सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 प्रमुख विशेषताएँ एवं लाभ
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) ग्रेडिंग
- 3.2 रेडिएंट फ्लक्स (Φe) ग्रेडिंग
- 3.3 पीक वेवलेंथ (Wp) ग्रेडिंग
- 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.2 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
- 4.3 विकिरण पैटर्न आरेख
- 4.4 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.5 रिलेटिव रेडिएंट फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Outline Dimensions
- 5.2 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन
- 6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
- 6.2 महत्वपूर्ण असेंबली सावधानियाँ
- 7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
- 7.1 टेपिंग और रील विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. विश्वसनीयता और परीक्षण
- 10. तकनीकी तुलना और स्थिति
- 11. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11.1 अनुशंसित कार्यशील धारा क्या है?
- 11.2 मेरे एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त ग्रेड कैसे चुनें?
- 11.3 थर्मल मैनेजमेंट इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
- 12. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 13. सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
- 14. विकास प्रवृत्तियाँ
1. उत्पाद अवलोकन
यह उत्पाद एक उच्च-दक्षता पराबैंगनी (UV) प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) है, जो मुख्य रूप से UV क्योरिंग प्रक्रियाओं और अन्य सामान्य UV अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक ठोस-रोशनी समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जिसका उद्देश्य LED प्रौद्योगिकी की अंतर्निहित लंबी सेवा जीवन और उच्च विश्वसनीयता तथा प्रतिस्पर्धी चमक स्तरों को मिलाकर पारंपरिक पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों का स्थान लेना है। यह डिज़ाइन को अधिक लचीलापन प्रदान करता है और उन अनुप्रयोगों के लिए नए अवसर खोलता है जिन्हें पराबैंगनी प्रकाश की आवश्यकता होती है।
1.1 प्रमुख विशेषताएँ एवं लाभ
पारंपरिक पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों की तुलना में, इस उपकरण के कई महत्वपूर्ण लाभ हैं:
- एकीकृत सर्किट (IC) संगतता:यह एलईडी डिज़ाइन मानक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा संचालित और नियंत्रित करने में आसान है।
- पर्यावरण अनुपालन:यह उत्पाद RoHS मानकों का अनुपालन करता है और लीड-मुक्त प्रक्रिया का उपयोग करके निर्मित किया गया है।
- संचालन दक्षता:इसकी ऊर्जा-बचत विशेषताओं के कारण, यह समग्र परिचालन लागत को कम करने में सहायक है।
- रखरखाव में कमी:LED की लंबी आयु ने ट्यूब प्रतिस्थापन और रखरखाव की आवृत्ति एवं लागत को काफी कम कर दिया है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमित स्थितियों को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन्हें परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर निर्दिष्ट किया गया है।
- डीसी फॉरवर्ड करंट (If):500 mA (अधिकतम)
- पावर डिसिपेशन (Po):2 W (अधिकतम)
- कार्यशील तापमान सीमा (Topr):-40°C से +85°C
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-55°C से +100°C
- जंक्शन तापमान (Tj):110°C (अधिकतम)
महत्वपूर्ण सूचना:रिवर्स बायस स्थितियों में लंबे समय तक काम करने से घटक विफल हो सकता है।
2.2 Electro-Optical Characteristics
ये Ta=25°C, अग्र धारा (If) 350mA (जो अनुशंसित कार्य बिंदु प्रतीत होता है) पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- अग्र वोल्टेज (Vf):विशिष्ट मान 3.7V है, जो 2.8V (न्यूनतम) से 4.4V (अधिकतम) तक होता है।
- विकिरण फ्लक्स (Φe):यह पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में कुल प्रकाश शक्ति आउटपुट है। विशिष्ट मान 470 mW है, जो 350 mW (न्यूनतम) से 590 mW (अधिकतम) तक होता है।
- शिखर तरंगदैर्ध्य (λp):LED का वह तरंगदैर्ध्य जिस पर उत्सर्जन शक्ति अधिकतम होती है। इसकी सीमा 370 nm से 380 nm तक है, और केंद्रीय तरंगदैर्ध्य लगभग 375 nm है।
- देखने का कोण (2θ1/2):लगभग 130 डिग्री, जो इसके व्यापक विकिरण पैटर्न को दर्शाता है।
- थर्मल रेजिस्टेंस (Rthjc):जंक्शन से केस तक थर्मल रेजिस्टेंस का विशिष्ट मूल्य 14.7 °C/W है। यह पैरामीटर थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दर्शाता है कि एलईडी चिप से गर्मी कितनी कुशलता से संचालित होती है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
LED को प्रदर्शन के आधार पर ग्रेड किया जाता है, ताकि एकरूपता सुनिश्चित की जा सके। ग्रेड कोड पैकेजिंग पर अंकित होता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) ग्रेडिंग
LED को 350mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर चार वोल्टेज ग्रेड (V0 से V3) में वर्गीकृत किया गया है। उदाहरण के लिए, V1 ग्रेड में ऐसे LED शामिल हैं जिनका Vf 3.2V से 3.6V के बीच है। सहनशीलता +/- 0.1V है।
3.2 रेडिएंट फ्लक्स (Φe) ग्रेडिंग
ऑप्टिकल आउटपुट पावर को R2 (350-380 mW) से R9 (560-590 mW) तक बिन में बांटा गया है। विशिष्ट बिन R5 (440-470 mW) प्रतीत होता है। सहनशीलता +/- 10% है।
3.3 पीक वेवलेंथ (Wp) ग्रेडिंग
पराबैंगनी तरंगदैर्ध्य को दो समूहों में विभाजित किया गया है: P3P (370-375 nm) और P3Q (375-380 nm)। सहनशीलता +/- 3 nm है। यह विशिष्ट पराबैंगनी तरंगदैर्ध्य के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए चयन की अनुमति देता है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
4.1 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट
विकिरण फ्लक्स फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ता है, लेकिन यह संबंध रैखिक नहीं है। डिजाइनर को वांछित प्रकाश उत्पादन, विद्युत इनपुट शक्ति और परिणामी ताप उत्पादन के बीच संतुलन बनाना चाहिए। 350mA से काफी अधिक ऑपरेटिंग करंट दक्षता और सेवा जीवन को कम कर सकता है।
4.2 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण
यह वक्र उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दर्शाता है, जो 375nm क्षेत्र (UVA) में शिखर और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ की पुष्टि करता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ स्पेक्ट्रल शुद्धता या विशिष्ट फोटॉन ऊर्जा महत्वपूर्ण है।
4.3 विकिरण पैटर्न आरेख
पोलर प्लॉट 130 डिग्री के व्यू एंगल को दर्शाता है, जो तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। यह ऑप्टिकल सिस्टम को लक्ष्य क्षेत्र में यूवी प्रकाश को एकत्रित, समानांतर या फोकस करने के लिए डिजाइन करने में महत्वपूर्ण है।
4.4 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
यह मूल वक्र एक विशिष्ट डायोड घातांकीय संबंध दर्शाता है। कार्य बिंदु (उदाहरण के लिए, 350mA, ~3.7V) डिवाइस विशेषता वर्णन का स्थान है। यह वक्र उपयुक्त स्थिर-धारा ड्राइव सर्किट के डिजाइन में सहायक है।
4.5 रिलेटिव रेडिएंट फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान
यह ग्राफ जंक्शन तापमान में वृद्धि के प्रकाश उत्पादन पर नकारात्मक प्रभाव को दर्शाता है। तापमान बढ़ने के साथ, विकिरण फ्लक्स कम हो जाता है। इसलिए, स्थिर और उच्च प्रकाशीय प्रदर्शन बनाए रखने के लिए प्रभावी ऊष्मा अपव्यय महत्वपूर्ण है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Outline Dimensions
पैकेज का आकार लगभग 3.7mm x 3.7mm है। महत्वपूर्ण आयामों में लेंस की ऊंचाई और सिरेमिक सब्सट्रेट का आकार शामिल है, जिनकी सहनशीलता अन्य विशेषताओं (±0.2mm) की तुलना में अधिक सख्त (±0.1mm) है। हीट सिंक पैड एनोड और कैथोड से विद्युतीय रूप से अलग है, जो विद्युत शॉर्ट सर्किट के बिना थर्मल प्रबंधन के लिए इसे हीट सिंक से जोड़ने की अनुमति देता है।
5.2 अनुशंसित PCB पैड डिज़ाइन
प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) के लिए पैड डिज़ाइन आरेख प्रदान किया गया है। इसमें दो विद्युत संपर्कों (एनोड और कैथोड) के पैड और एक बड़ा केंद्रीय हीट सिंक पैड शामिल है। विश्वसनीय सोल्डरिंग और LED पैकेज से PCB तक प्रभावी ऊष्मा स्थानांतरण सुनिश्चित करने के लिए सही पैड डिज़ाइन महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल
विस्तृत रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान-समय वक्र प्रदान किया गया है। मुख्य मापदंडों में पैकेज बॉडी पर मापा गया शिखर तापमान 260°C शामिल है, और 240°C से अधिक तापमान का समय 30 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। नियंत्रित शीतलन दर अपनाने की सिफारिश की गई है। हैंड सोल्डरिंग की अनुमति है, लेकिन तापमान 300°C तक सीमित होना चाहिए, अधिकतम 2 सेकंड के लिए, और केवल एक बार।
6.2 महत्वपूर्ण असेंबली सावधानियाँ
- रिफ्लो सोल्डरिंग अधिकतम तीन बार की जानी चाहिए।
- विश्वसनीय कनेक्शन प्राप्त करने के लिए यथासंभव न्यूनतम सोल्डरिंग तापमान का उपयोग किया जाना चाहिए।
- डिप सोल्डरिंग इस घटक के लिए अनुशंसित या गारंटीकृत असेंबली विधि नहीं है।
- सफाई केवल अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपिल अल्कोहल (IPA) का उपयोग करके की जानी चाहिए। अनिर्दिष्ट रसायन पैकेजिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
7. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी
7.1 टेपिंग और रील विनिर्देश
घटक कैरियर टेप (पॉकेटेड) के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं और कवर टेप से सील किए जाते हैं। कैरियर टेप 7-इंच रील पर लपेटा जाता है, प्रति रील अधिकतम 500 टुकड़े। कम मात्रा के लिए, न्यूनतम पैक 100 टुकड़े है। पैकेजिंग EIA-481-1-B मानक के अनुरूप है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- UV क्योरिंग:निर्माण प्रक्रिया में चिपकने वाले पदार्थ का क्योरिंग, स्याही का सूखना, रेजिन का बहुलकीकरण।
- चिकित्सा और अनुसंधान:फ्लोरोसेंट विश्लेषण, कीटाणुशोधन (जहां तरंग दैर्ध्य लागू होता है), फोटोथेरेपी।
- औद्योगिक:पहचान, नकली पहचान, ऑप्टिकल सेंसर।
8.2 डिज़ाइन विचार
- ड्राइव विधि:LED एक करंट-चालित उपकरण है। स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और नकारात्मक तापमान गुणांक वाले फॉरवर्ड वोल्टेज के कारण थर्मल रनवे को रोकने के लिए कॉन्स्टेंट करंट स्रोत का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
- थर्मल प्रबंधन:470mW के विशिष्ट विकिरण फ्लक्स को ध्यान में रखते हुए, कुल शक्ति लगभग 1.3W (350mA * 3.7V) है, जिसमें 0.8W से अधिक शक्ति ऊष्मा के रूप में क्षय होती है। 14.7°C/W के थर्मल प्रतिरोध के साथ, जंक्शन तापमान केस तापमान से लगभग 11.8°C अधिक होगा। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए जंक्शन तापमान को 110°C से नीचे रखने के लिए पर्याप्त हीट सिंक प्रदान करना आवश्यक है।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:130 डिग्री के चौड़े बीम को लक्ष्य क्षेत्र में आवश्यक प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने के लिए द्वितीयक ऑप्टिकल घटकों (लेंस, रिफ्लेक्टर) की आवश्यकता हो सकती है।
- सुरक्षा:पराबैंगनी विकिरण, विशेष रूप से UVA बैंड, आंखों और त्वचा के लिए हानिकारक हो सकता है। अंतिम उत्पाद डिजाइन में उचित सुरक्षात्मक आवरण और सुरक्षा चेतावनी प्रदान की जानी चाहिए।
9. विश्वसनीयता और परीक्षण
दस्तावेज़ में एक व्यापक विश्वसनीयता परीक्षण योजना दर्ज की गई है, जिसमें शामिल हैं:
- निम्न तापमान, कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर कार्यशील जीवन परीक्षण।
- High Temperature High Humidity Operating Life Test.
- Thermal Shock Test.
- वेल्डेबिलिटी और वेल्डिंग हीट रेजिस्टेंस टेस्ट।
सभी टेस्ट रिपोर्ट के नमूनों में कोई विफलता नहीं पाई गई, जो उत्पाद की मजबूत संरचना और उच्च विश्वसनीयता को दर्शाता है। डिवाइस विफलता के मानदंड हैं: फॉरवर्ड वोल्टेज में प्रारंभिक मान से ±10% से अधिक का विचलन या रेडिएंट फ्लक्स में प्रारंभिक मान से ±30% से अधिक का विचलन।
10. तकनीकी तुलना और स्थिति
This UV LED is positioned as an energy-saving alternative to traditional ultraviolet light sources (such as mercury vapor lamps). The main differentiating advantages include:
- Instant On/Off:जिन लैंपों को वार्म-अप/कूल-डाउन की आवश्यकता होती है, उनके विपरीत, LED तुरंत पूर्ण शक्ति आउटपुट तक पहुँच जाते हैं।
- लंबी आयु:LED का जीवनकाल आमतौर पर आर्क लैंप से कहीं अधिक होता है।
- कॉम्पैक्ट आकार और डिज़ाइन स्वतंत्रता:छोटा फॉर्म फैक्टर इसे छोटे उपकरणों में एकीकृत करने और उच्च तीव्रता या बड़े कवरेज क्षेत्र के लिए ऐरे कॉन्फ़िगरेशन अपनाने की अनुमति देता है।
- संकीर्ण स्पेक्ट्रम:375nm के आसपास अपेक्षाकृत संकीर्ण उत्सर्जन शिखर, इस तरंगदैर्ध्य के लिए ट्यून किए गए प्रक्रियाओं के लिए अधिक कुशल हो सकता है, जो ब्रॉडबैंड स्रोतों की तुलना में ऊर्जा अपव्यय को कम करता है।
11. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
11.1 अनुशंसित कार्यशील धारा क्या है?
डेटाशीट ने डिवाइस को 350mA पर चरित्रित किया है, जो संभवतः अनुशंसित विशिष्ट ऑपरेटिंग करंट (500mA के पूर्ण अधिकतम से कम) है। इस करंट पर संचालन से, जैसा कि जीवन परीक्षण द्वारा सत्यापित है, इष्टतम प्रदर्शन और विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
11.2 मेरे एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त ग्रेड कैसे चुनें?
अपनी सिस्टम आवश्यकताओं के आधार पर चुनें:Vf बिनिंग:ड्राइवर डिज़ाइन और पावर सप्लाई वोल्टेज को प्रभावित करता है। संकीर्ण बिनिंग समानांतर सरणियों में अधिक समान धारा वितरण सुनिश्चित करती है।Φe बिनिंग:ऑप्टिकल पावर निर्धारित करता है। उच्च तीव्रता के लिए उच्च बिन (जैसे R6, R7) चुनें।Wp श्रेणीकरण:विशिष्ट स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता वाली प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है। आवश्यकता के अनुसार P3P या P3Q चुनें।
11.3 थर्मल मैनेजमेंट इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
उच्च जंक्शन तापमान सीधे प्रकाश उत्पादन को कम करता है (जैसा कि प्रदर्शन वक्र दिखाता है), और LED के प्रदर्शन क्षय को तेज करके इसके सेवा जीवन को छोटा कर देता है। थर्मल प्रतिरोध मान (14.7°C/W) इस चुनौती को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है; जंक्शन से पर्यावरण तक कम थर्मल प्रतिरोध का मार्ग स्थापित करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।
12. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
केस: एक UV क्योरिंग पॉइंट सोर्स डिज़ाइन करना
- विशिष्टताएँ:लक्ष्य 10mm व्यास के एक गोलाकार स्पॉट पर 400mW से अधिक 375nm पराबैंगनी प्रकाश प्रक्षेपित करना है, जिसका उपयोग चिपकने वाले पदार्थ को सख्त करने के लिए किया जाता है।
- LED चयन:R5 (440-470mW) या उच्चतर विकिरण फ्लक्स स्तर वाले LED का चयन करें, ताकि प्रकाशिक हानि के बाद भी पर्याप्त शक्ति सुनिश्चित हो सके।
- ड्राइवर सर्किट:350mA पर सेट एक स्थिर-धारा ड्राइवर डिज़ाइन करें, और उचित वोल्टेज मार्जिन छोड़ें (उदाहरण के लिए, लगभग 3.7V के LED के लिए 5V बिजली आपूर्ति प्रदान करें)।
- थर्मल डिज़ाइन:LED को मेटल-कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) या समर्पित हीट सिंक पर माउंट करें। जंक्शन तापमान को, उदाहरण के लिए, 40°C परिवेश तापमान पर 85°C से नीचे रखने के लिए आवश्यक हीट सिंक के थर्मल प्रतिरोध की गणना करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:130 डिग्री के चौड़े बीम को वांछित छोटे स्पॉट पर केंद्रित करने के लिए LED के सामने एक कोलिमेटिंग या फोकसिंग लेंस का उपयोग करें।
- एकीकरण:घटकों को यांत्रिक रूप से मजबूत और उष्मा-संचालन में उत्कृष्ट आवरण में रखें, और पराबैंगनी प्रकाश के रिसाव को रोकने के लिए सुरक्षा इंटरलॉक उपकरण से लैस करें।
13. सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय
यह उपकरण एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक चिप के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। विशिष्ट अर्धचालक सामग्री (आमतौर पर एल्यूमीनियम गैलियम नाइट्राइड - AlGaN शामिल होता है) को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि इसका ऊर्जा बैंड अंतर पराबैंगनी स्पेक्ट्रम (लगभग 375nm या 3.31 eV) के फोटॉन ऊर्जा के अनुरूप हो। उत्पन्न प्रकाश को पैकेजिंग लेंस के माध्यम से निकाला जाता है।
14. विकास प्रवृत्तियाँ
पराबैंगनी LED क्षेत्र सक्रिय रूप से विकसित हो रहा है। प्रवृत्तियों में शामिल हैं:
- दक्षता वृद्धि:चल रहे शोध का उद्देश्य UV LED की दीवार-प्लग दक्षता (विद्युत-प्रकाश शक्ति रूपांतरण दक्षता) को बढ़ाना है, विशेष रूप से कीटाणुशोधन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटी तरंगदैर्ध्य UVC बैंड में।
- उच्च शक्ति घनत्व:उच्च ड्राइव करंट का सामना करने और अधिक ऊष्मा का विकिरण करने में सक्षम चिप्स और पैकेजिंग विकसित करना, जिससे एकल एमिटर का विकिरण फ्लक्स बढ़ जाता है।
- विश्वसनीयता सुधार:सामग्री और पैकेजिंग प्रौद्योगिकियों में प्रगति ने लगातार कार्य जीवन और स्थिरता को बढ़ाया है।
- निर्माण मात्रा में वृद्धि और प्रक्रिया परिपक्वता के साथ, प्रति मिलीवाट यूवी आउटपुट की लागत में गिरावट की उम्मीद है, जिससे पारंपरिक तकनीकों के लिए यूवी एलईडी का प्रतिस्थापन और तेज होगा।निर्माण मात्रा में वृद्धि और प्रक्रिया परिपक्वता के साथ, प्रति मिलीवाट यूवी आउटपुट की लागत में गिरावट की उम्मीद है, जिससे पारंपरिक तकनीकों के लिए यूवी एलईडी का प्रतिस्थापन और तेज होगा।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई या संकीर्णता निर्धारित करता है। | प्रकाश के विस्तार और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (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, कला दीर्घाओं जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna. |
| स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन (Spectral Distribution) | वेवलेंथ बनाम इंटेंसिटी कर्व | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके डैमेज होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| 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 इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय किए जाने चाहिए, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | महत्वपूर्ण संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन 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। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग की एक अवधि के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | 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। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार। एनकैप्सुलेशन और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकीय एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | Flip Chip 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 | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आता है। | 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, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |