LTP-1557AJD LED डिस्प्ले मॉड्यूल स्पेसिफिकेशन शीट - 1.2 इंच (30.42 मिमी) ऊंचाई - AlInGaP रेड लाइट - 5x7 डॉट मैट्रिक्स - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-1557AJD एक एकल-वर्ण अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट और विश्वसनीय वर्ण आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य स्वतंत्र रूप से एड्रेस किए गए प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) के ग्रिड के माध्यम से ASCII या EBCDIC एन्कोडेड वर्णों को सहज रूप से प्रस्तुत करना है। प्रमुख लक्षित बाजारों में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, उपकरण, बिक्री बिंदु टर्मिनल, संचार उपकरण और किसी भी एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं जिन्हें स्थिति या डेटा प्रदर्शित करने के लिए एक सरल, मजबूत उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस की आवश्यकता होती है। इसकी ठोस-अवस्था संरचना विश्वसनीयता और सेवा जीवन के मामले में वैक्यूम फ्लोरोसेंट या तापदीप्त डिस्प्ले जैसी पुरानी डिस्प्ले तकनीकों पर एक महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है।

इस मॉड्यूल का मुख्य लाभ इसकी AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED तकनीक का उपयोग है। यह अर्धचालक सामग्री प्रणाली उच्च दक्षता वाला लाल और अंबर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए जानी जाती है। पुरानी GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) LED की तुलना में, AlInGaP LED में बेहतर दीप्तिमान दक्षता होती है, जिसका अर्थ है कि समान विद्युत इनपुट शक्ति पर अधिक चमकदार आउटपुट प्राप्त होता है, और यह उच्च तापमान पर बेहतर प्रदर्शन करता है। यह उपकरण सफेद बिंदुओं वाले ग्रे फेसप्लेट का उपयोग करता है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता को बढ़ाता है।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 प्रकाशमिति और प्रकाशिकी गुण

प्रकाशीय प्रदर्शन को मानक परीक्षण स्थितियों में, परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर परिभाषित किया गया है। मुख्य पैरामीटर हैंऔसत चमकदार तीव्रता (Iv), इसका विशिष्ट मान 2500 माइक्रोकैंडेला (µcd) है, न्यूनतम मान 1020 µcd है। यह माप 32mA की पल्स ड्राइव करंट (Ip) और 1/16 के ड्यूटी साइकल पर किया गया था। मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले में उच्च चरम चमक प्राप्त करने के लिए, जबकि प्रत्येक एलईडी बिंदु की औसत बिजली खपत को सुरक्षित सीमा में रखते हुए, पल्स ड्राइव का उपयोग आम है।

रंग विशेषताएँ तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित की जाती हैं। इस उपकरण कीचरम उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp)656 nm है, जो इसे दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में स्थित करता है।डोमिनेंट वेवलेंथ (λd)640 nm के रूप में निर्दिष्ट है। ध्यान देने योग्य बात यह है कि दोनों के बीच अंतर है: पीक वेवलेंथ वह बिंदु है जहां स्पेक्ट्रल पावर अधिकतम होती है, जबकि डोमिनेंट वेवलेंथ वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख रंग के रूप में अनुभव करती है।स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ)22 nm है, जो उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है; हाफ-विड्थ जितनी संकीर्ण होगी, रंग उतना ही संतृप्त और शुद्ध होगा।ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (IV-m)अधिकतम 2:1, जिसका अर्थ है कि सरणी में सबसे चमकीले और सबसे गहरे बिंदुओं के बीच चमक भिन्नता इस अनुपात से अधिक नहीं होनी चाहिए, जिससे एक समान उपस्थिति सुनिश्चित होती है।

2.2 विद्युत गुण

विद्युत मापदंड डिवाइस की परिचालन सीमाएँ और शर्तें परिभाषित करते हैं। परीक्षण धारा (IF) 20mA होने पर, किसी भी व्यक्तिगत LED बिंदु काफॉरवर्ड वोल्टेज (VF)2.1V (न्यूनतम) और 2.6V (अधिकतम) के बीच। यह फॉरवर्ड वोल्टेज AlInGaP तकनीक की विशेषता है और करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। जब 5V रिवर्स बायस वोल्टेज (VR) लगाया जाता है,रिवर्स करंट (IR)अधिकतम 100 µA, जो डायोड के ऑफ-स्टेट में लीकेज विशेषता को दर्शाता है।

3. पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं, और निरंतर संचालन के लिए नहीं हैं। प्रमुख सीमाएँ शामिल हैं:प्रति बिंदु औसत शक्ति अपव्यय(33 mW),प्रति बिंदु शिखर अग्र धारा(90 mA) तथाप्रति बिंदु औसत अग्र धारा(13 mA at 25°C, linearly derated by 0.17 mA/°C above 25°C).प्रति बिंदु विपरीत वोल्टेज5V है। यह डिवाइसकार्य तापमान सीमायह -35°C से +85°C तक है, भंडारण तापमान सीमा समान है। पैकेज स्थापना तल से 1.6 मिमी नीचे, सोल्डरिंग तापमान 260°C से अधिक 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए।

4. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

डेटाशीट इंगित करता है कि यह डिवाइसल्यूमिनस तीव्रता के अनुसार ग्रेडेड। इसका अर्थ है कि यूनिटों का उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर परीक्षण और वर्गीकरण (बिनिंग) किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट तीव्रता बिन से घटकों का चयन करने की अनुमति देता है, ताकि उत्पाद में कई डिस्प्ले के बीच चमक की एकरूपता सुनिश्चित हो सके और ध्यान देने योग्य भिन्नताओं से बचा जा सके। हालांकि इस दस्तावेज़ में स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं किया गया है, लेकिन इस प्रकार के एलईडी के लिए सामान्य बिनिंग पैरामीटर में फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) भी शामिल हो सकते हैं, ताकि विद्युत और रंग संगति सुनिश्चित की जा सके।

5. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

डेटाशीट में विशिष्ट विद्युत/ऑप्टिकल विशेषता वक्रों का उल्लेख किया गया है। यद्यपि प्रदान किए गए पाठ में ये प्रदर्शित नहीं हैं, ऐसे वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध वक्र (I-V कर्व): यह करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है, जो ड्राइवर सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।प्रकाश तीव्रता और अग्र धारा संबंध वक्र (I-L वक्र): यह दर्शाता है कि कैसे धारा में वृद्धि के साथ प्रकाश उत्पादन बढ़ता है, आमतौर पर एक मोटे तौर पर रैखिक क्षेत्र होता है इससे पहले कि बहुत अधिक धारा दक्षता में गिरावट का कारण बने।प्रकाश तीव्रता और परिवेश तापमान संबंध वक्रयह वक्र प्रकाश उत्पादन की थर्मल डेरेटिंग विशेषता दर्शाता है, जो उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालन के लिए महत्वपूर्ण है। AlInGaP LED आमतौर पर पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च तापमान पर प्रदर्शन को बेहतर ढंग से बनाए रखते हैं।

6. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

यह उपकरण 1.2 इंच (30.42 मिमी) मैट्रिक्स ऊंचाई वाला एक डिस्प्ले है। पैकेज आयाम ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.25 मिमी है। पीसीबी पैड डिजाइन और आवास के भीतर सही स्थापना सुनिश्चित करने के लिए यांत्रिक ड्राइंग महत्वपूर्ण हैं। इस पैकेज में एक विशिष्ट 5x7 मैट्रिक्स पिन व्यवस्था है, जिसमें 7 रो एनोड और 5 कॉलम कैथोड कनेक्शन (या इसके विपरीत, आंतरिक सर्किट कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है) शामिल हैं।

6.1 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

पिन कनेक्शन तालिका 14 पिनों को सूचीबद्ध करती है। आंतरिक सर्किट आरेख 5x7 मैट्रिक्स के कॉमन कैथोड या कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाता है। विशिष्ट पिन असाइनमेंट प्रदान किए गए हैं (उदाहरण के लिए, पिन 1: एनोड पंक्ति 5, पिन 3: कैथोड कॉलम 2)। यह कॉन्फ़िगरेशन डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्स ड्राइव करने की अनुमति देता है। एक पंक्ति (या एक कॉलम) को क्रमिक रूप से सक्रिय करके और संबंधित कॉलम (या पंक्ति) डेटा प्रदान करके, केवल 12 I/O लाइनों (7+5) का उपयोग करके सभी 35 बिंदुओं को नियंत्रित किया जा सकता है, जो प्रत्येक LED को सीधे ड्राइव करने की तुलना में आवश्यक माइक्रोकंट्रोलर पिनों की संख्या को काफी कम कर देता है।

7. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

महत्वपूर्ण असेंबली विनिर्देश वेल्डिंग तापमान प्रोफ़ाइल है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग निर्दिष्ट करती है कि, माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिमी (1/16 इंच) नीचे मापा गया, पैकेज सहन कर सकता हैअधिकतम 260°C वेल्डिंग तापमान, अधिकतम 3 सेकंड तक। यह वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग के लिए एक विशिष्ट विनिर्देश है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, 260°C से अधिकतम पीक तापमान वाले मानक लीड-मुक्त तापमान प्रोफ़ाइल का उपयोग किया जाना चाहिए। LED चिप, बॉन्डिंग वायर या प्लास्टिक पैकेज को नुकसान से बचाने के लिए अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस से बचना महत्वपूर्ण है। असेंबली प्रक्रिया के दौरान हमेशा उचित ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें एकल वर्ण या अंक की आवश्यकता होती है, या जहाँ कई इकाइयों को क्षैतिज रूप से स्टैक करके बहु-वर्ण डिस्प्ले बनाया जा सकता है। सामान्य उपयोगों में शामिल हैं: डिजिटल पैनल मीटर (वोल्टेज, करंट, तापमान), औद्योगिक मशीनरी पर सरल स्थिति संकेतक (त्रुटि कोड, मोड नंबर प्रदर्शित करना), उपभोक्ता उपकरणों पर मूल रीडिंग, और मल्टीप्लेक्सिंग LED ड्राइव सीखने के लिए प्रोटोटाइप विकास या शैक्षिक किट।

8.2 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें

ड्राइवर सर्किट डिज़ाइनड्राइवर सर्किट का पुन: उपयोग करने की आवश्यकता है। इसमें आमतौर पर पर्याप्त I/O पिन वाला माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित LED ड्राइवर IC (जैसे MAX7219 या समान डिवाइस) शामिल होता है। सर्किट में प्रत्येक कॉलम या पंक्ति लाइन के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर शामिल होना चाहिए ताकि फॉरवर्ड करंट को एक सुरक्षित मान पर सेट किया जा सके, आमतौर पर आवश्यक चमक और बिजली की खपत की सीमा के अनुसार, प्रति सेगमेंट करंट 10-20mA के बीच हो।पावर सप्लाईलगभग 2.4V के फॉरवर्ड वोल्टेज पर विचार किया जाना चाहिए। आमतौर पर 3.3V या 5V पावर सप्लाई का उपयोग किया जाता है, और करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर पर उचित वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न किया जाता है।रिफ्रेश रेट：复用扫描速率必须足够高（通常>60 Hz）以避免可见闪烁。Viewing Angle: The datasheet mentions a wide viewing angle, which is very beneficial for applications where the display may be viewed from off-axis positions.

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

The primary differentiation of LTP-1557AJD lies in its use ofAlInGaP LED technologyAlInGaP, पुराने GaAsP या मानक लाल GaP LED वाले डिस्प्ले की तुलना में, प्रदान करता है:उच्च दीप्त दक्षता: प्रति यूनिट विद्युत शक्ति पर अधिक प्रकाश उत्पादन, जिससे समान चमक पर कम बिजली खपत, या समान बिजली खपत पर अधिक चमक प्राप्त होती है।बेहतर उच्च-तापमान प्रदर्शन: AlInGaP LED उच्च जंक्शन तापमान पर कम दक्षता गिरावट दिखाते हैं, जो उन्हें औद्योगिक वातावरण के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है।बेहतर रंग संतृप्ति: उनकी वर्णक्रमीय विशेषताएं आमतौर पर गहरे, दृष्टिगत रूप से अधिक ज्वलंत लाल रंग उत्पन्न करती हैं।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: प्रकाश तीव्रता का परीक्षण करने के लिए सीधी धारा (DC) के बजाय पल्स धारा (1/16 ड्यूटी साइकल) का उपयोग क्यों किया जाता है?
उत्तर: यह इसके अपेक्षित मल्टीप्लेक्स संचालन मोड को दर्शाता है। पल्स स्थितियों में परीक्षण वास्तविक उपयोग का अनुकरण करता है और एक उच्च, अधिक प्रासंगिक चरम चमक निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है जिसे उपयोगकर्ता अनुभव करेगा।

प्रश्न: क्या मैं प्रत्येक बिंदु को स्थिर डीसी करंट से चला सकता हूं?
उत्तर: तकनीकी रूप से संभव है, लेकिन यह अत्यंत अक्षम है। इसके लिए 35 स्वतंत्र करंट-लिमिटिंग ड्राइवरों की आवश्यकता होगी। मल्टीप्लेक्सिंग मानक और अपेक्षित विधि है, जो ड्राइव सर्किट में घटकों की संख्या और बिजली की खपत को काफी कम कर देती है।

प्रश्न: तीव्रता मिलान अनुपात (2:1) का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: यह दृश्य समरूपता सुनिश्चित करता है। बिना ग्रेडिंग के, कुछ बिंदु अन्य बिंदुओं की तुलना में स्पष्ट रूप से अधिक चमकीले या मंद हो सकते हैं, जिससे बनने वाले अक्षरों की उपस्थिति असमान और अव्यवसायिक लग सकती है।

प्रश्न: औसत अग्र धारा के डेरेटिंग कारक (0.17 mA/°C) को कैसे समझें?
उत्तर: इसका अर्थ है कि परिवेश के तापमान में प्रत्येक 1°C वृद्धि (25°C से ऊपर) पर, प्रति बिंदु अधिकतम सुरक्षित निरंतर धारा को 0.17 mA कम करना होगा। उदाहरण के लिए, 50°C पर (25°C से 25 डिग्री ऊपर), अधिकतम धारा 13 mA - (25 * 0.17 mA) = प्रति बिंदु 8.75 mA होगी।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

इनक्यूबेटर के लिए LTP-1557AJD का उपयोग करके एकल-अंकीय तापमान डिस्प्ले डिज़ाइन करने पर विचार करें। माइक्रोकंट्रोलर (जैसे ATmega328P) तापमान सेंसर को पढ़ता है। इसके सात I/O पिन आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं ताकि पंक्ति एनोड को चला सकें (उच्च करंट क्षमता के लिए छोटे NPN ट्रांजिस्टर या ULN2003 डार्लिंगटन ऐरे के माध्यम से)। अन्य पांच I/O पिन सीधे या ट्रांजिस्टर के माध्यम से कॉलम कैथोड को चलाते हैं। फर्मवेयर सात पंक्तियों को तेजी से स्कैन करता है। प्रत्येक पंक्ति के लिए, यह कॉलम पिन पर एक 5-बिट पैटर्न आउटपुट करता है, जो उस विशिष्ट पंक्ति पर जलाने के लिए आवश्यक सेगमेंट से मेल खाता है ताकि वांछित अंक (0-9) बन सके। करंट-सीमित रोकनेवाला कॉलम लाइनों पर लगाए जाते हैं। स्कैन रूटीन एक टाइमर इंटरप्ट में चलता है, ताकि लगभग 100 Hz की सुसंगत, फ्लिकर-मुक्त रिफ्रेश दर सुनिश्चित हो। AlInGaP तकनीक यह सुनिश्चित करती है कि इनक्यूबेटर के आंतरिक वातावरण के तापमान में वृद्धि होने पर भी डिस्प्ले स्पष्ट और पठनीय बना रहे।

12. कार्य सिद्धांत परिचय

LTP-1557AJD आधारित है5x7 डॉट मैट्रिक्स को मल्टीप्लेक्स करनाके सिद्धांत पर काम करता है। आंतरिक रूप से, 35 एलईडी एक ग्रिड में व्यवस्थित होते हैं, जिनके एनोड पंक्तियों से और कैथोड स्तंभों से जुड़े होते हैं (या कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन में इसके विपरीत)। किसी विशिष्ट बिंदु को रोशन करने के लिए, उसकी संबंधित पंक्ति लाइन पर वोल्टेज लगाया जाता है (कॉमन कैथोड प्रकार के लिए इसे हाई करके), जबकि उसकी संबंधित स्तंभ लाइन को लो (करंट सिंक) किया जाता है। कोई पैटर्न या अक्षर प्रदर्शित करने के लिए, नियंत्रक प्रत्येक पंक्ति को तेजी से चक्रित (स्कैन) करता है। जब कोई विशिष्ट पंक्ति सक्रिय होती है, तो नियंत्रक उस पंक्ति का पैटर्न बनाने के लिए उचित स्तंभ लाइनों को सेट करता है। मानव आँख की दृष्टि जड़ता इन तेजी से बदलते पंक्ति चित्रों को एक स्थिर, पूर्ण अक्षर में विलय कर देती है। यह विधि आवश्यक नियंत्रण लाइनों की संख्या को 35 (प्रत्येक एलईडी के लिए एक) से घटाकर केवल 12 (पंक्तियाँ + स्तंभ) कर देती है।

13. तकनीकी रुझान

हालांकि LTP-1557AJD जैसे अलग-अलग 5x7 डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले अभी भी विशिष्ट, लागत-संवेदनशील या सरल अनुप्रयोगों में उपयुक्त हैं, व्यापक डिस्प्ले प्रौद्योगिकी रुझान एकीकृत समाधानों की ओर बढ़ गए हैं।एकीकृत नियंत्रक डिस्प्ले: आधुनिक कैरेक्टर LCD (लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले) और OLED (ऑर्गेनिक लाइट-एमिटिंग डायोड) मॉड्यूल में आमतौर पर अंतर्निहित नियंत्रक चिप होती है जो कैरेक्टर जनरेशन और रिफ्रेश का प्रबंधन करती है, सरल सीरियल (I2C, SPI) या पैरेलल इंटरफेस संचार के माध्यम से, जिससे सॉफ्टवेयर विकास काफी सरल हो जाता है।उच्च रिज़ॉल्यूशन और ग्राफिक्स डिस्प्लेअधिक जटिल जानकारी के लिए, छोटे ग्राफिक्स OLED या TFT-LCD मॉड्यूल अब व्यापक हैं, जो पिक्सेल-एड्रेसेबल ग्राफिक्स क्षमता प्रदान करते हैं।सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (SMT)नए एलईडी संकेतक और डिस्प्ले स्वचालित असेंबली के लिए मुख्य रूप से एसएमटी पैकेजिंग (जैसे, मैट्रिक्स में व्यवस्थित 0805, 0603 एलईडी) का उपयोग करते हैं, जबकि इस उत्पाद जैसे थ्रू-होल पैकेज आमतौर पर प्रोटोटाइपिंग या मैनुअल असेंबली के लिए उपयोग किए जाते हैं। अंतर्निहित AlInGaP और InGaN (नीली/हरी/सफेद रोशनी के लिए) एलईडी चिप तकनीक में निरंतर प्रगति हो रही है, जो तेजी से उच्च दक्षता और विश्वसनीयता प्रदान कर रही है।