LTS-50801KE 5-इंच लाल एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - अंक ऊंचाई 127.0mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 20-26V - पावर 1400mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-50801KE एक उच्च दृश्यता वाला, एकल-अंकीय, सात-खंड डिस्प्ले है, जिसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें बड़े, स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। इसका प्राथमिक कार्य एक चमकदार, समान और विश्वसनीय संख्यात्मक प्रदर्शन प्रदान करना है। इस उपकरण के मुख्य लाभ उन्नत AS-AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) लाल एलईडी चिप्स के उपयोग से आते हैं, जिन्हें गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल रूप से उगाया जाता है। यह तकनीक उच्च दीप्त तीव्रता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्रदान करती है। डिस्प्ले में सफेद खंडों के साथ एक काला चेहरा होता है, जो एक उच्च-विपरीत उपस्थिति बनाता है जो उज्ज्वल प्रकाश वाले वातावरण में भी पठनीयता को बढ़ाता है। इसकी कम बिजली की आवश्यकता और ठोस-अवस्था निर्माण इसे विभिन्न औद्योगिक, वाणिज्यिक और उपकरण सेटिंग्स में दीर्घकालिक, विश्वसनीय संचालन के लिए उपयुक्त बनाता है, जहां दूर से बड़े संख्यात्मक डेटा को स्पष्ट रूप से प्रस्तुत करने की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 प्रकाशीय विशेषताएं

प्रकाशीय प्रदर्शन इस डिस्प्ले की कार्यक्षमता का केंद्र है। प्रति खंड 30mA के मानक परीक्षण धारा पर, यह उपकरण 242 मिलिकैंडेला (mcd) की विशिष्ट औसत दीप्त तीव्रता प्रदान करता है। प्रकाश उत्सर्जन 632 नैनोमीटर (nm) की शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) और 624 nm की प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) द्वारा चित्रित किया जाता है, दोनों को 60mA की ड्राइव धारा पर मापा जाता है। यह उत्सर्जित प्रकाश को दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल भाग में स्थापित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 20 nm है, जो अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंडविड्थ और अच्छे रंग संतृप्ति का संकेत देती है। बहु-अंकीय या बहु-खंड एकरूपता के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात है, जो 30mA पर संचालित होने पर समान प्रकाश क्षेत्र के भीतर खंडों के लिए अधिकतम 2:1 निर्दिष्ट है। यह एक वर्ण के सभी प्रकाशित खंडों में सुसंगत चमक सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत विशेषताएं

विद्युत पैरामीटर डिस्प्ले के लिए संचालन सीमाओं और स्थितियों को परिभाषित करते हैं। प्रत्येक खंड में 60mA पर संचालित होने पर न्यूनतम 20V से अधिकतम 26V तक का फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) होता है। डिज़ाइन विश्वसनीयता के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग महत्वपूर्ण हैं: 25°C पर प्रति खंड अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड धारा 75 mA है, जिसमें तापमान बढ़ने के साथ एक डिरेटिंग कारक लागू होता है। पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत अनुमेय शिखर फॉरवर्ड धारा 270 mA है। प्रति खंड अधिकतम शक्ति अपव्यय 1400 mW है। यह उपकरण प्रति खंड 50V तक के रिवर्स वोल्टेज (VR) को सहन कर सकता है, जिस स्थिति में विशिष्ट रिवर्स धारा (IR) 300 µA होती है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -35°C से +105°C तक निर्दिष्ट है, जो मजबूत पर्यावरणीय सहनशीलता का संकेत देती है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि उपकरण को दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है। इसका तात्पर्य एक बिनिंग प्रक्रिया से है जहां इकाइयों को एक मानक परीक्षण धारा (संभवतः विशिष्ट मान के अनुसार 30mA) पर उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर छांटा और लेबल किया जाता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोगों के लिए सुसंगत चमक स्तर वाले डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे बहु-अंकीय डिस्प्ले या उत्पाद लाइन में विभिन्न इकाइयों में दृश्य एकरूपता सुनिश्चित होती है। हालांकि इस अंश में विशिष्ट बिन कोड विवरण प्रदान नहीं किए गए हैं, वर्गीकरण का उल्लेख इस प्रमुख प्रकाशीय पैरामीटर पर निर्माता के नियंत्रण को उजागर करता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विद्युत/प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे वक्र आमतौर पर फॉरवर्ड धारा (IF) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के बीच संबंध, फॉरवर्ड धारा पर दीप्त तीव्रता की निर्भरता, और तापमान या धारा के साथ प्रमुख तरंगदैर्ध्य की भिन्नता को दर्शाते हैं। इन वक्रों का विश्लेषण गैर-मानक स्थितियों के तहत उपकरण के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक है, जैसे कि धारा नियंत्रण के माध्यम से डिमिंग या पूर्ण तापमान सीमा में संचालन। वे डिजाइनरों को दक्षता और प्रदर्शन स्थिरता के लिए ड्राइव सर्किटरी को अनुकूलित करने में मदद करते हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

LTS-50801KE एक थ्रू-होल डिस्प्ले पैकेज है। मुख्य यांत्रिक विनिर्देश 5-इंच (127.0 mm) अंक ऊंचाई है, जो प्रदर्शित अंक के भौतिक आकार को संदर्भित करता है। पैकेज आयाम चित्र (संदर्भित लेकिन विस्तार से नहीं दिखाया गया) मिलीमीटर में सभी महत्वपूर्ण माप प्रदान करता है, जिसमें ±0.25 mm की सामान्य सहनशीलता है। एक विशिष्ट नोट +0.4 mm की पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता का उल्लेख करता है, जो उचित फिट और संरेखण सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी लेआउट और स्वचालित सम्मिलन प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।

5.1 पिन कॉन्फ़िगरेशन और ध्रुवता पहचान

उपकरण में एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन है। आंतरिक सर्किट आरेख सभी खंड कैथोड को व्यक्तिगत रूप से जुड़े हुए दिखाता है, जिनके एनोड एक सामान्य पिन (पिन 8) से जुड़े होते हैं। सही वायरिंग के लिए पिन कनेक्शन तालिका महत्वपूर्ण है:

• पिन 1: खंड E कैथोड
• पिन 2: खंड D कैथोड
• पिन 3: अल्पविराम कैथोड
• पिन 4: दशमलव बिंदु (D.P.) कैथोड
• पिन 5: खंड C कैथोड
• पिन 6: खंड B कैथोड
• पिन 7: खंड A कैथोड
• पिन 8: सामान्य एनोड
• पिन 9: खंड F कैथोड
• पिन 10: खंड G कैथोड

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

पूर्ण अधिकतम रेटिंग अनुभाग विशिष्ट सोल्डरिंग स्थितियां प्रदान करता है। यह बताता है कि असेंबली के दौरान, सोल्डरिंग आयरन टिप को सीटिंग प्लेन (वह बिंदु जहां डिस्प्ले बॉडी पीसीबी से मिलती है) के नीचे 1/16 इंच (लगभग 1.6 mm) पर रखा जाना चाहिए। स्वीकार्य सोल्डरिंग समय अधिकतम 260°C तापमान पर 3 सेकंड है। वैकल्पिक रूप से, यह निर्दिष्ट करता है कि असेंबली प्रक्रिया के दौरान इकाई का तापमान सूचीबद्ध अधिकतम तापमान रेटिंग (105°C) से अधिक नहीं होना चाहिए। इन दिशानिर्देशों का पालन करना एलईडी चिप्स, एपॉक्सी पैकेज, या आंतरिक वायर बॉन्ड को थर्मल क्षति से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है, जिससे तत्काल विफलता या कम दीर्घकालिक विश्वसनीयता हो सकती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

प्राथमिक ऑर्डरिंग कोड LTS-50801KE है। विवरण स्पष्ट करता है कि यह पार्ट नंबर एक AlInGaP लाल, कॉमन एनोड डिस्प्ले से मेल खाता है। डेटाशीट को विनिर्देश संख्या DS30-2008-0049 के तहत नियंत्रित किया जाता है। हालांकि अंश में विशिष्ट पैकेजिंग मात्रा (जैसे, ट्यूब, ट्रे, रील) का उल्लेख नहीं किया गया है, यह जानकारी आमतौर पर अलग पैकेजिंग विनिर्देश या ऑर्डर गाइड पर पाई जाती है। उपकरण को RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों के अनुपालन में लीड-मुक्त पैकेज के रूप में नोट किया गया है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह बड़े-अंक वाला डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां दूरी से या परिवेशी प्रकाश में जानकारी पढ़ने की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, सार्वजनिक सूचना डिस्प्ले, स्कोरबोर्ड, बड़ी घड़ियां और कुछ प्रकार के चिकित्सा उपकरण शामिल हैं। इसकी उच्च चमक और विपरीतता इसे इनडोर और आश्रित आउटडोर वातावरण दोनों के लिए उपयुक्त बनाती है।

8.2 डिजाइन विचार

डिजाइनरों को कई कारकों पर विचार करना चाहिए। सबसे पहले, ड्राइव सर्किटरी को आवश्यक वोल्टेज (प्रति खंड 20-26V) की आपूर्ति करनी चाहिए और धारा को सुरक्षित स्तर तक सीमित करना चाहिए, आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइवर या आपूर्ति वोल्टेज और एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर गणना किए गए उपयुक्त श्रृंखला प्रतिरोधकों का उपयोग करना चाहिए। उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए इन स्तरों को वितरित करने में सक्षम बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है। निरंतर धारा के लिए डिरेटिंग वक्र पर विचार करते हुए, विशेष रूप से अधिकतम धारा के पास या उच्च परिवेशी तापमान पर संचालित होने पर, ऊष्मा अपव्यय का प्रबंधन किया जाना चाहिए। पीसीबी लेआउट को पिन स्पेसिंग और +0.4mm पिन शिफ्ट सहनशीलता को ध्यान में रखना चाहिए। बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, कम ड्राइवर लाइनों के साथ कई खंडों को नियंत्रित करने के लिए मल्टीप्लेक्सिंग एक सामान्य तकनीक है, लेकिन रिफ्रेश दर दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए पर्याप्त उच्च होनी चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

छोटे सात-खंड डिस्प्ले या GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) जैसी पुरानी एलईडी तकनीकों का उपयोग करने वालों की तुलना में, LTS-50801KE का AlInGaP तकनीक का उपयोग काफी अधिक दीप्त दक्षता और चमक प्रदान करता है। काले चेहरे/सफेद खंड डिजाइन फैले हुए या एक-रंग वाले पैकेजों की तुलना में श्रेष्ठ विपरीतता प्रदान करता है। इसका बड़ा 5-इंच अंक आकार एक विशिष्ट आला को भरता है जहां छोटे डिस्प्ले अपर्याप्त हैं। वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) या उस युग के बड़े एलसीडी की तुलना में, यह एलईडी डिस्प्ले VFD की तुलना में श्रेष्ठ मजबूती, व्यापक संचालन तापमान सीमा, तेज प्रतिक्रिया समय और कम वोल्टेज आवश्यकताएं प्रदान करता है, हालांकि यह स्थिर अवस्था में एलसीडी बैकलाइट की तुलना में अधिक बिजली की खपत कर सकता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: 2:1 दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: यह अनुपात सुनिश्चित करता है कि समान परिस्थितियों में संचालित होने पर एकल अंक के भीतर कोई भी खंड किसी अन्य खंड से दोगुना से अधिक चमकदार न हो। यह अत्यधिक चमकदार या मंद खंडों के बिना एक समान, पेशेवर दिखने वाले वर्ण को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रश्न: फॉरवर्ड वोल्टेज इतना अधिक (20-26V) क्यों है?

उत्तर: उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज बड़े 5-इंच क्षेत्र में आवश्यक प्रकाश उत्पादन प्राप्त करने के लिए प्रत्येक खंड के भीतर कई एलईडी चिप्स के श्रृंखला कनेक्शन का परिणाम है। कई एलईडी चिप्स को श्रृंखला में संचालित करने के लिए आनुपातिक रूप से उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: मैं श्रृंखला प्रतिरोधक मान की गणना कैसे करूं?

उत्तर: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (Vsupply - Vf_led) / If। उदाहरण के लिए, 28V आपूर्ति, 23V के विशिष्ट Vf, और 30mA के वांछित If के साथ: R = (28V - 23V) / 0.03A = 166.7 ओम। अगले मानक मान (जैसे, 180 ओम) का उपयोग करें और सुनिश्चित करें कि प्रतिरोधक की शक्ति रेटिंग पर्याप्त है (P = If^2 * R = 0.03^2 * 180 = 0.162W, इसलिए 0.25W प्रतिरोधक पर्याप्त है)।

प्रश्न: क्या मैं डिमिंग के लिए PWM का उपयोग कर सकता हूं?

उत्तर: हां, पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) एलईडी को डिम करने का एक प्रभावी तरीका है। इसमें मानव आंख के लिए अदृश्य होने के लिए पर्याप्त उच्च आवृत्ति (आमतौर पर >100Hz) पर धारा को चालू और बंद करना शामिल है। PWM सिग्नल का ड्यूटी साइकिल औसत धारा और इस प्रकार अनुभूत चमक को नियंत्रित करता है। यह एनालॉग डिमिंग (डीसी धारा कम करना) की तुलना में बेहतर है क्योंकि यह रंग परिवर्तन को कम करता है।

11. व्यावहारिक उपयोग केस उदाहरण

एक विनिर्माण प्रक्रिया लाइन के लिए एक बड़े औद्योगिक टाइमर को डिजाइन करने पर विचार करें। टाइमर को मिनट और सेकंड प्रदर्शित करने की आवश्यकता है, कारखाने की रोशनी में 10 मीटर दूर से पठनीय होना चाहिए, और 24/7 विश्वसनीय रूप से संचालित होना चाहिए। चार LTS-50801KE डिस्प्ले (दो मिनट के लिए, दो सेकंड के लिए) का उपयोग करके एक सिस्टम बनाया जा सकता है। एक माइक्रोकंट्रोलर टाइमिंग लॉजिक और खंड डेटा का प्रबंधन करेगा। उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज को देखते हुए, 30-40V तक वोल्टेज पर स्थिर धारा आउटपुट देने में सक्षम एक समर्पित एलईडी ड्राइवर IC का उपयोग मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले को ड्राइव करने के लिए किया जाएगा। ड्राइवर को माइक्रोकंट्रोलर से सीरियल इंटरफेस के माध्यम से नियंत्रित किया जाएगा। पीसीबी को खंड धाराओं को संभालने और पिन शिफ्ट सहनशीलता को समायोजित करने वाले सॉकेट्स के साथ चौड़े ट्रेस के साथ डिजाइन किया जाएगा। आवरण में विपरीतता बढ़ाने और डिस्प्ले की सुरक्षा के लिए एक रंगीन पॉलीकार्बोनेट विंडो शामिल होगी। मजबूत तापमान रेटिंग औद्योगिक मशीनरी के पास विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करती है।

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

मुख्य प्रकाश-उत्सर्जक सिद्धांत एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। LTS-50801KE AS-AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सामग्री का उपयोग करता है। जब p-n जंक्शन के पार एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना अर्धचालक की बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है। इस मामले में, संरचना को लगभग 624-632 nm पर लाल प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इंजीनियर किया गया है। एपिटैक्सियल परतें एक GaAs सब्सट्रेट पर उगाई जाती हैं, जो सक्रिय परतों के जाली स्थिरांक से मेल खाने वाला एक क्रिस्टलीय टेम्पलेट प्रदान करती है, जो उच्च आंतरिक क्वांटम दक्षता और चमक प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

इस डेटाशीट (2008) के समय, AlInGaP तकनीक ने लाल, नारंगी और पीले रंगों के लिए पहले के GaAsP और GaP एलईडी पर एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व किया, जो काफी श्रेष्ठ दक्षता और चमक प्रदान करती थी। इस तरह के बड़े सात-खंड डिस्प्ले समर्पित संख्यात्मक रीडआउट के लिए आम थे। तब से रुझान अधिक एकीकरण और लचीलेपन की ओर रहा है। आज, जबकि अलग-अलग बड़े-अंक वाले एलईडी का अभी भी उपयोग किया जाता है, डॉट-मैट्रिक्स एलईडी पैनल और उच्च-रिज़ॉल्यूशन फाइन-पिच एलईडी स्क्रीन की ओर एक मजबूत बदलाव है, जो न केवल संख्याएं बल्कि पाठ, ग्राफिक्स और एनिमेशन भी प्रदर्शित कर सकते हैं, जिन सभी को डिजिटल रूप से नियंत्रित किया जाता है। इसके अलावा, एलईडी प्रौद्योगिकी की दक्षता में नाटकीय रूप से सुधार जारी है (जैसे, और भी अधिक कुशल सामग्री और संरचनाओं के आगमन के साथ), जिससे कम बिजली की खपत और बेहतर थर्मल प्रबंधन के साथ चमकदार डिस्प्ले की अनुमति मिलती है। हालांकि, ऐसे डिस्प्ले को ड्राइव और कार्यान्वित करने के लिए मौलिक डिजाइन सिद्धांत—धारा, वोल्टेज, ऊष्मा और मल्टीप्लेक्सिंग का प्रबंधन—अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं।