1. उत्पाद अवलोकन
ELUA3535NU3 उत्पाद श्रृंखला एक उच्च-विश्वसनीयता, सिरेमिक-आधारित एलईडी समाधान का प्रतिनिधित्व करती है जिसे विशेष रूप से पराबैंगनी-ए (यूवीए) अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है। यह 4W श्रृंखला चुनौतीपूर्ण वातावरण में सुसंगत प्रदर्शन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन की गई है, जहां रोगाणुनाशक या उत्प्रेरक गुणों के लिए यूवी विकिरण का उपयोग किया जाता है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
The primary advantages of this LED series stem from its robust construction and electrical design. The use of an Aluminum Nitride (AlN) ceramic substrate provides excellent thermal conductivity, which is critical for managing the heat generated by high-power operation and ensuring long-term reliability. The device incorporates built-in Electrostatic Discharge (ESD) protection rated up to 2KV (HBM), enhancing its durability during handling and assembly. Furthermore, the product is fully compliant with major environmental and safety regulations including RoHS, Pb-free, EU REACH, and halogen-free standards (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), making it suitable for global markets with strict compliance requirements.
लक्षित अनुप्रयोग मुख्य रूप से औद्योगिक और वाणिज्यिक क्षेत्रों में हैं जो यूवीए प्रकाश का लाभ उठाते हैं। प्रमुख बाजारों में वायु और जल शुद्धिकरण के लिए यूवी कीटाणुशोधन प्रणालियाँ, वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOCs) को तोड़ने के लिए यूवी फोटोकैटलिस्ट सिस्टम, और विशेष यूवी सेंसर लाइटिंग शामिल हैं। उत्पाद की विश्वसनीयता और शक्ति आउटपुट इसे निरंतर यूवी उत्सर्जन की आवश्यकता वाली प्रणालियों के लिए एक उपयुक्त घटक बनाती है।
2. Technical Parameter Deep-Dive
यह खंड डेटाशीट में सूचीबद्ध प्रमुख तकनीकी मापदंडों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है, जो डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए उनके महत्व को समझाता है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
Absolute Maximum Ratings उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। 385nm, 395nm, और 405nm वेरिएंट के लिए, अधिकतम निरंतर अग्र धारा (IF) 1250mA है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि 365nm वेरिएंट की अधिकतम करंट रेटिंग 700mA है, जो काफी कम है। यह अंतर आमतौर पर छोटी तरंगदैर्ध्य के लिए उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री और एपिटैक्सियल संरचनाओं के कारण होता है, जिनकी करंट संभालने की क्षमता कम या थर्मल संवेदनशीलता अधिक हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनके निकट लगातार संचालन से LED के जीवनकाल और विश्वसनीयता में भारी कमी आएगी। अधिकतम जंक्शन तापमान (TJ) की रेटिंग 105°C है। जंक्शन से थर्मल पैड तक का थर्मल प्रतिरोध (Rθth) 4°C/W निर्दिष्ट है। थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है; उदाहरण के लिए, पूरी रेटेड करंट पर, पैड से जंक्शन तक तापमान वृद्धि की गणना की जा सकती है। जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के लिए उचित हीटसिंकिंग आवश्यक है।
2.2 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ
प्रदान किए गए ऑर्डर कोड विशिष्ट प्रदर्शन बिन का विवरण देते हैं। रेडिएंट फ्लक्स, वाट (या मिलीवाट) में कुल प्रकाशीय शक्ति आउटपुट का माप, तरंगदैर्ध्य के अनुसार भिन्न होता है। 365nm एलईडी (700mA पर संचालित) के लिए, न्यूनतम रेडिएंट फ्लक्स 900mW है, विशिष्ट 1300mW है, और अधिकतम 1600mW है। 385nm, 395nm, और 405nm एलईडी (1000mA पर संचालित) के लिए, न्यूनतम 1350mW है, विशिष्ट 1475mW है, और अधिकतम 1850mW है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) श्रृंखला के सभी मॉडलों के लिए उनकी संबंधित संचालन धाराओं पर 3.6V से 4.8V की सीमा के भीतर निर्दिष्ट है। ड्राइवर सर्किट को डिजाइन करते समय इस सीमा पर विचार किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह शक्ति क्षय का प्रबंधन करते हुए पर्याप्त वोल्टेज प्रदान कर सके।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
उत्पाद को तीन प्रमुख मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है: Radiant Flux, Peak Wavelength, और Forward Voltage। यह ग्राहकों को सुसंगत सिस्टम प्रदर्शन के लिए कसकर समूहीकृत विशेषताओं वाले LED का चयन करने की अनुमति देता है।
3.1 Radiant Flux Binning
विभिन्न तरंगदैर्ध्य समूहों के लिए दो अलग-अलग बिनिंग तालिकाओं का उपयोग किया जाता है। 365nm एलईडी के लिए, बिन कोड U1 से U4 तक विकिरण फ्लक्स को 900-1000mW से लेकर 1400-1600mW तक वर्गीकृत करते हैं। 385nm से 405nm एलईडी के लिए, बिन कोड U51 (1350-1600mW) और U52 (1600-1850mW) का उपयोग किया जाता है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि चयनित बिन के न्यूनतम मान द्वारा उनके प्रकाशीय प्रणाली की न्यूनतम आवश्यक विकिरणता पूरी हो।
3.2 Peak Wavelength Binning
शिखर तरंगदैर्ध्य को 10nm रेंज में बिन किया गया है: U36 (360-370nm), U38 (380-390nm), U39 (390-400nm), और U40 (400-410nm)। चयन अनुप्रयोग की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, फोटोकैटलिस्ट सक्रियण में अक्सर एक इष्टतम तरंगदैर्ध्य रेंज होती है।
3.3 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग
फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन समूहों में वर्गीकृत किया गया है: 3640 (3.6-4.0V), 4044 (4.0-4.4V), और 4448 (4.4-4.8V)। यह ड्राइवर दक्षता और तापीय प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। कम वोल्टेज बिन से एलईडी कम शक्ति को ऊष्मा के रूप में व्यय करेगी (P = VF * IF) समान धारा पर, संभावित रूप से एक सरल या छोटे हीटसिंक की अनुमति देता है।
4. Performance Curve Analysis
विशिष्ट विशेषता वक्र विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत LED के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, जो मजबूत सिस्टम डिजाइन के लिए आवश्यक है।
4.1 Spectrum and Relative Radiant Flux vs. Current
स्पेक्ट्रम ग्राफ चार मुख्य प्रकारों के लिए तरंगदैर्ध्य पर सामान्यीकृत उत्सर्जन तीव्रता दर्शाता है। प्रत्येक की एक विशिष्ट चोटी है, जो यूवी एलईडी की विशिष्ट अपेक्षाकृत संकीर्ण वर्णक्रमीय बैंडविड्थ के साथ है। रिलेटिव रेडिएंट फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र एक उप-रैखिक संबंध दर्शाता है। आउटपुट करंट के साथ आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ता है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर, जंक्शन तापमान में वृद्धि और अन्य अर्धचालक भौतिकी प्रभावों के कारण दक्षता में गिरावट के कारण। यह आउटपुट बनाए रखने के लिए थर्मल प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है।
4.2 Thermal Characteristics
रिलेटिव रेडिएंट फ्लक्स बनाम एंबिएंट तापमान और पीक वेवलेंथ बनाम एंबिएंट तापमान के वक्र महत्वपूर्ण हैं। जैसे-जैसे परिवेश (या पैड) का तापमान बढ़ता है, विकिरण फ्लक्स काफी कम हो जाता है—यह एलईडी में एक सामान्य गुण है। उदाहरण के लिए, 120°C पर, सापेक्ष फ्लक्स 25°C पर इसके मूल्य का केवल लगभग 40-50% होता है। साथ ही, बढ़ते तापमान के साथ शिखर तरंगदैर्ध्य लंबी तरंगदैर्ध्य (रेड-शिफ्ट) की ओर खिसकता है, जिसकी दर ग्राफ पर देखी जा सकती है। तरंगदैर्ध्य-संवेदी अनुप्रयोगों में इस थर्मल शिफ्ट को ध्यान में रखा जाना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम तापमान वक्र एक नकारात्मक तापमान गुणांक दर्शाता है, जिसका अर्थ है कि VF तापमान बढ़ने पर घटता है, जो स्थिर-धारा ड्राइवर के संचालन को प्रभावित कर सकता है।
5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
5.1 आयाम और सहनशीलता
इस LED का फुटप्रिंट 3.75mm x 3.75mm का कॉम्पैक्ट है और इसकी कुल ऊंचाई 3.2mm है। आयामीय चित्र में सभी महत्वपूर्ण लंबाईयां निर्दिष्ट हैं, जिसमें थर्मल पैड और एनोड/कैथोड पैड शामिल हैं। समतलीय आयामों पर सामान्य सहनशीलता ±0.1mm है, जबकि मोटाई की सहनशीलता ±0.15mm है। ये सहनशीलताएं PCB लेआउट, सोल्डर पेस्ट स्टेंसिल डिज़ाइन और पिक-एंड-प्लेस मशीनों द्वारा उचित स्थापना सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5.2 पैड कॉन्फ़िगरेशन और पोलैरिटी
निचला दृश्य पैड लेआउट को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। केंद्रीय, बड़ा आयताकार पैड थर्मल पैड (कैथोड) है, जो पीसीबी को ऊष्मा हस्तांतरण के लिए आवश्यक है। दो छोटे विद्युतीय पैड एक तरफ स्थित हैं: एक एनोड के लिए और एक कैथोड के लिए। पोलैरिटी आरेख में दर्शाई गई है। कैथोड आमतौर पर थर्मल पैड और छोटे पैडों में से एक से जुड़ा होता है। डिवाइस विफलता को रोकने के लिए असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी पहचान अनिवार्य है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया
LED मानक सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। डेटाशीट एक रीफ्लो प्रोफाइल ग्राफ प्रदान करती है जिसमें मुख्य पैरामीटर हैं: एक प्रीहीट ज़ोन, चरम तापमान तक तीव्र तापमान वृद्धि, और एक नियंत्रित कूलिंग चरण। अनुशंसित चरम तापमान 260°C (+0°C/-5°C) अधिकतम 10 सेकंड के लिए है। यह स्पष्ट रूप से कहा गया है कि पैकेज और आंतरिक बॉन्ड पर अनुचित थर्मल स्ट्रेस से बचने के लिए रीफ्लो सोल्डरिंग दो बार से अधिक नहीं की जानी चाहिए। हीटिंग के दौरान LED बॉडी पर यांत्रिक तनाव (जैसे, PCB वार्पेज से) से बचना चाहिए, और सोल्डरिंग के बाद PCB को मोड़ना वर्जित है क्योंकि इससे सोल्डर जोड़ या सिरेमिक पैकेज ही टूट सकता है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
7.1 मॉडल नामकरण डिकोडिंग
पूर्ण ऑर्डर कोड (उदाहरण के लिए, ELUA3535NU3-P6070U23648700-V41G) एक विस्तृत विवरणकर्ता है:
- EL: निर्माता उपसर्ग।
- UA: UVA उत्पाद प्रकार।
- 3535: 3.75mm x 3.75mm package size.
- N: Package material is Aluminum Nitride (AlN).
- U: Coating is Gold (Au).
- 3देखने का कोण 30° है।
- PXXXX: शिखर तरंगदैर्ध्य कोड (उदाहरण: 360-370nm के लिए 6070)।
- YY: न्यूनतम विकिरण फ्लक्स कोड।
- 3648 / 700 / 1K0: फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज (3.6-4.8V) और फॉरवर्ड करंट (700mA या 1000mA)।
- V41G: Chip type (Vertical), size (43mil), quantity (1), and process (Quartz Glass).
8. Application Recommendations
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
UV Sterilization Systems: वायु या जल कीटाणुशोधन के लिए, 265-280nm रेंज (UVC) डीएनए क्षति के लिए सबसे प्रभावी है। हालांकि, UVA एलईडी (इस श्रृंखला की तरह) का उपयोग कुछ उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं (AOP) में या लंबी यूवी के प्रति संवेदनशील विशिष्ट रोगजनकों को लक्षित करने वाली प्रणालियों में, या फोटोकैटलिस्ट के संयोजन में किया जाता है। सिस्टम डिजाइन को पर्याप्त यूवी डोज (तीव्रता x समय) सुनिश्चित करनी चाहिए।
यूवी फोटोकैटलिस्ट: आमतौर पर TiO2का उपयोग करते हुए, फोटोकैटलिस्ट यूवी प्रकाश द्वारा सक्रिय होते हैं। 385nm या 395nm वेरिएंट आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। डिजाइन को उत्प्रेरक सतह की समान रोशनी सुनिश्चित करनी चाहिए और गर्मी का प्रबंधन करना चाहिए, क्योंकि उत्प्रेरक दक्षता तापमान पर निर्भर हो सकती है।
यूवी सेंसर लाइट: इसका उपयोग प्रतिदीप्ति उत्तेजित करने या मशीन विज़न निरीक्षण के लिए किया जाता है। स्थिर आउटपुट और विशिष्ट तरंगदैर्ध्य महत्वपूर्ण हैं। स्थिर प्रकाशीय आउटपुट बनाए रखने के लिए एक स्थिर धारा ड्राइवर आवश्यक है, और एलईडी के स्पेक्ट्रम से अवांछित दृश्य प्रकाश को रोकने के लिए प्रकाशीय फिल्टर की आवश्यकता हो सकती है।
8.2 Critical Design Considerations
थर्मल प्रबंधन: यह प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक है। थर्मल पैड के नीचे पर्याप्त थर्मल वाया वाला PCB उपयोग करें, जो बड़े कॉपर प्लेन या बाहरी हीटसिंक से जुड़ा हो। 4°C/W थर्मल प्रतिरोध जंक्शन से LED के थर्मल पैड तक है; परिवेश तक सिस्टम थर्मल प्रतिरोध को T को 105°C से काफी नीचे रखने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।J 105°C से काफी नीचे।
विद्युत ड्राइव: हमेशा एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें, न कि स्थिर वोल्टेज स्रोत का। ड्राइवर को आवश्यक धारा (700mA या 1000mA) और चयनित बिन की पूरी V सीमा को कवर करने वाला वोल्टेज, साथ ही कुछ हेडरूम प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए।F रंग/तरंगदैर्ध्य विस्थापन से बचने के लिए, यदि आवश्यक हो तो डिमिंग के लिए एनालॉग धारा कमी के बजाय पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) लागू करने पर विचार करें।
प्रकाशीय डिज़ाइन: 30° का व्यूइंग एंगल अपेक्षाकृत केंद्रित बीम प्रदान करता है। लक्ष्य क्षेत्र के लिए प्रकाश को आकार देने के लिए लेंस या रिफ्लेक्टर का उपयोग किया जा सकता है। सुनिश्चित करें कि कोई भी ऑप्टिकल सामग्री (लेंस, विंडो) यूवी-ट्रांसपेरेंट हो (जैसे, क्वार्ट्ज, विशिष्ट यूवी-ग्रेड प्लास्टिक) क्योंकि मानक ग्लास और कई प्लास्टिक यूवीए विकिरण को अवशोषित करते हैं।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
हालांकि डेटाशीट में अन्य ब्रांडों के साथ प्रत्यक्ष साइड-बाय-साइड तुलना प्रदान नहीं की गई है, इस श्रृंखला की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है। सिरेमिक AlN पैकेज का उपयोग कम-शक्ति वाले एलईडी में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक पैकेज की तुलना में बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है, जो उच्च ड्राइव करंट और बेहतर विश्वसनीयता को सक्षम बनाता है। 2KV ESD सुरक्षा का समावेश एक महत्वपूर्ण मजबूती वाली विशेषता है जो प्रतिस्पर्धी उत्पादों में हमेशा मौजूद नहीं होती है। तीन मापदंडों (फ्लक्स, वेवलेंथ, वोल्टेज) में विस्तृत बिनिंग उच्च-परिशुद्धि सिस्टम डिजाइन और बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्थिरता की अनुमति देती है, जो ढीली सहनशीलता या कम बिनिंग विकल्पों वाले उत्पादों पर एक लाभ हो सकता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: 365nm LED के लिए अधिकतम धारा केवल 700mA क्यों है, जबकि अन्य 1250mA हैं?
उ: यह मुख्य रूप से छोटी 365nm तरंगदैर्ध्य प्राप्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री के भिन्न गुणों के कारण है। सामग्री प्रणाली (जैसे, AlGaN में उच्च एल्यूमीनियम सामग्री) में आमतौर पर कम विद्युत चालकता और उच्च दोष घनत्व होता है, जिससे अधिकतम धारा घनत्व कम हो जाता है और तापीय प्रतिरोध बढ़ जाता है। कम धारा पर संचालन विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है और त्वरित क्षय को रोकता है।
क्या मैं इस एलईडी को 3.3V बिजली आपूर्ति से चला सकता हूँ?
नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज 3.6V से 4.8V है। 3.3V की आपूर्ति एलईडी को चालू करने या कोई सार्थक प्रकाश उत्पादन प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं होगी। एक ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता है जो कम से कम 4.8V (प्लस ड्राइवर ड्रॉपआउट वोल्टेज) प्रदान कर सके।
मैं "Typical Radiant Flux" मान की व्याख्या कैसे करूँ?
A: "Typical" मान उत्पादन इकाइयों का सांख्यिकीय औसत या माध्यिका है। आपके डिज़ाइन में गारंटीकृत प्रदर्शन के लिए, आपको बिनिंग टेबल से "Minimum" मान का उपयोग करना चाहिए। Typical मान के आधार पर डिज़ाइन करने से आपके सिस्टम में कुछ इकाइयों का प्रदर्शन कम हो सकता है।
Q: क्या हीटसिंक बिल्कुल आवश्यक है?
A> For any sustained operation at the rated current, yes. Even with the low 4°C/W thermal resistance, at 1000mA and a typical VF पर, पावर डिसिपेशन 4.2W है। पैड से जंक्शन तक तापमान वृद्धि लगभग 4.2W * 4°C/W = 16.8°C होगी। यदि PCB पैड का तापमान 85°C तक पहुँचता है, तो जंक्शन पहले से ही ~102°C पर है, जो 105°C अधिकतम के बहुत करीब है। विश्वसनीय संचालन के लिए प्रभावी हीटसिंकिंग अनिवार्य है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
केस: सतह क्योरिंग के लिए मल्टी-एलईडी यूवी ऐरे के लिए पीसीबी डिज़ाइन करना।
एक इंजीनियर एडहेसिव्स के लिए एक लो-पावर यूवी क्योरिंग स्टेशन के लिए बारह 395nm एलईडी का एक ऐरे डिज़ाइन कर रहा है। प्रत्येक एलईडी को 1000mA पर चलाया जाएगा। चरण 1 - पीसीबी लेआउट: पीसीबी को 2oz कॉपर के साथ डिज़ाइन किया गया है। एलईडी फुटप्रिंट से मेल खाते हुए एक समर्पित थर्मल रिलीफ पैड बनाया गया है, जो थर्मल वायस (जैसे, 0.3mm व्यास, 1mm पिच) की एक ग्रिड से भरा है। ये वायस एक बड़े आंतरिक ग्राउंड प्लेन और एक बॉटम-साइड कॉपर पोर से जुड़े हैं, जिसे थर्मल इंटरफ़ेस मटेरियल के साथ एक एल्युमिनियम हीटसिंक पर लगाया जाएगा। चरण 2 - इलेक्ट्रिकल डिज़ाइन: एक कॉन्स्टेंट-करंट एलईडी ड्राइवर आईसी चुना जाता है जो कुल 12A डिलीवर करने में सक्षम है (या कई छोटे ड्राइवर)। ड्राइवर की आउटपुट वोल्टेज क्षमता की जांच की जाती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह 4-सीरीज/3-पैरेलल कॉन्फ़िगरेशन में 12 एलईडी को हैंडल कर सकता है, जिसमें प्रति एलईडी अधिकतम VF 4.8V को ध्यान में रखा जाता है। चरण 3 - ऑप्टिकल इंटीग्रेशन: एलईडी की सुरक्षा के लिए ऐरे के ऊपर एक क्वार्ट्ज ग्लास कवर लगाया जाता है। वांछित विकिरणता के आधार पर लक्ष्य क्योरिंग सतह की दूरी की गणना की जाती है, जिसमें बिन से न्यूनतम रेडिएंट फ्लक्स मान (1350mW) और 30° बीम एंगल का उपयोग प्रकाशित स्पॉट साइज और तीव्रता का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है।
12. सिद्धांत परिचय
UVA LED अर्धचालक पदार्थों में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन के सिद्धांत पर कार्य करते हैं। जब LED चिप के p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में प्रवेश करते हैं। उनके पुनर्संयोजन से फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) सक्रिय क्षेत्र में प्रयुक्त अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। UVA उत्सर्जन (लगभग 315-400nm) के लिए, विशिष्ट संरचना वाले इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) या एल्यूमिनियम गैलियम नाइट्राइड (AlGaN) जैसे पदार्थों का उपयोग किया जाता है। सिरेमिक पैकेज मुख्य रूप से एक यांत्रिक आधार, विद्युतरोधक और सबसे महत्वपूर्ण रूप से, अर्धचालक जंक्शन से दूर ऊष्मा का संचालन करने के लिए एक अत्यधिक कुशल तापीय मार्ग के रूप में कार्य करता है, जो प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
13. विकास प्रवृत्तियाँ
यूवी एलईडी के क्षेत्र में, विशेष रूप से यूवीए और यूवीबी में, स्थिर प्रगति देखी जा रही है। इस डेटाशीट जैसे उत्पादों में देखे जा सकने वाले प्रमुख रुझानों में शामिल हैं: बढ़ी हुई शक्ति और दक्षता: चल रहा सामग्री अनुसंधान दक्षता में गिरावट को कम करने और प्रकाश निष्कर्षण में सुधार करने का लक्ष्य रखता है, जिससे समान या छोटे पैकेज आकार से उच्च विकिरण फ्लक्स प्राप्त होता है। उन्नत थर्मल प्रबंधन: यहाँ देखे गए AlN जैसे उन्नत सिरेमिक सब्सट्रेट्स का उपयोग उच्च-शक्ति उपकरणों में बढ़ते थर्मल भार को प्रबंधित करने के लिए अधिक मानक बनता जा रहा है। मानकीकरण और बिनिंग: जैसे-जैसे बाज़ार परिपक्व होता है, अधिक विस्तृत और मानकीकृत बिनिंग कोड (जैसा कि प्रदर्शित किया गया है) एलईडी को पूर्वानुमेय और दोहराए जाने योग्य प्रणालियों में एकीकृत करने में मदद करते हैं। तरंगदैर्ध्य विस्तार और नियंत्रण: शोध छोटी, अधिक कुशल तरंगदैर्ध्य (यूवीबी और यूवीसी में गहराई तक) की ओर बढ़ना जारी रखता है और विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए शिखर तरंगदैर्ध्य और वर्णक्रमीय चौड़ाई पर सख्त नियंत्रण प्रदान करता है। प्रणाली एकीकरण: अधिक एप्लिकेशन-तैयार मॉड्यूल की ओर एक प्रवृत्ति है जिसमें एलईडी, ड्राइवर, ऑप्टिक्स और कभी-कभी सेंसर शामिल होते हैं, जो अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए डिज़ाइन को सरल बनाते हैं।
एलईडी स्पेसिफिकेशन टर्मिनोलॉजी
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का निर्धारण करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य LED संचालन के लिए करंट मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमकने के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की स्थिरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko sahaj banata hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED 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 प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |