LTP-7357JD LED डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले डेटाशीट - 0.678 इंच (17.22mm) ऊंचाई - AlInGaP रेड - 5x7 ऐरे - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-7357JD एक सिंगल-प्लेन, 5x7 डॉट मैट्रिक्स एलईडी डिस्प्ले मॉड्यूल है जो कैरेक्टर और सिंबल प्रेजेंटेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, पठनीय अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले प्रदान करना है। इस डिवाइस का मुख्य लाभ अल्ट्रा-ब्राइट AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) हाई-एफिशिएंसी रेड एलईडी चिप्स के उपयोग में निहित है, जो पुरानी एलईडी तकनीकों की तुलना में उत्कृष्ट ल्यूमिनस इंटेंसिटी और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं। डिस्प्ले में बेहतर पठनीयता के लिए कॉन्ट्रास्ट बढ़ाने वाले सफेद डॉट्स के साथ ग्रे फेस है। इसे ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत किया गया है, जो चमक की आवश्यकताओं के आधार पर चयन की अनुमति देता है। लक्षित बाज़ार में इंडस्ट्रियल कंट्रोल पैनल, इंस्ट्रुमेंटेशन, पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, एम्बेडेड सिस्टम और कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय कैरेक्टर डिस्प्ले इंटरफ़ेस की आवश्यकता वाले किसी भी एप्लिकेशन शामिल हैं।

1.1 प्रमुख विशेषताएँ और मुख्य लाभ

यह उपकरण कई डिज़ाइन विशेषताओं को शामिल करता है जो इसके प्रदर्शन और बहुमुखी प्रतिभा में योगदान करते हैं। 0.678-इंच (17.22 मिमी) मैट्रिक्स ऊंचाई मध्यम-सीमा देखने के लिए उपयुक्त वर्ण आकार प्रदान करती है। इसकी कम बिजली आवश्यकता इसे बैटरी-संचालित या ऊर्जा-सचेत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। व्यापक देखने के कोण वाली एकल-तल निर्माण विभिन्न स्थितियों से दृश्यता सुनिश्चित करती है। LED प्रौद्योगिकी की ठोस-अवस्था विश्वसनीयता बिना किसी चलती भागों के एक लंबे परिचालन जीवनकाल की गारंटी देती है। X-Y चयन आर्किटेक्चर वाला 5x7 सरणी कुशल मल्टीप्लेक्सिंग नियंत्रण की अनुमति देता है। मानक USASCII और EBCDIC वर्ण कोड के साथ संगतता माइक्रोकंट्रोलर और प्रोसेसर के साथ एकीकरण को सरल बनाती है। अंत में, स्टैकेबल क्षैतिज डिज़ाइन कई इकाइयों को साथ-साथ संरेखित करके बहु-वर्ण डिस्प्ले के निर्माण को सक्षम बनाता है।

2. तकनीकी मापदंड गहन उद्देश्य व्याख्या

LTP-7357JD का प्रदर्शन विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों के एक सेट द्वारा परिभाषित किया गया है जिन्हें डिजाइनरों को उचित कार्यान्वयन के लिए विचार करना चाहिए।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स तनाव की सीमाएं परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। डिवाइस को इन सीमाओं पर या उनके निकट लगातार संचालित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। प्रमुख अधिकतम रेटिंग्स में प्रति डॉट औसत शक्ति क्षय 33 mW, प्रति डॉट शिखर अग्र धारा 90 mA, और 25°C पर प्रति डॉट औसत अग्र धारा 13 mA शामिल है। परिवेश के तापमान के 25°C से अधिक बढ़ने पर यह औसत धारा 0.17 mA/°C की रैखिक दर से कम होती है। प्रति सेगमेंट अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5 V है। डिवाइस -35°C से +85°C के संचालन तापमान सीमा और -35°C से +85°C के भंडारण तापमान सीमा के लिए रेटेड है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है, अधिकतम 3 सेकंड की अवधि के लिए, सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापा गया।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये विशिष्ट संचालन पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर मापे गए हैं। औसत दीप्त तीव्रता (Iv) न्यूनतम 500 μcd से अधिकतम 1200 μcd तक होती है, जिसमें एक विशिष्ट मान प्रदान किया गया है, जब इसे 1/16 ड्यूटी साइकिल पर 32 mA के पीक करंट (Ip) से संचालित किया जाता है। यह मल्टीप्लेक्सिंग योजना बिजली की खपत और ड्राइवर की जटिलता को कम करने के लिए आम है। पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) आम तौर पर 656 nm होता है, जो लाल स्पेक्ट्रम के भीतर आता है। स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ) 22 nm है, जो उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 640 nm है। 20 mA के फॉरवर्ड करंट (If) पर किसी भी डॉट के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) 2.1 V (न्यूनतम) से 2.6 V (अधिकतम) तक होता है। 5 V के रिवर्स वोल्टेज (Vr) पर किसी भी डॉट के लिए रिवर्स करंट (Ir) अधिकतम 100 μA होता है। डॉट्स के बीच दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात (Iv-m) अधिकतम 1.8:1 है, जो डिस्प्ले पर अपेक्षाकृत समान चमक सुनिश्चित करता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि दीप्त तीव्रता एक सेंसर और फिल्टर संयोजन का उपयोग करके मापी जाती है जो CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि LTP-7357JD को दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है। इसका तात्पर्य मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर एक बिनिंग या छंटनी प्रक्रिया से है।

3.1 दीप्त तीव्रता बिनिंग

प्रदत्त अंश में विशिष्ट बिन कोड सूचीबद्ध नहीं हैं, फिर भी एक सीमा (500-1200 μcd) के विनिर्देशन से संकेत मिलता है कि उपकरणों का मानक परीक्षण स्थितियों (Ip=32mA, 1/16 Duty) के अंतर्गत संचालित होने पर उनकी वास्तविक मापी गई तीव्रता के अनुसार परीक्षण और वर्गीकरण किया जाता है। यह डिजाइनरों को ऐसे भागों का चयन करने की अनुमति देता है जो उनके अनुप्रयोग के लिए न्यूनतम चमक आवश्यकता को पूरा करते हैं, जिससे संभावित रूप से लागत और उपलब्धता प्रभावित होती है। एक बिन के भीतर स्थिरता बहु-इकाई प्रदर्शन में एकसमान उपस्थिति सुनिश्चित करती है।

4. Performance Curve Analysis

डाटाशीट में विशिष्ट विद्युत और प्रकाशीय अभिलक्षण वक्रों के लिए एक अनुभाग शामिल है। ये ग्राफ़ गैर-मानक स्थितियों के तहत उपकरण के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.1 Implied Curve Information

हालांकि पाठ में विशिष्ट वक्रों का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, ऐसे उपकरणों के लिए विशिष्ट प्लॉट्स में फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व) शामिल होंगे, जो गैर-रैखिक संबंध दिखाता है और करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने में मदद करता है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट कर्व दर्शाते हैं कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट के साथ बढ़ता है, अक्सर उच्च धाराओं पर हीटिंग प्रभाव के कारण उप-रैखिक तरीके से। ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर कर्व दिखाते हैं कि तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है, जो उच्च-तापमान वाले वातावरण के लिए महत्वपूर्ण है। स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन प्लॉट उत्सर्जित प्रकाश की सांद्रता को पीक और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के आसपास दर्शाएंगे।

5. Mechanical and Packaging Information

डिस्प्ले की भौतिक संरचना उसकी माउंटिंग संगतता और समग्र मजबूती निर्धारित करती है।

5.1 Package Dimensions and Tolerances

डिवाइस के पैकेज आयाम एक विस्तृत चित्र में प्रदान किए गए हैं (पाठ में संदर्भित लेकिन दिखाया नहीं गया है)। सभी आयाम मिलीमीटर में निर्दिष्ट हैं। इन आयामों की सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी (±0.01 इंच के बराबर) है, जब तक कि किसी विशिष्ट फीचर नोट में अन्यथा न कहा गया हो। सटीक PCB फुटप्रिंट बनाने के लिए डिजाइनरों को सटीक होल पैटर्न, समग्र ऊंचाई और लीड स्पेसिंग के लिए इस चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।

5.2 पिन कनेक्शन और पोलैरिटी

LTP-7357JD में 12-पिन कॉन्फ़िगरेशन है। पिनआउट इस प्रकार है: पिन 1: कैथोड कॉलम 1, पिन 2: एनोड रो 3, पिन 3: कैथोड कॉलम 2, पिन 4: एनोड रो 5, पिन 5: एनोड रो 6, पिन 6: एनोड रो 7, पिन 7: कैथोड कॉलम 4, पिन 8: कैथोड कॉलम 5, पिन 9: एनोड रो 4, पिन 10: कैथोड कॉलम 3, पिन 11: एनोड रो 2, पिन 12: एनोड रो 1। यह व्यवस्था X-Y (पंक्ति-स्तंभ) मल्टीप्लेक्सिंग योजना की सुविधा प्रदान करती है। रिवर्स बायस को रोकने और उचित संचालन सुनिश्चित करने के लिए एनोड और कैथोड पिनों की सही पहचान महत्वपूर्ण है।

5.3 आंतरिक सर्किट आरेख

आंतरिक सर्किट आरेख (संदर्भित) 35 एलईडी (5 स्तंभ x 7 पंक्तियों) के मैट्रिक्स संगठन को प्रकट करता है। प्रत्येक एलईडी का एनोड एक पंक्ति लाइन से जुड़ा होता है, और इसका कैथोड एक स्तंभ लाइन से जुड़ा होता है। एक विशिष्ट डॉट को प्रकाशित करने के लिए, उसकी संबंधित पंक्ति लाइन को हाई (एनोड पॉजिटिव) चलाया जाना चाहिए जबकि उसकी स्तंभ लाइन को लो (कैथोड ग्राउंडेड) चलाया जाना चाहिए, उचित करंट लिमिटिंग के साथ। यह प्रति स्तंभ कॉमन-कैथोड आर्किटेक्चर मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले के लिए मानक है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

उपकरण की अखंडता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए असेंबली के दौरान उचित हैंडलिंग आवश्यक है।

6.1 Soldering Process Parameters

पूर्ण अधिकतम रेटिंग सोल्डरिंग तापमान सीमा निर्दिष्ट करती है: बैठने के तल से 1.6 मिमी (1/16 इंच) नीचे मापे जाने पर अधिकतम 3 सेकंड के लिए अधिकतम 260°C। यह दिशानिर्देश वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, संपूर्ण तापमान प्रोफाइल (प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक, कूलिंग) को नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्ड्स थर्मल शॉक या लिक्विडस से ऊपर अत्यधिक समय के अधीन न हों।

6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज सावधानियाँ

हालांकि स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं, LED डिस्प्ले को संभालते समय मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, क्योंकि सेमीकंडक्टर जंक्शन संवेदनशील हो सकते हैं। नमी अवशोषण और सोल्डरिंग के दौरान संभावित पॉपकॉर्निंग को रोकने के लिए, भंडारण निर्दिष्ट तापमान सीमा -35°C से +85°C के भीतर कम आर्द्रता वाले वातावरण में होना चाहिए।

7. अनुप्रयोग सुझाव

एलटीपी-7357जेडी विभिन्न एम्बेडेड डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

सामान्य उपयोगों में औद्योगिक उपकरणों पर स्थिति प्रदर्शन (जैसे तापमान रीडआउट, त्रुटि कोड), चिकित्सा उपकरणों पर वर्ण रीडआउट, उपभोक्ता उपकरणों पर सरल संदेश प्रदर्शन, और खुदरा या सूचना कियोस्क में बड़े खंडित प्रदर्शनों के हिस्से के रूप में शामिल हैं। मानक वर्ण कोड के साथ इसकी संगतता इसे माइक्रोकंट्रोलर से पाठ संदेश प्रदर्शित करने के लिए आदर्श बनाती है।

7.2 Design Considerations and Circuit Implementation

Designers must implement a multiplexing driver circuit. This typically involves a microcontroller with sufficient I/O pins or dedicated LED driver ICs capable of sink/sink current for the columns and source current for the rows. Current-limiting resistors are mandatory for each column or row line (depending on the driver topology) to set the forward current per LED segment. The 1/16 duty cycle mentioned in the test condition suggests a 4-bit binary multiplex (2^4=16 states), which is a common approach for a 5x7 matrix, often scanning 4 rows at a time or using a combination of row and column scanning. The refresh rate must be high enough (typically >60 Hz) to avoid visible flicker. Heat dissipation should be considered if operating near maximum ratings, especially in high ambient temperatures.

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTP-7357JD अपने उत्पाद श्रेणी के भीतर विशिष्ट लाभ प्रदान करता है।

8.1 प्रमुख विभेदक

प्राथमिक विभेदक AlInGaP LED प्रौद्योगिकी का उपयोग है। पुरानी GaAsP या GaP LEDs की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समान धारा पर चमकीले डिस्प्ले या कम शक्ति पर समान चमक प्राप्त होती है। ग्रे फेस/व्हाइट डॉट संयोजन एक पेशेवर रूप और उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है। व्यापक दृश्य कोण उन अनुप्रयोगों के लिए लाभकारी है जहां उपयोगकर्ता सीधे डिस्प्ले के सामने नहीं हो सकता है। दीप्त तीव्रता के आधार पर वर्गीकरण गुणवत्ता नियंत्रण और चयन लचीलेपन का एक स्तर प्रदान करता है जो मूल डिस्प्ले में हमेशा मौजूद नहीं होता है।

9. तकनीकी मापदंडों पर आधारित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

यहाँ डेटाशीट से प्राप्त सामान्य डिज़ाइन प्रश्नों के उत्तर दिए गए हैं।

प्रश्न: चमकदार तीव्रता परीक्षण स्थिति में 1/16 ड्यूटी साइकिल का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: यह एक मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइविंग स्कीम का अनुकरण करता है जहाँ प्रत्येक LED केवल कुल स्कैन समय के 1/16वें भाग के लिए संचालित होता है। निर्दिष्ट चमकदार तीव्रता इस स्थिति में आँख द्वारा अनुभव किया गया औसत मान है। औसत करंट रेटिंग्स को पार किए बिना इस चमक को प्राप्त करने के लिए आपको मल्टीप्लेक्सिंग या इसी तरह के ड्यूटी साइकिल का उपयोग करना चाहिए।

Q: क्या मैं एलईडी को मल्टीप्लेक्सिंग के बजाय निरंतर डीसी करंट से चला सकता हूं?
A: तकनीकी रूप से हां, लेकिन आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि प्रति डॉट निरंतर फॉरवर्ड करंट 25°C पर 13 mA की औसत रेटिंग से अधिक न हो (और उच्च तापमान के लिए इसे डीरेट किया जाना चाहिए)। इसके लिए 35 स्वतंत्र करंट-लिमिटेड चैनलों की आवश्यकता होगी, जो अक्षम है। मल्टीप्लेक्सिंग ही इच्छित और सबसे कुशल उपयोग का मामला है।

Q: फॉरवर्ड वोल्टेज 2.1-2.6V है। मुझे किस आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता है?
A: आपूर्ति वोल्टेज अधिकतम अग्र वोल्टेज और आपके करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर तथा ड्राइवर सर्किट्री के पार वोल्टेज ड्रॉप के योग से अधिक होना चाहिए। ऐसे डिस्प्ले के लिए एक सामान्य आपूर्ति वोल्टेज 5V है, जो पर्याप्त हेडरूम प्रदान करता है।

Q: "luminous intensity matching ratio of 1.8:1" का क्या अर्थ है?
A: इसका अर्थ है कि समान ड्राइविंग परिस्थितियों में मैट्रिक्स का सबसे चमकीला डॉट सबसे मंद डॉट से 1.8 गुना से अधिक चमकीला नहीं होगा। यह प्रदर्शित कैरेक्टर में उचित एकरूपता सुनिश्चित करता है।

10. Practical Implementation Case Study

एक माइक्रोकंट्रोलर-आधारित थर्मोस्टेट के लिए एक साधारण एकल-अक्षर डिस्प्ले डिजाइन करने पर विचार करें। लक्ष्य 0 से 9 तक सेट तापमान दिखाना है।

डिजाइन चरण: 1. The microcontroller (e.g., an ATmega328P) is programmed with font data for digits 0-9 in a 5x7 bitmap format. 2. Five I/O pins are configured as column drivers (connected to cathodes, capable of sinking current). Seven I/O pins are configured as row drivers (connected to anodes, capable of sourcing current). 3. Current-limiting resistors are placed on the column lines. The resistor value is calculated based on the supply voltage (e.g., 5V), the LED forward voltage (~2.5V), and the desired peak current (e.g., 32mA for full brightness): R = (5V - 2.5V) / 0.032A ≈ 78 ohms. A standard 75 or 82 ohm resistor can be used. 4. The firmware implements a scanning routine. It sets one row line high (activates the anodes for that row), then places the pattern for that row on the five column lines (low to turn on a dot, high impedance or high to turn off). It waits a short period (e.g., 1-2 ms), then moves to the next row. Scanning all 7 rows within ~14ms achieves a refresh rate >70 Hz, eliminating flicker. 5. The display shows a stable, bright digit indicating the temperature.

11. परिचालन सिद्धांत परिचय

LTP-7357JD एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब किसी व्यक्तिगत LED के पार एक फॉरवर्ड बायस वोल्टेज लगाया जाता है जो डायोड के टर्न-ऑन वोल्टेज (इस AlInGaP सामग्री के लिए लगभग 2.1-2.6V) से अधिक होता है, तो सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। विशिष्ट सामग्री संरचना (AlInGaP) बैंडगैप ऊर्जा और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, इस मामले में, लाल (~640-656 nm)। 5x7 मैट्रिक्स संरचना एक एड्रेसिंग योजना है जो मल्टीप्लेक्सिंग के माध्यम से आवश्यक नियंत्रण पिनों की संख्या को 35 (प्रति LED एक) से घटाकर 12 (7 पंक्तियाँ + 5 स्तंभ) कर देती है। पंक्तियों के माध्यम से तेजी से अनुक्रमण करके और प्रत्येक पंक्ति के लिए संबंधित स्तंभ डेटा प्रस्तुत करके, मानव आँख की दृष्टि की निरंतरता पैटर्न को एक स्थिर, प्रतीत होने वाली स्थिर छवि में एकीकृत करती है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

LTP-7357JD AlInGaP पर आधारित एक परिपक्व तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है, जो पहले के लाल LED पदार्थों पर एक महत्वपूर्ण प्रगति थी। डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में वर्तमान रुझान काफी हद तक उच्च-घनत्व डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले, पूर्ण ग्राफिक OLED या LCD मॉड्यूल, और सीधे सोल्डर किए गए मैट्रिक्स के लिए सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) LEDs की ओर बढ़ गए हैं। हालाँकि, इस तरह के थ्रू-होल पैकेज प्रोटोटाइपिंग, शैक्षिक उद्देश्यों, मरम्मत बाजारों और ऐसे अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं जहाँ पिक्सेल घनत्व या रंग क्षमता पर अत्यधिक विश्वसनीयता और सरलता को महत्व दिया जाता है। अंतर्निहित LED प्रौद्योगिकी विकसित होती रहती है, जिसमें लागत कम करने और पूरे स्पेक्ट्रम में दक्षता सुधार के लिए GaN-on-Si जैसी सामग्रियों पर निरंतर शोध चल रहा है, लेकिन मैट्रिक्स डिस्प्ले के लिए मौलिक मल्टीप्लेक्सिंग सिद्धांत सुसंगत बने हुए हैं।