सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 दीप्तिमितीय एवं विद्युत विशेषताएँ
- 2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स एवं ताप प्रबंधन
- 3. बिनिंग प्रणाली विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 स्पेक्ट्रा और करंट-वोल्टेज संबंध
- 4.2 तापमान निर्भरता
- 4.3 डेरेटिंग और पल्स ऑपरेशन
- 5. मैकेनिकल एवं पैकेजिंग जानकारी
- 6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
- 7. पैकेजिंग एवं ऑर्डरिंग जानकारी
- 8. एप्लिकेशन सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
- 11. वास्तविक डिज़ाइन केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
- 2. विद्युत मापदंड
- 3. ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
- 4. पैकेजिंग एवं सामग्री
- पाँच। गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह। परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ उद्योग-मानक 5630 सतह माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में निर्मित एक उच्च-प्रदर्शन वार्म व्हाइट एलईडी की विस्तृत विनिर्देशों का वर्णन करता है। यह घटक विश्वसनीयता और सुसंगत प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में स्थिर, उच्च-गुणवत्ता वाली सफेद रोशनी की आवश्यकता होती है। इसके मुख्य लाभों में विशिष्ट उच्च लुमेन आउटपुट, 120-डिग्री के व्यापक देखने के कोण से उत्कृष्ट प्रकाश विसरण, और कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त मजबूत निर्माण शामिल हैं।
इसका प्राथमिक लक्ष्य बाजार ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग सिस्टम है, जिसमें इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर लाइटिंग, स्विच बैकलाइट, रीडिंग लैंप और इन्फोटेनमेंट सिस्टम इंडिकेटर शामिल हैं। इसके अलावा, इसकी विशेषताएं इसे सामान्य बैकलाइट अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त बनाती हैं, जैसे कि एलसीडी पैनल, मोबाइल डिवाइस, विज्ञापन लाइट बॉक्स और विभिन्न प्रकाशिक संकेत अनुप्रयोग जिनमें रंग और चमक एकरूपता के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 दीप्तिमितीय एवं विद्युत विशेषताएँ
LED का प्रदर्शन 65mA फॉरवर्ड करंट की मानक परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किया गया है। इस करंट पर, विशिष्ट लुमेन आउटपुट 27 लुमेन है, जिसकी गारंटीकृत न्यूनतम मात्रा 24 लुमेन और अधिकतम 40 लुमेन है, जो उत्पादन सहनशीलता को शामिल करती है। संबंधित विशिष्ट ल्यूमिनस इंटेंसिटी 9100 मिलीकैंडेला है। विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 2.9 वोल्ट है, जो 2.5V से 3.5V के बीच कार्य करता है। 120 डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल समान प्रकाश वितरण सुनिश्चित करता है। वार्म व्हाइट उत्सर्जन के लिए विशिष्ट क्रोमैटिसिटी निर्देशांक CIE x=0.4337 और CIE y=0.4019 हैं, जिसकी सहनशीलता ±0.005 है, जो रंग एकरूपता सुनिश्चित करती है। कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) न्यूनतम 80 है, जो प्रकाशित वस्तुओं के रंग प्रतिपादन की अच्छी गुणवत्ता दर्शाता है।
2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स एवं ताप प्रबंधन
डिवाइस के जीवनकाल को सुनिश्चित करने के लिए, महत्वपूर्ण सीमा मूल्यों को कभी भी पार न करें। पूर्ण अधिकतम पावर डिसिपेशन 630 mW है। फॉरवर्ड करंट का कार्यशील सीमा 20 mA से 180 mA तक है, और गैर-दोहरावदार सर्ज करंट रेटिंग 1500 mA है। यह डिवाइस रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान 125°C है, और कार्यशील तथा भंडारण तापमान सीमा -40°C से +110°C तक है। यह घटक 8 kV तक की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा प्रदान करता है। असेंबली के संदर्भ में, यह 260°C पीक तापमान पर 30 सेकंड के रिफ्लो सोल्डरिंग को सहन कर सकता है।
प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध दो मूल्यों द्वारा चित्रित किया जाता है: वास्तविक थर्मल प्रतिरोध का विशिष्ट मान 30 K/W है, और विद्युत थर्मल प्रतिरोध का विशिष्ट मान 15 K/W है। जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए, विशेष रूप से उच्च धारा पर काम करते समय, उचित PCB लेआउट और हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है।
3. बिनिंग प्रणाली विवरण
यह उत्पाद एक बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है, जो प्रकाश अभिवाह आउटपुट के आधार पर इकाइयों को वर्गीकृत करता है। यह सुनिश्चित करता है कि डिजाइनरों को निर्दिष्ट सीमा के भीतर LED प्रदर्शन प्राप्त हो। बिनिंग को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो न्यूनतम और अधिकतम प्रकाश अभिवाह और चमकदार तीव्रता मानों के अनुरूप होता है। इस विशिष्ट मॉडल के लिए, उपलब्ध बिन को हाइलाइट किया गया है, जो 24 lm से 27 lm के प्रकाश अभिवाह रेंज और 7920 mcd से 8910 mcd की चमकदार तीव्रता रेंज के अनुरूप है। यह बिनिंग एप्लिकेशन की चमक आवश्यकताओं के आधार पर सटीक चयन की अनुमति देता है, जिससे अंतिम उत्पाद की उपस्थिति में स्थिरता सुनिश्चित होती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
4.1 स्पेक्ट्रा और करंट-वोल्टेज संबंध
सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण ग्राफ फॉस्फर-रूपांतरित सफेद LED की विस्तृत उत्सर्जन स्पेक्ट्रम विशेषता दिखाता है, जिसमें नीले क्षेत्र में एक शिखर और पीले/लाल क्षेत्र में एक विस्तृत द्वितीयक शिखर होता है, जो संयुक्त होकर गर्म सफेद प्रकाश उत्पन्न करते हैं। अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज वक्र डायोड की घातीय प्रकृति प्रदर्शित करता है। सापेक्ष प्रकाश अभिवाह बनाम अग्र धारा वक्र दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है, लेकिन अत्यधिक उच्च धारा पर अंततः संतृप्त हो जाता है और दक्षता कम हो सकती है।
4.2 तापमान निर्भरता
LED का प्रदर्शन उसके जंक्शन तापमान से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित होता है। सापेक्ष चमकदार प्रवाह बनाम जंक्शन तापमान का ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटता है। सापेक्ष अग्र वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान वक्र एक ऋणात्मक तापमान गुणांक दर्शाता है, जिसका अर्थ है कि अग्र वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ घटता है, इसका उपयोग तापमान निगरानी के लिए किया जा सकता है। रंगीनता निर्देशांक विस्थापन बनाम जंक्शन तापमान का ग्राफ रंग-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है, यह दर्शाता है कि श्वेत बिंदु तापमान के साथ कैसे विस्थापित होता है।
4.3 डेरेटिंग और पल्स ऑपरेशन
अग्र धारा डीरेटिंग वक्र विश्वसनीय डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। यह पैड तापमान के आधार पर अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, 75°C पैड तापमान पर, अधिकतम धारा 180 mA है, लेकिन 110°C पर, इसे 90 mA तक डीरेट करने की आवश्यकता होती है। अनुमत पल्स हैंडलिंग क्षमता चार्ट, DC अधिकतम से अधिक पल्स धारा का उपयोग करके LED को चलाने के लिए मार्गदर्शन प्रदान करता है, जो पल्स आयाम, पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल के सुरक्षित संयोजनों को परिभाषित करता है।
5. मैकेनिकल एवं पैकेजिंग जानकारी
यह घटक 5630 पैकेज आकार का उपयोग करता है, जिसकी नाममात्र लंबाई 5.6mm और चौड़ाई 3.0mm है। यांत्रिक आयाम चित्र पैकेज बॉडी, लेंस और पिन स्थानों के सटीक सहनशीलता प्रदान करता है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और डिवाइस के थर्मल पैड से प्रिंटेड सर्किट बोर्ड तक इष्टतम ऊष्मा स्थानांतरण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट प्रदान किया गया है। सही ध्रुवता डिवाइस पर चिह्न या असममित पैड डिजाइन द्वारा इंगित की जाती है; डिवाइस को रिवर्स कनेक्ट करने से तत्काल विफलता हो सकती है।
6. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
असेंबली के लिए रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। यह प्रोफाइल प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरणों सहित महत्वपूर्ण मापदंडों को निर्दिष्ट करती है, जिसमें पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए और अधिकतम 30 सेकंड तक रहना चाहिए। यह प्रोफाइल LED पैकेज और आंतरिक सामग्री पर थर्मल स्ट्रेस को कम करने के लिए डिज़ाइन की गई है। सामान्य सावधानियों में एंटीस्टैटिक हैंडलिंग प्रक्रियाओं का उपयोग, लेंस पर यांत्रिक तनाव से बचना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि वेल्डिंग प्रक्रिया ऑप्टिकल सतह को दूषित न करे। घटकों को उनके मूल नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए और नियंत्रित आर्द्रता स्थितियों में रखा जाना चाहिए, खासकर जब उनकी नमी संवेदनशीलता स्तर 2 हो।
7. पैकेजिंग एवं ऑर्डरिंग जानकारी
LED आमतौर पर स्वचालित असेंबली की सुविधा के लिए टेप और रील पर आपूर्ति किए जाते हैं। पैकेजिंग जानकारी रील आकार, कैरियर टेप चौड़ाई, पॉकेट पिच और रील पर घटक की ओरिएंटेशन को निर्दिष्ट करती है। पार्ट नंबर स्वयं महत्वपूर्ण विशेषताओं को कोड करता है। ऑर्डरिंग जानकारी स्पष्ट करती है कि आवेदन के लिए सही उत्पाद सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक बिनिंग या अन्य वेरिएंट कैसे निर्दिष्ट करें।
8. एप्लिकेशन सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह एलईडी विशेष रूप से उपयुक्त है:
• ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग:इसके AEC-Q101 प्रमाणन के साथ, यह इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर लाइटिंग, बटन बैकलाइटिंग, फुटवेल लाइट्स और रीडिंग लैंप के लिए उपयुक्त है।
• बैकलाइट:छोटे और मध्यम आकार के एलसीडी डिस्प्ले के लिए साइड-लाइट या डायरेक्ट-लाइट बैकलाइटिंग, आइकन बैकलाइटिंग और लाइट गाइड प्लेट।
• सामान्य संकेतक और सजावटी प्रकाश व्यवस्था:वार्म व्हाइट लाइट और विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले स्टेटस इंडिकेटर, एंबिएंट लाइटिंग और साइनेज।
8.2 डिज़ाइन विचार
• करंट ड्राइव:स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, निरंतर वोल्टेज स्रोत के बजाय निरंतर करंट ड्राइवर का उपयोग करना सुनिश्चित करें। सरल, कम-करंट अनुप्रयोगों के लिए, एक श्रृंखला अवरोधक का उपयोग किया जा सकता है।
• थर्मल डिज़ाइन:पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र प्रदान करें और ऑपरेटिंग परिवेश तापमान पर विचार करें ताकि डेरेटिंग वक्र सीमा के भीतर रहा जा सके।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन:विशिष्ट बीम पैटर्न प्राप्त करने के लिए 120-डिग्री व्यूइंग एंगल को डिफ्यूज़र या लेंस की आवश्यकता हो सकती है। रंग-संवेदनशील अनुप्रयोगों में, तापमान और ड्राइव करंट के साथ रंग परिवर्तन की संभावना पर विचार करें।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मानक 5630 व्हाइट LED की तुलना में, यह घटक औपचारिक AEC-Q101 ऑटोमोटिव-ग्रेड प्रमाणन के माध्यम से विभेदित है, जिसमें तापमान चक्रण, आर्द्रता और तनाव के तहत परिचालन जीवन के कठोर परीक्षण शामिल हैं। 80 की न्यूनतम गारंटीकृत कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) कई बेसिक व्हाइट LED से अधिक है, जो बेहतर रंग गुणवत्ता प्रदान करता है। विस्तृत थर्मल प्रतिरोध डेटा और व्यापक डेरेटिंग वक्र शामिल हैं, जो डिजाइनरों को मजबूत, उच्च-विश्वसनीयता प्रणाली डिजाइन के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करते हैं, जो अक्सर वाणिज्यिक-ग्रेड घटक डेटाशीट में अनुपस्थित होती है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V या 5V बिजली की आपूर्ति से चला सकता हूं?
उत्तर: सीधे नहीं चलाया जा सकता। फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 2.9V है, लेकिन यह भिन्न होता है। एक करंट-लिमिटिंग सर्किट का उपयोग करना आवश्यक है। 3.3V बिजली की आपूर्ति के लिए, श्रृंखला प्रतिरोध की गणना की जा सकती है। 5V बिजली की आपूर्ति के लिए, अधिकतम रेटेड करंट से अधिक होने से बचने के लिए एक प्रतिरोधक या, अधिमानतः, एक निरंतर-धारा ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए।
प्रश्न: MSL 2 का भंडारण के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: नमी संवेदनशीलता स्तर 2 इंगित करता है कि रिफ्लो सोल्डरिंग से पहले, यह घटक कार्यशाला वातावरण में अधिकतम एक वर्ष तक उजागर किया जा सकता है। उन्हें ड्रायर के साथ सीलबंद नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए।
प्रश्न: 27lm का लुमेन आउटपुट कैसे प्राप्त होता है?
उत्तर: यह थर्मल पैड को 25°C पर स्थिर रखते हुए, 65mA फॉरवर्ड करंट के मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापा गया एक विशिष्ट मूल्य है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, उच्च कार्यशील जंक्शन तापमान के कारण वास्तविक लुमेन आउटपुट कम होगा।
प्रश्न: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
उत्तर: यह ड्राइव करंट और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है। 180mA की पूरी रेटेड करंट और गर्म वातावरण में, जंक्शन तापमान को 125°C से नीचे रखने के लिए पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉइल क्षेत्र या बाहरी हीट सिंक की आवश्यकता हो सकती है। मार्गदर्शन के लिए डीरेटिंग कर्व का संदर्भ लें।
11. वास्तविक डिज़ाइन केस स्टडी
परिदृश्य:ऑटोमोटिव डैशबोर्ड स्विच बैकलाइट डिज़ाइन करना।
आवश्यकताएँ:समान गर्म सफेद प्रकाश व्यवस्था, 12V ऑटोमोटिव बैटरी द्वारा संचालित, -40°C से +85°C के परिवेश तापमान सीमा में स्थिर चमक।
कार्यान्वयन योजना:तीन एलईडी एक डिफ्यूज़र के पीछे रखे गए हैं। वे श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, जिनका कुल फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 8.7V है। 12V इनपुट से स्थिर 65mA धारा प्रदान करने के लिए एक कॉन्स्टेंट-करंट बक ड्राइवर IC चुना गया है, जो चमक को बैटरी वोल्टेज में उतार-चढ़ाव से प्रभावित नहीं होने देता। पीसीबी डिज़ाइन में एलईडी थर्मल पैड से जुड़े बड़े कॉपर एरिया हैं, जो गर्मी को स्विच असेंबली के धातु आवरण में फैलाते हैं। ड्राइवर में वाहन CAN बस द्वारा नियंत्रित PWM डिमिंग कार्यक्षमता शामिल है।
12. कार्य सिद्धांत परिचय
सफेद एलईडी का कार्य सिद्धांत अर्धचालक सामग्री के इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस और फॉस्फर रूपांतरण के संयोजन पर आधारित है। धारा अर्धचालक चिप से प्रवाहित होती है, जिससे यह मुख्य रूप से नीले या पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में फोटॉन उत्सर्जित करता है। यह चिप फॉस्फर सामग्री की एक परत से लेपित होती है। चिप से आने वाले उच्च-ऊर्जा नीले फोटॉन फॉस्फर को उत्तेजित करते हैं, जो फिर व्यापक पीले-लाल स्पेक्ट्रमी सीमा में फोटॉनों का पुनः उत्सर्जन करता है। शेष नीला प्रकाश फॉस्फर के पीले/लाल प्रकाश के साथ संयुक्त होकर मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव किया जाता है। चिप उत्सर्जन और फॉस्फर उत्सर्जन का सटीक अनुपात संबंधित रंग तापमान निर्धारित करता है, जिससे शीतल सफेद, तटस्थ सफेद या गर्म सफेद प्रकाश उत्पन्न होता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
5630 पैकेज एलईडी प्रौद्योगिकी में एक परिपक्व और लागत-प्रभावी प्लेटफॉर्म का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार के घटकों से संबंधित वर्तमान उद्योग रुझानों में शामिल हैं:
• दक्षता वृद्धि:चिप एपिटैक्सी और फॉस्फर प्रौद्योगिकी में निरंतर सुधार उच्च दीप्तिमान दक्षता को बढ़ावा दे रहे हैं, जिससे समान पैकेज में कम बिजली की खपत या उच्च प्रकाश उत्पादन संभव हो रहा है।
• रंग गुणवत्ता और एकरूपता में सुधार:खुदरा प्रकाश व्यवस्था और ऑटोमोटिव इंटीरियर अनुप्रयोगों द्वारा प्रेरित, अधिक कड़े क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट बिनिंग सहनशीलता और उच्च न्यूनतम कलर रेंडरिंग इंडेक्स मान मानक बन रहे हैं।
• विश्वसनीयता और मजबूती में वृद्धि:ऑटोमोटिव, औद्योगिक और आउटडोर अनुप्रयोगों से आवश्यकताएं उच्चतम अधिकतम जंक्शन तापमान, बेहतर तापमान चक्र प्रतिरोध और नमी तथा सल्फर युक्त वातावरण के प्रति मजबूत प्रतिरोध को बढ़ावा दे रही हैं।
• एकीकरण:हालांकि इस प्रकार के डिस्क्रीट एलईडी अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन एकीकृत मॉड्यूल की ओर भी एक रुझान है, जहां कई एलईडी चिप्स, ड्राइवर और ऑप्टिकल तत्वों को एक सिस्टम-लेवल घटक में संयोजित किया जाता है, जिससे अंतिम उत्पाद डिजाइन सरल हो जाता है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाश उत्सर्जन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| वर्ण तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सत्यता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| क्रोमैटिसिटी टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, स्टेप संख्या जितनी कम होगी, रंग उतने ही अधिक सुसंगत होंगे। | यह सुनिश्चित करता है कि एक ही बैच के दीपकों के रंगों में कोई अंतर न हो। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी LED के रंग-स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रमी वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. 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। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | स्पंद चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (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 को रोकने की आवश्यकता है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, मान जितना कम होगा, हीट डिसिपेशन उतना बेहतर होगा। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले एलईडी के लिए। |
3. 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 पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| प्रकाश क्षय (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | वह समय जिसमें चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक कम हो जाती है। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष चमक 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। |
| 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। |
4. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एनकैप्सुलेशन प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील और कम लागत वाला; सिरेमिक बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु वाला। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप 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 प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर 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। |
पाँच। गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज बिनिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइव पावर मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण, यह सुनिश्चित करना कि रंग बहुत छोटी सीमा में आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही ल्यूमिनेयर के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकरण करें, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करें। |
छह। परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Environmental certification. | Ensures products are free from harmful substances (e.g., lead, mercury). | Entry requirements for the international market. |
| 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। |