LTP-14058AKD एलईडी डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले डेटाशीट - 1.4-इंच (35.76mm) ऊंचाई - हाइपर रेड (650nm) - प्रति डॉट 40mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-14058AKD एक कॉम्पैक्ट, सिंगल-प्लेन डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले मॉड्यूल है जिसे अल्फ़ान्यूमेरिक कैरेक्टर प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य घटक 5 कॉलम और 8 पंक्तियों की व्यक्तिगत प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) की सरणी है, जिसके परिणामस्वरूप कुल 40 एड्रेस करने योग्य डॉट्स होते हैं। कैरेक्टर मैट्रिक्स की भौतिक ऊंचाई 1.4 इंच (35.76 मिलीमीटर) निर्दिष्ट है, जो अच्छी पठनीयता प्रदान करती है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है जिनमें विस्तृत व्यूइंग एंगल के साथ विश्वसनीय, कम-बिजली वाले दृश्य आउटपुट की आवश्यकता होती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस डिस्प्ले के प्राथमिक लाभ इसकी सॉलिड-स्टेट एलईडी तकनीक और कुशल डिज़ाइन से उत्पन्न होते हैं। प्रमुख विशेषताओं में कम बिजली की आवश्यकता शामिल है, जो इसे बैटरी-संचालित या ऊर्जा-सचेत उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती है। विस्तृत व्यूइंग एंगल यह सुनिश्चित करता है कि प्रदर्शित जानकारी स्क्रीन के सापेक्ष विभिन्न स्थितियों से दिखाई दे। उपकरण को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है, जो बहु-इकाई अनुप्रयोगों में चमक मिलान की अनुमति देता है। मानक कैरेक्टर कोड (USASCII और EBCDIC) के साथ इसकी संगतता और क्षैतिज स्टैकेबिलिटी इसे एम्बेडेड सिस्टम, औद्योगिक नियंत्रण पैनल, उपकरण, परीक्षण उपकरण और अन्य अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है जहां सरल, मजबूत कैरेक्टर-आधारित सूचना प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी विनिर्देशों का गहन विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में परिभाषित उपकरण के प्रमुख तकनीकी मापदंडों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 फोटोमेट्रिक और प्रकाशीय गुण

डिस्प्ले हाइपर रेड प्रकाश उत्पन्न करने के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 650 नैनोमीटर (nm) है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 639 nm पर निर्दिष्ट है। स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ), जो उत्सर्जित रंग की शुद्धता या फैलाव को दर्शाती है, 20 nm है। प्रति डॉट औसत चमकदार तीव्रता (Iv) न्यूनतम 800 माइक्रोकैंडेला (μcd), एक विशिष्ट मान 2600 μcd के साथ निर्दिष्ट है, और 1/16 ड्यूटी साइकल पर 32 mA की पीक करंट (Ip) की परीक्षण स्थिति में कोई अधिकतम नहीं है। 2:1 का चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात एक ही डिस्प्ले पर विभिन्न डॉट्स के बीच चमक में उचित एकरूपता सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत गुण

किसी भी एकल एलईडी डॉट के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) 20 mA के फॉरवर्ड करंट (If) पर 2.1V (न्यूनतम) और 2.6V (विशिष्ट) के बीच है। 80 mA के उच्च करंट पर, यह सीमा 2.3V से 2.8V तक बदल जाती है। रिवर्स करंट (Ir) अधिकतम 100 माइक्रोएम्पीयर (μA) है जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (Vr) लगाया जाता है। ये मापदंड उचित करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

3. अधिकतम रेटिंग और थर्मल विचार

इन सीमाओं को पार करने से उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। प्रति डॉट औसत पावर डिसिपेशन 40 मिलीवाट (mW) से अधिक नहीं होनी चाहिए। प्रति डॉट पीक फॉरवर्ड करंट 90 mA तक सीमित है, जबकि प्रति डॉट औसत फॉरवर्ड करंट 25°C पर 15 mA है, जो 25°C से ऊपर प्रत्येक डिग्री सेल्सियस के लिए 0.2 mA से रैखिक रूप से कम हो जाता है। प्रति डॉट अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5V है। उपकरण -35°C से +85°C के ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान रेंज के लिए रेटेड है। असेंबली के लिए, अधिकतम सोल्डर तापमान 260°C है, अधिकतम 3 सेकंड की अवधि के लिए, सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापा गया।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

डेटाशीट में मिलीमीटर में आयामों के साथ एक विस्तृत पैकेज ड्राइंग शामिल है। सहनशीलता आम तौर पर ±0.25 mm है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। यह ड्राइंग पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) फुटप्रिंट डिजाइन और अंतिम उत्पाद में यांत्रिक एकीकरण के लिए आवश्यक है। भौतिक पैकेज एलईडी सरणी को रखता है और पिन के माध्यम से विद्युत इंटरफ़ेस प्रदान करता है।

4.1 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

उपकरण में एक 14-पिन इंटरफ़ेस है। पिनआउट इस प्रकार है: पिन 1: कैथोड पंक्ति 6; पिन 2: कैथोड पंक्ति 8; पिन 3: एनोड कॉलम 2; पिन 4: एनोड कॉलम 3; पिन 5: कैथोड पंक्ति 5; पिन 6: एनोड कॉलम 5; पिन 7: कैथोड पंक्ति 7; पिन 8: कैथोड पंक्ति 3; पिन 9: कैथोड पंक्ति 1; पिन 10: एनोड कॉलम 4; पिन 11: एनोड कॉलम 3 (नोट: पिन 4 फ़ंक्शन की डुप्लिकेट, संभवतः एक दस्तावेज़ीकरण नोट); पिन 12: कैथोड पंक्ति 4; पिन 13: एनोड कॉलम 1; पिन 14: कैथोड पंक्ति 2। एक आंतरिक सर्किट आरेख मैट्रिक्स व्यवस्था दिखाता है, जो पुष्टि करता है कि यह एक कॉमन-कैथोड कॉन्फ़िगरेशन है जहां कॉलम एनोड हैं और पंक्तियाँ कैथोड हैं। यह संरचना सभी 40 डॉट्स को केवल 13 अद्वितीय नियंत्रण लाइनों (5 कॉलम + 8 पंक्तियों) के साथ नियंत्रित करने के लिए मल्टीप्लेक्सिंग को सक्षम बनाती है।

5. अनुप्रयोग दिशानिर्देश और डिजाइन विचार

5.1 डिस्प्ले को ड्राइव करना

किसी विशिष्ट डॉट को प्रकाशित करने के लिए, उसके संबंधित कॉलम (एनोड) को हाई (उचित करंट लिमिटिंग के साथ) ड्राइव किया जाना चाहिए, और उसकी संबंधित पंक्ति (कैथोड) को लो ड्राइव किया जाना चाहिए। कैरेक्टर प्रदर्शित करने के लिए, एक माइक्रोकंट्रोलर आम तौर पर एक मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग करता है, एक समय में एक पंक्ति को क्रमिक रूप से सक्रिय करते हुए उस पंक्ति के पैटर्न को पांच कॉलम लाइनों पर प्रस्तुत करता है। परीक्षण स्थितियों में उल्लिखित 1/16 ड्यूटी साइकल एक मल्टीप्लेक्सिंग योजना का सुझाव देता है, हालांकि सटीक स्कैनिंग आवृत्ति दृश्यमान फ्लिकर (आमतौर पर >60 Hz) से बचने के लिए पर्याप्त उच्च होनी चाहिए। बाहरी ड्राइवर (ट्रांजिस्टर या समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी) लगभग हमेशा आवश्यक होते हैं, क्योंकि माइक्रोकंट्रोलर के जीपीआईओ पिन आम तौर पर आवश्यक संचयी करंट को सोर्स/सिंक नहीं कर सकते।

5.2 करंट लिमिटिंग और पावर सप्लाई

विद्युत गुणों के आधार पर, प्रत्येक एनोड कॉलम के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाया जाना चाहिए। रेसिस्टर मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vcc - Vf_led) / I_desired। 5V के Vcc, 2.6V के विशिष्ट Vf, और 20 mA के वांछित प्रति-डॉट करंट का उपयोग करते हुए, रेसिस्टर मान लगभग (5 - 2.6) / 0.02 = 120 ओम होगा। पावर सप्लाई पीक करंट देने में सक्षम होनी चाहिए। एक मल्टीप्लेक्स्ड सेटअप में, जब एक पंक्ति सक्रिय होती है तो तात्कालिक करंट 5 डॉट्स * I_dot होता है। यदि I_dot 20mA है, तो यह 100mA है। ड्यूटी साइकल के कारण औसत करंट काफी कम होता है।

5.3 थर्मल प्रबंधन

हालांकि व्यक्तिगत डॉट्स की 40mW सीमा है, डिस्प्ले के लिए कुल शक्ति पर विचार किया जाना चाहिए। सभी 40 डॉट्स को 20mA और 2.6V पर लगातार चालू रखने पर, कुल शक्ति 40 * 0.052W = 2.08W होगी। 1/8 ड्यूटी साइकल (8 पंक्तियों के लिए) पर एक मल्टीप्लेक्स्ड डिजाइन में, औसत शक्ति लगभग 2.08W / 8 = 0.26W होती है। डिजाइनरों को ऑपरेटिंग तापमान रेंज के भीतर रहने के लिए, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान वाले वातावरण में, गर्मी को दूर करने के लिए पर्याप्त पीसीबी कॉपर या अन्य साधन सुनिश्चित करने चाहिए।

6. प्रदर्शन विश्लेषण और विशिष्ट वक्र

डेटाशीट विशिष्ट विद्युत/प्रकाशीय गुण वक्रों का संदर्भ देती है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं हैं, ऐसे वक्र आम तौर पर शामिल होते हैं:

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र):गैर-रेखीय संबंध दिखाता है, जो विभिन्न ड्राइव करंट पर एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
• चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट:दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ कैसे बढ़ता है, आम तौर पर उच्च करंट पर उप-रेखीय तरीके से।
• चमकदार तीव्रता बनाम परिवेशी तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट में कमी दिखाता है, जो चमक स्थिरता के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।
• स्पेक्ट्रल वितरण:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक प्लॉट, 650nm शिखर के आसपास केंद्रित और 20nm आधी-चौड़ाई दिखाता है।

ये वक्र उच्च-प्रदर्शन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो इंजीनियरों को थर्मल प्रभावों का प्रबंधन करते हुए वांछित चमक और दक्षता के लिए ड्राइव करंट को अनुकूलित करने की अनुमति देते हैं।

7. तुलना और भेद

LTP-14058AKD के प्राथमिक भेदक इसकी AlInGaP हाइपर रेड तकनीक के उपयोग और इसके विशिष्ट यांत्रिक फॉर्म फैक्टर हैं। पुराने GaAsP या GaP लाल एलईडी की तुलना में, AlInGaP उच्च दक्षता और बेहतर चमक प्रदान करता है। 1.4\" मैट्रिक्स ऊंचाई एक विशिष्ट आकार है जिसे विशेष पैनल कटआउट या पठनीयता दूरी के लिए चुना जा सकता है। क्षैतिज स्टैकेबिलिटी जटिल इंटरकनेक्ट के बिना बहु-कैरेक्टर डिस्प्ले बनाने के लिए एक प्रमुख यांत्रिक विशेषता है। चमकदार तीव्रता के लिए इसका वर्गीकरण उन अनुप्रयोगों के लिए एक लाभ है जिनमें कई इकाइयों में एक समान उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

8.1 मैं इसे माइक्रोकंट्रोलर से कैसे जोड़ूं?

आप इसे सीधे नहीं जोड़ सकते। आपको बाहरी ड्राइवरों की आवश्यकता है। 5 कॉलम (एनोड) पिन को माइक्रोकंट्रोलर से करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर और ट्रांजिस्टर स्विच (या एक समर्पित एलईडी कॉलम ड्राइवर आईसी) के माध्यम से जोड़ें जो आवश्यक करंट सोर्स करने में सक्षम हों। 8 पंक्ति (कैथोड) पिन को ट्रांजिस्टर स्विच (या एक समर्पित एलईडी पंक्ति ड्राइवर/सिंक आईसी) से जोड़ें जो एक पूरी पंक्ति (जैसे, 5 * I_dot) के संचयी करंट को सिंक करने में सक्षम हों। माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर तब डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्स करने के लिए इन ड्राइवरों को नियंत्रित करता है।

8.2 पीक वेवलेंथ और डॉमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?

पीक वेवलेंथ (650 nm) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की अधिकतम तीव्रता होती है। डॉमिनेंट वेवलेंथ (639 nm) एकल तरंगदैर्ध्य का मोनोक्रोमैटिक प्रकाश है जो एलईडी के प्रकाश की मानी गई रंग से मेल खाएगा। यह मानव रंग धारणा से अधिक निकटता से संबंधित है। अंतर यह दर्शाता है कि स्पेक्ट्रम पूरी तरह से सममित नहीं है।

8.3 क्या मैं अधिक चमक के लिए एलईडी को उच्च करंट पर चला सकता हूं?

आप करंट बढ़ा सकते हैं, लेकिन आपको अधिकतम रेटिंग के भीतर रहना चाहिए: प्रति डॉट औसत करंट ≤ 15mA (25°C से ऊपर डीरेटेड) और प्रति डॉट औसत शक्ति ≤ 40mW। इन रेटिंग्स को पार करने से विश्वसनीयता और जीवनकाल कम हो जाएगा। इसके अलावा, दक्षता (प्रति वाट प्रकाश आउटपुट) अक्सर बहुत उच्च करंट पर कम हो जाती है। उपकरण पर बढ़ी हुई गर्मी और तनाव बनाम चमक लाभ को समझने के लिए हमेशा विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों से परामर्श लें।

9. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

परिदृश्य: एक औद्योगिक ओवन के लिए एक सरल 4-अंकीय तापमान रीडआउट डिजाइन करना।चार LTP-14058AKD डिस्प्ले को उनकी क्षैतिज स्टैकेबिलिटी का उपयोग करते हुए साथ-साथ रखा जाएगा। एक तापमान सेंसर (जैसे, ADC के साथ थर्मोकपल) एक माइक्रोकंट्रोलर को डेटा प्रदान करता है। माइक्रोकंट्रोलर के फर्मवेयर में संख्याओं (और संभवतः सेल्सियस के लिए एक \"C\") के लिए एक फ़ॉन्ट मैप होता है। यह डिस्प्ले मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन चलाने के लिए एक टाइमर इंटरप्ट का उपयोग करता है। प्रत्येक इंटरप्ट पर, यह सभी पंक्तियों को बंद कर देता है, अगली पंक्ति (1 से 8 तक) का चयन करता है, और ड्राइवर सर्किटरी के माध्यम से चार डिस्प्ले (कुल 20 कॉलम लाइन) में उस पंक्ति के लिए पैटर्न सेट करता है। मल्टीप्लेक्सिंग दर 200 Hz पर सेट की जाती है, जो प्रति डॉट 1/8 ड्यूटी साइकल और प्रति डिस्प्ले 25 Hz रिफ्रेश रेट देती है, जो फ्लिकर-मुक्त है। ओवन के उन्नत परिवेशी तापमान के भीतर दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, उचित डीरेटिंग लागू करते हुए, 15mA प्रति-डॉट करंट के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना की जाती है।

10. प्रौद्योगिकी परिचय और रुझान

10.1 AlInGaP एलईडी प्रौद्योगिकी

AlInGaP एक अर्धचालक सामग्री प्रणाली है जिसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च-चमक लाल, नारंगी, पीले और हरे एलईडी के लिए किया जाता है। GaAs सब्सट्रेट पर उगाया गया, यह GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है, जिसमें उच्च क्वांटम दक्षता, बेहतर तापमान स्थिरता और लंबा ऑपरेटिंग जीवन शामिल है। \"हाइपर रेड\" पदनाम आम तौर पर एक विशिष्ट संरचना को संदर्भित करता है जो लगभग 650-660nm पर गहरे लाल रंग का उत्पादन करता है, जिसे अक्सर उन अनुप्रयोगों के लिए चुना जाता है जहां उच्च दृश्यता या विशिष्ट तरंगदैर्ध्य प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।

10.2 डिस्प्ले प्रौद्योगिकी संदर्भ

LTP-14058AKD जैसे डिस्क्रीट एलईडी डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले डिस्प्ले प्रौद्योगिकी के एक परिपक्व, अत्यधिक विश्वसनीय खंड का प्रतिनिधित्व करते हैं। जबकि OLED या TFT LCD जैसी नई तकनीकें उच्च रिज़ॉल्यूशन और पूर्ण ग्राफिक्स क्षमता प्रदान करती हैं, एलईडी डॉट मैट्रिक्स चरम वातावरण (विस्तृत तापमान रेंज, उच्च चमक, लंबा जीवन), सरलता और समर्पित कैरेक्टर-आधारित कार्यों के लिए लागत-प्रभावशीलता में मजबूत लाभ बनाए रखते हैं। इस विशिष्ट क्षेत्र में रुझान उच्च एकीकरण (जैसे, अंतर्निहित नियंत्रक और सीरियल इंटरफेस वाले डिस्प्ले) और और भी अधिक कुशल एलईडी सामग्री के अपनाने की ओर है, हालांकि मौलिक मल्टीप्लेक्स्ड मैट्रिक्स डिजाइन अपरिवर्तित रहता है।