सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों की गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेडिंग
- 3.3 क्रोमैटिकिटी निर्देशांक ग्रेडिंग (रंग क्षेत्र)
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 सापेक्ष तीव्रता और तरंगदैर्ध्य संबंध
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions and Tolerances
- 5.2 टेप और रील पैकेजिंग आयाम
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
- 6.2 सफाई
- 6.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदन
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 9.1 What is the difference between Peak Forward Current (100mA) and DC Forward Current (30mA)?
- 9.2 How to interpret the Chromaticity Coordinates (x=0.295, y=0.280)?
- 9.3 भंडारण की शर्तें इतनी सख्त (MSL 3) क्यों हैं? यदि 168 घंटे की फ्लोर लाइफ से अधिक हो जाए तो क्या होगा?
- 10. डिज़ाइन उपयोग मामले
- 10.1 एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करें
- 11. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
- 12. तकनीकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
यह दस्तावेज़ सतह माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए एक उच्च चमक वाले सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तार से वर्णन करता है। यह उपकरण इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करके सफेद प्रकाश उत्पन्न करता है और पीले लेंस के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है। यह 8 मिलीमीटर टेप और रील पैकेजिंग में आता है, जो 7 इंच व्यास के रील पर आपूर्ति किया जाता है और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली उपकरणों के साथ पूर्णतः संगत है। इस उत्पाद को पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैजरडस सब्सटेंसेज (RoHS) निर्देश का अनुपालन करता है, जो दर्शाता है कि यह लेड-मुक्त उत्पाद है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय और सुसंगत सफेद प्रकाश प्रदान करने की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों को पूरा करने के लिए है।
2. तकनीकी मापदंडों की गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में कार्य करने पर प्रदर्शन की गारंटी नहीं है।
- शक्ति अपव्यय (Pd):120 mW। यह अधिकतम शक्ति है जिसे LED पैकेज अपनी तापीय सीमा से अधिक हुए बिना ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP):100 mA. यह अनुमत अधिकतम तात्कालिक फॉरवर्ड करंट है, जिसे आमतौर पर पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत निर्दिष्ट किया जाता है ताकि अधिक गर्म होने से रोका जा सके।
- Direct Forward Current (IF):30 mA. यह दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर अग्र धारा है।
- Reverse Voltage (VR):5 V. इस मान से अधिक रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन के ब्रेकडाउन और क्षति हो सकती है। निरंतर रिवर्स वोल्टेज संचालन निषिद्ध है।
- Operating Temperature Range (Topr):-30°C से +85°C। यह वह परिवेश तापमान सीमा है जिसमें LED सामान्य रूप से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-40°C से +100°C। यह डिवाइस की गैर-कार्यशील स्थिति में भंडारण तापमान सीमा है।
- रिफ्लो सोल्डरिंग शर्तें:260°C को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो एक विशिष्ट लीड-फ्री सोल्डर रिफ्लो तापमान प्रोफाइल (जैसे J-STD-020D) के अनुरूप है।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये सभी पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों Ta=25°C और IF= 20 mA पर मापे गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।
- प्रकाश तीव्रता (IV):यह न्यूनतम 860 mcd से लेकर विशिष्ट 1720 mcd तक की सीमा में है। यह किसी विशिष्ट दिशा में उत्सर्जित प्रकाश की अनुभूत शक्ति को मापता है। वास्तविक मान ग्रेडिंग के अधीन हैं (धारा 3 देखें)। माप CIE मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र का पालन करते हैं।
- देखने का कोण (2θ1/2):110 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अपने अधिकतम (अक्षीय) मान की आधी हो जाती है। यह अपेक्षाकृत चौड़े बीम पैटर्न को इंगित करता है।
- क्रोमैटिसिटी निर्देशांक (x, y):CIE 1931 क्रोमैटिसिटी आरेख पर, विशिष्ट मान x=0.295, y=0.280 हैं, जो श्वेत बिंदु के रंग को परिभाषित करते हैं। इन निर्देशांकों के लिए सहनशीलता ±0.01 है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):20mA पर, यह 2.9V से 3.6V तक की सीमा में होता है। यह LED के कार्य करने पर इसके सिरों पर वोल्टेज पात है। वास्तविक मान ग्रेडेड हैं (धारा 3 देखें)।
- ESD सहिष्णुता वोल्टेज:2000V (Human Body Model, HBM). यह डिवाइस की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशीलता को निर्दिष्ट करता है, जो मानक स्तर की सुरक्षा दर्शाता है। संचालन के दौरान उचित ESD रोकथाम उपाय (जैसे एंटीस्टैटिक कलाई पट्टा पहनना, ग्राउंडेड उपकरणों का उपयोग) करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन में रंग और प्रदर्शन की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को महत्वपूर्ण मापदंडों के आधार पर विभिन्न श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बिनिंग
एलईडी को IF20 mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज को ग्रेड (V0 से V6) में वर्गीकृत किया गया है। प्रत्येक ग्रेड की सीमा 0.1V है, V0 (2.9-3.0V) से V6 (3.5-3.6V) तक। प्रत्येक ग्रेड के भीतर ±0.10V का सहनशीलता मान लागू किया जाता है। यह डिजाइनरों को समानांतर सर्किट में वर्तमान बंटवारे के अनुप्रयोगों के लिए कसकर मेल खाने वाले वोल्टेज ड्रॉप वाले LED का चयन करने में सक्षम बनाता है।
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) बिनिंग
एलईडी को IF20 mA पर ल्यूमिनस इंटेंसिटी को ग्रेड (S, T, A, B, C, D) में वर्गीकृत किया गया है। ग्रेड रेंज S (860-1000 mcd) से D (1580-1720 mcd) तक है। प्रत्येक ग्रेड के लिए ±10% की सहनशीलता निर्दिष्ट है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए चयन करने में सक्षम बनाता है जिन्हें विशिष्ट चमक स्तर या कई LED के बीच चमक एकरूपता की आवश्यकता होती है।
3.3 क्रोमैटिकिटी निर्देशांक ग्रेडिंग (रंग क्षेत्र)
दस्तावेज़ विस्तृत क्रोमैटिसिटी ज़ोन टेबल (जैसे A52, A53, BE1, BG3) प्रदान करता है, जो CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर विशिष्ट चतुर्भुज या त्रिभुज क्षेत्रों को परिभाषित करता है। प्रत्येक "क्रोमैटिसिटी ज़ोन" श्वेत प्रकाश आउटपुट के लिए अनुमेय (x, y) निर्देशांक सीमाएं निर्धारित करता है। रंग स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (जैसे बैकलाइट या साइनेज) में यह सटीक ग्रेडिंग अत्यंत महत्वपूर्ण है। इन निर्देशांकों के मापन की स्वीकार्य सहनशीलता ±0.01 है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
4.1 सापेक्ष तीव्रता और तरंगदैर्ध्य संबंध
डेटाशीट का चित्र 1 उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रल पावर डिस्ट्रीब्यूशन (SPD) दर्शाता है। नीले InGaN चिप और पीले फॉस्फर का उपयोग करने वाले सफेद एलईडी के लिए, वक्र आमतौर पर नीले क्षेत्र (लगभग 450-460 nm) में चिप से आने वाला मुख्य शिखर और पीले/हरे क्षेत्र (लगभग 550-600 nm) में फॉस्फर द्वारा उत्पन्न एक व्यापक शिखर या कूबड़ दिखाता है। इन स्पेक्ट्रा के संयोजन से सफेद प्रकाश की धारणा उत्पन्न होती है। वक्र की कुल चौड़ाई लगभग 400 nm से 750 nm तक फैली होती है, जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम को कवर करती है।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions and Tolerances
यह एलईडी ईआईए मानक एसएमडी पैकेज आकृति के अनुरूप है। सभी महत्वपूर्ण आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.05 मिमी है। महत्वपूर्ण यांत्रिक परिभाषाओं में शामिल हैं:
- दूरी A:पैड के निचले भाग और रिफ्लेक्टर के बीच की ऊर्ध्वाधर दूरी। न्यूनतम मान 0.05mm है।
- सहिष्णुता B:बाएं और दाएं पैड के बीच संरेखण सहिष्णुता। अधिकतम मान 0.03mm है।
- Distance C:पैड और रिफ्लेक्टर वॉल के बीच का पार्श्व दूरी। न्यूनतम मान 0.05mm है।
ये आयाम PCB पैड डिज़ाइन और अच्छे सोल्डर जॉइंट तथा प्रकाश निष्कर्षण सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5.2 टेप और रील पैकेजिंग आयाम
विस्तृत चित्र कैरियर टेप आयाम (पॉकेट आयाम, पिच आदि) और रील आयाम (7 इंच व्यास) निर्दिष्ट करते हैं। पैकेजिंग EIA-481-1-B मानक का पालन करती है। प्रमुख ध्यान देने योग्य बातों में शामिल हैं: प्रति रील 2000 टुकड़े, अधिकतम दो घटकों का लगातार लापता होना, और निर्दिष्ट लीडर/ट्रेलर टेप लंबाई (प्रारंभिक सिरे पर कम से कम 20 सेमी, अंतिम सिरे पर कम से कम 50 सेमी)।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल
यह LED इन्फ्रारेड (IR) और वेपर फेज़ रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। J-STD-020D के अनुरूप अनुशंसित लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल का संदर्भ लिया गया है। मुख्य पैरामीटर यह है कि डिवाइस 10 सेकंड के लिए 260°C शिखर तापमान का सामना कर सकता है। थर्मल शॉक को रोकने और विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित तापन, सोखने और शीतलन दरों का पालन करना महत्वपूर्ण है।
6.2 सफाई
यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो LED पैकेज को क्षति से बचाने के लिए केवल विशिष्ट रसायनों का ही उपयोग करना चाहिए। डेटाशीट सुझाव देती है कि कमरे के तापमान पर इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल में एक मिनट से अधिक न डुबोएं। अनिर्दिष्ट रासायनिक तरल पदार्थों के उपयोग की मनाही है।
6.3 भंडारण एवं आर्द्रता संवेदनशीलता
JEDEC J-STD-020 के अनुसार, इस उत्पाद की नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 3 है।
- सीलबंद पैकेजिंग:≤30°C और ≤90% RH की स्थिति में संग्रहित करें। जब मूल नमी-रोधी बैग में डिसिकेंट के साथ संग्रहित किया जाता है, तो शेल्फ लाइफ एक वर्ष है।
- खोला गया पैकेज:≤30°C और ≤60% RH की स्थिति में संग्रहित करें। घटकों को पर्यावरण के संपर्क में आने के 168 घंटे (7 दिन) के भीतर सोल्डरिंग पूरी करनी होगी।
- बेकिंग:如果湿度指示卡变粉红色(表明RH >10%)或超出168小时车间寿命,建议在重新密封或使用前,在60°C下烘烤至少48小时。
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह व्हाइट एसएमडी एलईडी विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें कॉम्पैक्ट, कुशल सफेद प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे घरेलू उपकरण, ऑडियो डिवाइस) में स्टेटस इंडिकेटर और बैकलाइट।
- औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में पैनल संकेतक लैंप और स्विच बैकलाइट।
- पोर्टेबल उपकरणों में सामान्य प्रकाश व्यवस्था।
- सजावटी प्रकाश व्यवस्था और साइनेज।
महत्वपूर्ण सूचना:स्पेसिफिकेशन शीट स्पष्ट रूप से बताती है कि ये एलईडी सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं। विशेष विश्वसनीयता आवश्यकताओं वाले या जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है ऐसे अनुप्रयोगों (एविएशन, मेडिकल उपकरण, सुरक्षा प्रणाली) के लिए, डिज़ाइन में शामिल करने से पहले निर्माता से परामर्श करना आवश्यक है।
7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- करंट सीमित करना:श्रृंखला में करंट सीमित करने वाला रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव सर्किट का उपयोग करना अनिवार्य है। सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें। अनुशंसित 30 mA डीसी फॉरवर्ड करंट या उससे कम पर संचालित करें।
- थर्मल प्रबंधन:सुनिश्चित करें कि PCB पर्याप्त ताप अपव्यय प्रदान करता है, विशेष रूप से उच्च धारा या उच्च परिवेश तापमान पर कार्य करते समय, ताकि 120 mW की बिजली खपत सीमा के भीतर रहा जा सके।
- ESD सुरक्षा:असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं को लागू करें। यदि LED एक उजागर स्थान पर है, तो PCB पर ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेशन (TVS) डायोड या अन्य सुरक्षा उपाय जोड़ने पर विचार करें।
- ऑप्टिकल डिज़ाइन:110 डिग्री के व्यू एंगल से चौड़ी बीम प्राप्त होती है। अधिक केंद्रित प्रकाश के लिए, सेकेंडरी ऑप्टिकल एलिमेंट्स (लेंस) की आवश्यकता हो सकती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदन
हालांकि यह अलग स्पेसिफिकेशन शीट अन्य मॉडलों के साथ सीधी साइड-बाय-साइड तुलना प्रदान नहीं करती है, लेकिन इस LED की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:
- चौड़ा व्यूइंग एंगल (110°):संकीर्ण व्यूइंग एंगल वाले LEDs की तुलना में, यह अधिक व्यापक प्रकाश प्रदान करता है, जो स्पॉट लाइटिंग के बजाय एरिया लाइटिंग के लिए उपयुक्त है।
- विस्तृत बिनिंग:व्यापक VF, IVऔर क्रोमैटिसिटी बिनिंग कई यूनिटों के बीच प्रदर्शन मिलान की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्च स्तर की स्थिरता प्रदान करती है।
- मजबूत पैकेजिंग:स्वचालित स्थापना और मानक लीड-मुक्त रिफ्लो तापमान प्रोफ़ाइल (260°C पीक) के साथ संगत, उच्च मात्रा, विश्वसनीय विनिर्माण के लिए सुविधाजनक।
- InGaN प्रौद्योगिकी:यह आधुनिक उच्च चमक वाले LED डिजाइन की विशिष्ट उच्च दक्षता वाली सफेद प्रकाश उत्पादन क्षमता प्रदान करता है।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
9.1 What is the difference between Peak Forward Current (100mA) and DC Forward Current (30mA)?
डीसी फॉरवर्ड करंट (30mA) निरंतर, स्थिर-अवस्था संचालन के लिए अधिकतम धारा है। पीक फॉरवर्ड करंट (100mA) एक उच्च धारा है जिसे एलईडी केवल बहुत छोटे स्पंद (0.1ms चौड़ाई) और कम ड्यूटी साइकल (10%) पर ही सहन कर सकती है। यह मल्टीप्लेक्सिंग या PWM डिमिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है, जहां अल्पकालिक उच्च धारा स्पंद अधिक तात्कालिक चमक प्राप्त कर सकते हैं बिना एलईडी को अधिक गर्म किए। डीसी करंट रेटिंग से अधिक निरंतर संचालन अतितापन और तीव्र प्रदर्शन क्षय का कारण बनेगा।
9.2 How to interpret the Chromaticity Coordinates (x=0.295, y=0.280)?
ये निर्देशांक CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर सफेद प्रकाश के रंग को आलेखित करते हैं। यह विशिष्ट बिंदु आमतौर पर "कूल व्हाइट" या "डेलाइट व्हाइट" के रंग तापमान से मेल खाता है, जो आमतौर पर 6000K-7000K सीमा में होता है। ±0.01 की सहनशीलता ग्राफ पर एक छोटा क्षेत्र परिभाषित करती है, जिसमें किसी भी एकल एलईडी का रंग उस बैच में रंग एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए गिरना चाहिए।
9.3 भंडारण की शर्तें इतनी सख्त (MSL 3) क्यों हैं? यदि 168 घंटे की फ्लोर लाइफ से अधिक हो जाए तो क्या होगा?
SMD पैकेज हवा से नमी अवशोषित करते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से भाप में बदल जाती है, जिससे प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन के अंदर डिलैमिनेशन, क्रैकिंग या "पॉपकॉर्न" प्रभाव हो सकता है, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकती है। MSL 3 और 168 घंटे की सीमा इस विशिष्ट पैकेज की नमी अवशोषण दर के लिए सुरक्षित एक्सपोजर समय को परिभाषित करती है। यदि सीमा से अधिक हो जाए, तो बेकिंग (60°C, 48 घंटे) अवशोषित नमी को हटा सकती है और घटक को रीफ्लो के लिए उपयुक्त शुष्क स्थिति में पुनर्स्थापित कर सकती है।
10. डिज़ाइन उपयोग मामले
10.1 एक स्टेटस इंडिकेटर पैनल डिज़ाइन करें
परिदृश्य:10 समान सफेद एलईडी स्टेट इंडिकेटर वाला एक कंट्रोल पैनल डिज़ाइन करें।
डिज़ाइन चरण:
- वर्तमान सेटिंग:एक कार्य बिंदु चुनें, उदाहरण के लिए IF= 20 mA, विश्वसनीय संचालन के लिए और सीधे डेटाशीट में ग्रेडिंग डेटा का उपयोग करने के लिए।
- वोल्टेज गणना:मान लें कि बिजली आपूर्ति वोल्टेज 5V (VCC) है। समान VFएलईडी चयन में, उदाहरण के लिए V3 (3.2-3.3V)। गणना के लिए विशिष्ट मान (3.25V) का उपयोग करें। आवश्यक श्रृंखला प्रतिरोध R = (VCC- VF) / IF= (5 - 3.25) / 0.020 = 87.5 Ω। मानक 91 Ω या 82 Ω रोकनेवाला का उपयोग किया जा सकता है, जो धारा को थोड़ा समायोजित करेगा।
- चमक एकरूपता:समान I से निर्दिष्ट करेंVग्रेड के एलईडी (उदाहरण के लिए, ग्रेड C: 1440-1580 एमसीडी), ताकि सभी संकेतक लैंप समान मानी गई चमक रखें।
- रंग एकरूपता:एक ही रंग क्षेत्र (उदाहरण के लिए, A63) से एलईडी निर्दिष्ट करें ताकि सभी लाइटें बिल्कुल एक ही सफेद रंग का उत्सर्जन करें, जो सौंदर्यपूर्ण एकरूपता के लिए महत्वपूर्ण है।
- पीसीबी लेआउट:डेटाशीट में अनुशंसित पैड आकार का पालन करें। शॉर्ट सर्किट को रोकने और उचित सोल्डर फिलेट गठन की अनुमति देने के लिए, पैड डिज़ाइन एलईडी बॉडी/रिफ्लेक्टर से न्यूनतम दूरी (A, C) का पालन करना सुनिश्चित करें।
- असेंबली:अनुशंसित इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल का उपयोग करें। असेंबली की तैयारी से पहले, LED को सीलबंद बैग में रखें। यदि बैग खोला गया है, तो सभी 10 LED के सोल्डरिंग को 168 घंटों के भीतर पूरा करना होगा।
11. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
यह सफेद एलईडी सेमीकंडक्टर में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करती है। इसका मूल इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बना एक चिप है, जो फॉरवर्ड वोल्टेज (आमतौर पर 2.9-3.6V) लगाने पर, अपने बैंड गैप पर इलेक्ट्रॉनों और होल्स के पुनर्संयोजन से नीली रोशनी उत्सर्जित करती है। सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, नीली रोशनी उत्सर्जित करने वाले चिप को सेरियम-डोप्ड यिट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट (YAG:Ce) फॉस्फर की एक परत से लेपित किया जाता है। चिप से आने वाले कुछ उच्च-ऊर्जा वाले नीले फोटॉन फॉस्फर द्वारा अवशोषित कर लिए जाते हैं और फिर फोटोल्यूमिनेसेंस नामक प्रक्रिया के माध्यम से कम ऊर्जा वाली पीली रोशनी के रूप में पुनः उत्सर्जित होते हैं। शेष अवशोषित न हुई नीली रोशनी और उत्सर्जित पीली रोशनी मिलकर, मानव आँख इस संयोजन को सफेद प्रकाश के रूप में अनुभव करती है। पीला लेंस अंतिम प्रकाश उत्पादन को और अधिक फैलाता और आकार देता है।
12. तकनीकी रुझान
इस विशिष्टता पुस्तिका में वर्णित तकनीक एलईडी का उपयोग करके सफेद प्रकाश उत्पन्न करने की एक परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाई गई विधि का प्रतिनिधित्व करती है। व्यापक एलईडी उद्योग में, इस प्रकार के घटकों से संबंधित चल रहे प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
- दक्षता वृद्धि (lm/W):InGaN चिप डिज़ाइन, फॉस्फर दक्षता और पैकेजिंग आर्किटेक्चर में निरंतर सुधार ने उच्च दीप्तिमान दक्षता प्रदान की है, जिसका अर्थ है कि समान विद्युत इनपुट शक्ति पर अधिक प्रकाश उत्पादन होता है।
- रंग गुणवत्ता सुधार:बहु-फॉस्फर मिश्रण (जैसे लाल फॉस्फर जोड़कर) विकसित करना ताकि कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) में सुधार हो, जिससे LED प्रकाश में अधिक सटीक और सुखद रंग प्रजनन प्राप्त हो।
- लघुरूपण:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में छोटे उपकरणों की मांग ने LED को छोटे पैकेज आकार अपनाने के लिए प्रेरित किया है, जबकि प्रकाश उत्पादन को बनाए रखा या बढ़ाया गया है।
- उच्च विश्वसनीयता एवं दीर्घायु:सामग्री (एपॉक्सी रेजिन, फॉस्फर, सब्सट्रेट) और थर्मल प्रबंधन डिजाइन में प्रगति एलईडी के कार्य जीवन (L70, L90) को बढ़ा रही है, जिससे दीर्घकालिक रखरखाव लागत कम हो रही है।
- स्मार्ट और इंटरकनेक्टेड प्रकाश व्यवस्था:हालांकि यह एक मूलभूत घटक है, लेकिन संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र एलईडी को स्मार्ट सिस्टम के एक अभिन्न अंग के रूप में विकसित करने की दिशा में आगे बढ़ रहा है, जिसके लिए आमतौर पर डिमिंग, रंग समायोजन और कनेक्टिविटी सुविधाओं के लिए संगत ड्राइवरों की आवश्यकता होती 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 |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता (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 (ल्यूमेन) | 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 की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (Kelvin), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: 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 (SDCM) | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी दें। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke rang ka tone nirdharit karna. |
| 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 प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइवर पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होनी चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाती 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, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च ऊष्मीय 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। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी, तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | उलटी स्थापना (Flip Chip) में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू एलईडी 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 फॉस्फोरस 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। | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system efficiency ko badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग में 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 | Constant temperature conditions mein long-term illumination ke dauran, brightness attenuation data record kiya jata hai. | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | Life Estimation Standard | Estimating lifespan under actual operating conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | प्रकाशिक, विद्युत और ऊष्मीय 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 बाज़ार 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. |