर टेम्परेचर) | K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 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 उपयोग किया जाता है। |
| 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 | Design Considerations |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED 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 | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, 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 है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | 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। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की बचत को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | 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 | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती 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 उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | कोड उदाहरणार्थ, 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के आधार पर 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 का रिकॉर्डिंग। | 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। |