विषय-सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 प्रमुख विशेषताएँ और लाभ
- 1.2 भौतिक विवरण
- 2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics (Ta=25°C)
- 3. Binning System Explanation
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. मैकेनिकल और पैकेज सूचना
- 5.1 Package Dimensions and Drawing
- 5.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
- 7. Application Suggestions
- 7.1 Typical Application Scenarios
- 7.2 डिज़ाइन विचार और ड्राइवर सर्किट
- 8. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 10. Design and Usage Case Study
- 11. Technical Principle Introduction
- 12. Technology Trends and Context
1. उत्पाद अवलोकन
LTC-2621JG एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन वाला ट्रिपल-डिजिट न्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट और चमकीले संख्यात्मक रीडआउट्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य सॉलिड-स्टेट LED प्रौद्योगिकी का उपयोग करके संख्यात्मक डेटा के तीन अंकों को दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। इसमें प्रयुक्त मूल प्रौद्योगिकी GaAs सब्सट्रेट पर उगाई गई AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) एपिटैक्सियल परतें हैं, जिसे विशेष रूप से उच्च-दक्षता वाला हरा प्रकाश उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए अभियांत्रिक किया गया है। इस सामग्री प्रणाली को मानक GaP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में इसकी श्रेष्ठ दीप्त दक्षता और रंग शुद्धता के लिए चुना गया है, जिसके परिणामस्वरूप कम ड्राइव धाराओं पर भी उत्कृष्ट चमक और वर्ण उपस्थिति प्राप्त होती है। यह उपकरण एक कॉमन एनोड, मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले के रूप में वर्गीकृत है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक अंक के सभी एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं, जो समय-विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर I/O पिनों की कम संख्या के साथ कई अंकों के कुशल नियंत्रण की अनुमति देता है।
1.1 प्रमुख विशेषताएँ और लाभ
यह डिस्प्ले कई विशिष्ट लाभ प्रदान करता है जो इसे औद्योगिक, उपभोक्ता और इंस्ट्रूमेंटेशन अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
- Optical Performance: इसमें 0.28 इंच (7.0 मिमी) की डिजिटल ऊंचाई है, जिसमें निरंतर और समान सेगमेंट हैं, जो एक साफ और पेशेवर रूप के लिए अंतराल को समाप्त करते हैं। उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट का संयोजन विभिन्न परिवेश प्रकाश स्थितियों में उत्कृष्ट पठनीयता सुनिश्चित करता है। एक विस्तृत व्यूइंग एंगल डिस्प्ले को ऑफ-एक्सिस स्थितियों से भी स्पष्ट रूप से पढ़ने की अनुमति देता है।
- विद्युत दक्षता: डिवाइस की बिजली आवश्यकताएं कम हैं, जो ऊर्जा-कुशल सिस्टम डिजाइन में योगदान देती हैं। AlInGaP प्रौद्योगिकी के उपयोग से अपेक्षाकृत कम फॉरवर्ड करंट के साथ उच्च ल्यूमिनस इंटेंसिटी प्रदान की जाती है।
- विश्वसनीयता और स्थिरता: एक ठोस-अवस्था उपकरण के रूप में, यह बिना किसी चलने वाले भागों और झटके व कंपन के प्रतिरोध के साथ उच्च विश्वसनीयता प्रदान करता है। इकाइयों को ज्योति तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है, जो विभिन्न प्रदर्शनों के बीच सुसंगत चमक स्तर सुनिश्चित करता है, जो बहु-इकाई उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है।
- पर्यावरण अनुपालन: पैकेज लीड-मुक्त है, जो RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देशों का अनुपालन करता है, जिससे यह सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले बाजारों में बेचे जाने वाले उत्पादों में उपयोग के लिए उपयुक्त है।
1.2 भौतिक विवरण
डिस्प्ले में एक ग्रे फेसप्लेट है, जो परिवेशी प्रकाश को अवशोषित करने और कंट्रास्ट में सुधार करने में मदद करता है। सेगमेंट स्वयं शक्ति प्राप्त होने पर सफेद रंग का प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो ग्रे फेस के माध्यम से चमककर दृश्यमान अक्षर बनाता है। इष्टतम पठनीयता के लिए इस संयोजन को चुना गया है। यह उपकरण एक तीन-अंकीय डिस्प्ले है, जिसका अर्थ है कि यह 000 से 999 तक की संख्याएँ दिखा सकता है।
2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन के लिए इन सीमाओं और विशेषताओं को समझना आवश्यक है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे परे संचालन की गारंटी नहीं है और इससे बचना चाहिए।
- Power Dissipation per Segment: 70 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे एकल LED सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय किया जा सकता है। इसे पार करने से अत्यधिक गर्मी और जीवनकाल में कमी या विफलता हो सकती है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 60 mA (at 1 kHz, 25% duty cycle). यह पल्स्ड परिस्थितियों में एक सेगमेंट द्वारा संभाले जा सकने वाला अधिकतम तात्कालिक करंट है। निरंतर DC संचालन के लिए, निरंतर फॉरवर्ड करंट रेटिंग सीमित कारक है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. परिवेश के तापमान (Ta) के 25°C से अधिक बढ़ने पर इस धारा को 0.28 mA/°C की रैखिक दर से कम करना होगा। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम अनुमत सतत धारा होगी: 25 mA - [0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)] = 25 mA - 16.8 mA = 8.2 mA.
- Reverse Voltage per Segment: 5 V. इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से ब्रेकडाउन हो सकता है और LED जंक्शन को क्षति पहुँच सकती है।
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C. डिवाइस इस विस्तृत तापमान सीमा के भीतर कार्य करने और संग्रहित रहने के लिए रेटेड है, जो इसे कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।
- सोल्डरिंग स्थिति: 260°C पर 3 सेकंड, जहां आयरन टिप कंपोनेंट के सीटिंग प्लेन से कम से कम 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे हो। असेंबली के दौरान थर्मल क्षति को रोकने के लिए यह एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल दिशानिर्देश है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics (Ta=25°C)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं। डिजाइनरों को सर्किट गणना के लिए इन मूल्यों का उपयोग करना चाहिए।
- औसत दीप्त तीव्रता (IV): 320 μcd (न्यूनतम), 692 μcd (सामान्य) IF = 1 mA पर। यह प्रकाश उत्पादन का एक माप है। विस्तृत सीमा इंगित करती है कि एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग किया जाता है; सभी इकाइयों में पर्याप्त चमक सुनिश्चित करने के लिए डिजाइनरों को न्यूनतम मूल्य को ध्यान में रखना चाहिए।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp): 571 nm (Typ) at IF = 20 mA. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करती है, जो स्पेक्ट्रम के हरे क्षेत्र में होती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 15 nm (Typ). यह वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है; एक संकीर्ण चौड़ाई का अर्थ है अधिक शुद्ध, संतृप्त हरा रंग।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 572 nm (Typ). यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख द्वारा अनुभव किया जाता है, और यह इस हरे LED के शिखर तरंगदैर्ध्य से निकटता से मेल खाता है।
- प्रति खंड अग्र वोल्टेज (VF): 2.05 V (Min), 2.6 V (Typ) at IF = 20 mA. यह LED के संचालन के दौरान इसके पार वोल्टेज ड्रॉप है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान की गणना अधिकतम V का उपयोग करके की जानी चाहिए।F न्यूनतम आवश्यक करंट की गारंटी देने के लिए।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR): 100 μA (अधिकतम) V परR = 5 V. यह वह छोटी लीकेज करंट है जो LED के अधिकतम रेटिंग के भीतर रिवर्स-बायस्ड होने पर प्रवाहित होती है।
- Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 (Max). यह निर्दिष्ट करता है कि "समान प्रकाश क्षेत्र" (आमतौर पर एक अंक के भीतर या अंकों के बीच) के भीतर किन्हीं दो खंडों की चमक में अंतर दो के कारक से अधिक नहीं होगा। यह दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करता है।
3. Binning System Explanation
डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि उपकरण "चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। यह उत्पादन के बाद की बिनिंग प्रक्रिया को संदर्भित करता है।
- चमकदार तीव्रता बिनिंग: निर्माण के बाद, एलईडी का मानक परीक्षण धारा (इस मामले में 1 एमए) पर उनके मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर परीक्षण और वर्गीकरण (बिनिंग) किया जाता है। LTC-2621JG की निर्दिष्ट न्यूनतम तीव्रता 320 μcd और सामान्य तीव्रता 692 μcd है। इकाइयों को तीव्रता की सघन सीमाओं (जैसे, 320-400 μcd, 400-500 μcd, आदि) वाले बिन में समूहीकृत किया जाता है। इससे ग्राहक किसी उत्पाद में कई डिस्प्ले पर समान चमक के लिए एक बिन का चयन कर सकते हैं। डेटाशीट समग्र सीमा प्रदान करती है; ऑर्डरिंग के लिए विशिष्ट बिन कोड आमतौर पर निर्माता से उपलब्ध होते हैं।
- Forward Voltage: जबकि स्पष्ट रूप से बिन किया हुआ नहीं बताया गया है, प्रदान की गई सीमा (2.05V से 2.6V) प्राकृतिक भिन्नता को दर्शाती है। उन डिज़ाइनों के लिए जहां बिजली की खपत या ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन महत्वपूर्ण है, वोल्टेज बिन के लिए निर्माता से परामर्श करना आवश्यक हो सकता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का संदर्भ देती है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में प्रदान नहीं किए गए हैं, हम उनकी मानक सामग्री और महत्व का अनुमान लगा सकते हैं।
- रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (IV / IF कर्व): यह ग्राफ दिखाएगा कि कैसे ड्राइव करंट के साथ प्रकाश उत्पादन बढ़ता है। यह आमतौर पर गैर-रैखिक होता है, जहां बहुत अधिक करंट पर दक्षता (प्रति mA प्रकाश उत्पादन) अक्सर घट जाती है। यह वक्र डिजाइनरों को एक ऑपरेटिंग करंट चुनने में मदद करता है जो चमक और दक्षता के बीच संतुलन बनाता है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (VF / IF कर्व): यह LED डायोड की घातीय I-V विशेषता दर्शाता है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर: यह वक्र दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। उच्च परिवेशी तापमान या उच्च ड्राइव धाराओं पर काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसके लिए डी-रेटिंग या हीट सिंकिंग की आवश्यकता हो सकती है।
- स्पेक्ट्रल वितरण: एक ग्राफ जो तरंगदैर्ध्य के पार सापेक्ष प्रकाशीय शक्ति दर्शाता है, जो 571-572 nm के आसपास केंद्रित है और लगभग 15 nm की अर्ध-चौड़ाई के साथ, हरे रंग के उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
5. मैकेनिकल और पैकेज सूचना
5.1 Package Dimensions and Drawing
यह उपकरण एक मानक ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) प्रारूप का उपयोग करता है जो थ्रू-होल PCB माउंटिंग के लिए उपयुक्त है। मुख्य आयामी नोट्स हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, और सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी (लगभग ±0.01 इंच) है, जब तक कि किसी विशिष्ट फीचर का अलग कॉलआउट न हो। डिजाइनरों को सटीक PCB फुटप्रिंट बनाने और एन्क्लोजर के भीतर उचित फिट सुनिश्चित करने के लिए सटीक होल स्पेसिंग, पिन व्यास, बॉडी चौड़ाई, ऊंचाई और डिजिट स्पेसिंग के लिए विस्तृत यांत्रिक चित्र (प्रदान किए गए पाठ में पूरी तरह से विस्तृत नहीं) का संदर्भ लेना चाहिए।
5.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट
डिस्प्ले में 16 पिन स्थितियाँ हैं, हालाँकि सभी में भौतिक पिन नहीं लगे हैं (पिन 10, 11, और 14 को "NO PIN" सूचीबद्ध किया गया है)। पिन 9 "NO CONNECTION" है। आंतरिक सर्किट आरेख एक मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन दिखाता है।
- Common Anodes: पिन 2, 5, 8, और 13 सामान्य एनोड पिन हैं। पिन 2 डिजिट 1 को नियंत्रित करता है, पिन 5 डिजिट 2 को नियंत्रित करता है, और पिन 8 डिजिट 3 को नियंत्रित करता है। पिन 13 तीन कोलन इंडिकेटर एलईडी (L1, L2, L3) के लिए एक सामान्य एनोड है।
- सेगमेंट कैथोड: अन्य पिन विशिष्ट सेगमेंट (A, B, C, D, E, F, G, DP) और इंडिकेटर्स के लिए कैथोड हैं। उदाहरण के लिए, डिजिट 1 पर सेगमेंट 'A' को जलाने के लिए, सर्किट को सेगमेंट A के कैथोड (पिन 15) को ग्राउंड से जोड़ना होगा, जबकि डिजिट 1 के एनोड (पिन 2) पर एक पॉजिटिव वोल्टेज लगाना होगा।
- दायाँ हाथ दशमलव बिंदु: विवरण में "Rt.Hand Decimal" नोट किया गया है, और पिन 3 D.P. (दशमलव बिंदु) के लिए कैथोड है, जो दर्शाता है कि दशमलव बिंदु तीन अंकों के दाईं ओर स्थित है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
निर्दिष्ट सोल्डरिंग स्थितियों का पालन दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।
- Hand Soldering: यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो दिशानिर्देश यह है कि प्रति पिन अधिकतम 3 सेकंड के लिए 260°C पर सोल्डरिंग आयरन लगाया जाए। डिस्प्ले बॉडी के सीटिंग प्लेन से कम से कम 1.6 मिमी नीचे आयरन टिप को रखा जाना चाहिए ताकि अत्यधिक गर्मी पिनों के ऊपर जाकर आंतरिक एपॉक्सी या वायर बॉन्ड को नुकसान न पहुंचाए।
- वेव या रिफ्लो सोल्डरिंग: स्वचालित प्रक्रियाओं के लिए, 260°C पर चरम पर पहुँचने वाला एक मानक लीड-फ्री तापमान प्रोफ़ाइल उपयुक्त है। डिवाइस का भंडारण और संचालन तापमान सीमा (-35°C से +85°C) इंगित करती है कि यह विशिष्ट एसएमटी रिफ्लो थर्मल चक्रों को सहन कर सकता है, हालाँकि थ्रू-होल पैकेज यह सुझाव देता है कि वेव सोल्डरिंग प्राथमिक इच्छित विधि है।
- भंडारण स्थितियाँ: उपकरणों को लीड्स के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए, भंडारण तापमान सीमा (-35°C से +85°C) के भीतर और कम आर्द्रता वाले वातावरण में, उनकी मूल नमी-रोधी थैलियों में संग्रहित किया जाना चाहिए।
7. Application Suggestions
7.1 Typical Application Scenarios
LTC-2621JG किसी भी एम्बेडेड सिस्टम के लिए आदर्श है जिसे स्पष्ट, विश्वसनीय और कम बिजली वाली संख्यात्मक डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।
- Test and Measurement Equipment: Multimeters, frequency counters, power supplies, sensor readouts.
- औद्योगिक नियंत्रण: मशीनरी पर तापमान, दबाव, RPM, गणना प्रदर्शन के लिए पैनल मीटर।
- उपभोक्ता उपकरण: माइक्रोवेव ओवन, डिजिटल घड़ियाँ, ऑडियो उपकरण ट्यूनर, बाथरूम स्केल।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट: सहायक प्रणालियों के लिए गेज और डिस्प्ले (वोल्टेज, तापमान)।
7.2 डिज़ाइन विचार और ड्राइवर सर्किट
इस डिस्प्ले के साथ डिज़ाइन करने के लिए ड्राइविंग पद्धति पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है।
- मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइवर: A microcontroller must sequentially activate each digit's common anode (Pins 2, 5, 8) at a high refresh rate (typically >100 Hz) while outputting the corresponding segment cathode pattern for that digit. This persistence of vision creates the illusion of all digits being lit simultaneously. The colon anode (Pin 13) can be driven separately or included in the multiplexing sequence.
- करंट लिमिटिंग: प्रत्येक सेगमेंट कैथोड लाइन में एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर होना चाहिए। रेसिस्टर मान की गणना R = (V का उपयोग करके की जाती है।supply - VF) / IF. न्यूनतम वांछित I सुनिश्चित करने के लिए डेटाशीट से अधिकतम VF (2.6V) का उपयोग करेंF हमेशा प्राप्त किया जाता है। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति और 10 mA के लक्ष्य I के साथ:F R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω। एक मानक 220 Ω या 270 Ω रोकनेवाला उपयुक्त होगा।
- शक्ति अपव्यय: प्रति-सेगमेंट शक्ति (V सुनिश्चित करें।F * IF) 70 mW से अधिक नहीं है, और उच्च परिवेशी तापमान पर निरंतर धारा को खंड 2.1 में वर्णित अनुसार कम करें।
- देखने का कोण: चौड़ा देखने का कोण उपयोगकर्ता के सापेक्ष माउंटिंग स्थिति में लचीलापन प्रदान करता है।
8. तकनीकी तुलना और विभेदन
अन्य डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों और पुराने एलईडी प्रकारों की तुलना में, LTC-2621JG विशिष्ट लाभ प्रदान करता है।
- vs. Standard GaP Green LEDs: AlInGaP तकनीक काफी अधिक चमकदार दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान धारा पर अधिक चमकदार डिस्प्ले या कम शक्ति पर समान चमक प्राप्त होती है। रंग भी अधिक जीवंत, शुद्ध हरा होता है।
- vs. LCD Displays: LED उत्सर्जक होते हैं, अर्थात वे अपनी स्वयं की रोशनी उत्पन्न करते हैं, जो बैकलाइट के बिना कम रोशनी या सीधी धूप की स्थितियों में श्रेष्ठ चमक और पठनीयता प्रदान करते हैं। उनकी प्रतिक्रिया समय भी बहुत तेज़ होती है और कार्यशील तापमान सीमा अधिक व्यापक होती है। व्यापार-बंद आमतौर पर कई सेगमेंट प्रदर्शित करते समय अधिक बिजली खपत होती है।
- बनाम बड़े या छोटे अंक प्रदर्शन: 0.28-इंच की ऊंचाई दृश्यता और बोर्ड स्थान खपत के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है, जो छोटे संकेतकों और बड़े पैनल मीटरों के बीच उपयुक्त बैठती है।
- बनाम गैर-बिन किए गए प्रदर्शन: दीप्त तीव्रता का वर्गीकरण उन अनुप्रयोगों के लिए एक प्रमुख अंतरकारक है जिन्हें कई इकाइयों में दृश्य स्थिरता की आवश्यकता होती है, जैसे कि उत्पाद श्रृंखला या कई समान रीडआउट वाले नियंत्रण पैनल में।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: "NO PIN" और "NO CONNECTION" पिनों का उद्देश्य क्या है?
A1: "NO PIN" का अर्थ है कि पैकेज से भौतिक पिन हटा दिया गया है, जिससे पिन पंक्ति में एक अंतर रह जाता है। "NO CONNECTION" (Pin 9) का अर्थ है कि एक भौतिक पिन मौजूद है लेकिन वह डिस्प्ले के अंदर किसी भी चीज़ से विद्युत रूप से जुड़ा नहीं है। इन्हें अक्सर पैकेज फुटप्रिंट को उसी श्रृंखला के अन्य डिस्प्ले के साथ मानकीकृत करने के लिए शामिल किया जाता है जो उन पिनों का उपयोग कर सकते हैं।
Q2: उचित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना कैसे करें?
A2: सूत्र का उपयोग करें R = (Vsupply - VF) / IF. हमेशा प्रयोग करें अधिकतम VF अपनी गणना में डेटाशीट (2.6V) से वांछित न्यूनतम धारा सभी स्थितियों में प्रवाहित होती है यह सुनिश्चित करने के लिए उपयोग करें। अपने परिकलित मान के बराबर या उससे थोड़ा कम एक मानक प्रतिरोधक मान चुनें।
Q3: क्या मैं इस डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्सिंग के बिना एक स्थिर DC धारा से चला सकता हूं?
A3: तकनीकी रूप से हां, लेकिन यह अत्यंत अक्षम है। आपको तीनों डिजिट एनोड को एक साथ जोड़ना होगा और प्रत्येक सेगमेंट कैथोड को लगातार धारा प्रदान करनी होगी। यह मल्टीप्लेक्स्ड डिज़ाइन की तुलना में 3 गुना अधिक धारा (तीन समान डिजिट के लिए) खींचेगा और यदि सभी सेगमेंट चालू हों तो संभवतः अधिकतम निरंतर धारा रेटिंग से अधिक हो जाएगा। मल्टीप्लेक्सिंग इच्छित और इष्टतम विधि है।
Q4: व्यवहार में "ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो 2:1" का क्या अर्थ है?
A4: इसका अर्थ है कि एक परिभाषित "समान प्रकाश क्षेत्र" (संभवतः एक डिस्प्ले के भीतर) में, सबसे मंद सेगमेंट की चमक सबसे चमकीले सेगमेंट की चमक से कम से कम आधी होगी। यह सुनिश्चित करता है कि संख्या "8" (सभी सेगमेंट चालू) एक समान दिखे, न कि कुछ सेगमेंट दूसरों की तुलना में स्पष्ट रूप से मंद दिखें।
10. Design and Usage Case Study
परिदृश्य: एक डिजिटल वोल्टमीटर रीडआउट डिजाइन करना
एक डिजाइनर 0-30V DC वोल्टमीटर बना रहा है। माइक्रोकंट्रोलर का ADC वोल्टेज पढ़ता है, इसे 0.00 और 30.00 के बीच के मान में परिवर्तित करता है, और इसे तीन अंकों और एक दशमलव बिंदु पर प्रदर्शित करने की आवश्यकता है (वोल्ट के दसवें हिस्से को दिखाते हुए, उदाहरण के लिए, "12.3")।
- हार्डवेयर इंटरफेस: डिजाइनर तीन अंक एनोड (पिन 2,5,8) और कोलन/दशमलव एनोड (पिन 13) को नियंत्रित करने के लिए डिजिटल आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए 4 माइक्रोकंट्रोलर पिन का उपयोग करता है। सेगमेंट कैथोड (A-G, DP) को नियंत्रित करने के लिए 8 अन्य पिन डिजिटल आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किए जाते हैं (या एक शिफ्ट रजिस्टर का उपयोग करते हैं)।
- सॉफ्टवेयर रूटीन: फर्मवेयर 500 Hz पर एक टाइमर इंटरप्ट चलाता है। प्रत्येक इंटरप्ट चक्र में:
- सभी एनोड पिन बंद करें।
- डिजिट 1 (सैकड़ा का स्थान) के सेगमेंट पैटर्न को कैथोड पिन पर आउटपुट करें।
- डिजिट 1 (पिन 2) के लिए एनोड पिन चालू करें।
- थोड़ी देरी प्रतीक्षा करें।
- डिजिट 2 (दहाई का स्थान, पिन 5) और डिजिट 3 (इकाई का स्थान, पिन 8) के लिए दोहराएं, जब डिजिट 2 सक्रिय हो तो दशमलव बिंदु कैथोड (पिन 3) को शामिल करते हुए। - Current Calculation: अच्छी चमक और कम बिजली खपत के लिए 5 mA के सेगमेंट करंट को लक्षित करते हुए, 5V आपूर्ति का उपयोग करना: R = (5V - 2.6V) / 0.005A = 480 Ω। 8 सेगमेंट कैथोड लाइनों में से प्रत्येक के साथ श्रृंखला में एक 470 Ω रोकनेवाला लगाया जाता है।
- परिणाम: डिस्प्ले एक दशमलव बिंदु के साथ एक स्थिर, चमकदार, 3-अंकीय वोल्टेज रीडिंग दिखाता है, जो न्यूनतम माइक्रोकंट्रोलर I/O और बिजली की खपत करता है।
11. Technical Principle Introduction
मूल संचालन सिद्धांत एक अर्धचालक PN जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। AlInGaP सामग्री प्रणाली में, जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव (लगभग 2V) से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और P-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक सक्रिय क्षेत्र (AlInGaP एपिटैक्सियल परत की क्वांटम कुओं) में पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश कणों) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड परमाणुओं की विशिष्ट संरचना अर्धचालक की बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। LTC-2621JG के लिए, इस संरचना को लगभग 572 nm तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉन उत्पन्न करने के लिए ट्यून किया गया है, जिसे मानव आँख हरे प्रकाश के रूप में देखती है। ग्रे फेसप्लेट एक कंट्रास्ट-बढ़ाने वाले फिल्टर के रूप में कार्य करता है, जो परिवेशी प्रकाश को अवशोषित करके उत्सर्जित हरे खंडों को चमकदार और तेज दिखने में मदद करता है।
12. Technology Trends and Context
LTC-2621JG जैसे डिस्प्ले ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के एक परिपक्व और अत्यधिक अनुकूलित खंड का प्रतिनिधित्व करते हैं। ऐसे इंडिकेटर-क्लास डिस्प्ले में प्रवृत्ति बढ़ी हुई दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश), उन्नत बिनिंग के माध्यम से बेहतर स्थिरता और पर्यावरणीय नियमों (लेड-फ्री, हैलोजन-फ्री) के अनुपालन की ओर रही है। जबकि OLED जैसी नई तकनीकें लचीलापन और उच्च कंट्रास्ट प्रदान करती हैं, पारंपरिक सेगमेंटेड LED डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों में मजबूत स्थिति बनाए रखते हैं जिनमें उच्च चमक, अत्यधिक विश्वसनीयता, व्यापक तापमान संचालन और प्रति अंक कम लागत की आवश्यकता होती है। पुराने GaP:N से AlInGaP की ओर बढ़ना हरे और पीले LED प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण कदम था। भविष्य के विकास और दक्षता लाभ और एकीकरण पर केंद्रित हो सकते हैं, जैसे कि अंतर्निहित ड्राइवर या सीरियल इंटरफेस (जैसे I2C या SPI) वाले डिस्प्ले, जो मल्टीप्लेक्सिंग के लिए आवश्यक माइक्रोकंट्रोलर ओवरहेड को कम करते हैं। हालाँकि, बुनियादी थ्रू-होल, मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड डिस्प्ले अपनी सरलता, मजबूती और सामान्य-उद्देश्य माइक्रोकंट्रोलर के साथ सीधे इंटरफेस क्षमता के कारण एक मौलिक और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला घटक बना हुआ है।
LED विनिर्देशन शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहां प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गरमाहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे स्वर का संकेत देते हैं। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 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, इसका उपयोग उच्च मांग वाले स्थानों जैसे मॉल, संग्रहालयों में किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), उदाहरण के लिए, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए उपयोग की जाती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे एलईडी सहन कर सकती है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "service life" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारणा को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | 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 | चिप की सुरक्षा करने वाला, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाला आवास पदार्थ। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर ऑप्टिकल संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायक, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| 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 संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर 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 | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल 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 आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |