सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
- 2.1 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 2.2 विद्युत मापदंड
- 2.3 तापीय एवं पर्यावरणीय विशिष्टताएँ
- 3. बिनिंग प्रणाली विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
- 2. विद्युत पैरामीटर
- तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTP-1457AKR एक ठोस-अवस्था, एकल-तल डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण और सरल प्रतीक उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में विश्वसनीय और स्पष्ट रूप से पठनीय दृश्य आउटपुट प्रदान करना है। यह उपकरण एक 5x7 प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) सरणी के इर्द-गिर्द बनाया गया है, जो वर्ण जनन के लिए एक मानक विन्यास है और USASCII और EBCDIC जैसे सामान्य वर्ण एन्कोडिंग के साथ संगत है। इसके प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, उपकरण रीडिंग, प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल और अन्य एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं जिन्हें कॉम्पैक्ट, कम-बिजली खपत वाले डिस्प्ले समाधान की आवश्यकता होती है। इसकी स्टैकेबल क्षैतिज डिज़ाइन कई इकाइयों को एक साथ पंक्तिबद्ध करके बहु-वर्ण डिस्प्ले स्क्रीन बनाने की अनुमति देती है, जिससे शब्दों और संख्याओं को प्रदर्शित करना सुविधाजनक हो जाता है।
2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
यह खंड डेटाशीट के अनुसार, उपकरण के प्रमुख तकनीकी मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
यह डिस्प्ले AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अति-चमकीले लाल LED चिप का उपयोग करता है। यह अर्धचालक सामग्री लाल-नारंगी स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है। चिप अपारदर्शी GaAs (गैलियम आर्सेनाइड) सब्सट्रेट पर निर्मित है। विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 639 नैनोमीटर और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 631 नैनोमीटर है, जिसका आउटपुट स्पष्ट रूप से लाल दृश्य प्रकाश क्षेत्र में स्थित है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 20 नैनोमीटर है, जो अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंडविड्थ और शुद्ध रंग आउटपुट को दर्शाता है। डिवाइस में कंट्रास्ट और पठनीयता बढ़ाने के लिए सफेद डॉट मैट्रिक्स के साथ ग्रे पैनल डिज़ाइन का उपयोग किया गया है। चमक, एक महत्वपूर्ण पैरामीटर, को ग्रेडेड किया गया है। 80mA पीक करंट और 1/16 ड्यूटी साइकिल परीक्षण स्थितियों के तहत, औसत चमकदार तीव्रता (Iv) न्यूनतम 2100 μcd से विशिष्ट 3800 μcd तक होती है। डॉट-टू-डॉट चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात अधिकतम 2:1 निर्दिष्ट है, जो वर्ण चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है।
2.2 विद्युत मापदंड
विद्युत विशेषताएं डिस्प्ले के संचालन की सीमाओं और शर्तों को परिभाषित करती हैं। डिवाइस की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स को पार नहीं किया जाना चाहिए। प्रत्येक LED डॉट के लिए औसत बिजली अपव्यय 33 mW तक सीमित है। प्रत्येक डॉट के लिए पीक फॉरवर्ड करंट 90 mA है, लेकिन यह केवल पल्स स्थितियों में अनुमत है (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई)। निरंतर या मल्टीप्लेक्स संचालन के लिए, अधिक महत्वपूर्ण पैरामीटर प्रत्येक डॉट का औसत फॉरवर्ड करंट है, जो 25°C पर 13 mA है। यह करंट रेटिंग परिवेश के तापमान में 25°C से अधिक वृद्धि के साथ रैखिक रूप से कम हो जाती है, जिसका डीरेटिंग फैक्टर 0.17 mA/°C है। किसी भी डॉट पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5 V है। 20mA करंट पर चलाए जाने पर, किसी भी डॉट का फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) आमतौर पर 2.1V से 2.6V के बीच होता है। 5V रिवर्स बायस लागू करने पर, रिवर्स करंट (Ir) अधिकतम 100 μA होता है।
2.3 तापीय एवं पर्यावरणीय विशिष्टताएँ
इस डिवाइस का संचालन तापमान रेंज -35°C से +85°C तक रेट किया गया है। भंडारण तापमान रेंज समान है। यह विस्तृत रेंज इसे कठोर वातावरण वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। एक महत्वपूर्ण असेंबली पैरामीटर सोल्डरिंग तापमान है: डिवाइस 260°C तक के तापमान को अधिकतम 3 सेकंड तक सहन कर सकता है, जिसका मापन बिंदु पैकेज माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिलीमीटर (1/16 इंच) नीचे स्थित है। यह जानकारी PCB असेंबली प्रक्रिया के दौरान रीफ्लो तापमान प्रोफाइल को परिभाषित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
3. बिनिंग प्रणाली विवरण
डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेडेड" है। यह इंगित करता है कि मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर एक ग्रेडिंग या स्क्रीनिंग प्रक्रिया मौजूद है। समान प्रदर्शन विशेषताओं वाले घटकों को समूहित करने के लिए, ग्रेडिंग एलईडी निर्माण में एक मानक प्रथा है। LTP-1457AKR के लिए, प्राथमिक ग्रेडिंग मानदंड ल्यूमिनस इंटेंसिटी है। यह सुनिश्चित करता है कि डिजाइनर एक समान चमक स्तर वाली डिस्प्ले स्क्रीन का चयन कर सकते हैं, जो बहु-इकाई डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है जहां एकरूपता महत्वपूर्ण है। हालांकि डेटाशीट न्यूनतम/विशिष्ट मानों से परे विशिष्ट ग्रेड कोड या श्रेणियों का विवरण नहीं देती है, डिजाइनरों को विशिष्ट अनुप्रयोग चमक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उपलब्ध ग्रेड के लिए निर्माता से परामर्श करना चाहिए।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट अंतिम पृष्ठ पर "विशिष्ट विद्युत/प्रकाशिक विशेषता वक्र" का उल्लेख करती है। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, इस प्रकार के डिवाइस के विशिष्ट वक्रों में शामिल हैं:
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):यह ग्राफ एलईडी के माध्यम से बहने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध दिखाता है। यह गैर-रैखिक है, जिसमें एक थ्रेशोल्ड वोल्टेज (AlInGaP लाल एलईडी के लिए लगभग 1.8-2.0V) होता है, जिसके बाद वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ धारा तेजी से बढ़ती है। यह वक्र करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट:यह ग्राफ दिखाता है कि ड्राइव करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह एक सीमा तक आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक धाराओं पर संतृप्त हो जाता है। यह चमक और बिजली की खपत/ताप के बीच समझौता अनुकूलित करने में मदद करता है।
- प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह वक्र एलईडी जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में होने वाली कमी को दर्शाता है। एलईडी की दक्षता तापमान बढ़ने के साथ घटती है, इसलिए सुसंगत चमक बनाए रखने के लिए तापीय प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:यह आरेख सापेक्ष तीव्रता और तरंगदैर्ध्य के बीच संबंध दर्शाता है, जो लगभग 639 नैनोमीटर पर शिखर और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के आकार को प्रदर्शित करता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
डिवाइस में पैकेज आयाम आरेख शामिल है (पाठ में विवरण पूर्णतः निर्दिष्ट नहीं है, लेकिन सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर है)। भौतिक संरचना में 5x7 एलईडी सरणी समाहित है। इंटरफेस कनेक्शन के लिए पिन कनेक्शन तालिका महत्वपूर्ण है। यह डिस्प्ले मल्टीप्लेक्स्ड एलईडी मैट्रिक्स में आमतौर पर पाई जाने वाली पंक्ति कॉमन कैथोड, स्तंभ कॉमन एनोड विन्यास का उपयोग करता है। कुल 14 पिन हैं: 7 पिन एलईडी पंक्तियों के कैथोड (पंक्ति 1-7) से जुड़े हैं, और 5 पिन एलईडी स्तंभों के एनोड (स्तंभ 1-5) से जुड़े हैं। दो पिनों को दोहराए गए पिन के रूप में चिह्नित किया गया है (पिन 4 और पिन 11 दोनों एनोड स्तंभ 3 हैं; पिन 5 और पिन 12 दोनों कैथोड पंक्ति 4 हैं), संभवतः लेआउट लचीलेपन या आंतरिक कनेक्शन के लिए। आंतरिक सर्किट आरेख 35 एलईडी (5 स्तंभ x 7 पंक्तियों) में से प्रत्येक को दिखाएगा, जिसके एनोड स्तंभ लाइनों से और कैथोड पंक्ति लाइनों से जुड़े होंगे, जिससे एक मैट्रिक्स बनेगा जिसे एक समय में एक पंक्ति और एक स्तंभ का चयन करके एड्रेस किया जा सकता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका
निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग के आधार पर, महत्वपूर्ण असेंबली दिशानिर्देश प्राप्त किए जा सकते हैं। वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, बॉडी का पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और इस तापमान से ऊपर का समय 3 सेकंड के भीतर सीमित होना चाहिए। सतह माउंट घटकों को सोल्डर करने के लिए JEDEC/IPC के मानक दिशानिर्देशों का पालन करने की सलाह दी जाती है। उपयोग तक डिवाइस को उसके मूल नमी-रोधी बैग में संग्रहीत किया जाना चाहिए। खोलने के बाद, यदि तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है, तो बैग पर लेबल (यह डेटाशीट अंश प्रदान नहीं करता) द्वारा निर्दिष्ट नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) के अनुसार बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है। पैकेज पर यांत्रिक तनाव लागू करने और ऑप्टिकल सतहों को दूषित करने से बचने के लिए सावधानीपूर्वक संचालन किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
पार्ट नंबर LTP-1457AKR है। "LTP" उपसर्ग उत्पाद श्रृंखला (LED डॉट मैट्रिक्स) को इंगित कर सकता है, "1457" 1.2 इंच आकार और 5x7 प्रारूप को संदर्भित कर सकता है, "AKR" रंग (AlInGaP अल्ट्रा-ब्राइट रेड) को इंगित कर सकता है, और एक विशिष्ट बिनिंग या संस्करण का संकेत दे सकता है। डेटाशीट मानक पैकेजिंग मात्रा (जैसे, टेप और रील, ट्रे) या लेबल आरेख शामिल नहीं करती है। बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए, डिजाइनरों को पैकेजिंग विकल्पों, रील विनिर्देशों और विभिन्न तीव्रता बिनिंग के लिए पार्ट नंबर वेरिएंट के बारे में विवरण के लिए निर्माता से संपर्क करना चाहिए।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह डिस्प्ले सरल, कम लागत और विश्वसनीय अल्फ़ान्यूमेरिक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। उदाहरणों में शामिल हैं: डिजिटल घड़ियाँ, थर्मोस्टैट्स, ब्लड प्रेशर मॉनिटर, मल्टीमीटर डिस्प्ले, औद्योगिक टाइमर/काउंटर पैनल, मशीनों पर बुनियादी स्टेटस इंडिकेटर, और शैक्षिक इलेक्ट्रॉनिक किट। मानक कैरेक्टर एन्कोडिंग के साथ इसकी संगतता इसे अंतर्निहित कैरेक्टर जनरेटर वाले माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेस करना आसान बनाती है।
8.2 डिज़ाइन विचार
- ड्राइवर सर्किट:मैट्रिक्स को मल्टीप्लेक्स करना होगा। पंक्तियों (सिंक करंट) को क्रमिक रूप से सक्रिय करने और स्तंभों (सोर्स करंट) पर डेटा प्रदान करने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित ड्राइवर IC की आवश्यकता होती है। इससे नियंत्रण पिनों की संख्या 35 (प्रत्येक LED के लिए एक) से घटकर 12 (7 पंक्तियाँ + 5 स्तंभ) हो जाती है।
- करंट लिमिटिंग:प्रत्येक स्तंभ (एनोड) लाइन में LED के फॉरवर्ड करंट को सेट करने के लिए एक बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। रेसिस्टर मान सूत्र R = (Vcc - Vf) / If का उपयोग करके गणना की जाती है, जहाँ Vf LED फॉरवर्ड वोल्टेज (अधिकतम लगभग 2.6V) है, If वांछित फॉरवर्ड करंट (प्रति डॉट औसत ≤13mA) है, और Vcc पावर सप्लाई वोल्टेज है।
- मल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति:刷新率必须足够高以避免可见闪烁,通常高于60 Hz。对于7行,行扫描速率应 >420 Hz(7 * 60)。
- बिजली की खपत:सुनिश्चित करें कि प्रत्येक बिंदु की औसत शक्ति (If * Vf) और पैकेज की कुल शक्ति रेटेड मूल्य से अधिक न हो, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान पर। औसत धारा के डेरेटिंग वक्र का पालन करना आवश्यक है।
- देखने का कोण:डेटाशीट में "वाइड व्यूइंग एंगल" का उल्लेख है, जो एक सिंगल-प्लेन, लेंसलेस LED मैट्रिक्स की विशिष्ट विशेषता है। अंतिम अनुप्रयोग के लिए आवश्यक देखने के कोण की सीमा पर विचार करें।
9. तकनीकी तुलना
अन्य डिस्प्ले तकनीकों की तुलना में, इस LED डॉट मैट्रिक्स के स्पष्ट लाभ और समझौते हैं।7-सेगमेंट LED डिस्प्लेकी तुलना में, 5x7 मैट्रिक्स पूर्ण अल्फ़ान्यूमेरिक वर्णमाला और कुछ प्रतीक प्रदर्शित कर सकता है, जबकि 7-सेगमेंट डिस्प्ले मुख्य रूप से संख्याओं और कुछ अक्षरों तक सीमित है। हालांकि, 5x7 डिस्प्ले को अधिक जटिल ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है।LCD डिस्प्लेइसके विपरीत, LED स्वयं प्रकाश उत्सर्जित करती है (अपना प्रकाश उत्पन्न करती है), जिसे बैकलाइट की आवश्यकता नहीं होती और यह उत्कृष्ट चमक तथा व्यापक देखने का कोण प्रदान करती है, जिससे यह सीधी धूप में भी पठनीय रहती है। हालांकि, स्थिर सामग्री प्रदर्शित करते समय LCD की बिजली खपत काफी कम होती है और यह अधिक जटिल ग्राफिक्स दिखा सकती है। पुरानेइनकैंडिसेंट लैंप या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD)की तुलना में, LED में उच्च विश्वसनीयता, तेज प्रतिक्रिया समय, कम कार्यशील वोल्टेज होता है और यह एक ठोस-अवस्था उपकरण है, जिसमें फिलामेंट या कांच के नाजुक भाग नहीं होते।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं प्रत्येक LED को स्थिर DC करंट से चला सकता हूं?
उत्तर: तकनीकी रूप से हां, लेकिन इसके लिए 35 स्वतंत्र ड्राइवरों की आवश्यकता होगी, जो व्यावहारिक नहीं है। मल्टीप्लेक्सिंग (स्कैनिंग) मानक और अपेक्षित संचालन विधि है, जो घटकों की संख्या में काफी कमी करती है।
प्रश्न: पीक करंट (90mA) औसत करंट (13mA) से इतना अधिक क्यों है?
उत्तर: मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम में, प्रत्येक एलईडी केवल आंशिक समय (ड्यूटी साइकिल) के लिए जलती है। कम स्थिर धारा के बराबर मानी जाने वाली चमक प्राप्त करने के लिए, इसके संक्षिप्त "चालू" समय के दौरान उच्च पल्स धारा का उपयोग किया जाता है। 90mA की रेटिंग यह सुनिश्चित करती है कि एलईडी इन संक्षिप्त स्पंदों को बिना क्षति के सहन कर सके।
प्रश्न: पिन परिभाषा दर्शाती है कि एनोड कॉलम 3 और कैथोड पंक्ति 4 में दोहराए गए कनेक्शन हैं। मुझे किसका उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: आप किसी भी दोहराए गए पिन का उपयोग कर सकते हैं। वे पैकेज के अंदर विद्युत रूप से जुड़े हुए हैं। यह आमतौर पर पीसीबी पर लेआउट लचीलापन प्रदान करने के लिए किया जाता है, जिससे दो अलग-अलग दिशाओं से वायरिंग की अनुमति मिलती है।
प्रश्न: मेरे एप्लिकेशन में चमक की गणना कैसे करूं?
उत्तर: मल्टीप्लेक्सिंग सेटअप में, मानी जाने वाली चमक चरम धारा (Ip) और ड्यूटी साइकिल पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, 1/7 ड्यूटी साइकिल (7 पंक्तियों) और 80mA चरम धारा पर, प्रति बिंदु औसत धारा लगभग 11.4mA (80mA / 7) होती है। फिर, आप उस औसत धारा स्तर पर प्रकाश उत्पादन का अनुमान लगाने के लिए करंट बनाम ल्यूमिनस इंटेंसिटी कर्व का संदर्भ ले सकते हैं।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण
एक साधारण एकल-अंकीय घड़ी डिस्प्ले को डिजाइन करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करने पर विचार करें। माइक्रोकंट्रोलर के I/O पोर्ट को डॉट मैट्रिक्स चलाने के लिए कॉन्फ़िगर किया जाएगा। सात पिन ओपन-ड्रेन या सिंक करंट आउटपुट के रूप में सेट किए जाएंगे, जो पंक्ति कैथोड से जुड़े होंगे। पांच पिन मानक पुश-पुल आउटपुट के रूप में सेट किए जाएंगे, जो कॉलम एनोड से जुड़े होंगे, प्रत्येक के साथ एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर श्रृंखला में जुड़ा होगा (उदाहरण के लिए, (5V - 2.4V) / 0.013A ≈ 200Ω)। फर्मवेयर में एक फ़ॉन्ट मैपिंग टेबल होगी - एक लुकअप टेबल जो प्रत्येक वर्ण (0-9, A-Z) के 5x7 डॉट मैट्रिक्स पैटर्न को परिभाषित करती है। मुख्य लूप एक टाइमर इंटरप्ट को लागू करेगा। इंटरप्ट सर्विस रूटीन में, माइक्रोकंट्रोलर: 1) पिछली पंक्ति के सभी कॉलम बंद करेगा, 2) अगली पंक्ति पर आगे बढ़ेगा, 3) आवश्यक वर्ण के लिए उस पंक्ति का कॉलम डेटा (5 बिट्स) प्राप्त करेगा, 4) इस डेटा को कॉलम पिन पर लागू करेगा, 5) वर्तमान पंक्ति कैथोड को सक्षम (सिंक) करेगा। यह अनुक्रम उच्च आवृत्ति पर दोहराया जाता है, जिससे स्थिर, फ्लिकर-मुक्त वर्ण बनते हैं।
12. कार्य सिद्धांत
मूल कार्य सिद्धांत सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। जब डायोड के चालू वोल्टेज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार सामग्री से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार सामग्री से होल सक्रिय क्षेत्र (AlInGaP क्वांटम वेल संरचना) में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, AlInGaP को लाल प्रकाश उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। 5x7 मैट्रिक्स व्यवस्था एक एड्रेसिंग योजना है। एलईडी को ग्रिड में व्यवस्थित करके, अपेक्षाकृत कम नियंत्रण लाइनों (12) के साथ बड़ी संख्या में पिक्सेल (35) को नियंत्रित किया जा सकता है। यह मल्टीप्लेक्सिंग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जहां एक समय में केवल एक पंक्ति को बिजली दी जाती है, लेकिन स्कैनिंग गति इतनी तेज होती है कि मानव आंख दृश्य अवधारणा के कारण चरित्र में सभी एलईडी को लगातार जलता हुआ देखती है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान
हालांकि LTP-1457AKR जैसे अलग-अलग 5x7 डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले विशिष्ट लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों में प्रासंगिक बने हुए हैं, व्यापक डिस्प्ले प्रौद्योगिकी रुझान स्पष्ट हैं। यह उच्च एकीकरण की ओर बढ़ रहा है, जैसे कि अंतर्निहित नियंत्रक चिप्स (जैसे HDSP-2112 श्रृंखला) वाले डिस्प्ले, जो कैरेक्टर जनरेशन और मल्टीप्लेक्सिंग को संभालते हैं, मुख्य माइक्रोकंट्रोलर के कार्य को सरल बनाते हैं। कुछ से अधिक वर्ण प्रदर्शित करने वाले नए डिज़ाइनों के लिए, ग्राफिकल OLED या TFT LCD मॉड्यूल अधिक लागत-प्रतिस्पर्धी बन रहे हैं और ग्राफिक्स और कस्टम फोंट में कहीं बेहतर क्षमता प्रदान करते हैं। एलईडी प्रौद्योगिकी में ही, AlInGaP का उपयोग पुराने GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी की तुलना में प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है। सभी एलईडी अनुप्रयोगों में एक सतत रुझान उच्च चमकदार दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) की ओर है, जो एपिटैक्सियल विकास, चिप डिजाइन और पैकेजिंग तकनीकों में सुधार से लाभान्वित हो रहा है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाश-विद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| वर्ण तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्यों को निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रकाश स्रोत द्वारा प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापक, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतने ही अधिक समान होंगे। | एक ही बैच के दीपकों के रंगों में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी देता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-ba-rang LED ke rang se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang-ka (hue) ka nirnay karta hai. |
| Spectrum Vitaran (Spectral Distribution) | Tarang Lambai vs. Prakash Taakat Graaf | LED dwara utsarit prakash ki vibhinn tarang lambaiyon par taakat ke vitaran ko dikhata hai. | Rang pradarshan (Color Rendering) aur rang gunvatta ko prabhavit karta hai. |
2. विद्युत पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकाने वाला करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर 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 गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, मान जितना कम होगा, हीट डिसिपेशन उतना बेहतर होगा। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| ESD Immunity | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| तापीय वृद्धि (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 | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एनकैप्सुलेशन प्रकार | ईएमसी, पीपीए, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी, तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | ईएमसी ताप प्रतिरोधी अच्छा, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि उत्पादों के एक ही बैच की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदन ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करना, एक ही ल्यूमिनेयर के भीतर रंग असमानता से बचना। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | Long-term operation under constant temperature conditions, recording data on luminous flux depreciation. | Used to estimate LED lifetime (in conjunction with TM-21). |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिकी, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |