LTP-2157AKR LED डिस्प्ले स्पेसिफिकेशन शीट - 2.0 इंच (50.8 मिमी) डॉट मैट्रिक्स ऊंचाई - AlInGaP अल्ट्रा रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर खपत - सरलीकृत चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-2157AKR एक सिंगल-प्लेन, 5x7 डॉट मैट्रिक्स अल्फान्यूमेरिक LED डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य उन अनुप्रयोगों में वर्ण, प्रतीक या सरल ग्राफिक्स प्रदर्शित करना है जहां कॉम्पैक्ट, कम बिजली की खपत और उच्च विश्वसनीयता वाले दृश्य आउटपुट की आवश्यकता होती है। डिस्प्ले का मुख्य घटक AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करने वाला LED चिप है, जिसे अल्ट्रा-रेड वेवलेंथ स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिवाइस में ग्रे फेसप्लेट और व्हाइट डॉट टिंट है, जो प्रकाश उत्सर्जक तत्वों को उच्च कंट्रास्ट दृश्य उपस्थिति प्रदान करता है।

डिस्प्ले को इसकी ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर वर्गीकृत किया गया है, जो कई इकाइयों के बीच चमक चयन में सुसंगतता सुनिश्चित करता है। इसका डिज़ाइन मानक ASCII और EBCDIC वर्ण एन्कोडिंग के साथ संगत है, जो इसे स्टेटस इंडिकेशन, सरल संदेश प्रसारण या डेटा रीडआउट के लिए विभिन्न डिजिटल सिस्टम में एकीकृत करने के लिए उपयुक्त बनाता है। एक प्रमुख यांत्रिक विशेषता इसकी स्टैकेबल क्षैतिज डिज़ाइन है, जो कई इकाइयों को साथ-साथ संरेखित करके बहु-वर्ण डिस्प्ले बनाने की अनुमति देती है।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

2.1 प्रकाशमिति और प्रकाशीय विशेषताएँ

मुख्य प्रकाशीय प्रदर्शन परिवेश के तापमान (Ta) 25°C की विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किया गया है।औसत ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv)न्यूनतम मान 1650 µcd निर्धारित है, विशिष्ट मान 3500 µcd है, और प्रदान किए गए डेटा में अधिकतम मान निर्धारित नहीं है। यह माप Ip=32mA, 1/16 ड्यूटी साइकल के साथ पल्स ड्राइव स्थितियों के तहत किया गया था। यह पल्स ऑपरेशन मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले के लिए मानक प्रथा है, जिसका उद्देश्य शक्ति और ताप का प्रबंधन करते हुए अनुभूत चमक प्राप्त करना है।

पीक एमिशन वेवलेंथ (λp)आमतौर पर 639 nm, जो आउटपुट को दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में स्पष्ट रूप से स्थित करता है।डोमिनेंट वेवलेंथ (λd)631 nm के रूप में निर्दिष्ट। पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ के बीच का अंतर, औरस्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ)20 nm है, जो संयुक्त रूप से रंग की शुद्धता और उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य के वितरण की सीमा का वर्णन करता है। संकीर्ण हाफ-विड्थ इंगित करता है कि आउटपुट मोनोक्रोमैटिक के करीब है (रंग अधिक शुद्ध है)। डॉट-टू-डॉट ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग अनुपात अधिकतम 2:1 निर्दिष्ट है, जो पूरे डिस्प्ले मैट्रिक्स में चमक की उचित एकरूपता सुनिश्चित करता है।2.2 विद्युत विशेषताएँ

विद्युत मापदंड उपकरण की कार्य सीमाएँ और शर्तें परिभाषित करते हैं। प्रत्येक LED बिंदु का

फॉरवर्ड वोल्टेज (VF)ड्राइव करंट के आधार पर, 2.0V से 2.8V के बीच भिन्न होता है। मानक परीक्षण करंट IF=20mA पर, VF 2.0V (न्यूनतम), 2.6V (विशिष्ट) होता है। उच्च पल्स करंट IF=80mA पर, यह बढ़कर 2.3V (न्यूनतम), 2.8V (विशिष्ट) हो जाता है। जब VR=5V का रिवर्स बायस वोल्टेज लगाया जाता है,रिवर्स करंट (IR)अधिकतम 100 µA, जो एलईडी जंक्शन की लीकेज विशेषता को दर्शाता है।2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल विचार

ये रेटिंग स्थायी क्षति का कारण बन सकने वाली तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं। प्रत्येक बिंदु का

औसत शक्ति अपव्यय70 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। प्रत्येक बिंदु कापीक फॉरवर्ड करंट90 mA तक सीमित है, जबकि प्रत्येक बिंदु काऔसत फॉरवर्ड करंट25°C पर बेस रेटिंग 15 mA है। यह औसत करंट रेटिंग 25°C से अधिक परिवेश के तापमान के साथ रैखिक रूप से कम होती है, जिसका डेरेटिंग फैक्टर 0.2 mA/°C है। यह डेरेटिंग थर्मल मैनेजमेंट के लिए महत्वपूर्ण है, यह सुनिश्चित करती है कि संचालन के दौरान LED का जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा से अधिक न हो। प्रत्येक बिंदु का अधिकतमरिवर्स वोल्टेज5V है। डिवाइस काऑपरेटिंग तापमान रेंज-35°C से +85°C तक रेटेड है, और स्टोरेज तापमान रेंज समान है।3. बिनिंग सिस्टम विवरण

डेटाशीट इंगित करती है कि डिवाइस

उत्सर्जित प्रकाश तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत किया गया है। इसका अर्थ है कि एक बिनिंग या स्क्रीनिंग प्रक्रिया मौजूद है, जहां निर्मित इकाइयों को मानक परिस्थितियों में उनके प्रकाश उत्पादन के लिए परीक्षण किया जाता है और परिणामों के आधार पर समूहीकृत किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि डिजाइनर एक समान चमक स्तर वाले डिस्प्ले का चयन कर सकते हैं, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां कई डिस्प्ले एक साथ उपयोग किए जाते हैं ताकि स्पष्ट चमक अंतर से बचा जा सके। प्रदान की गई विशिष्टताएं न्यूनतम और विशिष्ट तीव्रता सूचीबद्ध करती हैं, जो किसी दिए गए बिन की निचली सीमा और अपेक्षित प्रदर्शन को परिभाषित करती हैं।4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट ने संदर्भित किया है

विशिष्ट विद्युत/प्रकाशीय विशेषता वक्रों को। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ का पाठ में विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, पूर्ण डेटाशीट में आमतौर पर ऐसे वक्र शामिल होते हैं जो संबंधों को दर्शाते हैं जैसे कि फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (V-I कर्व), प्रकाश तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट, प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान, और स्पेक्ट्रम वितरण। ये वक्र डिजाइनरों के लिए LED के गैर-रेखीय व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, V-I कर्व एक घातीय संबंध दिखाता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। तापमान वक्र दिखाएगा कि कैसे प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम होता है, जिससे हीटसिंक आवश्यकताओं का मार्गदर्शन होता है।5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

यह डिवाइस एक विशिष्ट पैकेज में आता है जिसकी परिभाषित माप (सभी मिलीमीटर में) होती है। स्पेसिफिकेशन शीट में शामिल ड्रॉइंग महत्वपूर्ण भौतिक आकृति, माउंटिंग होल स्थान और समग्र आयाम प्रदान करती है।

पिन कनेक्शनतालिका इंटरफ़ेस कनेक्शन के लिए महत्वपूर्ण है। यह डिस्प्ले मैट्रिक्स एड्रेसिंग के लिए एनोड पंक्तियों और कैथोड स्तंभों के मिश्रण के साथ 14-पिन विन्यास का उपयोग करता है। एक महत्वपूर्ण नोट आंतरिक कनेक्शन निर्दिष्ट करता है: पिन 4 (एनोड कॉलम 3) और पिन 11 (कैथोड कॉलम 3) आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं, पिन 5 (कैथोड रो 4) और पिन 12 (एनोड रो 4) भी ऐसे ही हैं। यह आंतरिक वायरिंग मैट्रिक्स लेआउट का एक हिस्सा है और ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन में इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। प्रत्येक पिन के लिए एनोड/कैथोड निर्दिष्टीकरण ध्रुवीयता को स्पष्ट रूप से परिभाषित करता है।6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

पूर्ण अधिकतम रेटिंग में एक महत्वपूर्ण सोल्डरिंग पैरामीटर शामिल है: डिवाइस अधिकतम

260°C के सोल्डरिंग तापमान को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है, माप बिंदु माउंटिंग सतह से 1.6 मिमी (1/16 इंच) नीचे स्थित है। यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल की सीमा को परिभाषित करता है। इस समय-तापमान संयोजन से अधिक होने पर आंतरिक वायर बॉन्डिंग, LED चिप या प्लास्टिक पैकेज को नुकसान पहुंच सकता है। सेमीकंडक्टर डिवाइस के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) से बचने के लिए उचित हैंडलिंग की आवश्यकता भी निहित है, हालांकि यहां स्पष्ट रूप से उल्लेखित नहीं है। भंडारण -35°C से +85°C के निर्दिष्ट तापमान सीमा के भीतर और शुष्क वातावरण में किया जाना चाहिए।7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

पार्ट नंबर स्पष्ट रूप से पहचाना गया है

LTP-2157AKRनामकरण सम्मेलन एक आंतरिक कोडिंग प्रणाली का पालन कर सकता है, जहां "LTP" उत्पाद श्रृंखला (LED डॉट मैट्रिक्स) को इंगित कर सकता है, "2157" आकार (2.0 इंच, 5x7) और संभावित रंग से संबंधित हो सकता है, और "AKR" विशिष्ट बिनिंग, पैकेजिंग या संशोधन विवरण को दर्शा सकता है। डेटाशीट स्वयं विनिर्देश संख्या: DS30-2001-251 द्वारा संदर्भित है। ऐसे डिस्प्ले के लिए मानक पैकेजिंग आमतौर पर पिनों की सुरक्षा और परिवहन व हैंडलिंग के दौरान ESD क्षति को रोकने के लिए एंटी-स्टैटिक ट्यूब या ट्रे होती है।8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें सरल, मजबूत और कम बिजली खपत वाले वर्ण पठन की आवश्यकता होती है। विशिष्ट उपयोगों में शामिल हैं: औद्योगिक नियंत्रण पैनल स्थिति संकेतक, परीक्षण और माप उपकरण डिस्प्ले, चिकित्सा उपकरण इंटरफेस, उपभोक्ता उपकरण (उदाहरण के लिए, पुराने माइक्रोवेव ओवन, स्टीरियो साउंड सिस्टम) और एम्बेडेड सिस्टम प्रोजेक्ट इंटरफेस। इसकी स्टैकेबल प्रकृति काउंटर या टाइमर के लिए बहु-अंकीय डिस्प्ले बनाने की अनुमति देती है।

8.2 डिजाइन विचार

ड्राइव सर्किट

1. : 5x7 मैट्रिक्स को मल्टीप्लेक्स करने के लिए पर्याप्त I/O पिन या समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर IC (जैसे MAX7219) वाले माइक्रोकंट्रोलर की आवश्यकता होती है। सर्किट को करंट लिमिटिंग प्रदान करनी चाहिए, आमतौर पर प्रत्येक कॉलम या रो लाइन पर श्रृंखला में रोकनेवाला के माध्यम से।करंट सीमा
2. डिज़ाइन को औसत करंट और पीक करंट की पूर्ण अधिकतम रेटिंग का पालन करना चाहिए। 1/16 ड्यूटी साइकल मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग औसत शक्ति को सीमा के भीतर रखते हुए चमक के लिए उच्च पल्स करंट की अनुमति देने में मदद करता है।थर्मल प्रबंधन
3. यदि उच्च परिवेश तापमान पर संचालित किया जा रहा है, तो 0.2 mA/°C के करंट डिरेटिंग फैक्टर को ध्यान में रखते हुए पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें।सॉफ़्टवेयर
4. 5x7 ग्रिड के कैरेक्टर फ़ॉन्ट डेटा को कंट्रोल सिस्टम की मेमोरी में संग्रहीत किया जाना चाहिए और मल्टीप्लेक्सिंग टाइमिंग और LTP-2157AKR के विशिष्ट पिन मैपिंग के अनुसार आउटपुट किया जाना चाहिए।9. तकनीकी तुलना

मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल LED जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, इस डिस्प्ले द्वारा उपयोग की जाने वाली AlInGaP तकनीक काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान ड्राइव करंट पर चमकदार आउटपुट प्राप्त होता है। यह आमतौर पर बेहतर तापमान स्थिरता और लंबा परिचालन जीवनकाल भी प्रदान करती है। आधुनिक सतह माउंट 7-सेगमेंट या मैट्रिक्स डिस्प्ले की तुलना में, यह थ्रू-होल पैकेज बड़ा है और अधिक मैन्युअल असेंबली की आवश्यकता होती है, लेकिन उच्च कंपन वाले वातावरण में अधिक मजबूत हो सकता है और प्रोटोटाइप बनाने में आसान होता है। इसकी 2.0 इंच की वर्ण ऊंचाई अपेक्षाकृत बड़ी है, जो छोटे SMD डिस्प्ले की तुलना में अधिक दूरी से उत्कृष्ट दृश्यता प्रदान करती है।

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

प्रश्न: क्या मैं सभी बिंदुओं को निरंतर DC करंट से चला सकता हूं?

उत्तर: नहीं। यह डिस्प्ले मल्टीप्लेक्स (स्कैनिंग) ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। सभी डॉट्स पर स्थिर DC लगाने से प्रति डॉट औसत पावर डिसिपेशन रेटिंग से अधिक हो जाएगा, जिससे ओवरहीटिंग और विफलता हो सकती है।
प्रश्न: मुझे करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए कितने ओम का मान उपयोग करना चाहिए?

उत्तर: रेसिस्टेंस मान आपके ड्राइव वोल्टेज और आवश्यक करंट पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई और 2.6V के टाइपिकल Vf पर प्रति डॉट 20mA का पल्स करंट प्राप्त करने के लिए, आपको R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 ओम की गणना करनी होगी। अधिक सुरक्षित डिज़ाइन के लिए, अधिकतम Vf का उपयोग करके गणना करें।
प्रश्न: पंक्ति 4 और स्तंभ 3 के पिन आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। यह मेरे डिज़ाइन को कैसे प्रभावित करता है?

उत्तर: यह आंतरिक कनेक्शन मैट्रिक्स वायरिंग का हिस्सा है। आपको पिन कनेक्शन तालिका का सख्ती से पालन करना चाहिए। आपके ड्राइवर सॉफ़्टवेयर/हार्डवेयर को विशिष्ट बिंदु को रोशन करने के लिए सही एनोड और कैथोड पिन जोड़ी को सक्रिय करना चाहिए, और इन आंतरिक कनेक्शनों का सम्मान करना चाहिए। इसका मतलब यह नहीं है कि आप कनेक्ट किए गए पिनों में से किसी एक को अनदेखा कर सकते हैं; मैट्रिक्स एड्रेसिंग लॉजिक पिनों के पूर्ण सेट पर निर्भर करती है।
11. व्यावहारिक उपयोग के मामले

केस: 4-अंकीय स्कोरबोर्ड टाइमर बनाना।

चार LTP-2157AKR डिस्प्ले को क्षैतिज रूप से संरेखित करें। 20 से अधिक I/O पिन वाले माइक्रोकंट्रोलर (जैसे Arduino या PIC) का उपयोग करें। नियंत्रक का फर्मवेयर मल्टीप्लेक्सिंग प्रबंधित करता है: यह एक कैथोड कॉलम (या समूह, आंतरिक वायरिंग के आधार पर) को चक्रीय रूप से सक्रिय करता है, जबकि चारों डिस्प्ले के लिए प्रदर्शित होने वाले अंक के अनुरूप सभी एनोड पंक्ति डेटा भेजता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स को कॉमन कैथोड लाइनों पर रखा जाता है। सॉफ़्टवेयर में अंक 0-9 के लिए लुकअप टेबल शामिल होती है, संभवतः समय विभाजक के लिए कोलन भी। टाइमर उलटी गिनती या आगे की गिनती करता है, और तदनुसार मल्टीप्लेक्स डेटा अपडेट करता है। 2 इंच के बड़े अक्षर स्कोरबोर्ड को कई मीटर दूर से भी आसानी से पठनीय बनाते हैं।12. सिद्धांत परिचय

यह उपकरण आधारित है

मैट्रिक्स एड्रेसेबल LED ऐरेके सिद्धांत पर। व्यक्तिगत LED, 7 एनोड पंक्तियों और 5 कैथोड स्तंभों (या इसके विपरीत, पिन परिभाषा के अनुसार) के प्रतिच्छेदन बिंदुओं पर व्यवस्थित होते हैं। किसी विशिष्ट बिंदु को रोशन करने के लिए, उसकी संबंधित एनोड लाइन को उच्च (धनात्मक वोल्टेज, करंट-लिमिटिंग के माध्यम से) और उसकी संबंधित कैथोड लाइन को निम्न (ग्राउंड) ड्राइव करना होता है। स्तंभों (या पंक्तियों) को तेजी से स्कैन करके और पंक्ति (या स्तंभ) डेटा को सिंक्रनाइज़ करके अपडेट करने से, दृश्य अवधारणा प्रभाव एक स्थिर छवि का भ्रम पैदा करता है। AlInGaP LED चिप स्वयं प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करती है, जहां इलेक्ट्रॉन-होल पुनर्संयोजन ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करता है, जिसकी तरंगदैर्ध्य सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है।13. विकास प्रवृत्तियाँ

हालांकि LTP-2157AKR जैसे थ्रू-होल डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले परिपक्व तकनीक हैं, लेकिन अंतर्निहित LED तकनीक का विकास जारी है। इसके कार्य से संबंधित डिस्प्ले तकनीक रुझानों में शामिल हैं: 1)

सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) पैकेजिंगपरिवर्तन। 2) विभिन्न रंगों और उच्च चमक के लिए InGaN जैसी और अधिक कुशल सामग्रियों को अपनाना। 3) ड्राइवर IC और कभी-कभी माइक्रोकंट्रोलर को सीधे डिस्प्ले मॉड्यूल में एकीकृत करना, जिससे सीरियल इंटरफेस (I2C, SPI) के माध्यम से संचार करने वाले "स्मार्ट" डिस्प्ले बनते हैं, बिना होस्ट द्वारा सीधे मैट्रिक्स स्कैनिंग की आवश्यकता के। 4) अधिक जटिल ग्राफिक्स के लिए ऑर्गेनिक LED (OLED) और फ्लेक्सिबल डिस्प्ले का उदय। हालांकि, औद्योगिक या लीगेसी सिस्टम में सरल, उच्च-चमक, मजबूत और लागत-प्रभावी वर्ण डिस्प्ले की आवश्यकताओं के लिए, डिस्क्रीट LED मैट्रिक्स मॉड्यूल अभी भी एक व्यवहार्य और विश्वसनीय समाधान बने हुए हैं।स्वचालित असेंबली और छोटे फुटप्रिंट के लिए। 2) विभिन्न रंगों और उच्च चमक के लिए InGaN जैसी और अधिक कुशल सामग्रियों को अपनाना। 3) ड्राइवर IC और कभी-कभी माइक्रोकंट्रोलर को सीधे डिस्प्ले मॉड्यूल में एकीकृत करना, जिससे सीरियल इंटरफेस (I2C, SPI) के माध्यम से संचार करने वाले "स्मार्ट" डिस्प्ले बनते हैं, बिना होस्ट द्वारा सीधे मैट्रिक्स स्कैनिंग की आवश्यकता के। 4) अधिक जटिल ग्राफिक्स के लिए ऑर्गेनिक LED (OLED) और फ्लेक्सिबल डिस्प्ले का उदय। हालांकि, औद्योगिक या लीगेसी सिस्टम में सरल, उच्च-चमक, मजबूत और लागत-प्रभावी वर्ण डिस्प्ले की आवश्यकताओं के लिए, डिस्क्रीट LED मैट्रिक्स मॉड्यूल अभी भी एक व्यवहार्य और विश्वसनीय समाधान बने हुए हैं।