सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C पर)
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम स्पष्टीकरण डेटाशीट इंगित करती है कि यह डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार वर्गीकृत" है। इसका अर्थ है कि एक ग्रेडिंग सिस्टम लागू किया गया है, हालांकि विशिष्ट ग्रेड कोड यहां सूचीबद्ध नहीं हैं। ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग: निर्दिष्ट I_V रेंज (न्यूनतम 55-170 μcd, विशिष्ट 99-200 μcd) इंगित करती है कि उत्पाद को 20mA पर मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर विभिन्न समूहों में वर्गीकृत किया गया है। कई इकाइयों की खरीद करने वाले डिजाइनरों को बहु-अंकीय डिस्प्ले में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए ग्रेडिंग निर्दिष्ट करनी चाहिए या उसके बारे में जानना चाहिए। तरंगदैर्ध्य/रंग ग्रेडिंग: हालांकि स्पष्ट रूप से उल्लेखित नहीं है, विशिष्ट LED निर्माण में दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य (रंग) की ग्रेडिंग शामिल होती है। λ_d (605nm) और λ_p (611nm) के सख्त विनिर्देश इंगित करते हैं कि यह एक नियंत्रित प्रक्रिया है। फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग: डिस्प्ले के लिए कम जोर दिया जाता है, लेकिन V_F रेंज (2.05-2.6V) विद्युत मापदंडों के वितरण की सीमा को परिभाषित करती है। 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions and Drawings
- 5.2 Internal Circuit Diagram and Pin Connections
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण
- 11. कार्य सिद्धांत परिचय
- 12. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
LTP-1557KF एक 5x7 डॉट मैट्रिक्स कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके निर्मित एकल डिजिटल कैरेक्टर डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य वर्णों, प्रतीकों या सरल ग्राफिक्स को प्रदर्शित करने के लिए व्यक्तिगत एलईडी डॉट्स को चुनिंदा रूप से प्रकाशित करना है। इसकी मूल तकनीक पीले-नारंगी प्रकाश उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है। इस उपकरण की विशेषता सफेद डॉट-रंगे हुए ग्रे पैनल के साथ है, जो पठनीयता बढ़ाने के लिए कंट्रास्ट को बढ़ाता है। यह कम बिजली खपत संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है और एक विस्तृत देखने का कोण प्रदान करता है, जो स्पष्ट मोनोक्रोम कैरेक्टर आउटपुट की आवश्यकता वाले विभिन्न संकेत और सूचना प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस डिस्प्ले के मुख्य लाभों में इसकी सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता, कम बिजली खपत आवश्यकता और USASCII और EBCDIC जैसे मानक वर्ण कोड के साथ संगतता शामिल है। सिंगल-प्लेन डिज़ाइन और चौड़ा व्यूइंग एंगल विभिन्न कोणों से अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करते हैं। यह मल्टी-यूनिट अनुप्रयोगों में चमक मिलान के लिए ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर ग्रेडेड भी है, और RoHS निर्देशों के अनुरूप लीड-फ्री पैकेजिंग में आता है। मुख्य लक्षित बाजारों में औद्योगिक कंट्रोल पैनल, उपकरण, प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, बुनियादी सूचना प्रदर्शन और एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं जिन्हें सरल, विश्वसनीय और कम लागत वाले वर्ण प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है, और डिज़ाइन इंजीनियर के लिए उनके महत्व को समझाता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। ये सामान्य संचालन स्थितियों के लिए लागू नहीं होती हैं।
- प्रति सेगमेंट पावर खपत:अधिकतम 70 mW। यह किसी भी एकल LED बिंदु से प्रवाहित होने वाले फॉरवर्ड करंट (I_F) और फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) के संयुक्त प्रभाव को सीमित करता है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:अधिकतम 60 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1 kHz, 10% ड्यूटी साइकिल)। यह मल्टीप्लेक्सिंग या उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए संक्षिप्त उच्च-धारा पल्स के उपयोग की अनुमति देता है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:25°C पर अधिकतम 25 mA। यह स्थिर-अवस्था, गैर-पल्स संचालन के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर है। 0.28 mA/°C के डेरेटिंग फैक्टर से संकेत मिलता है कि जब परिवेश का तापमान (Ta) 25°C से अधिक हो जाता है, तो ओवरहीटिंग को रोकने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर धारा को कम किया जाना चाहिए।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज:अधिकतम 5 V. इससे अधिक होने पर LED के PN जंक्शन का ब्रेकडाउन हो सकता है।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C. यह विश्वसनीय संचालन और गैर-संचालन भंडारण की पर्यावरणीय सीमा को परिभाषित करता है।
- वेल्डिंग शर्तें:1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) स्थापना तल के नीचे, 260°C पर 3 सेकंड के लिए। प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक बॉन्डिंग को थर्मल क्षति से बचाने के लिए वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो प्रक्रिया में यह महत्वपूर्ण है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C पर)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट और गारंटीकृत प्रदर्शन मापदंड हैं।
- औसत चमकदार तीव्रता (I_V):I_F=20mA पर, न्यूनतम 55 से 170 μcd, विशिष्ट 99 से 200 μcd। यह विस्तृत सीमा इंगित करती है कि उपकरण को ग्रेड या वर्गीकृत किया गया है। डिजाइनरों को सिस्टम चमक योजना में इस भिन्नता पर विचार करना चाहिए। परीक्षण स्थिति को 1mA से संशोधित कर 20mA कर दिया गया है, जिससे विनिर्देश अधिक मानक ड्राइविंग करंट के अनुरूप हो गए हैं।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_p):विशिष्ट 611 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर स्पेक्ट्रमी आउटपुट सबसे प्रबल होता है।
- स्पेक्ट्रम रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):विशिष्ट 17 nm। यह उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चौड़ाई को मापता है; एक छोटा मान अधिक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश (शुद्ध रंग) को दर्शाता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):विशिष्ट 605 nm। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो रंग को पीले-नारंगी के रूप में परिभाषित करती है।
- प्रति बिंदु अग्र वोल्टेज (V_F):I_F=20mA पर, न्यूनतम 2.05V, विशिष्ट 2.6V। यह करंट लिमिटिंग सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज V_F से अधिक होना चाहिए ताकि करंट को ठीक से रेगुलेट किया जा सके।
- प्रति बिंदु रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर अधिकतम 100 μA। कम रिवर्स करंट आदर्श होता है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो:समान चमक वाले क्षेत्रों के लिए, अधिकतम 2:1। इसका अर्थ है कि सरणी में सबसे चमकीला बिंदु सबसे मंद बिंदु से दोगुना से अधिक नहीं चमकना चाहिए, ताकि एक समान रूप सुनिश्चित हो।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
डेटाशीट बताती है कि यह उपकरण "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार वर्गीकृत" है। इसका अर्थ है कि एक ग्रेडिंग सिस्टम लागू किया गया है, हालांकि यहां विशिष्ट ग्रेड कोड सूचीबद्ध नहीं हैं।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग:निर्दिष्ट I_V रेंज (न्यूनतम 55-170 μcd, टाइपिकल 99-200 μcd) इंगित करती है कि उत्पाद को 20mA पर मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर अलग-अलग समूहों में वर्गीकृत किया गया है। कई इकाइयों की खरीदारी करने वाले डिजाइनरों को ग्रेड निर्दिष्ट करना चाहिए या समझना चाहिए ताकि बहु-अंकीय डिस्प्ले में चमक की एकरूपता सुनिश्चित हो सके।
- वेवलेंथ/कलर ग्रेडिंग:हालांकि स्पष्ट रूप से उल्लेख नहीं किया गया है, लेकिन विशिष्ट LED निर्माण में दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख तरंगदैर्ध्य (रंग) का श्रेणीकरण शामिल होता है। λ_d (605nm) और λ_p (611nm) के सख्त विनिर्देश दर्शाते हैं कि यह एक नियंत्रित प्रक्रिया है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज श्रेणीकरण:डिस्प्ले के लिए कम जोर दिया जाता है, लेकिन V_F रेंज (2.05-2.6V) विद्युत मापदंडों के वितरण की सीमा को परिभाषित करती है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट ने अंतिम पृष्ठ पर "विशिष्ट विद्युत/ऑप्टिकल विशेषता वक्र" का उल्लेख किया है। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:
- I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र:यह फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच एक घातीय संबंध दर्शाता है। निक-इन वोल्टेज लगभग 2V है, जो AlInGaP तकनीक के अनुरूप है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (I_V बनाम I_F):यह दिखाएगा कि एक बिंदु तक प्रकाश उत्पादन करंट के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, जिसके बाद दक्षता कम हो जाती है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम परिवेश तापमान (I_V बनाम T_a):यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में गिरावट दिखाएगा, जो थर्मल प्रबंधन और करंट डेरेटिंग के महत्व को उजागर करता है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो लगभग 611nm पर शिखर और लगभग 17nm का FWHM दिखाता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions and Drawings
यह उपकरण मानक डुअल इन-लाइन पैकेज (DIP) आकार में आता है। डेटाशीट में महत्वपूर्ण आयाम स्पष्टीकरण: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है। एक विशेष नोट में पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता ±0.4 मिमी बताई गई है, जो PCB होल प्लेसमेंट और सोल्डरिंग यील्ड के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
5.2 Internal Circuit Diagram and Pin Connections
आंतरिक सर्किट एक मानक 5x7 मैट्रिक्स है। पंक्तियाँ (एनोड) और स्तंभ (कैथोड) मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग करते हैं। सही PCB लेआउट और ड्राइवर सर्किट डिजाइन के लिए पिन असाइनमेंट तालिका महत्वपूर्ण है:
- पिन 1, 2, 5, 7, 8, 9, 12, 14 एनोड पंक्तियों (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) से जुड़े हैं।
- पिन 3, 4, 6, 10, 11, 13 कैथोड कॉलम (1, 2, 3, 4, 5) से जुड़े हैं।
कृपया ध्यान दें, कुछ कार्य अलग-अलग पिनों पर दोहराए गए हैं (उदाहरण के लिए, एनोड पंक्ति 4 पिन 5 और 12 पर, कैथोड कॉलम 3 पिन 4 और 11 पर), जो लेआउट में लचीलापन प्रदान कर सकता है। पिन नंबरिंग डॉट मैट्रिक्स के अवलोकन पक्ष के सापेक्ष एक विशिष्ट दिशा का पालन कर सकती है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
प्रदान किया गया प्राथमिक मार्गदर्शन वेल्डिंग के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग है: माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिमी नीचे मापा गया, 260°C पर 3 सेकंड के लिए। यह एक मानक वेव सोल्डरिंग प्रोफाइल है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, 260°C से अधिक पीक तापमान वाली मानक लीड-फ्री प्रोफाइल का उपयोग किया जाना चाहिए। पैकेज क्रैकिंग या डिलैमिनेशन को रोकने के लिए अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस से बचना महत्वपूर्ण है। डिवाइस को उपयोग से पहले मूल नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए, खासकर यदि उनकी Moisture Sensitivity Level (MSL) रेटिंग नहीं है, भले ही डेटाशीट MSL निर्दिष्ट नहीं करती है।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें एकल पंक्ति के अल्फ़ान्यूमेरिक वर्णों की आवश्यकता होती है: औद्योगिक उपकरण स्थिति प्रदर्शन (उदाहरण के लिए, त्रुटि कोड, सेटपॉइंट), उपभोक्ता उपकरण, बुनियादी हाथ में रखने योग्य परीक्षण उपकरण, पुराने सिस्टम अपग्रेड और शैक्षिक इलेक्ट्रॉनिक किट।
7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- ड्राइवर सर्किट:एक मल्टीप्लेक्स ड्राइवर की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, एक समर्पित डिस्प्ले IC या पर्याप्त I/O वाला एक माइक्रोकंट्रोलर)। प्रत्येक रो एनोड को क्रमिक रूप से ड्राइव किया जाता है, जबकि डेटा को कॉलम कैथोड पर लागू किया जाता है।
- करंट लिमिटिंग:प्रत्येक कॉलम (कैथोड) लाइन को बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए ताकि I_F को एक सुरक्षित मान पर सेट किया जा सके, आमतौर पर 20mA या उससे कम, जो चमक और शक्ति आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। रेसिस्टर मान R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - V_F) / I_F।
- पावर सप्लाई:अधिकतम V_F (2.6V) और किसी भी ड्राइविंग ट्रांजिस्टर वोल्टेज ड्रॉप के योग से अधिक वोल्टेज प्रदान की जानी चाहिए। एक सामान्य पावर सप्लाई वोल्टेज 5V है।
- व्यूइंग एंगल:व्यापक परिप्रेक्ष्य लाभदायक है, लेकिन उपयोगकर्ता के सापेक्ष स्थापना स्थान पर विचार करने की आवश्यकता है।
- चमक एकरूपता:यदि कई इकाइयों के बीच एकरूपता महत्वपूर्ण है, तो तीव्रता ग्रेडिंग निर्दिष्ट करें।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
पुराने GaAsP या GaP LED मैट्रिक्स की तुलना में, LTP-1557KF में AlInGaP तकनीक उच्च दक्षता और बेहतर रंग शुद्धता (अधिक संतृप्त पीला-नारंगी) प्रदान करती है। समकालीन साइड-एमिटिंग या उच्च-घनत्व SMD मैट्रिक्स की तुलना में, यह एक पारंपरिक थ्रू-होल DIP उपकरण है, जो प्रोटोटाइपिंग और मरम्मत के लिए सुविधाजनक है। इसका मुख्य अंतर विशिष्ट 1.2-इंच वर्ण ऊंचाई, 5x7 प्रारूप और पीला-नारंगी रंग है, जिसे पुराने सिस्टम संगतता, विशिष्ट दृश्यता आवश्यकताओं (पीला/नारंगी आंख को पकड़ सकता है), या सरल अनुप्रयोगों में लागत-प्रभावशीलता के लिए चुना जा सकता है जहां पूर्ण-रंग या ग्राफिक्स क्षमताओं की आवश्यकता नहीं है।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं प्रत्येक डॉट को स्थिर DC धारा से चला सकता हूं?
उत्तर: तकनीकी रूप से हां, लेकिन इसके लिए 35 स्वतंत्र करंट स्रोतों (5x7) की आवश्यकता होगी। यह बहुत अक्षम है। मल्टीप्लेक्सिंग (स्कैनिंग) मानक और अपेक्षित विधि है, जो आवश्यक ड्राइव पिन और ड्राइव IC में बिजली की खपत को काफी कम कर देती है।
प्रश्न: पीक फॉरवर्ड करंट (60mA) निरंतर करंट (25mA) से इतना अधिक क्यों है?
उत्तर: यह टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग की अनुमति देता है। एक बिंदु स्कैन चक्र में केवल एक छोटे से हिस्से के लिए जलता है (उदाहरण के लिए, 7-पंक्ति स्कैन के लिए, ऑन-टाइम 1/7 है)। आप इसके संक्षिप्त "चालू" समय के दौरान उच्च करंट पल्स लगा सकते हैं, ताकि LED चिप की औसत शक्ति (थर्मल) सीमा से अधिक हुए बिना, उच्च मानी जाने वाली औसत चमक प्राप्त की जा सके।
प्रश्न: चमकदार तीव्रता की सीमा बहुत व्यापक है (55-200 μcd)। मैं अपने उत्पाद की चमक कैसे सुसंगत सुनिश्चित कर सकता हूं?
उत्तर: आपको यह करना होगा: 1) एक ही उत्पादन बैच या निर्दिष्ट तीव्रता ग्रेड से घटक खरीदें, 2) ड्राइवर में सॉफ्टवेयर चमक अंशांकन या समायोजन लागू करें, या 3) प्रत्येक इकाई के लिए हार्डवेयर करंट समायोजन का उपयोग करें (बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए अव्यावहारिक)। कृपया ग्रेड कोड की उपलब्धता के लिए वितरक या निर्माता से चर्चा करें।
प्रश्न: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
उत्तर: 20mA प्रति बिंदु या उससे कम और परिवेश तापमान सीमा के भीतर सामान्य संचालन के लिए, डिस्प्ले पैनल को आमतौर पर हीटसिंक की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, ड्राइविंग तत्वों के ताप अपव्यय के लिए, सही PCB लेआउट महत्वपूर्ण है। यदि उच्च तापमान वातावरण में संचालित किया जा रहा है, तो करंट डीरेटिंग कर्व का पालन करें।
10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण
केस स्टडी 1: एक साधारण माइक्रोकंट्रोलर इंटरफेस।एक मूल 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर सीधे इस डिस्प्ले को चला सकता है, बशर्ते कि उसमें कम से कम 12 I/O पिन हों (7 पंक्तियों के लिए, 5 स्तंभों के लिए)। पंक्तियों को करंट-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर पिन से जोड़ा जाता है जिन्हें करंट सोर्स (एनोड) के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है। स्तंभों को पिन से जोड़ा जाता है जिन्हें ओपन-ड्रेन या सक्रिय-निम्न आउटपुट (कैथोड) के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है। फर्मवेयर एक टाइमर इंटरप्ट लागू करता है जो प्रत्येक पंक्ति को स्कैन करता है, प्रत्येक बार एक पंक्ति को हाई करता है, जबकि ROM में संग्रहीत फ़ॉन्ट टेबल के आधार पर उस पंक्ति के लिए स्तंभ पैटर्न सेट करता है।
केस स्टडी 2: समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर IC का उपयोग।सीमित माइक्रोकंट्रोलर पिन या प्रोसेसिंग कार्य को ऑफलोड करने की आवश्यकता वाली प्रणालियों के लिए, MAX7219 या HT16K33 जैसे ड्राइवर IC का उपयोग किया जा सकता है। ये IC सभी मल्टीप्लेक्सिंग, डिकोडिंग और चमक नियंत्रण को एक साधारण सीरियल इंटरफेस (SPI या I2C) के माध्यम से संभालते हैं, जिसके लिए होस्ट कंट्रोलर से केवल 2-4 पिन की आवश्यकता होती है। इनमें आमतौर पर डिजिटल ब्लिंकिंग और मल्टी-डिजिट कैस्केडिंग जैसी सुविधाएं भी शामिल होती हैं, जो इस डिस्प्ले की "क्षैतिज रूप से स्टैक करने योग्य" विशेषता से मेल खाती हैं।
11. कार्य सिद्धांत परिचय
LTP-1557KF 35 स्वतंत्र AlInGaP LED चिप्स से बना एक ऐरे है, जो 5 कॉलम और 7 पंक्तियों के ग्रिड में व्यवस्थित है, और एक ग्रे मास्क के पीछे 35 एपर्चर (डॉट्स) के साथ माउंटेड है। प्रत्येक LED का एनोड एक सामान्य रो लाइन से जुड़ा होता है, और इसका कैथोड एक सामान्य कॉलम लाइन से जुड़ा होता है। किसी विशिष्ट बिंदु को चमकाने के लिए, उसकी संबंधित रो लाइन को सकारात्मक वोल्टेज (करंट लिमिटिंग के माध्यम से) पर ड्राइव किया जाता है, और उसकी कॉलम लाइन को कम वोल्टेज (ग्राउंड) से जोड़ा जाता है। यह मैट्रिक्स व्यवस्था आवश्यक कनेक्शन पिन्स की संख्या को 35 (प्रति बिंदु एक) से घटाकर 12 (7 पंक्तियाँ + 5 कॉलम) कर देती है। एक वर्ण प्रदर्शित करने में पंक्तियों (1-7) को तेजी से स्कैन करना शामिल है, और प्रत्येक पंक्ति के लिए, वांछित वर्ण आकार के भाग का निर्माण करने वाले संबंधित कॉलम के LED को चमकाना (1-5) शामिल है। यह मल्टीप्लेक्सिंग मानव आंख द्वारा देखे जा सकने वाले स्तर से तेज गति से होती है, जिससे एक स्थिर पूर्ण वर्ण छवि उत्पन्न होती है।
12. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
LTP-1557KF जैसे डिस्प्ले एक परिपक्व, स्थापित तकनीक का प्रतिनिधित्व करते हैं। वर्तमान संकेतक और डिजिटल कैरेक्टर डिस्प्ले के रुझान सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) पैकेजिंग (स्वचालित असेंबली के लिए), उच्च घनत्व वाले मल्टी-डिजिट मॉड्यूल और डिस्प्ले PCB पर सीधे नियंत्रक के एकीकरण ("स्मार्ट" डिस्प्ले) की ओर बढ़ रहे हैं। इसके अलावा, रंग या उत्कृष्ट कंट्रास्ट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, फुल-कलर RGB LED डॉट मैट्रिक्स और OLED डिस्प्ले अधिक लागत-प्रतिस्पर्धी बनते जा रहे हैं। हालांकि, इस तरह के सरल मोनोक्रोम डॉट मैट्रिक्स LED अपनी अत्यधिक विश्वसनीयता, सरलता, कम लागत, उच्च चमक, व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज और लंबे जीवनकाल के कारण अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं - ये गुण औद्योगिक, ऑटोमोटिव और आउटडोर अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हैं। जैसा कि यह डिवाइस दर्शाता है, पुरानी सामग्री से AlInGaP की ओर बदलाव इस शास्त्रीय फॉर्म फैक्टर के भीतर दक्षता और रंग प्रदर्शन में सुधार के लिए एक महत्वपूर्ण कदम था।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सत्यता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक माप, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) का निर्धारण करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे कम समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मूल्य बेहतर ताप अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | मुख्य संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करना। |
| ल्यूमेन रखरखाव दर (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 सीमा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग समरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार। पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरैमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें 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। |