सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 2.3 थर्मल विशेषता विश्लेषण
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
- 3.2 रेडिएंट फ्लक्स ग्रेडिंग
- 3.3 शिखर तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स vs. फॉरवर्ड करंट
- 4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज
- 4.3 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान
- 4.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
- 4.5 विकिरण विशेषताएँ
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Outline Dimensions
- 5.2 Recommended PCB Pad Layout
- 5.3 ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.2 मैन्युअल सोल्डरिंग निर्देश
- 6.3 सफाई एवं संचालन सावधानियाँ
- 7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 7.1 टेप एंड रील पैकेजिंग
- 7.2 बिन कोड मार्किंग
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार एवं ड्राइवर आवश्यकताएँ
- 9. विश्वसनीयता और परीक्षण
- 10. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
- 11. सामान्य प्रश्नों के उत्तर
- 12. डिज़ाइन उपयोग केस अध्ययन
- 13. कार्य सिद्धांत परिचय
- 14. प्रौद्योगिकी रुझान एवं संभावनाएं
1. उत्पाद अवलोकन
LTPL-C034UVD385 एक उच्च-शक्ति वाला पराबैंगनी एलईडी है जो पेशेवर यूवी क्योरिंग और अन्य सामान्य पराबैंगनी प्रक्रियाओं के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। यह एक ठोस-राज्य प्रकाश समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जो एलईडी प्रौद्योगिकी के अंतर्निहित उच्च ऊर्जा दक्षता, लंबे कार्य जीवन और उच्च विश्वसनीयता को जोड़ता है, और इसका उच्च विकिरण आउटपुट पारंपरिक पारा वाष्प लैंप जैसे पराबैंगनी स्रोतों को प्रतिस्थापित करने के लिए पर्याप्त है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
यूवी एलईडी की यह श्रृंखला पारंपरिक पराबैंगनी प्रौद्योगिकियों की तुलना में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करने के लिए तैयार की गई है। मुख्य विशेषताओं में RoHS मानकों के साथ पूर्ण अनुपालन और सीसा-मुक्त होना शामिल है, जो पर्यावरणीय अनुकूलता और नियामक अनुपालन सुनिश्चित करता है। इसके ठोस-राज्य स्वरूप के कारण, यह संचालन और रखरखाव लागत को कम करता है, बार-बार लैंप प्रतिस्थापन की आवश्यकता को समाप्त करता है और ऊर्जा खपत को कम करता है। यह उपकरण एकीकृत सर्किटरी के साथ भी संगत है, जिससे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालियों में एकीकरण सुविधाजनक हो जाता है। प्रमुख लक्षित बाजारों में स्याही, कोटिंग्स और चिपकने वाले पदार्थों के लिए औद्योगिक यूवी क्योरिंग सिस्टम, साथ ही वैज्ञानिक, चिकित्सा और कीटाणुशोधन उपकरण शामिल हैं जिन्हें स्थिर 385nm यूवीए प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
यह खंड LTPL-C034UVD385 यूवी एलईडी के प्रमुख विद्युत, प्रकाशिक और ऊष्मीय मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
इस उपकरण की अधिकतम निरंतर अग्र धारा रेटिंग 500 mA है, और अधिकतम शक्ति अपव्यय 2 वाट है। कार्यशील तापमान सीमा -40°C से +85°C तक निर्धारित है, जबकि भंडारण तापमान सीमा अधिक व्यापक है, -55°C से +100°C तक। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान 110°C है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और स्थायी क्षति को रोकने के लिए इन सीमाओं के भीतर संचालन करना आवश्यक है। डेटाशीट स्पष्ट रूप से रिवर्स बायस स्थितियों में लंबे समय तक काम करने से बचने की चेतावनी देती है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
मानक परीक्षण स्थितियों में 25°C परिवेश तापमान और 350mA अग्र धारा पर प्रमुख मापदंडों को परिभाषित किया गया है। अग्र वोल्टेज का विशिष्ट मान 3.8V है, जो 2.8V से 4.4V की सीमा में होता है। विकिरण फ्लक्स (अर्थात पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में कुल प्रकाश शक्ति आउटपुट) का विशिष्ट मान 600 मिलीवाट है, जो 460mW से 700mW की सीमा में होता है। शिखर तरंगदैर्ध्य का केंद्र 385nm क्षेत्र में स्थित है, जिसका बिनिंग रेंज 380nm से 390nm तक है। दृश्य कोण आमतौर पर 130 डिग्री होता है, जो विकिरण पैटर्न को परिभाषित करता है। जंक्शन-से-केस थर्मल प्रतिरोध का विशिष्ट मान 13.2 °C/W है, जो थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
2.3 थर्मल विशेषता विश्लेषण
13.2 °C/W का थर्मल प्रतिरोध मान सेमीकंडक्टर जंक्शन और पैकेज केस के बीच प्रति वाट बिजली अपव्यय के कारण तापमान वृद्धि को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, 350mA और 3.8V के विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट पर (इनपुट पावर 1.33W, मान लें कि लगभग 600mW प्रकाश आउटपुट का मतलब लगभग 730mW ऊष्मा है), जंक्शन और केस के बीच तापमान का अंतर लगभग 9.6°C होता है। जंक्शन तापमान को 110°C के अधिकतम मान से नीचे रखने के लिए प्रभावी ऊष्मा अपव्यय महत्वपूर्ण है, खासकर उच्च परिवेश के तापमान पर या निरंतर संचालन के दौरान।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
LTPL-C034UVD385 एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है जो महत्वपूर्ण प्रदर्शन भिन्नताओं के आधार पर उपकरणों को वर्गीकृत करता है, जिससे डिजाइनर विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप LED का चयन कर सकते हैं।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग
LED को चार वोल्टेज ग्रेड में विभाजित किया गया है। V0 ग्रेड का फॉरवर्ड वोल्टेज सबसे कम होता है, और V3 ग्रेड का सबसे अधिक। एक ही ग्रेड के भीतर सहनशीलता ±0.1V है। जब कई LED श्रृंखला में संचालित होते हैं, तो यह बेहतर करंट मिलान प्राप्त करने में मदद करता है, क्योंकि एक ही Vf ग्रेड से आने वाले LED में अधिक समान वोल्टेज ड्रॉप होता है।
3.2 रेडिएंट फ्लक्स ग्रेडिंग
प्रकाश आउटपुट शक्ति को छह ग्रेड में विभाजित किया गया है, जिन्हें R1 से R6 तक चिह्नित किया गया है। R1 सबसे कम आउटपुट सीमा का प्रतिनिधित्व करता है, और R6 उच्चतम आउटपुट सीमा का प्रतिनिधित्व करता है। सहनशीलता ±10% है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां एक समान पराबैंगनी तीव्रता की आवश्यकता होती है (जैसे कि क्योरिंग प्रक्रियाएं जहां एक्सपोजर खुराक एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है), यह ग्रेडिंग महत्वपूर्ण है।
3.3 शिखर तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण
यूवी वेवलेंथ दो श्रेणियों में विभाजित हैं: P3R और P3S, सहनशीलता ±3nm है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां रेजिन या कोटिंग्स में विशिष्ट फोटोइनिशिएटर का इष्टतम एक्शन स्पेक्ट्रम होता है, विशिष्ट पीक वेवलेंथ महत्वपूर्ण हो सकती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं, जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को गहराई से समझने में सहायक होते हैं।
4.1 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स vs. फॉरवर्ड करंट
यह वक्र दर्शाता है कि फॉरवर्ड करंट बढ़ने के साथ प्रकाश आउटपुट बढ़ता है, लेकिन यह पूरी तरह से रैखिक नहीं है, विशेष रूप से उच्च करंट पर, जहां बढ़ते तापीय प्रभावों के कारण दक्षता कम हो सकती है। यह डिजाइनरों को आउटपुट पावर, दक्षता और जीवनकाल के बीच संतुलन बनाने वाले ऑपरेटिंग करंट का चयन करने में सहायता करता है।
4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज
यह वक्र एक विशिष्ट डायोड घातांकीय संबंध को दर्शाता है। सही ड्राइव सर्किट डिजाइन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है। यह वक्र तापमान के साथ बदलता है; किसी दी गई धारा पर, आगे का वोल्टेज जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है।
4.3 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान
यह थर्मल प्रबंधन की सबसे महत्वपूर्ण वक्रों में से एक है। यह दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट शक्ति जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कैसे कम होती है। स्थिर, उच्च आउटपुट प्राप्त करने और LED के कार्य जीवन को अधिकतम करने के लिए कम जंक्शन तापमान बनाए रखना महत्वपूर्ण है।
4.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
यह चित्र पराबैंगनी वर्णक्रम सीमा में प्रकाश तीव्रता वितरण को दर्शाता है। यह LED के आउटपुट की संकीर्ण-बैंड प्रकृति की पुष्टि करता है, जिसकी केंद्रीय तरंगदैर्ध्य लगभग 385nm है और इसमें LED प्रौद्योगिकी की विशिष्ट FWHM (पूर्ण चौड़ाई आधा अधिकतम) विशेषता है। यह पारंपरिक मरकरी लैंप के व्यापक वर्णक्रम के विपरीत है।
4.5 विकिरण विशेषताएँ
यह ध्रुवीय आरेख प्रकाश के स्थानिक वितरण को दृश्यमान बनाता है। 130 डिग्री का विशिष्ट देखने का कोण दर्शाता है कि इसमें एक विस्तृत, लैम्बर्टियन-जैसा उत्सर्जन पैटर्न है, जो समान रूप से प्रकाशित क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 Outline Dimensions
LED पैकेज में डेटाशीट ड्राइंग में प्रदान किए गए विशिष्ट यांत्रिक आयाम होते हैं। महत्वपूर्ण सहनशीलताएँ निर्दिष्ट हैं: अधिकांश आयामों की सहनशीलता ±0.2mm है, जबकि लेंस की ऊंचाई और सिरेमिक सब्सट्रेट की लंबाई/चौड़ाई की सहनशीलता अधिक सख्त ±0.1mm है। पैकेज के तल पर थर्मल पैड एनोड और कैथोड विद्युत पैड से विद्युत रूप से पृथक है, जो थर्मल वाया के लिए PCB लेआउट को सरल बनाता है।
5.2 Recommended PCB Pad Layout
PCB डिज़ाइन के लिए पैड पैटर्न प्रदान किए गए हैं। इसमें एनोड, कैथोड और थर्मल पैड कनेक्शन के आयाम और अंतर शामिल हैं। सही सोल्डर जोड़ गठन, विद्युत कनेक्शन और सबसे महत्वपूर्ण, थर्मल पैड से PCB कॉपर प्लेन और किसी भी अंतर्निहित हीट सिंक तक कुशल तापीय स्थानांतरण सुनिश्चित करने के लिए इस अनुशंसित लेआउट का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5.3 ध्रुवीयता पहचान
डेटाशीट आरेख एनोड और कैथोड पैड को स्पष्ट रूप से चिह्नित करते हैं। रिवर्स बायस लगाने से डिवाइस क्षति को रोकने के लिए असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी पर ध्यान देना आवश्यक है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
विस्तृत रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है, जिसमें प्रीहीट, सोक, रिफ्लो पीक तापमान और कूलिंग रेट जैसे महत्वपूर्ण पैरामीटर निर्दिष्ट हैं। टिप्पणी इस बात पर जोर देती है कि सभी तापमान पैकेज बॉडी की सतह को संदर्भित करते हैं। तेजी से ठंडा करने की प्रक्रिया की अनुशंसा नहीं की जाती है। हमेशा विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने के लिए संभव न्यूनतम सोल्डरिंग तापमान का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, ताकि LED पर थर्मल स्ट्रेस को कम से कम किया जा सके।
6.2 मैन्युअल सोल्डरिंग निर्देश
यदि मैनुअल सोल्डरिंग आवश्यक हो, तो अनुशंसित अधिकतम शर्त 300°C पर अधिकतम 2 सेकंड है, और प्रत्येक LED पर यह केवल एक बार किया जाना चाहिए। सोल्डरिंग ऑपरेशन की कुल संख्या तीन से अधिक नहीं होनी चाहिए।
6.3 सफाई एवं संचालन सावधानियाँ
सफाई करते समय, केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल आधारित सॉल्वेंट्स का ही उपयोग करना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई एजेंट LED एनकैप्सुलेशन को क्षतिग्रस्त कर सकते हैं। घटक को सावधानीपूर्वक संभालना आवश्यक है, स्थैतिक विद्युत निर्वहन और लेंस को यांत्रिक क्षति से बचने के लिए।
7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
7.1 टेप एंड रील पैकेजिंग
LED स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए एम्बॉस्ड कैरियर टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है। डेटाशीट कैरियर टेप पॉकेट और मानक 7-इंच रील के विस्तृत आयाम प्रदान करती है। प्रमुख विनिर्देशों में शामिल हैं: खाली पॉकेट को कवर टेप से सील किया जाता है, प्रति रील अधिकतम 500 टुकड़े, और EIA-481-1-B मानक के अनुसार, कैरियर टेप पर लगातार दो घटकों तक की अनुमति है।
7.2 बिन कोड मार्किंग
प्रत्येक पैकेज बैग पर बिनिंग वर्गीकरण कोड चिह्नित किया गया है, जो विशिष्ट प्रदर्शन ग्रेड के पता लगाने और चयन की सुविधा प्रदान करता है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
इसका मुख्य अनुप्रयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं में UV क्योरिंग है, जिसमें मुद्रण उपकरणों पर स्याही का क्योरिंग, विभिन्न सब्सट्रेट्स पर कोटिंग्स का क्योरिंग और इलेक्ट्रॉनिक असेंबली में चिपकने वालों का क्योरिंग शामिल है। अन्य संभावित उपयोगों में फ्लोरोसेंट विश्लेषण, जालसाजी का पता लगाना और विशिष्ट UVA तरंग दैर्ध्य की आवश्यकता वाले चिकित्सा उपचार उपकरण शामिल हैं। इसकी ठोस-राज्य प्रकृति इसे पोर्टेबल या प्लग-एंड-प्ले उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।
8.2 डिज़ाइन विचार एवं ड्राइवर आवश्यकताएँ
LED एक करंट-चालित डिवाइस है। समान तीव्रता और स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से कई LED को चलाते समय, एक निरंतर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक निरंतर करंट ड्राइवर का उपयोग करना आवश्यक है। ड्राइवर डिज़ाइन को आवश्यक करंट प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए, साथ ही LED के फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज को समायोजित करना चाहिए। श्रृंखला कनेक्शन के लिए, ड्राइवर वोल्टेज श्रृंखला में सभी LED के अधिकतम Vf के योग से अधिक होना चाहिए। आमतौर पर अलग-अलग करंट बैलेंसिंग के बिना LED को समानांतर में जोड़ने की सलाह नहीं दी जाती है। थर्मल प्रबंधन यांत्रिक डिजाइन का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। सुरक्षित सीमा के भीतर जंक्शन तापमान बनाए रखने, स्थिर आउटपुट और लंबी उम्र सुनिश्चित करने के लिए उच्च-गुणवत्ता वाली थर्मल इंटरफ़ेस सामग्री और पर्याप्त हीट सिंक की आवश्यकता होती है।
9. विश्वसनीयता और परीक्षण
डेटाशीट में एक व्यापक विश्वसनीयता परीक्षण योजना की रूपरेखा दी गई है, जो उत्पाद की मजबूती प्रदर्शित करती है। परीक्षणों में कम तापमान, कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर संचालन जीवन परीक्षण, नम-उच्च तापमान संचालन जीवन परीक्षण, तापीय आघात परीक्षण, सोल्डरिंग ताप सहनशीलता परीक्षण और सोल्डरबिलिटी परीक्षण शामिल हैं। निर्दिष्ट शर्तों के तहत सभी परीक्षणों में 10 नमूनों में से कोई भी विफल नहीं हुआ। परीक्षण के बाद डिवाइस की विफलता का मानदंड फॉरवर्ड वोल्टेज में प्रारंभिक विशिष्ट मान के ±10% से अधिक का विचलन, या विकिरण फ्लक्स में प्रारंभिक विशिष्ट मान के ±30% से अधिक का विचलन है।
10. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
पारंपरिक मरकरी आर्क लैंप जैसे यूवी स्रोतों की तुलना में, इस यूवी एलईडी के महत्वपूर्ण लाभ हैं: तत्काल चालू/बंद करने की क्षमता, वार्म-अप समय की आवश्यकता नहीं, लंबी जीवन अवधि, उच्च ऊर्जा दक्षता, खतरनाक पारा मुक्त, कॉम्पैक्ट आकार नए फॉर्म फैक्टर को सक्षम करता है। अन्य यूवी एलईडी की तुलना में, इसकी 385nm तरंगदैर्ध्य, उच्च विशिष्ट विकिरण फ्लक्स, चौड़ा व्यूइंग एंगल और अलग थर्मल पैड वाले मजबूत पैकेजिंग का विशिष्ट संयोजन इसका मुख्य विभेदीकरण लाभ बनाता है। विस्तृत बिनिंग प्रणाली भी सिस्टम डिजाइन को अनबिन्ड या मोटे तौर पर बिन्ड विकल्पों की तुलना में उच्च सटीकता प्रदान करती है।
11. सामान्य प्रश्नों के उत्तर
प्रश्न: मुझे कितनी ड्राइव करंट का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: इस डिवाइस की विशेषता पैरामीटर 350mA पर आधारित हैं, जो आउटपुट और दक्षता के बीच संतुलन का एक विशिष्ट ऑपरेटिंग पॉइंट है। इसे 500mA के पूर्ण अधिकतम रेटेड मान तक ड्राइव किया जा सकता है, लेकिन इससे जंक्शन तापमान बढ़ेगा और जीवनकाल कम हो सकता है; इसलिए, मजबूत थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
प्रश्न: रेडिएंट फ्लक्स मान को कैसे समझें?
उत्तर: विकिरण प्रवाह वाट में मापी गई कुल प्रकाश शक्ति है। इस यूवी एलईडी के लिए, यह उपयोगी पराबैंगनी शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है, दृश्य प्रकाश का नहीं। क्योरिंग अनुप्रयोगों में, यह एक्सपोजर खुराक की गणना के लिए एक महत्वपूर्ण मापदंड है।
प्रश्न: ताप प्रबंधन इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: "सापेक्ष विकिरण प्रवाह बनाम जंक्शन तापमान" वक्र के अनुसार, आउटपुट शक्ति तापमान बढ़ने के साथ घटती है। अत्यधिक उच्च तापमान एलईडी की आंतरिक उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को भी तेज करता है, जिससे इसका जीवनकाल काफी कम हो जाता है। 13.2 °C/W का थर्मल प्रतिरोध गर्मी अपव्यय की दक्षता को परिभाषित करता है।
प्रश्न: क्या मैं एक स्थिर वोल्टेज बिजली आपूर्ति का उपयोग कर सकता हूं?
उत्तर: नहीं। LED का फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) तापमान और व्यक्तिगत भिन्नताओं के साथ बदलता रहता है। कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत थर्मल रनवे का कारण बन सकता है, जहां करंट बढ़ने से अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है, जिससे Vf कम हो जाता है और करंट और बढ़ जाता है, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकता है। हमेशा कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें।
12. डिज़ाइन उपयोग केस अध्ययन
परिदृश्य: PCB सोल्डर मास्क के लिए डेस्कटॉप-स्टाइल UV क्योरिंग स्टेशन डिज़ाइन करना।
डिजाइनरों को 10cm x 10cm क्षेत्र में समान पराबैंगनी एक्सपोजर प्राप्त करने की आवश्यकता है। LTPL-C034UVD385 के 130° व्यूइंग एंगल का उपयोग करके, वे समान विकिरण प्राप्त करने के लिए आवश्यक एलईडी माउंटिंग ऊंचाई और ऐरे स्पेसिंग की गणना कर सकते हैं। उच्च तीव्रता के लिए वे R5 या R6 लुमेन बिन से एलईडी चुनते हैं, और श्रृंखला में समान करंट सुनिश्चित करने के लिए एक ही Vf बिन से एलईडी चुनते हैं। एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर चुनें जो श्रृंखला स्ट्रिंग्स को आवश्यक कुल करंट प्रदान कर सके। एल्यूमीनियम बेस पीसीबी की डिजाइन अनुशंसित पैड लेआउट के अनुसार की जाती है, जिसमें बड़े कॉपर एरिया और बाहरी हीटसिंक (फैन के साथ) से जुड़े थर्मल वाया शामिल होते हैं। डेटाशीट से रिफ्लो प्रोफाइल को पिक-एंड-प्लेस मशीन में प्रोग्राम किया जाता है। असेंबली के बाद, यह क्योरिंग स्टेशन तत्काल, सुसंगत क्योरिंग प्रदान करता है, बिना मर्करी लैंप से संबंधित गर्मी और ओजोन मुद्दों के।
13. कार्य सिद्धांत परिचय
एलईडी एक सेमीकंडक्टर पीएन जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो एन-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये चार्ज वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन के रूप में उत्सर्जित होती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य सक्रिय क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। LTPL-C034UVD385 के लिए, विशिष्ट सेमीकंडक्टर यौगिक को 385nm पराबैंगनी फोटॉन ऊर्जा के अनुरूप बैंडगैप रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पैकेज में एक प्राथमिक ऑप्टिकल लेंस शामिल होता है जो प्रकाश आउटपुट को आकार देता है और सेमीकंडक्टर चिप की रक्षा करता है।
14. प्रौद्योगिकी रुझान एवं संभावनाएं
पराबैंगनी LED बाजार वैश्विक स्तर पर पारा-युक्त लैंप के उन्मूलन और बाजार की अधिक कुशल, कॉम्पैक्ट और नियंत्रणीय प्रकाश स्रोतों की मांग से प्रेरित है। प्रमुख रुझानों में इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता में निरंतर सुधार शामिल है। उच्च दक्षता का अर्थ है समान पराबैंगनी आउटपुट पर कम अपशिष्ट ऊष्मा। साथ ही, उद्योग एकल LED पैकेज के अधिकतम प्रकाश शक्ति आउटपुट को बढ़ाने और उच्च कार्य तापमान एवं धारा पर इसकी विश्वसनीयता एवं आयु में सुधार के लिए निरंतर विकास कर रहा है। इसके अतिरिक्त, अनुसंधान का ध्यान उपलब्ध तरंगदैर्ध्य सीमा का विस्तार करने पर है, विशेष रूप से कीटाणुशोधन अनुप्रयोगों के लिए गहरी पराबैंगनी बैंड में, हालांकि इसके लिए एल्युमिनियम नाइट्राइड जैसी भिन्न सामग्रियों की आवश्यकता होती है। LED, ड्राइवर और सेंसर को स्मार्ट मॉड्यूल में एकीकृत करने की प्रणाली-स्तरीय एकीकरण की प्रवृत्ति भी बढ़ रही है।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (Kelvin), jaise 2700K/6500K | Prakash ka rang garam ya thanda, kam maan peela/garam, adhik maan safed/thanda hota hai. | Prakash ke mahaul aur upyogit sthaan nirdharit karta hai. |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Fidelity Deviation (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang ka tone nirdharit karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट, जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थिरवैद्युत निरोधी उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं 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 प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रोशनी का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
IV. एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC गर्मी प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक हीट डिसिपेशन बेहतर, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | Flip Chip में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता 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 प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन 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। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग भेद के आधार पर श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | Life Extrapolation Standard | Estimating lifespan under actual use conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |