LTP-3362JD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.3-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP हाइपर रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 0.3-इंच (7.62 मिमी) अंक ऊंचाई, दोहरे-अंक, 17-सेगमेंट अल्फ़ान्यूमेरिक लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) डिस्प्ले के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए स्पष्ट, पठनीय वर्ण प्रदर्शन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें संख्यात्मक और सीमित वर्णमाला सूचना प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। इसकी मूल संरचना उन्नत AS-AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) हाइपर रेड LED चिप्स का उपयोग करती है, जो गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर विकसित की जाती हैं। यह तकनीकी चयन इस डेटाशीट में उल्लिखित विशिष्ट रंग और प्रदर्शन विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। दृश्य डिज़ाइन में सफेद सेगमेंट वाला काला फेस है, एक ऐसा संयोजन जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में उच्च कंट्रास्ट और उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति के लिए अनुकूलित है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित अनुप्रयोग

यह डिस्प्ले कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है जो इसे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। बैटरी-चालित या ऊर्जा-सचेत उपकरणों के लिए इसकी कम बिजली आवश्यकता एक महत्वपूर्ण लाभ है। उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट अनुपात मंद और तेज रोशनी वाले दोनों वातावरणों में पठनीयता सुनिश्चित करते हैं। एक विस्तृत व्यूइंग एंगल विभिन्न स्थितियों से प्रदर्शित जानकारी को स्पष्ट रूप से देखने की अनुमति देता है, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, इंस्ट्रुमेंटेशन और सार्वजनिक सूचना डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है। LED प्रौद्योगिकी में निहित ठोस-अवस्था विश्वसनीयता लंबे परिचालन जीवन और वैक्यूम फ्लोरोसेंट या गरमागरम प्रकार के अन्य डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों की तुलना में झटके और कंपन के प्रति प्रतिरोध सुनिश्चित करती है। इस डिस्प्ले को ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि इकाइयों को उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर बिन या छांटा जाता है, जो उत्पादन रन में एकरूपता की अनुमति देता है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में डिजिटल पैनल मीटर, टेस्ट उपकरण, मेडिकल डिवाइस, पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड डिस्प्ले शामिल हैं, जहां स्पष्ट, विश्वसनीय अल्फ़ान्यूमेरिक आउटपुट की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी विशिष्टताएँ और वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड डिस्प्ले के प्रदर्शन और सीमाओं को परिभाषित करने वाले विद्युत, प्रकाशीय और भौतिक मापदंडों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और सर्किट डिज़ाइन में इससे बचना चाहिए।

• Power Dissipation per Segment: 70 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे एकल एलईडी सेगमेंट बिना क्षति के जोखिम के ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 90 mA. यह करंट केवल विशिष्ट स्पंदित स्थितियों (1 kHz आवृत्ति, 10% ड्यूटी साइकिल) के तहत अनुमेय है ताकि अधिक तात्कालिक चमक प्राप्त की जा सके बिना अधिक गर्म हुए। यह निरंतर DC संचालन के लिए नहीं है।
• प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह स्थिर-अवस्था संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है। 0.33 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर इंगित करता है कि अति तापन को रोकने के लिए, परिवेश के तापमान के 25°C से ऊपर बढ़ने पर इस अधिकतम धारा को कम किया जाना चाहिए।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज: 5 V. इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन टूट सकता है।
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C. डिवाइस इस तापमान सीमा के भीतर कार्य करने और संग्रहित रहने के लिए रेटेड है।
• सोल्डरिंग स्थिति: 260°C पर 3 सेकंड, जहां आयरन टिप घटक के सीटिंग प्लेन से कम से कम 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे हो। यह वेव या हैंड सोल्डरिंग के लिए एक महत्वपूर्ण दिशानिर्देश है ताकि LED चिप्स या प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाया जा सके।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं। ये वे मान हैं जिनका उपयोग डिजाइनरों को सर्किट गणना और प्रदर्शन अपेक्षाओं के लिए करना चाहिए।

• Average Luminous Intensity per Segment (I_V): 200 μcd (min), 600 μcd (typ) at I_F = 1 mA. यह प्रकाश उत्पादन का एक माप है। विस्तृत सीमा एक बिनिंग प्रक्रिया को इंगित करती है; पर्याप्त चमक सुनिश्चित करने के लिए डिजाइनरों को न्यूनतम मान को ध्यान में रखना चाहिए।
• Peak Emission Wavelength (λ_p): 650 nm (typ) at I_F = 20 mA. This is the wavelength at which the spectral output is strongest, placing the color in the hyper-red region of the spectrum.
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 20 nm (typ). यह स्पेक्ट्रल शुद्धता या शिखर के आसपास उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य के प्रसार को दर्शाता है। AlInGaP लाल एलईडी के लिए 20 nm का मान विशिष्ट होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 639 nm (typ). यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख एलईडी के रंग से सबसे अच्छा मेल खाता हुआ अनुभव करती है, आँख की संवेदनशीलता वक्र के कारण यह शिखर तरंगदैर्ध्य से थोड़ा भिन्न होता है।
• प्रति सेगमेंट अग्र वोल्टेज (V_F): 2.0 V (min), 2.6 V (typ) at I_F = 20 mA. यह वोल्टेज ड्रॉप है जो एक LED सेगमेंट पर संचालन के दौरान होता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स की गणना अधिकतम अपेक्षित V का उपयोग करके की जानी चाहिए।_F यह सुनिश्चित करने के लिए कि करंट सीमा से अधिक न हो।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (I_R): 100 μA (अधिकतम) V पर_R = 5 V. यह वह छोटी लीकेज करंट है जो तब प्रवाहित होती है जब LED अपनी अधिकतम रेटिंग के भीतर रिवर्स-बायस्ड होता है।
• Luminous Intensity Matching Ratio (I_V-m): 2:1 (max). यह एकल उपकरण के भीतर सबसे चमकीले और सबसे मंद खंड के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्दिष्ट करता है, जिससे एक समान उपस्थिति सुनिश्चित होती है।

2.3 Binning System Explanation

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिवाइस \"ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत\" है। इसका तात्पर्य निर्माण के बाद बिनिंग या छंटाई प्रक्रिया से है। हालांकि विशिष्ट बिन कोड यहां सूचीबद्ध नहीं हैं, इस प्रथा में आमतौर पर मापित प्रकाश उत्पादन (जैसे, एक \"उज्ज्वल\" बिन और एक \"मानक\" बिन) के आधार पर डिस्प्ले को समूहित किया जाता है ताकि एक उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। डिजाइनर जो इस घटक को प्राप्त कर रहे हैं, उन्हें उपलब्ध बिन के बारे में पूछताछ करनी चाहिए यदि उनके अनुप्रयोग के लिए कई इकाइयों में कड़ी चमक एकरूपता महत्वपूर्ण है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) रेंज (2.0V से 2.6V) संभावित फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग का भी संकेत देती है, जो बिजली आपूर्ति डिजाइन को प्रभावित कर सकती है।

3. मैकेनिकल, इंटरफेसिंग और असेंबली जानकारी

3.1 Package Dimensions and Pinout

डिस्प्ले एक मानक दोहरे-अंकीय LED पैकेज में रखा गया है। सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनकी मानक सहनशीलता ±0.25 mm है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। डिज़ाइनरों को सटीक फुटप्रिंट और ऊंचाई को अपने PCB और आवरण डिज़ाइनों में एकीकृत करना चाहिए। सही इंटरफेसिंग के लिए पिन कनेक्शन तालिका आवश्यक है। डिवाइस एक मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है: पिन 4 डिजिट 1 के लिए कॉमन कैथोड है, और पिन 10 डिजिट 2 के लिए कॉमन कैथोड है। शेष पिन (1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20) व्यक्तिगत सेगमेंट (A से U तक, दशमलव बिंदु के लिए DP सहित) के लिए एनोड हैं। पिन 14 को "No Connection" (NC) के रूप में नोट किया गया है। यह कॉन्फ़िगरेशन टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग करके दोनों अंकों को स्वतंत्र रूप से संचालित करने की अनुमति देता है, जिससे आवश्यक ड्राइवर पिनों की कुल संख्या कम हो जाती है।

3.2 Internal Circuit Diagram and Driving Method

आंतरिक सर्किट आरेख मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड व्यवस्था दर्शाता है। दोनों अंकों के बीच सभी संबंधित सेगमेंट एनोड (जैसे, सभी 'A' सेगमेंट) आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। किसी विशिष्ट अंक पर एक सेगमेंट को प्रकाशित करने के लिए, उसके एनोड पिन को हाई ड्राइव किया जाना चाहिए (उचित करंट लिमिटिंग के साथ), जबकि लक्ष्य अंक के कैथोड को लो खींचा जाता है। किस अंक का कैथोड सक्रिय है, इसे तेजी से चक्रित करके और वांछित पैटर्न के लिए एनोड सेट करके, दोनों अंक लगातार जलते हुए प्रतीत होते हैं। इस विधि के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित ड्राइवर IC की आवश्यकता होती है जो मल्टीप्लेक्सिंग करने में सक्षम हो।

3.3 सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

सोल्डरिंग की शर्त (260°C पर 3 सेकंड) का कड़ाई से पालन अत्यंत महत्वपूर्ण है। इस समय या तापमान से अधिक होने पर आंतरिक वायर बॉन्ड्स को नुकसान पहुंच सकता है, एलईडी एपॉक्सी खराब हो सकती है, या पैकेज का डीलामिनेशन हो सकता है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, इस थर्मल सीमा से मेल खाने वाला प्रोफाइल उपयोग किया जाना चाहिए। आयरन टिप को सीटिंग प्लेन से नीचे रखने के नोट से लीड्स के माध्यम से एलईडी डाई तक सीधे ऊष्मा स्थानांतरण को रोकने में मदद मिलती है। सेमीकंडक्टर जंक्शनों की सुरक्षा के लिए हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

4. प्रदर्शन विश्लेषण और अनुप्रयोग संबंधी विचार

4.1 विशिष्ट विशेषता वक्र

हालांकि विशिष्ट आरेख पाठ में पुनर्निर्मित नहीं किए गए हैं, ऐसे उपकरण के लिए विशिष्ट वक्रों में शामिल होंगे: अग्र धारा (I_F) बनाम अग्र वोल्टेज (V_F): यह घातांकीय वक्र धारा और वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। नी वोल्टेज लगभग 2.0V है, जिसके बाद वोल्टेज में छोटी वृद्धि के साथ धारा तेजी से बढ़ती है, जो धारा-सीमित परिपथ की आवश्यकता को उजागर करता है। Luminous Intensity (I_V) vs. Forward Current (I_F): This curve is generally linear at lower currents but may saturate at higher currents due to thermal effects. It helps designers choose an operating current to achieve desired brightness efficiently. Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है, जो गर्म वातावरण में संचालित होने वाले डिजाइनों के लिए महत्वपूर्ण है। स्पेक्ट्रल वितरण: तरंगदैर्ध्य के पार उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाने वाला एक प्लॉट, जो लगभग 650 nm पर केंद्रित है और इसकी आधी चौड़ाई ~20 nm है।

4.2 डिजाइन विचार और अनुप्रयोग सुझाव

करंट लिमिटिंग: फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए प्रत्येक एनोड लाइन के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला (या एक स्थिर धारा ड्राइवर) अनिवार्य है। रोकनेवाला मूल्य की गणना R = (V के रूप में की जाती है_supply - V_F) / I_F. डेटाशीट से अधिकतम V_F (2.6V) का उपयोग करें ताकि धारा चुने गए I_F (उदाहरणार्थ, 20 mA) सभी परिस्थितियों में। मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइवर: A microcontroller with sufficient I/O pins or a dedicated LED driver IC (like a MAX7219 or HT16K33) is needed to manage the multiplexing sequence, refresh rate, and brightness control. The refresh rate must be high enough (>60 Hz) to avoid visible flicker. पावर डिसिपेशन: कुल शक्ति की गणना करें: 20 mA और 2.6V पर एक सेगमेंट के लिए, P = 52 mW। कई सेगमेंट चालू होने पर, सुनिश्चित करें कि पैकेज की थर्मल सीमाएं पार न हों, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान पर। देखने का कोण: चौड़ा देखने का कोण लाभदायक है, लेकिन डिस्प्ले को आवरण में लगाते समय प्राथमिक देखने की दिशा पर विचार करें ताकि बेज़ल से छाया से बचा जा सके।

4.3 तुलना और सामान्य प्रश्न

अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ तुलना: 7-सेगमेंट डिस्प्ले की तुलना में, 17-सेगमेंट प्रारूप वर्णमाला वर्णों (A-Z) का अधिक सुपाठ्य प्रतिनिधित्व करने की अनुमति देता है, हालांकि डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले जितना व्यापक नहीं। AlInGaP प्रौद्योगिकी पुराने GaAsP या GaP लाल एलईडी की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती है। सामान्य उपयोगकर्ता प्रश्न: प्र: क्या मैं इस डिस्प्ले को बिना रेसिस्टर्स के कॉन्स्टेंट वोल्टेज सप्लाई से चला सकता हूँ? उ: नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज की एक रेंज (2.0-2.6V) होती है। औसत V_F कम Vf वाले LED को अधिक धारा (overcurrent) से नुकसान पहुँच सकता है।_F, जिससे समय से पहले खराबी आ सकती है। हमेशा धारा सीमित करने वाला प्रतिरोध (current limiting resistor) प्रयोग करें। प्रश्न: शिखर धारा (90 mA) निरंतर धारा (25 mA) से अधिक क्यों है? उत्तर: LED छोटे, उच्च-धारा वाले स्पंदों (जैसे, हाइलाइटिंग के लिए) को सहन कर सकता है क्योंकि उस दौरान ऊष्मीय ऊर्जा के पास जंक्शन को क्षति पहुँचाने के लिए पर्याप्त समय नहीं होता। औसत शक्ति अभी भी सीमा के भीतर होनी चाहिए। Q: "No Connection" पिन का उद्देश्य क्या है? A> It is often a mechanical placeholder to standardize the pin count with other products in a family or to provide structural symmetry. It must not be connected to any circuit.

5. Technical Principles and Context

5.1 अंतर्निहित प्रौद्योगिकी: GaAs पर AlInGaP

मूल प्रकाश-उत्सर्जक संरचना गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियली विकसित एक एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) हेटरोजंक्शन है। क्रिस्टल जालक में एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस के अनुपात को समायोजित करके, बैंडगैप ऊर्जा—और इस प्रकार उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य—को सटीक रूप से ट्यून किया जा सकता है। उच्च-चमक वाले लाल, नारंगी और पीले एलईडी के उत्पादन के लिए यह सामग्री प्रणाली विशेष रूप से कुशल है। "हाइपर रेड" पदनाम आमतौर पर एक विशिष्ट संरचना को संदर्भित करता है जो उच्च दीप्त प्रभावकारिता के साथ गहरा लाल रंग उत्पन्न करती है। GaAs सब्सट्रेट उत्सर्जित प्रकाश के लिए अपारदर्शी है, इसलिए डिवाइस संरचना को पैकेज के एपॉक्सी लेंस के माध्यम से शीर्ष-पक्ष उत्सर्जन के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5.2 उद्योग संदर्भ और रुझान

इस डेटाशीट के जारी होने के समय (2003), AlInGaP प्रौद्योगिकी ने लाल/नारंगी रंगों के लिए पहले के LED पदार्थों पर एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व किया। अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले में रुझान तब से उच्च-घनत्व वाले डॉट-मैट्रिक्स पैनलों की ओर बढ़ा है और, हाल ही में, अधिक लचीलेपन और पूर्ण-रंग क्षमता के लिए ऑर्गेनिक LED (OLED) या माइक्रो-LED डिस्प्ले की ओर। हालाँकि, इस तरह के सेगमेंटेड LED डिस्प्ले एकवर्णी या सीमित-रंग भूमिकाओं में अत्यधिक विश्वसनीयता, लंबी आयु, उच्च चमक, सरलता और कम लागत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं। उनकी ठोस-अवस्था प्रकृति, कम बिजली की खपत और उत्कृष्ट पठनीयता उनके निरंतर उपयोग को औद्योगिक, ऑटोमोटिव और इंस्ट्रुमेंटेशन क्षेत्रों में सुनिश्चित करती है जहाँ ये गुण सर्वोपरि हैं।