১. পণ্য বিবরণ
LTD-2601JS হল একটি দ্বৈত-অঙ্কের, সাত-সেগমেন্ট বর্ণানুক্রমিক প্রদর্শন মডিউল যা পরিষ্কার, উজ্জ্বল সংখ্যাসূচক রিডআউট প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর প্রাথমিক কাজ হল স্বতন্ত্রভাবে ঠিকানা করা সেগমেন্টের মাধ্যমে সংখ্যা এবং কিছু সীমিত অক্ষর দৃশ্যত উপস্থাপন করা। মূল প্রযুক্তি AlInGaP (অ্যালুমিনিয়াম ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম ফসফাইড) সেমিকন্ডাক্টর উপাদান ব্যবহার করে, যা বিশেষভাবে হলুদ তরঙ্গদৈর্ঘ্য বর্ণালীতে আলো নির্গত করার জন্য তৈরি। এই উপাদান পছন্দ পুরোনো প্রযুক্তির তুলনায় দক্ষতা এবং রঙের বিশুদ্ধতার সুবিধা দেয়। ডিভাইসটিতে সাদা সেগমেন্ট চিহ্ন সহ একটি ধূসর ফেসপ্লেট রয়েছে, যা বিভিন্ন আলোর অবস্থার অধীনে সর্বোচ্চ পাঠযোগ্যতার জন্য উচ্চ কনট্রাস্ট প্রদান করে। এটি একটি কমন অ্যানোড কনফিগারেশন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, যা একটি আদর্শ নকশা যা বহু-অঙ্কের অ্যাপ্লিকেশনে মাল্টিপ্লেক্সিং সরল করে।
1.1 Core Advantages and Target Market
প্রদর্শনীটি বেশ কয়েকটি মূল সুবিধা প্রদর্শন করে যা এর বাজার অবস্থান নির্ধারণ করে। এর ০.২৮-ইঞ্চি (৭ মিমি) ডিজিট উচ্চতা একটি কমপ্যাক্ট কিন্তু পাঠযোগ্য ফর্ম্যাট অফার করে, যা প্যানেল মিটার, যন্ত্রপাতি, ভোক্তা যন্ত্রপাতি এবং শিল্প নিয়ন্ত্রণ ইন্টারফেসের জন্য উপযুক্ত যেখানে স্থান সীমিত। AlInGaP প্রযুক্তির ব্যবহার উচ্চ লুমিনাস ইনটেনসিটি এবং চমৎকার অক্ষর চেহারা সরবরাহ করে, যা উজ্জ্বল আলোকিত পরিবেশেও দৃশ্যমানতা নিশ্চিত করে। একটি প্রশস্ত দৃশ্যমান কোণ আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, যা প্রদর্শনীটিকে বিভিন্ন অবস্থান থেকে সঠিকভাবে পড়তে দেয়, যা প্যানেল-মাউন্টেড সরঞ্জামের জন্য অপরিহার্য। ডিভাইসটি লুমিনাস ইনটেনসিটির জন্য শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, যার অর্থ ইউনিটগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ উজ্জ্বলতার জন্য বিন করা হয়, এবং এটি একটি সীসা-মুক্ত প্যাকেজে অফার করা হয় যা RoHS (Restriction of Hazardous Substances) নির্দেশিকা মেনে চলে, যা এটিকে কঠোর পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ সহ বৈশ্বিক বাজারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। লক্ষ্য বাজারে পরীক্ষা এবং পরিমাপ সরঞ্জাম, পয়েন্ট-অফ-সেল টার্মিনাল, অটোমোটিভ ড্যাশবোর্ড (সেকেন্ডারি ডিসপ্লে) এবং নির্ভরযোগ্য, কম-রক্ষণাবেক্ষণ সংখ্যাসূচক সূচক প্রয়োজন এমন গৃহস্থালী যন্ত্রপাতির ডিজাইনাররা অন্তর্ভুক্ত।
2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ
সঠিক সার্কিট ডিজাইন এবং দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরতা নিশ্চিত করার জন্য বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল প্যারামিটারগুলির একটি পুঙ্খানুপুঙ্খ বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
2.1 Absolute Maximum Ratings
এই রেটিংগুলি সেই চাপের সীমা নির্ধারণ করে যার বাইরে যাওয়ার ফলে ডিভাইসের স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এগুলি অবিচ্ছিন্ন কার্যক্রমের জন্য নয়।
- Power Dissipation per Segment: 70 mW. এটি একটি একক LED সেগমেন্ট দ্বারা নিরাপদে তাপ হিসাবে অপচয় করা যেতে পারে এমন সর্বাধিক শক্তি। এই সীমা অতিক্রম করলে সেমিকন্ডাক্টর জাংশনের তাপীয় অবনতির ঝুঁকি থাকে।
- Peak Forward Current per Segment: 60 mA. এটি একটি সেগমেন্ট পরিচালনা করতে পারে এমন সর্বাধিক তাৎক্ষণিক কারেন্ট পালস, যা সাধারণত উচ্চ ডিউটি-সাইকেল পালস সহ মাল্টিপ্লেক্সিং স্কিমের জন্য প্রাসঙ্গিক।
- প্রতিটি সেগমেন্টে অবিরত ফরওয়ার্ড কারেন্ট: 25°C তে 25 mA। এটি স্থির-অবস্থা (DC) অপারেশনের জন্য সুপারিশকৃত সর্বোচ্চ কারেন্ট। 0.28 mA/°C এর একটি ডিরেটিং ফ্যাক্টর নির্দিষ্ট করা হয়েছে, যার অর্থ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা (Ta) 25°C এর উপরে বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে সর্বোচ্চ অনুমোদিত অবিরত কারেন্ট হ্রাস পায়, যাতে অতিরিক্ত গরম হওয়া রোধ করা যায়।
- প্রতিটি সেগমেন্টে রিভার্স ভোল্টেজ: 5 V. এই মানের চেয়ে বেশি বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে LED-এর ব্রেকডাউন ও ক্ষতি হতে পারে।
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C থেকে +105°C। এই বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমার মধ্যে ডিভাইসটি পরিচালনা ও সংরক্ষণের জন্য রেটেড, যা বেশিরভাগ শিল্প ও ভোক্তা পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।
2.2 Electrical & Optical Characteristics (at Ta=25°C)
এগুলো নির্দিষ্ট পরীক্ষার শর্তাবলীর অধীনে সাধারণ কার্যকারিতা প্যারামিটার।
- Average Luminous Intensity (Iv): ২০০ (ন্যূনতম), ৬০০ (সাধারণ) µcd ১ mA ফরওয়ার্ড কারেন্টে (If)। মানব চোখের প্রতিক্রিয়া অনুকরণকারী ফিল্টর (CIE বক্ররেখা) ব্যবহার করে পরিমাপকৃত এই প্যারামিটারটি অনুভূত উজ্জ্বলতা পরিমাপ করে। বিস্তৃত পরিসর নির্দেশ করে যে একটি বিনিং সিস্টেম ব্যবহৃত হয়।
- পিক ইমিশন ওয়েভলেংথ (λp): ৫৮৮ nm (সাধারণ) If=20mA-এ। এটি সেই তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেখানে অপটিক্যাল পাওয়ার আউটপুট সর্বোচ্চ, যা হলুদ রঙ নির্ধারণ করে।
- স্পেকট্রাল লাইন হাফ-উইডথ (Δλ): 15 nm (Typ). এটি বর্ণালী বিশুদ্ধতা নির্দেশ করে; সংকীর্ণ প্রস্থ মানে আরও সম্পৃক্ত, খাঁটি হলুদ রঙ।
- Dominant Wavelength (λd): 587 nm (Typ). এটি সেই একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য যা মানুষের চোখ LED-এর রঙের সাথে মিল খুঁজে পেতে অনুভব করে, যা সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
- Forward Voltage per Segment (Vf): 2.05 (Min), 2.6 (Typ) V at If=20mA. এটি LED-এর মাধ্যমে কারেন্ট প্রবাহিত হলে এর দুই প্রান্তে ভোল্টেজ ড্রপ। কারেন্ট সীমিতকরণ সার্কিট ডিজাইনের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
- Reverse Current per Segment (Ir): Vr=5V-এ সর্বোচ্চ 100 µA। LED যখন তার সর্বোচ্চ রেটিং-এ বিপরীত বায়াসে থাকে তখন এটি ক্ষুদ্র লিকেজ কারেন্ট।
- লুমিনাস ইনটেনসিটি ম্যাচিং রেশিও: সর্বোচ্চ 2:1। এটি একই ডিজিটের মধ্যে বা ডিজিটগুলির মধ্যে সেগমেন্টগুলির সর্বোচ্চ অনুমোদিত উজ্জ্বলতার তারতম্য নির্দিষ্ট করে, যা অভিন্ন চেহারা নিশ্চিত করে।
- ক্রস টক: ≤২.৫%. এই প্যারামিটারটি একটি প্রতিবেশী সেগমেন্ট সক্রিয় হলে, অভ্যন্তরীণ অপটিক্যাল প্রতিফলন বা বৈদ্যুতিক লিকের কারণে একটি সংলগ্ন সেগমেন্টের অনিচ্ছাকৃত আলোকিতকরণ পরিমাপ করে।
৩. বিনিং সিস্টেম ব্যাখ্যা
ডেটাশিট স্পষ্টভাবে উল্লেখ করেছে যে ডিভাইসটি "লুমিনাস ইনটেনসিটির জন্য শ্রেণীবদ্ধ"। এটি উৎপাদন-পরবর্তী একটি বিনিং বা বাছাই প্রক্রিয়ার ইঙ্গিত দেয়।
- Luminous Intensity Binning: Iv স্পেসিফিকেশনটি 1mA-এ ন্যূনতম 200 µcd এবং একটি সাধারণ মান 600 µcd দেখায়। ইউনিটগুলি পরীক্ষা করে বিভিন্ন তীব্রতা বিনে (যেমন, উচ্চ-উজ্জ্বলতা, আদর্শ-উজ্জ্বলতা) বাছাই করা হয়। ডিজাইনাররা একাধিক ডিসপ্লে বা উৎপাদন রানে সামঞ্জস্যপূর্ণ উজ্জ্বলতা প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি নির্দিষ্ট বিন নির্বাচন করতে পারেন।
- Wavelength/Color Binning: একাধিক বিনের সাথে স্পষ্টভাবে বিস্তারিত না হলেও, সর্বোচ্চ (৫৮৮ nm) এবং প্রভাবশালী (৫৮৭ nm) তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কঠোর স্পেসিফিকেশনগুলি কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ নির্দেশ করে। সমালোচনামূলক রঙ মেলানোর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আরও তরঙ্গদৈর্ঘ্য বাছাই একটি কাস্টম অপশন হিসাবে উপলব্ধ হতে পারে।
- ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ বিনিং: Vf পরিসীমা (২.০৫V থেকে ২.৬V) কিছু প্রাকৃতিক তারতম্য নির্দেশ করে। পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজের প্রতি সংবেদনশীল বা মাল্টিপ্লেক্সড অ্যারেতে সুনির্দিষ্ট কারেন্ট ম্যাচিং করার লক্ষ্য রাখা ডিজাইনের জন্য, একটি কঠোর Vf বিন থেকে LED নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
4. Performance Curve Analysis
প্রদত্ত PDF অংশে "TYPICAL ELECTRICAL / OPTICAL CHARACTERISTIC CURVES" উল্লেখ করা হলেও, নির্দিষ্ট গ্রাফগুলি পাঠ্যে অন্তর্ভুক্ত নেই। স্ট্যান্ডার্ড LED আচরণের ভিত্তিতে, এই বক্ররেখাগুলিতে সাধারণত অন্তর্ভুক্ত থাকে:
- Current vs. Voltage (I-V) Curve: এই গ্রাফটি ফরোয়ার্ড কারেন্ট (If) এবং ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (Vf) এর মধ্যে সূচকীয় সম্পর্ক প্রদর্শন করবে। এটি কাঙ্ক্ষিত কারেন্টের জন্য প্রয়োজনীয় ড্রাইভ ভোল্টেজ নির্ধারণ এবং কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট ড্রাইভার ডিজাইনের জন্য অপরিহার্য।
- Luminous Intensity vs. Forward Current (L-I Curve): এই প্লটটি দেখায় কিভাবে কারেন্ট বৃদ্ধির সাথে আলোর আউটপুট বৃদ্ধি পায়। সাধারণত কম কারেন্টে এটি রৈখিক থাকে, কিন্তু উচ্চতর কারেন্টে তাপীয় এবং দক্ষতা হ্রাসের কারণে এটি সম্পৃক্ত হতে পারে। এই বক্ররেখা কাঙ্ক্ষিত উজ্জ্বলতা এবং দক্ষতার জন্য ড্রাইভ কারেন্ট অপ্টিমাইজ করতে সাহায্য করে।
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: এই বক্ররেখাটি দেখায় কিভাবে জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে আলোর আউটপুট হ্রাস পায়। উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে পরিচালিত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এই ডিরেটিং বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
- বর্ণালী বন্টন বক্ররেখা: আপেক্ষিক অপটিক্যাল পাওয়ার বনাম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি প্লট, যা ~৫৮৮ ন্যানোমিটারে সর্বোচ্চ মান এবং ~১৫ ন্যানোমিটারের বর্ণালী অর্ধ-প্রস্থ দেখায়, যা হলুদ রঙের বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করে।
5. Mechanical & Package Information
5.1 Package Dimensions and Tolerances
ডিসপ্লেটি একটি স্ট্যান্ডার্ড থ্রু-হোল DIP (Dual In-line Package) ফরম্যাট মেনে চলে। ডেটাশিট থেকে প্রাপ্ত মূল মাত্রিক নোটগুলির মধ্যে রয়েছে: অন্যথায় উল্লেখ না করা পর্যন্ত, সমস্ত মাত্রা মিলিমিটারে এবং সাধারণ সহনশীলতা হল ±0.25 মিমি। পিন টিপ শিফট সহনশীলতা হল ±0.4 মিমি, যা PCB হোল প্লেসমেন্টের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। নির্দিষ্ট গুণমান নিয়ন্ত্রণগুলি উল্লেখ করা হয়েছে: একটি সেগমেন্টে বিদেশী বস্তু ≤10 mils হতে হবে, পৃষ্ঠের কালি দূষণ ≤20 mils, বেন্ডিং ≤1/100 হতে হবে এবং সেগমেন্ট উপাদানের ভিতরে বুদবুদ ≤10 mils হতে হবে।
5.2 Pin Connection and Internal Circuit
ডিভাইসটিতে একটি সারিতে 10টি পিন রয়েছে। অভ্যন্তরীণ সার্কিট ডায়াগ্রাম দেখায় যে এটি একটি কমন অ্যানোড টাইপ যার দুটি পৃথক কমন অ্যানোড পিন (ডিজিট 2-এর জন্য পিন 6, ডিজিট 1-এর জন্য পিন 9)। প্রতিটি সেগমেন্ট (A, B, C, D, E, F, G, এবং Decimal Point)-এর নিজস্ব ডেডিকেটেড ক্যাথোড পিন রয়েছে। এই কনফিগারেশন মাল্টিপ্লেক্সিং-এর জন্য স্ট্যান্ডার্ড: একবারে একটি কমন অ্যানোড (ডিজিট) ক্রমানুসারে সক্রিয় করে এবং সেই ডিজিটের সেগমেন্টগুলির জন্য উপযুক্ত ক্যাথোড পিনগুলি চালিত করে, কম সংখ্যক I/O পিন দিয়ে একাধিক ডিজিট নিয়ন্ত্রণ করা যায়।
6. সোল্ডারিং এবং অ্যাসেম্বলি নির্দেশিকা
ডেটাশীট PCB অ্যাসেম্বলির সময় তাপীয় ক্ষতি রোধ করতে নির্দিষ্ট সোল্ডারিং শর্ত প্রদান করে: "সোল্ডারিং শর্ত: 260°C তাপমাত্রায় 3 সেকেন্ডের জন্য সিটিং প্লেনের 1/16 ইঞ্চি নিচে।" এটি ওয়েভ সোল্ডারিং বোঝায়। আয়রন টিপটি ডিসপ্লের প্লাস্টিক বডির 1.6mm (1/16\") নিচে অবস্থিত হওয়া উচিত, এবং সংস্পর্শের সময় সর্বোচ্চ 260°C তাপমাত্রায় 3 সেকেন্ডের বেশি হওয়া উচিত নয়। এটি প্লাস্টিক হাউজিং গলে যাওয়া বা অত্যধিক তাপে অভ্যন্তরীণ ওয়্যার বন্ড ক্ষতিগ্রস্ত হওয়া রোধ করে। রিফ্লো সোল্ডারিং-এর জন্য, প্রোফাইলটি স্টোরেজ তাপমাত্রা (+105°C) থেকে প্রাপ্ত সর্বোচ্চ তাপমাত্রা রেটিং প্লাস একটি সেফটি মার্জিন অতিক্রম করা উচিত নয়, যদিও একটি নির্দিষ্ট রিফ্লো প্রোফাইল প্রদান করা হয়নি। উপাদানগুলিকে তাদের আসল ময়েশ্চার-ব্যারিয়ার ব্যাগে নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে সংরক্ষণ করা উচিত যাতে আর্দ্রতা শোষণ রোধ করা যায়, যা রিফ্লোর সময় "পপকর্নিং" ঘটাতে পারে।
৭. অ্যাপ্লিকেশন পরামর্শ
৭.১ সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট
সর্বাধিক সাধারণ ড্রাইভ পদ্ধতি হল মাল্টিপ্লেক্সিং। একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার ডিজিট সিলেক্টর হিসাবে দুটি I/O পিন (ট্রানজিস্টরের মাধ্যমে কমন অ্যানোডের জন্য কারেন্ট সিঙ্কিং) এবং সেগমেন্ট ক্যাথোডের জন্য কারেন্ট সিঙ্ক করতে ৮টি I/O পিন (বা একটি শিফট রেজিস্টার) ব্যবহার করবে। প্রতিটি সেগমেন্ট ক্যাথোড বা প্রতিটি কমন অ্যানোডের সাথে সিরিজে একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর প্রয়োজন। রেজিস্টর মান R = (Vcc - Vf\_led) / I\_desired ব্যবহার করে গণনা করা হয়। Vf সাধারণত ২০mA-এ ২.৬V, ৫V সরবরাহে, R = (৫ - ২.৬) / ০.০২ = ১২০ ওহম। মাল্টিপ্লেক্স অপারেশনের জন্য, প্রতি সেগমেন্টের তাৎক্ষণিক কারেন্ট বেশি হতে পারে (যেমন, ২০mA) কিন্তু ডিউটি সাইকেল বিবেচনা করে গড় কারেন্ট অবিচ্ছিন্ন রেটিং-এর মধ্যে থাকতে হবে।
7.2 ডিজাইন বিবেচ্য বিষয়
- কারেন্ট সীমাবদ্ধকরণ: সর্বদা সিরিজ রেজিস্টর বা কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট ড্রাইভার ব্যবহার করুন। কখনোই একটি LED সরাসরি ভোল্টেজ উৎসের সাথে সংযুক্ত করবেন না।
- মাল্টিপ্লেক্সিং ফ্রিকোয়েন্সি: Use a refresh rate high enough to avoid visible flicker (typically >60 Hz per digit). The persistence of vision integrates the light.
- ভিউইং অ্যাঙ্গেল: প্রদর্শনীটি এমনভাবে স্থাপন করুন যাতে প্রাথমিক দৃশ্যমান দিকটি সর্বোত্তম কনট্রাস্টের জন্য নির্দিষ্ট প্রশস্ত দৃশ্যমান কোণের মধ্যে থাকে।
- ESD সুরক্ষা: যদিও স্পষ্টভাবে বলা নেই, LED গুলি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জের প্রতি সংবেদনশীল। সংযোজনকালে ESD সতর্কতা সহকারে পরিচালনা করুন।
- তাপ অপসারণ: উচ্চ-উজ্জ্বলতা বা উচ্চ-পরিবেষ্টিত-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনে, নিশ্চিত করুন যে পিসিবি লেআউট এলইডি প্যাকেজ থেকে কিছু তাপ অপসারণের অনুমতি দেয়, বিশেষ করে যদি সর্বাধিক অবিচ্ছিন্ন কারেন্টের কাছাকাছি চালনা করা হয়।
8. প্রযুক্তিগত তুলনা এবং পার্থক্যকরণ
পুরানো লাল GaAsP (গ্যালিয়াম আর্সেনাইড ফসফাইড) এলইডি ডিসপ্লেগুলির তুলনায়, LTD-2601JS-এ ব্যবহৃত AlInGaP প্রযুক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর লুমিনাস দক্ষতা প্রদান করে, যার ফলে একই কারেন্টে উজ্জ্বল ডিসপ্লে, বা কম শক্তিতে সমতুল্য উজ্জ্বলতা পাওয়া যায়। হলুদ রঙ (587-588 nm) মানুষের ফটোপিক (দিবালোক) দৃষ্টির উচ্চ সংবেদনশীলতার অঞ্চলে অবস্থিত, যা একে অনুরূপ বিকিরণ শক্তি সম্পন্ন লাল বা সবুজ এলইডিগুলির তুলনায় বিষয়গতভাবে উজ্জ্বলতর করে তোলে। সমসাময়িক সাইড-গ্লো বা ডট-ম্যাট্রিক্স ডিসপ্লেগুলির তুলনায়, সেভেন-সেগমেন্ট বিন্যাসটি চালনা এবং ডিকোড করা সহজতর, যা খাঁটি সংখ্যাসূচক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কম সিস্টেম খরচ প্রদান করে। এর থ্রু-হোল প্যাকেজ পৃষ্ঠ-মাউন্ট বিকল্পগুলির তুলনায় শক্তিশালী যান্ত্রিক সংযুক্তি প্রদান করে, যা কম্পনের সম্মুখীন হতে পারে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উপকারী।
9. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (প্রযুক্তিগত প্যারামিটারের ভিত্তিতে)
- প্রশ্ন: আমি কি এই ডিসপ্লেটি একটি 3.3V মাইক্রোকন্ট্রোলার দিয়ে ড্রাইভ করতে পারি? উত্তর: হ্যাঁ। সাধারণ Vf হল 2.6V, তাই 3.3V সরবরাহে কারেন্ট-সীমাবদ্ধ রোধকের জন্য 0.7V হেডরুম রয়েছে। রোধকের মান কম হবে: R = (3.3 - 2.6) / I\_desired। নিশ্চিত করুন যে কাঙ্ক্ষিত কারেন্ট মাইক্রোকন্ট্রোলারের পিন কারেন্ট সোর্সিং/সিঙ্কিং ক্ষমতার মধ্যে অর্জনযোগ্য।
- প্রশ্ন: ক্রমাগত কারেন্টের জন্য ডিরেটিং ফ্যাক্টরের উদ্দেশ্য কী? উত্তর: ডিরেটিং ফ্যাক্টর (0.28 mA/°C) উচ্চতর পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রায় তাপ অপসারণ ক্ষমতা হ্রাসের জন্য হিসাব করে। 85°C পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রায়, সর্বাধিক অনুমোদিত ক্রমাগত কারেন্ট হল 25mA - [0.28mA/°C * (85°C-25°C)] = 25mA - 16.8mA = 8.2mA। এই ডিরেটেড কারেন্টের উপরে পরিচালনা করলে সর্বাধিক জাংশন তাপমাত্রা অতিক্রম করার ঝুঁকি থাকে।
- প্রশ্ন: ডেটাশিটে একটি "Right Hand Decimal" এর উল্লেখ আছে। এর অর্থ কী? A: এটি দশমিক বিন্দু অংশের অবস্থান নির্দেশ করে। একটি "ডান হাতের দশমিক" মানে দশমিক বিন্দুটি অঙ্কের ডানদিকে অবস্থিত, যা ভগ্নাংশ সংখ্যা প্রদর্শনের জন্য প্রমিত রীতি (যেমন, "12.3")।
- Q: একটি হিট সিঙ্ক প্রয়োজন কি? A: মাঝারি পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রায় প্রতি সেগমেন্টে 20mA বা তার নিচে সাধারণ অপারেশনের জন্য, একটি আলাদা হিট সিঙ্কের প্রয়োজন হয় না। PCB নিজেই তাপ বিস্তারক হিসেবে কাজ করে। তবে, পরম সর্বোচ্চ রেটিংয়ে বা উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে ক্রমাগত অপারেশনের জন্য, তাপীয় ব্যবস্থাপনা বিবেচনা করা উচিত।
10. Practical Design and Usage Case
কেস: একটি সাধারণ ডিজিটাল ভোল্টমিটার রিডআউট ডিজাইন করা। A designer needs a two-digit display to show voltages from 0.0 to 9.9V for a benchtop power supply. The LTD-2601JS is selected for its readability and simple interface. The microcontroller's ADC reads the voltage, converts it to a decimal number, and looks up the 7-segment codes for the tens digit, units digit, and decimal point. Two NPN transistors are used to switch the common anode pins (Digits 1 & 2) to ground. Eight microcontroller I/O pins, each with a 120-ohm series resistor, are connected to the segment cathodes (A-G and DP). The firmware multiplexes the digits at 100 Hz. The gray face/white segment provides excellent contrast against the black panel of the power supply. The high brightness ensures it is visible in a well-lit lab. The lead-free compliance meets the company's environmental standards for new products.
11. অপারেটিং প্রিন্সিপল ইন্ট্রোডাকশন
মৌলিক নীতি হল একটি সেমিকন্ডাক্টর P-N জাংশনে ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স। AlInGaP উপাদানটি একটি ডাইরেক্ট ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর। যখন জাংশনের বিল্ট-ইন পটেনশিয়ালের (মোটামুটি Vf-এর সমান) চেয়ে বেশি একটি ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন N-অঞ্চল থেকে ইলেকট্রনগুলি জাংশন পেরিয়ে P-অঞ্চলে ইনজেক্ট হয় এবং P-অঞ্চল থেকে হোলগুলি N-অঞ্চলে চলে যায়। এই ইনজেক্টেড মাইনরিটি ক্যারিয়ারগুলি (P-সাইডে ইলেকট্রন, N-সাইডে হোল) মেজরিটি ক্যারিয়ারগুলির সাথে পুনর্মিলিত হয়। AlInGaP-এর মতো একটি ডাইরেক্ট ব্যান্ডগ্যাপ উপাদানে, এই পুনর্মিলনের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ রেডিয়েটিভ, যার অর্থ তারা ফোটন (আলো) আকারে শক্তি মুক্ত করে। ফোটনের নির্দিষ্ট শক্তি, এবং এইভাবে এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (রঙ), সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা অ্যালুমিনিয়াম, ইন্ডিয়াম, গ্যালিয়াম এবং ফসফরাসের সুনির্দিষ্ট অনুপাত দ্বারা ডিজাইন করা হয়। অস্বচ্ছ GaAs সাবস্ট্রেট উপরের দিকে আলো প্রতিফলিত করতে সাহায্য করে, সামনের দিকের উজ্জ্বল তীব্রতা বাড়ায়। প্রতিটি সেগমেন্ট একটি পৃথক LED চিপ, এবং জ্বলন্ত সেগমেন্টগুলির সমন্বয় কাঙ্ক্ষিত সংখ্যা বা অক্ষর গঠন করে।
12. Technology Trends and Developments
যদিও LTD-2601JS-এর মতো থ্রু-হোল সেভেন-সেগমেন্ট ডিসপ্লেগুলি প্রোটোটাইপিং, শিক্ষামূলক কিট এবং শক্তিশালী যান্ত্রিক মাউন্টিং প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রাসঙ্গিক রয়েছে, তবে বৃহত্তর শিল্প প্রবণতা সিদ্ধান্তমূলকভাবে সারফেস-মাউন্ট ডিভাইস (এসএমডি) প্যাকেজের দিকে অগ্রসর হচ্ছে। এসএমডি এলইডিগুলি ছোট ফুটপ্রিন্ট, কম প্রোফাইল, স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস অ্যাসেম্বলির জন্য উপযুক্ততা এবং প্রায়শই পিসিবিতে সরাসরি সংযুক্তির মাধ্যমে উন্নত তাপীয় কর্মক্ষমতা প্রদান করে। ডিসপ্লেগুলির জন্য, ইন্টিগ্রেটেড ড্রাইভার আইসিগুলি আরও সাধারণ হয়ে উঠছে, যা এলইডি অ্যারের সাথে স্ক্যানিং লজিক এবং কখনও কখনও সিরিয়াল কমিউনিকেশন ইন্টারফেস (যেমন I2C বা SPI) একত্রিত করে, মাইক্রোকন্ট্রোলার I/O এবং সফ্টওয়্যার ওভারহেড ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। উপকরণের ক্ষেত্রে, AlInGaP লাল, কমলা এবং হলুদের জন্য চমৎকার হলেও, এর বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপ টিউনেবিলিটির কারণে InGaN (ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম নাইট্রাইড) নীল, সবুজ এবং সাদা এলইডি বাজার দখল করে আছে। ভবিষ্যতের ডিসপ্লেগুলির জন্য, মাইক্রো-এলইডি এবং মিনি-এলইডি প্রযুক্তি আরও উচ্চ ঘনত্ব, উজ্জ্বলতা এবং দক্ষতার প্রতিশ্রুতি দেয়, যদিও এগুলি বর্তমানে সাধারণ সেগমেন্ট ডিসপ্লের পরিবর্তে উচ্চ-রেজোলিউশনের ভিডিও স্ক্রিনের লক্ষ্যে রয়েছে। তবে, সেভেন-সেগমেন্ট ফরম্যাটের স্থায়ী নীতি নিকট ভবিষ্যতে খরচ-সংবেদনশীল, পাঠযোগ্যতা-সমালোচনামূলক সংখ্যাসূচক অ্যাপ্লিকেশনে এর উপযোগিতা নিশ্চিত করে।
এলইডি স্পেসিফিকেশন পরিভাষা
এলইডি প্রযুক্তিগত পরিভাষার সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা
ফটোইলেকট্রিক কর্মক্ষমতা
| শব্দ | ইউনিট/প্রতিনিধিত্ব | সরল ব্যাখ্যা | কেন গুরুত্বপূর্ণ |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | প্রতি ওয়াট বিদ্যুতের জন্য আলোর আউটপুট, যত বেশি হবে শক্তি তত বেশি দক্ষ। | সরাসরি শক্তি দক্ষতা গ্রেড এবং বিদ্যুতের খরচ নির্ধারণ করে। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | উৎস থেকে নির্গত মোট আলো, যা সাধারণত "উজ্জ্বলতা" নামে পরিচিত। | আলোটি যথেষ্ট উজ্জ্বল কিনা তা নির্ধারণ করে। |
| দর্শন কোণ | ° (ডিগ্রি), উদাহরণস্বরূপ, 120° | যে কোণে আলোর তীব্রতা অর্ধেক কমে যায়, তা বিমের প্রস্থ নির্ধারণ করে। | আলোকিত পরিসর এবং সমরূপতাকে প্রভাবিত করে। |
| CCT (Color Temperature) | K (কেলভিন), উদাহরণস্বরূপ, 2700K/6500K | আলোর উষ্ণতা/শীতলতা, কম মান হলুদাভ/উষ্ণ, বেশি মান সাদাটে/শীতল। | আলোকসজ্জার পরিবেশ এবং উপযুক্ত পরিস্থিতি নির্ধারণ করে। |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | বস্তুর রং সঠিকভাবে উপস্থাপনের ক্ষমতা, Ra≥৮০ ভালো। | রঙের সত্যতা প্রভাবিত করে, মল, যাদুঘরের মতো উচ্চ চাহিদাসম্পন্ন স্থানে ব্যবহৃত। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | একই ব্যাচের LED জুড়ে অভিন্ন রঙ নিশ্চিত করে। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), উদাহরণস্বরূপ, 620nm (লাল) | রঙিন LED-এর রঙের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য। | লাল, হলুদ, সবুজ একরঙা LED-এর রঙের আভা নির্ধারণ করে। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | তরঙ্গদৈর্ঘ্য জুড়ে তীব্রতা বণ্টন দেখায়। | রঙের রেন্ডারিং এবং গুণমানকে প্রভাবিত করে। |
Electrical Parameters
| শব্দ | প্রতীক | সরল ব্যাখ্যা | নকশা বিবেচ্য বিষয় |
|---|---|---|---|
| ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ | Vf | LED চালু করার জন্য সর্বনিম্ন ভোল্টেজ, যেমন "শুরু করার থ্রেশহোল্ড"। | ড্রাইভার ভোল্টেজ অবশ্যই ≥Vf হতে হবে, সিরিজ LED-এর জন্য ভোল্টেজ যোগ হয়। |
| Forward Current | যদি | সাধারণ LED অপারেশনের জন্য কারেন্ট মান। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| সর্বোচ্চ পালস কারেন্ট | Ifp | সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য সহনীয় সর্বোচ্চ কারেন্ট, ডিমিং বা ফ্ল্যাশিংয়ের জন্য ব্যবহৃত। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ যা LED সহ্য করতে পারে, এর বেশি হলে ব্রেকডাউন হতে পারে। | সার্কিটকে বিপরীত সংযোগ বা ভোল্টেজ স্পাইক প্রতিরোধ করতে হবে। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | চিপ থেকে সোল্ডারে তাপ স্থানান্তরের প্রতিরোধ, যত কম হবে তত ভালো। | উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধের জন্য শক্তিশালী তাপ অপসারণ প্রয়োজন। |
| ESD প্রতিরোধ ক্ষমতা | V (HBM), e.g., 1000V | স্থির বিদ্যুৎ স্রাব সহ্য করার ক্ষমতা, উচ্চতর মান কম ঝুঁকিপূর্ণ বোঝায়। | উৎপাদনে স্থিরতা বিরোধী ব্যবস্থা প্রয়োজন, বিশেষত সংবেদনশীল LED-এর জন্য। |
Thermal Management & Reliability
| শব্দ | মূল মেট্রিক | সরল ব্যাখ্যা | প্রভাব |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED চিপের অভ্যন্তরে প্রকৃত কার্যকরী তাপমাত্রা। | প্রতি ১০°C তাপমাত্রা হ্রাস আয়ুষ্কাল দ্বিগুণ করতে পারে; অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রা আলোর ক্ষয় এবং রঙের পরিবর্তন ঘটায়। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | প্রাথমিক উজ্জ্বলতার 70% বা 80% এ নামার জন্য প্রয়োজনীয় সময়। | সরাসরি LED "সার্ভিস লাইফ" নির্ধারণ করে। |
| লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ | % (উদাহরণস্বরূপ, 70%) | সময়ের পরে সংরক্ষিত উজ্জ্বলতার শতাংশ। | দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে উজ্জ্বলতা ধরে রাখা নির্দেশ করে। |
| Color Shift | Δu′v′ বা ম্যাকঅ্যাডাম উপবৃত্ত | ব্যবহারের সময় রঙের পরিবর্তনের মাত্রা। | আলোক দৃশ্যে রঙের সামঞ্জস্যকে প্রভাবিত করে। |
| Thermal Aging | Material degradation | দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রার কারণে অবনতি। | উজ্জ্বলতা হ্রাস, রঙের পরিবর্তন বা ওপেন-সার্কিট ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। |
Packaging & Materials
| শব্দ | সাধারণ প্রকার | সরল ব্যাখ্যা | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| প্যাকেজের ধরন | EMC, PPA, Ceramic | হাউজিং উপাদান যা চিপকে রক্ষা করে এবং অপটিক্যাল/থার্মাল ইন্টারফেস প্রদান করে। | EMC: ভাল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম খরচ; সিরামিক: ভাল তাপ অপসারণ, দীর্ঘ জীবনকাল। |
| চিপ স্ট্রাকচার | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| ফসফর আবরণ | YAG, সিলিকেট, নাইট্রাইড | নীল চিপ কভার করে, কিছুকে হলুদ/লালে রূপান্তরিত করে, সাদাতে মিশ্রিত করে। | বিভিন্ন ফসফর কার্যকারিতা, CCT, এবং CRI কে প্রভাবিত করে। |
| Lens/Optics | ফ্ল্যাট, মাইক্রোলেন্স, টিআইআর | পৃষ্ঠের আলোক কাঠামো যা আলোর বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করে। | দর্শন কোণ এবং আলোর বণ্টন বক্ররেখা নির্ধারণ করে। |
Quality Control & Binning
| শব্দ | Binning Content | সরল ব্যাখ্যা | উদ্দেশ্য |
|---|---|---|---|
| লুমিনাস ফ্লাক্স বিন | কোড, উদাহরণস্বরূপ, 2G, 2H | উজ্জ্বলতা অনুসারে গোষ্ঠীবদ্ধ, প্রতিটি গোষ্ঠীর সর্বনিম্ন/সর্বোচ্চ লুমেন মান রয়েছে। | একই ব্যাচে অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করে। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ রেঞ্জ অনুযায়ী গ্রুপ করা হয়েছে। | ড্রাইভার ম্যাচিং সহজতর করে, সিস্টেম দক্ষতা উন্নত করে। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | রঙের স্থানাঙ্ক অনুযায়ী গোষ্ঠীবদ্ধ, যাতে পরিসীমা সংকীর্ণ থাকে। | রঙের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে, ফিক্সচারের মধ্যে অসম রঙ এড়ায়। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K ইত্যাদি। | CCT অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ, প্রতিটির নিজস্ব সংশ্লিষ্ট স্থানাঙ্ক পরিসীমা রয়েছে। | বিভিন্ন দৃশ্যের CCT প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। |
Testing & Certification
| শব্দ | Standard/Test | সরল ব্যাখ্যা | তাৎপর্য |
|---|---|---|---|
| LM-80 | লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষা | স্থির তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী আলোকসজ্জা, উজ্জ্বলতা ক্ষয় রেকর্ডিং। | LED এর জীবনকাল অনুমান করতে ব্যবহৃত (TM-21 সহ)। |
| TM-21 | জীবন অনুমান মান | LM-80 তথ্যের ভিত্তিতে প্রকৃত অবস্থার অধীনে জীবন অনুমান করে। | বৈজ্ঞানিক জীবনকাল পূর্বাভাস প্রদান করে। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক, তাপীয় পরীক্ষা পদ্ধতি কভার করে। | শিল্প-স্বীকৃত পরীক্ষার ভিত্তি। |
| RoHS / REACH | পরিবেশগত প্রত্যয়ন | ক্ষতিকর পদার্থ (সীসা, পারদ) নেই তা নিশ্চিত করে। | আন্তর্জাতিকভাবে বাজার প্রবেশের প্রয়োজনীয়তা। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |