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UVC LED LTPL-G35UVC275GS स्पेसिफिकेशन शीट - 3.5x3.5mm पैकेज - 5.0-7.0V फॉरवर्ड वोल्टेज - 275nm पीक वेवलेंथ - 0.7W अधिकतम पावर - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

LTPL-G35UVC275GS UVC LED पूर्ण तकनीकी डेटाशीट, जीवाणुरोधी अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया, 275nm पीक वेवलेंथ, 5.0-7.0V फॉरवर्ड वोल्टेज, 0.7W मैक्सिमम पावर और 3.5x3.5mm पैकेज के साथ।
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PDF दस्तावेज़ कवर - UVC LED LTPL-G35UVC275GS विशिष्टता पत्रक - 3.5x3.5mm पैकेज - 5.0-7.0V फॉरवर्ड वोल्टेज - 275nm पीक वेवलेंथ - 0.7W अधिकतम शक्ति - चीनी तकनीकी दस्तावेज़

विषयसूची

1. उत्पाद अवलोकन

LTPL-G35UVC275GS एक उच्च-प्रदर्शन वाला डीप अल्ट्रावायलेट (UVC) लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है जो विशेष रूप से कीटाणुशोधन और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उत्पाद सॉलिड-स्टेट प्रकाश प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो पारंपरिक पारा लैंप जैसे पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों के लिए एक विश्वसनीय और ऊर्जा-कुशल विकल्प प्रदान करता है। यह उपकरण कीटाणुशोधन तरंग दैर्ध्य सीमा में कार्य करता है, आमतौर पर लगभग 275 नैनोमीटर, जो बैक्टीरिया और वायरस जैसे सूक्ष्मजीवों को निष्क्रिय करने के लिए अत्यधिक प्रभावी है।

यह LED श्रृंखला LED प्रौद्योगिकी के अंतर्निहित लाभों - जैसे लंबा कार्य जीवन, तत्काल स्विचिंग क्षमता और कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर - को प्रभावी कीटाणुशोधन के लिए आवश्यक ऑप्टिकल आउटपुट के साथ जोड़ती है। यह कीटाणुशोधन उपकरणों, वायु शोधकों, जल उपचार प्रणालियों और चिकित्सा उपकरणों को विकसित करने वाले इंजीनियरों को अधिक डिज़ाइन स्वतंत्रता प्रदान करती है। पुरानी पराबैंगनी प्रौद्योगिकी को प्रतिस्थापित करके, यह ऐसी प्रणालियों के निर्माण में योगदान देती है जिनकी परिचालन लागत कम है, रखरखाव की आवश्यकता कम है और पारा मुक्त होने के कारण पर्यावरणीय लाभ बेहतर हैं।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस UVC LED के प्रमुख लाभों में एकीकृत सर्किट ड्राइव सिस्टम के साथ इसकी संगतता, RoHS निर्देश का अनुपालन और लीड-मुक्त संरचना शामिल है। ये विशेषताएं इसे सख्त नियामक और पर्यावरणीय आवश्यकताओं वाले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में एकीकरण के लिए उपयुक्त बनाती हैं। इसका प्राथमिक लक्ष्य बाजार स्वास्थ्य सेवा, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक उपकरण क्षेत्र हैं, जहां प्रभावी और विश्वसनीय सतह, वायु या जल कीटाणुशोधन महत्वपूर्ण है। अनुप्रयोगों की सीमा पोर्टेबल सैनिटाइज़र से लेकर HVAC सिस्टम और पेशेवर चिकित्सा उपकरण सफाई उपकरणों तक शामिल है।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

LTPL-G35UVC275GS का प्रदर्शन मानक स्थितियों (Ta=25°C) में मापे गए विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों के एक व्यापक सेट द्वारा परिभाषित किया गया है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और अपेक्षित विकिरण आउटपुट प्राप्त करने के लिए सही सर्किट डिजाइन और ताप प्रबंधन हेतु इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं, और सामान्य संचालन के लिए लागू नहीं होती हैं। अधिकतम शक्ति अपव्यय 0.7 वाट है, जो एलईडी को क्षति पहुंचाए बिना ऊष्मा और प्रकाश में परिवर्तित की जा सकने वाली कुल विद्युत शक्ति है। अधिकतम निरंतर अग्र धारा 100 मिलीएम्पियर है। डिवाइस का संचालन तापमान सीमा -40°C से +80°C है, और भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान 90°C है। जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होना एलईडी विफलता और प्रकाश क्षय में त्वरण का प्रमुख कारण है।

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं। 60mA परीक्षण धारा पर, अग्र वोल्टेज सीमा न्यूनतम 5.0V से अधिकतम 7.0V तक है, जिसका विशिष्ट मान 5.5V है। यह अपेक्षाकृत उच्च वोल्टेज UVC LED की विशेषता है, जो इसके चौड़ी बैंडगैप अर्धचालक सामग्री के कारण होती है। विकिरण फ्लक्स (यानी UVC स्पेक्ट्रम में कुल प्रकाश शक्ति आउटपुट) आमतौर पर 60mA पर 10.0 मिलीवाट होता है। 20mA की कम धारा पर, यह घटकर 3.5 mW हो जाता है; 100mA की अधिकतम धारा पर, यह 14.0 mW तक पहुंच जाता है। शिखर तरंगदैर्ध्य केंद्रीय मान 275nm है, जो 265nm से 280nm तक की सीमा में है, जो इसे सबसे प्रभावी जीवाणुरोधी सीमा (लगभग 260nm-280nm) के भीतर पूरी तरह से रखता है। देखने का कोण 120 डिग्री है, जो एक विस्तृत विकिरण क्षेत्र प्रदान करता है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध का विशिष्ट मान 38 K/W है, जो यह दर्शाता है कि अर्धचालक चिप से सर्किट बोर्ड तक ऊष्मा कितनी प्रभावी ढंग से स्थानांतरित होती है। ताप प्रबंधन के लिए, यह मान जितना कम हो उतना बेहतर है।

3. ग्रेडिंग कोड सिस्टम विवरण

निर्माण भिन्नताओं को संबोधित करने के लिए, LED को उनके प्रदर्शन के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को उन घटकों का चयन करने में सक्षम बनाता है जो उनके अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। LTPL-G35UVC275GS एक त्रि-आयामी बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

LED को चार वोल्टेज ग्रेड में विभाजित किया गया है: V1 (5.0V - 5.5V), V2 (5.5V - 6.0V), V3 (6.0V - 6.5V) और V4 (6.5V - 7.0V), सभी IF=60mA पर मापे गए। एक ही वोल्टेज ग्रेड के LED का चयन करने से कई उपकरणों को समानांतर में चलाते समय वर्तमान वितरण सुसंगत सुनिश्चित होता है।

3.2 रेडिएंट फ्लक्स बिनिंग

ऑप्टिकल आउटपुट को चार ग्रेड में विभाजित किया गया है: X1 (7.0 - 8.0 mW), X2 (8.0 - 9.0 mW), X3 (9.0 - 10.0 mW) और X4 (10.0 mW और उससे अधिक), IF=60mA पर मापा गया। यह कीटाणुशोधन प्रदर्शन और खुराक गणना का अनुमान लगाने में सहायक है।

3.3 पीक वेवलेंथ बिनिंग

सभी डिवाइस एकल वेवलेंथ बिन W1 से संबंधित हैं, जिसकी सीमा 265nm से 280nm तक है। 275nm के आसपास सख्त नियंत्रण इष्टतम जीवाणुरोधी प्रभाव सुनिश्चित करता है, क्योंकि डीएनए/आरएनए को नष्ट करने में पराबैंगनी प्रकाश की प्रभावकारिता इस क्षेत्र में चरम पर होती है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट में कई चार्ट प्रदान किए गए हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं। ये कर्व्स डायनामिक मॉडलिंग और प्रदर्शन ट्रेड-ऑफ को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.1 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण

यह कर्व पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाती है। यह पीक वेवलेंथ पर केंद्रित एक संकीर्ण उत्सर्जन बैंड की पुष्टि करती है, जिसमें UVC रेंज के बाहर न्यूनतम उत्सर्जन होता है, जो सुरक्षा और प्रभावकारिता के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 विकिरण पैटर्न

विकिरण पैटर्न आरेख (आमतौर पर एक ध्रुवीय आरेख) 120-डिग्री देखने के कोण को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है, जो दर्शाता है कि केंद्र (0 डिग्री) से किनारे (±60 डिग्री) तक प्रकाश की तीव्रता कैसे कम होती है। यह समान प्रकाश व्यवस्था प्राप्त करने के लिए प्रकाशिकी डिजाइन का आधार प्रदान करता है।

4.3 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट

यह ग्राफ दर्शाता है कि चालन धारा बढ़ने के साथ विकिरण उत्पादन बढ़ता है, लेकिन यह संबंध रैखिक नहीं है। उच्च धाराओं पर, ऊष्मा में वृद्धि और दक्षता में कमी के कारण यह संतृप्ति की ओर प्रवृत्त होता है। यह उत्पादन और आयु के बीच संतुलन बनाने के लिए LED को इष्टतम धारा पर चलाने के महत्व को रेखांकित करता है।

4.4 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट

IV कर्व वोल्टेज और करंट के बीच एक घातांकीय संबंध दर्शाता है, जो डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। इसका उपयोग करंट-सीमित सर्किट डिजाइन करते समय ऑपरेटिंग पॉइंट निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

4.5 तापमान निर्भरता वक्र

जंक्शन तापमान के साथ सापेक्ष विकिरण प्रवाह और फॉरवर्ड वोल्टेज में परिवर्तन दर्शाने वाला वक्र महत्वपूर्ण है। UVC LED का आउटपुट आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। गैर-परिवेशीय परिस्थितियों में संचालित होने वाले या अपर्याप्त ताप अपव्यय वाले डिज़ाइनों के लिए, इन संबंधों पर विचार करना आवश्यक है।

4.6 फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व

यह विश्वसनीयता के संदर्भ में सबसे महत्वपूर्ण चार्टों में से एक है। यह परिवेश के तापमान के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम अनुमत फॉरवर्ड करंट दर्शाता है। तापमान बढ़ने के साथ, जंक्शन तापमान को उसकी 90°C सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित करंट कम हो जाता है। यह वक्र हीट सिंक आवश्यकताओं को निर्धारित करने के लिए एक आवश्यक आधार है।

5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

यह LED एक सरफेस माउंट डिवाइस पैकेज में आता है, जिसका आयाम लगभग 3.5mm x 3.5mm है। आउटलाइन ड्राइंग पैड डिज़ाइन के सटीक आयाम प्रदान करती है। असेंबली के दौरान गलत प्लेसमेंट को रोकने के लिए पैकेज में एक स्पष्ट पोलैरिटी मार्क (आमतौर पर कैथोड इंडिकेटर) शामिल है। सही सोल्डरिंग और थर्मल कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित प्रिंटेड सर्किट बोर्ड पैड लेआउट प्रदान किया गया है। पैड डिज़ाइन गर्मी को LED के थर्मल पैड से PCB की तांबे की परत तक, जो प्राथमिक हीटसिंक के रूप में कार्य करती है, स्थानांतरित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

एलईडी प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग और वेल्डिंग महत्वपूर्ण है।

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल

लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। महत्वपूर्ण पैरामीटर में प्रीहीट चरण (150-200°C, 60-120 सेकंड तक), लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (217°C से ऊपर, 60-150 सेकंड तक) और पीक तापमान 260°C (सिफारिश 245°C) 10-30 सेकंड तक बनाए रखना शामिल है। तापीय आघात को कम करने के लिए गर्म करने और ठंडा करने की दर क्रमशः अधिकतम 3°C/s और 6°C/s तक नियंत्रित की जानी चाहिए। तेजी से ठंडा करने की प्रक्रिया का उपयोग करने की सिफारिश नहीं की जाती है।

6.2 सफाई और प्रसंस्करण

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल आधारित विलायकों का उपयोग करें। अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई एजेंट सिलिकॉन लेंस या एनकैप्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं। LED स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील है, और इसका अधिकतम सहनशीलता वोल्टेज 2000V (ह्यूमन बॉडी मॉडल) है। हैंडलिंग के दौरान मानक ESD रोकथाम उपायों का पालन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

LED स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है। टेप आयाम और रील विनिर्देश (7-इंच रील प्रति 500 टुकड़े अधिकतम) EIA-481-1-B मानक के अनुरूप हैं। प्रत्येक पैकेजिंग बैग पर बिनिंग कोड अंकित होता है, जो बैच की विद्युत और प्रकाशीय विशेषताओं का पता लगाने योग्य बनाता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य रूप से कीटाणुनाशक उपकरणों में उपयोग किया जाता है: मोबाइल फोन या छोटी वस्तुओं की सतह के लिए कीटाणुनाशक, पॉइंट-ऑफ-यूज़ सिस्टम के लिए जल कीटाणुशोधन इकाई, एचवीएसी सिस्टम या पोर्टेबल एयर प्यूरीफायर में एयर प्यूरीफिकेशन मॉड्यूल, और चिकित्सा या दंत चिकित्सा उपकरणों के लिए कीटाणुशोधन चैंबर। इसका कॉम्पैक्ट आकार इसे सघन और पोर्टेबल उत्पादों में एकीकृत करने में सुविधाजनक बनाता है।

8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार

ड्राइवर सर्किट:स्थिर प्रकाशिक आउटपुट सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, स्थिर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए। ड्राइवर को सेट धारा पर आवश्यक वोल्टेज (≥ VF अधिकतम) प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए।
थर्मल प्रबंधन:यह UVC LED सिस्टम डिजाइन का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है। उच्च थर्मल प्रतिरोध का मतलब है कि जंक्शन पर गर्मी तेजी से जमा होती है। जंक्शन तापमान को 90°C से नीचे रखने के लिए, विशेष रूप से अधिकतम धारा के करीब या उस पर चलते समय, एक धातु आधारित सब्सट्रेट या अन्य प्रभावी थर्मल प्रबंधन समाधान का उपयोग करना चाहिए। डिरेटिंग कर्व का पालन करना चाहिए।
ऑप्टिकल डिज़ाइन:120 डिग्री के चौड़े बीम के लिए UVC प्रकाश को लक्षित सतह पर कुशलतापूर्वक निर्देशित करने के लिए प्रतिबिंबक या लेंस की आवश्यकता हो सकती है। सामग्री UVC-स्थिर होनी चाहिए (जैसे एल्यूमीनियम, PTFE, क्वार्ट्ज के कुछ ग्रेड), क्योंकि कई प्लास्टिक UVC विकिरण के संपर्क में आने पर नष्ट हो जाते हैं।
सुरक्षा:UVC विकिरण मानव त्वचा और आंखों के लिए हानिकारक है। उपयोगकर्ता को एक्सपोजर से बचाने के लिए उत्पाद में सुरक्षा इंटरलॉक, टाइमर और शील्डिंग शामिल होनी चाहिए। उचित लेबलिंग की आवश्यकता है।

9. विश्वसनीयता एवं सेवा जीवन

स्पेसिफिकेशन शीट में एक व्यापक विश्वसनीयता परीक्षण योजना शामिल है। 3000 घंटे तक के परीक्षण किए गए, जैसे कि कमरे के तापमान पर ऑपरेटिंग लाइफ, उच्च/निम्न तापमान ऑपरेटिंग लाइफ और तापमान चक्र परीक्षण। विफलता मानदंड को फॉरवर्ड वोल्टेज में 10% से अधिक का विचलन, रेडिएंट फ्लक्स प्रारंभिक मूल्य के 50% से नीचे गिरना, या पीक वेवलेंथ में ±2nm से अधिक का विचलन के रूप में परिभाषित किया गया है। ये परीक्षण विभिन्न पर्यावरणीय तनावों के तहत उत्पाद की मजबूती को सत्यापित करते हैं, और यह दावा करने का समर्थन करते हैं कि इसका उपयोग विशिष्ट सीमा के भीतर लंबे ऑपरेटिंग लाइफ के साथ किया जा सकता है।

10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

पारंपरिक पारा-आधारित UVC लैंप की तुलना में, इस LED के महत्वपूर्ण लाभ हैं: तात्कालिक प्रारंभ (कोई वार्म-अप समय नहीं), खतरनाक पारा मुक्त, लंबा जीवनकाल, कॉम्पैक्ट आकार और डिजिटल डिमिंग क्षमता। अन्य UVC LED की तुलना में, इसकी विशिष्ट ऑप्टिकल पावर, वेवलेंथ और पैकेजिंग आकार का संयोजन इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनमें संतुलित आउटपुट और फॉर्म फैक्टर की आवश्यकता होती है। विस्तृत बिनिंग प्रणाली बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए पूर्वानुमेयता प्रदान करती है।

11. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: मुझे कितना ड्राइव वोल्टेज चाहिए?
उत्तर: आपके कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का आउटपुट वोल्टेज आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे LED बिन के अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज, आमतौर पर 7.0V, से अधिक होना चाहिए, और साथ ही वायरिंग और कनेक्शन हानियों के लिए कुछ मार्जिन जोड़ना चाहिए।
प्रश्न: कीटाणुशोधन खुराक की गणना कैसे करें?
उत्तर: खुराक विकिरणता और प्रकाशन समय का गुणनफल है। आपको LED के विकिरण प्रवाह, बीम कोण, दूरी और प्रकाशीय प्रणाली के आधार पर लक्ष्य सतह की विकिरणता को मापना या गणना करनी होगी। फिर इसे लक्षित रोगज़नक़ को निष्क्रिय करने के लिए आवश्यक खुराक से तुलना करें।
प्रश्न: क्या मैं इसे लगातार 100mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: 100mA पर तभी चलाएं जब आप यह सुनिश्चित कर सकें कि जंक्शन तापमान 90°C से नीचे रहे, जिसके लिए उत्कृष्ट ताप प्रबंधन की आवश्यकता होती है। कृपया करंट डीरेटिंग कर्व देखें; उच्च परिवेश तापमान पर, अधिकतम अनुमत धारा काफी कम हो जाती है।
प्रश्न: फॉरवर्ड वोल्टेज इतना अधिक क्यों है?
उत्तर: UVC LED अल्युमिनियम गैलियम नाइट्राइड सेमीकंडक्टर पर आधारित होते हैं जिसकी बैंडगैप अत्यंत चौड़ी होती है, जिसके कारण इलेक्ट्रॉनों को बैंडगैप पार कराने और छोटी तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉन उत्पन्न करने के लिए स्वाभाविक रूप से अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

12. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी

केस: पोर्टेबल पानी कीटाणुरहित करने वाली बोतल का डिज़ाइन।डिज़ाइनर का उद्देश्य एक ऐसी बोतल बनाना था जो 500 मिलीलीटर पानी को 60 सेकंड में कीटाणुरहित कर सके। उन्होंने 4 LTPL-G35UVC275GS एलईडी का उपयोग करने की योजना बनाई। कुल विकिरण फ्लक्स लगभग 36-40mW है। पानी एक पतले चैम्बर में एलईडी के ऊपर से प्रवाहित होता है। 50% ऑप्टिकल कपलिंग दक्षता और सामान्य बैक्टीरिया के लिए आवश्यक 40 mJ/cm² यूवी खुराक मानते हुए, उन्होंने आवश्यक चैम्बर सतह क्षेत्र और प्रवाह दर की गणना की। एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर चुना गया जो प्रत्येक एलईडी के लिए 60mA पर सेट है और 9V आउटपुट क्षमता रखता है। एक मिनट के कार्य चक्र के दौरान जंक्शन तापमान को सीमा से काफी नीचे रखने के लिए, एलईडी मेटल कोर बोर्ड के साथ एक छोटे एल्यूमीनियम हीट सिंक को एकीकृत किया गया है ताकि ऊष्मा का प्रबंधन किया जा सके। सुरक्षा सुविधाओं में ढक्कन इंटरलॉक स्विच और अपारदर्शी आवरण शामिल हैं।

13. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय

UVC LED एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं और सक्रिय क्षेत्र में होल के साथ पुनर्संयोजन करते हैं। UVC LED में, अर्धचालक सामग्री का ऊर्जा बैंड गैप बहुत बड़ा होता है। जब पुनर्संयोजन होता है, तो यह ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। इस फोटॉन की तरंगदैर्ध्य बैंड गैप ऊर्जा के व्युत्क्रमानुपाती होती है। लगभग 4.5 eV का बैंड गैप लगभग 275 नैनोमीटर की फोटॉन तरंगदैर्ध्य से मेल खाता है, जो UVC सीमा में आता है। यह उच्च-ऊर्जा प्रकाश सूक्ष्मजीवों के DNA और RNA द्वारा अवशोषित होता है, जिससे थाइमिन डाइमर बनते हैं, प्रतिकृति रुक जाती है और इस प्रकार रोगज़नक़ निष्क्रिय हो जाते हैं।

14. प्रौद्योगिकी रुझान एवं विकास

UVC LED क्षेत्र तेजी से विकसित हो रहा है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
विद्युत-प्रकाश रूपांतरण दक्षता में सुधार करें:अनुसंधान का ध्यान आंतरिक क्वांटम दक्षता और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाने पर है, जो सीधे दिए गए विद्युत इनपुट के तहत विकिरण फ्लक्स को बढ़ाता है, सिस्टम की बिजली खपत और तापीय भार को कम करता है।
更长波长(>280nm):हालांकि लगभग 275nm जीवाणुनाशक प्रभाव के लिए इष्टतम तरंगदैर्ध्य है, लेकिन थोड़ी लंबी तरंगदैर्ध्य उत्सर्जित करने वाले एलईडी, महत्वपूर्ण कीटाणुशोधन क्षमता बनाए रखते हुए भी उच्च आउटपुट शक्ति और दक्षता प्रदान कर सकते हैं, जो डिजाइनरों को ट्रेड-ऑफ विकल्प देते हैं।
जीवनकाल और विश्वसनीयता में सुधार:चिप डिजाइन, पैकेजिंग सामग्री और ताप प्रबंधन में प्रगति यूवीसी एलईडी के परिचालन जीवनकाल में लगातार सुधार कर रही है, जिससे वे निरंतर संचालन वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो रहे हैं।
लागत कम करना:उत्पादन मात्रा में वृद्धि और उपज दर में सुधार के साथ, UVC प्रकाश शक्ति की प्रति मिलीवाट लागत कम हो रही है, जिससे पेशेवर से लेकर उपभोक्ता उत्पादों तक के अधिक बाजार खंडों में LED प्रौद्योगिकी का अपनाया जाना तेज हो रहा है।

LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या

LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या

1. 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 अधिक ऊर्जा बचत होगी। यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है।
Luminous Flux lm (लुमेन) प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं।
प्रकाशन कोण (Viewing Angle) ° (डिग्री), जैसे 120° वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाश के कवरेज 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, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है।
रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) इकाईहीन, 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 Tolerance (SDCM) MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें।
स्पेक्ट्रम वितरण (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 प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है।
Forward Current If एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है।
अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) Ifp डिमिंग या फ्लैश के लिए थोड़े समय में सहन करने योग्य पीक करंट। पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, नहीं तो अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी।
रिवर्स वोल्टेज (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 बचाव आवश्यक है।
Thermal Resistance (Thermal Resistance) Rth (°C/W) चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) V (HBM), जैसे 1000V एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता दर्शाता है। उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ 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 पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है।
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 करना।
लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) % (जैसे 70%) उपयोग के 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 दृश्य की रंग एकरूपता 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।

IV. पैकेजिंग एवं सामग्री

शब्दावली सामान्य प्रकार सामान्य व्याख्या विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग
पैकेजिंग प्रकार EMC, PPA, सिरेमिक चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक तथा ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु।
चिप संरचना फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। फ्लिप-चिप डिज़ाइन बेहतर हीट डिसिपेशन 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 फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन 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 Bin Content सामान्य व्याख्या Objective
Luminous Flux Binning कोड जैसे 2G, 2H चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें।
वोल्टेज ग्रेडिंग कोड जैसे 6W, 6X फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक।
रंग वर्गीकरण 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें।
Color Temperature Binning 2700K, 3000K, आदि रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना।

छह, परीक्षण और प्रमाणन

शब्दावली मानक/परीक्षण सामान्य व्याख्या अर्थ
LM-80 लुमेन रखरखाव परीक्षण Constant temperature conditions mein long-term illumination ke dauran, brightness attenuation data record kiya jata hai. LED lifespan ke anuman ke liye upayog (TM-21 ke saath judkar).
TM-21 जीवन प्रक्षेपण मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना।
IESNA मानक Illuminating Engineering Society Standards Optical, electrical, and thermal test methods are covered. Industry-recognized testing basis.
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। सरकारी खरीद और सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए।