LTC-3620KG 7-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 0.39-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP ग्रीन - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-3620KG एक उच्च-प्रदर्शन, 0.39-इंच (10 मिमी) डिजिट ऊंचाई, 7-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले मॉड्यूल है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें उत्कृष्ट दृश्यता के साथ स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। यह डिवाइस उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) एलईडी चिप प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है, जो पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में अपनी उच्च दक्षता और श्रेष्ठ चमकदार तीव्रता के लिए जानी जाती है। सेगमेंट कंट्रास्ट और पठनीयता बढ़ाने के लिए ग्रे और सफेद रंग योजना में प्रस्तुत किए गए हैं। यह डिस्प्ले चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत है और RoHS निर्देशों के अनुरूप लीड-मुक्त पैकेज में पेश किया जाता है, जो पर्यावरणीय विचारों वाले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन के लिए उपयुक्त बनाता है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण

2.1 प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रकाशीय प्रदर्शन इस डिस्प्ले की एक प्रमुख ताकत है। 1mA के मानक परीक्षण धारा पर, औसत चमकदार तीव्रता (Iv) न्यूनतम 200 µcd से लेकर विशिष्ट मान 585 µcd तक होती है। 10mA की उच्च ड्राइव धारा पर, विशिष्ट तीव्रता काफी बढ़कर 6435 µcd हो जाती है, जो AlInGaP चिप्स की उच्च-चमक क्षमता को प्रदर्शित करती है। डिवाइस हरे प्रकाश का उत्सर्जन करता है जिसकी शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 571 nm और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 572 nm है, दोनों IF=20mA पर मापी गई हैं। स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ) 15 nm है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध रंग उत्सर्जन को इंगित करती है। चमकदार तीव्रता सटीकता के लिए CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाने वाले सेंसर और फ़िल्टर संयोजन का उपयोग करके मापी जाती है।

2.2 विद्युत विशेषताएँ

विद्युत रूप से, यह डिस्प्ले कम-शक्ति संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आम तौर पर 2.6V होती है, जब 20mA पर चलाया जाता है तो अधिकतम 2.6V होती है। प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR) VR=5V पर अधिकतम 100 µA निर्दिष्ट है, हालांकि यह नोट किया गया है कि रिवर्स बायस के तहत निरंतर संचालन का इरादा नहीं है। सेगमेंट के बीच चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात IF=1mA पर अधिकतम 2:1 है, जो डिस्प्ले पर समान उपस्थिति सुनिश्चित करता है। आसन्न सेगमेंट के बीच अवांछित प्रकाश को कम करने के लिए ≤ 2.5% का क्रॉस-टॉक विनिर्देश परिभाषित किया गया है।

2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

डिवाइस निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर मजबूत संचालन के लिए रेटेड है। प्रति चिप अधिकतम शक्ति अपव्यय 70 mW है। प्रति चिप शिखर फॉरवर्ड करंट 60 mA है, लेकिन केवल पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत। प्रति चिप निरंतर फॉरवर्ड करंट 25°C पर 25 mA है, जो तापमान बढ़ने पर 0.28 mA/°C पर रैखिक रूप से कम हो जाती है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -35°C से +105°C तक है। असेंबली के लिए, सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे की दूरी पर अधिकतम 3 सेकंड के लिए अधिकतम सोल्डर तापमान 260°C है।

3. यांत्रिक और पैकेज सूचना

3.1 पैकेज आयाम

डिस्प्ले का एक विशिष्ट भौतिक फुटप्रिंट है। सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं जिनकी मानक सहनशीलता ±0.25mm है, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो। प्रमुख आयामी नोट्स में पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता ±0.4mm, सेगमेंट पर विदेशी सामग्री की सीमा (≤10 मिल्स), और सतह स्याही संदूषण की सीमा (≤20 मिल्स) शामिल हैं। रिफ्लेक्टर का झुकाव इसकी लंबाई के 1% से अधिक नहीं होना चाहिए। पिन के लिए अनुशंसित पीसीबी होल व्यास 1.0 मिमी है। एक स्पेसर विवरण ±0.5 मिमी के स्लिप-आउट सहनशीलता की अनुमति देता है।

3.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और आंतरिक सर्किट

LTC-3620KG एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन डिवाइस है। पिन कनेक्शन तालिका इस प्रकार है: पिन 2 डिजिट 1 के लिए कॉमन एनोड है, पिन 6 डिजिट 2 के लिए, और पिन 8 डिजिट 3 के लिए। सेगमेंट कैथोड विशिष्ट पिन को सौंपे गए हैं: A (पिन 13), B (पिन 12), C (पिन 4), D (पिन 5), E (पिन 3), F (पिन 16), और G (पिन 9)। पिन 7 दशमलव बिंदुओं (L / L1 / L2) के लिए कैथोड है। पिन 1, 10, 11, 14, और 15 को कोई कनेक्शन नहीं (NO PIN) के रूप में नोट किया गया है। आंतरिक सर्किट आरेख तीन डिजिट के लिए कॉमन एनोड कनेक्शन दिखाता है, जिसमें प्रत्येक डिजिट के सेगमेंट उनके संबंधित कैथोड पिन से समानांतर में जुड़े हुए हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में विशिष्ट विद्युत और प्रकाशीय विशेषता वक्रों के लिए एक खंड शामिल है, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो, 25°C के परिवेश तापमान पर मापा गया है। ये वक्र डिजाइनरों के लिए विभिन्न संचालन स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे उत्पाद के लिए विशिष्ट वक्रों में फॉरवर्ड करंट (IF) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के बीच संबंध, फॉरवर्ड करंट (IF) और चमकदार तीव्रता (Iv) के बीच संबंध, और परिवेश तापमान के साथ चमकदार तीव्रता में भिन्नता शामिल होंगे। इन वक्रों का विश्लेषण करने से दक्षता और दीर्घायु बनाए रखते हुए वांछित चमक प्राप्त करने के लिए इष्टतम ड्राइव करंट चयन की अनुमति मिलती है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

विश्वसनीयता के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान स्पष्ट रूप से 260°C के रूप में परिभाषित किया गया है, अधिकतम 3 सेकंड की अवधि के लिए, घटक के सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापा गया। यह एलईडी चिप्स या प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो प्रक्रियाओं के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उनके पीसीबी असेंबली प्रोफाइल इस सीमा का पालन करें। इसके अलावा, आयामी सहनशीलता पर नोट्स, जैसे पिन शिफ्ट और स्पेसर स्लिप, को पीसीबी लेआउट और यांत्रिक डिजाइन के दौरान विचार किया जाना चाहिए ताकि उचित फिट और संरेखण सुनिश्चित हो सके।

6. अनुप्रयोग सुझाव

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें स्पष्ट, मध्यम आकार के संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में औद्योगिक इंस्ट्रूमेंट पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, चिकित्सा उपकरण, उपभोक्ता उपकरण (जैसे माइक्रोवेव या ओवन), प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, और ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट डिस्प्ले शामिल हैं। इसकी उच्च चमक और विस्तृत व्यूइंग एंगल इसे उच्च परिवेश प्रकाश वाले वातावरण या जहां डिस्प्ले को विभिन्न कोणों से पढ़ने की आवश्यकता होती है, के लिए उपयुक्त बनाती है।

6.2 डिज़ाइन विचार

LTC-3620KG के साथ डिजाइन करते समय, कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। सबसे पहले, कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन के लिए कैथोड को नियंत्रित करने के लिए करंट-सिंकिंग ड्राइवर सर्किट (जैसे, ट्रांजिस्टर या समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी) की आवश्यकता होती है। वांछित फॉरवर्ड करंट और चमक सेट करने के लिए प्रत्येक सेगमेंट कैथोड के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स अनिवार्य हैं, जिनकी गणना आपूर्ति वोल्टेज और एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर की जाती है। कम धाराओं (जैसे, 1mA) पर उच्च चमकदार तीव्रता बहुत कम-शक्ति डिजाइनों की अनुमति देती है। डिजाइनरों को शक्ति अपव्यय सीमाओं को भी ध्यान में रखना चाहिए और यदि संचालन परिवेश तापमान उच्च होने की उम्मीद है तो उचित डीरेटिंग लागू करनी चाहिए। व्यापक संचालन तापमान सीमा (-35°C से +105°C) इसे कठोर वातावरण के लिए मजबूत बनाती है।

7. तकनीकी तुलना और भिन्नता

LTC-3620KG का प्राथमिक भिन्नता कारक ग्रीन एलईडी चिप्स के लिए AlInGaP अर्धचालक सामग्री का उपयोग है। पुरानी प्रौद्योगिकियों जैसे मानक GaP (गैलियम फॉस्फाइड) ग्रीन एलईडी की तुलना में, AlInGaP समान ड्राइव करंट के लिए काफी अधिक चमकदार दक्षता और चमक प्रदान करता है। इसके परिणामस्वरूप बेहतर दृश्यता और कम बिजली की खपत होती है। "चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत" सुविधा इंगित करती है कि डिवाइस को उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर बिन किया या छांटा जाता है, जो उत्पादन रन और बहु-अंकीय डिस्प्ले में अधिक सुसंगत चमक की अनुमति देता है। लीड-मुक्त, RoHS-अनुरूप निर्माण वैश्विक पर्यावरणीय नियमों के साथ संरेखित है।

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

प्रश्न: "NO PIN" कनेक्शन का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: "NO PIN" पदनाम (पिन 1, 10, 11, 14, 15) संभवतः मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान यांत्रिक समरूपता और स्थिरता के लिए हैं। वे किसी भी आंतरिक घटक से विद्युत रूप से जुड़े नहीं हैं और सर्किट में अनकनेक्टेड (फ्लोटिंग) छोड़ दिए जाने चाहिए।

प्रश्न: मैं दशमलव बिंदुओं को कैसे नियंत्रित करूं?

उत्तर: दशमलव बिंदु (L, L1, L2) पिन 7 पर एक सामान्य कैथोड साझा करते हैं। किसी विशिष्ट दशमलव बिंदु को प्रकाशित करने के लिए, आप पिन 7 को सक्रिय (लो पुल) करेंगे, साथ ही उस डिजिट का कॉमन एनोड भी सक्षम करेंगे जहां वह दशमलव बिंदु स्थित है (पिन 2, 6, या 8)। आंतरिक आरेख सटीक मैपिंग स्पष्ट करेगा।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को माइक्रोकंट्रोलर से सीधे चला सकता हूं?

उत्तर: यह संभव है लेकिन सावधानीपूर्वक डिजाइन की आवश्यकता है। एक माइक्रोकंट्रोलर के जीपीआईओ पिन आम तौर पर केवल एक सीमित धारा (अक्सर 20-25mA) सिंक या सोर्स कर सकते हैं। चूंकि डिस्प्ले का प्रति सेगमेंट निरंतर करंट अधिकतम 25mA है, एक साथ कई सेगमेंट चलाने से माइक्रोकंट्रोलर की कुल करंट रेटिंग से अधिक हो सकता है। करंट और मल्टीप्लेक्सिंग को संभालने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर की सुरक्षा के लिए बाहरी ड्राइवर ट्रांजिस्टर या एक समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी का उपयोग करने की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है।

प्रश्न: "चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात 2:1" का क्या अर्थ है?

उत्तर: यह विनिर्देश का अर्थ है कि समान परिस्थितियों (IF=1mA) में मापे जाने पर, एक ही डिवाइस के भीतर सबसे चमकीले सेगमेंट की चमकदार तीव्रता सबसे मंद सेगमेंट की तीव्रता से दोगुनी से अधिक नहीं होगी। यह एक उचित रूप से समान उपस्थिति सुनिश्चित करता है, जिससे एक सेगमेंट दूसरे से बहुत अधिक चमकीला दिखने से बचा जाता है।

9. डिज़ाइन और उपयोग उदाहरण

एक साधारण 3-अंकीय वोल्टमीटर डिस्प्ले डिजाइन करने पर विचार करें। माइक्रोकंट्रोलर एक वोल्टेज को मापेगा, इसे 3-अंकीय संख्या में परिवर्तित करेगा, और इसे प्रदर्शित करने की आवश्यकता होगी। LTC-3620KG के तीन कॉमन एनोड (पिन 2, 6, 8) तीन पीएनपी ट्रांजिस्टर (या समान) के कलेक्टर से जुड़े होंगे, जिनके बेस माइक्रोकंट्रोलर पिन द्वारा नियंत्रित होते हैं। सात सेगमेंट कैथोड (पिन 3, 4, 5, 9, 12, 13, 16) और दशमलव बिंदु कैथोड (पिन 7) प्रत्येक एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर से और फिर एक एन-चैनल MOSFET (या समान) के ड्रेन से जुड़े होंगे, जिसका गेट माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित होता है। फर्मवेयर मल्टीप्लेक्सिंग लागू करेगा: डिजिट 1 के लिए ट्रांजिस्टर चालू करें, पहला अंक प्रदर्शित करने के लिए आवश्यक सेगमेंट के लिए MOSFET सेट करें, थोड़ा समय प्रतीक्षा करें, फिर डिजिट 1 बंद करें और तेजी से क्रम में डिजिट 2 और 3 के लिए दोहराएं। यह मल्टीप्लेक्सिंग आवश्यक ड्राइवर पिन की संख्या को कम करती है और निरंतर, फ्लिकर-मुक्त प्रकाश की अनुमति देती है।

10. संचालन सिद्धांत परिचय

7-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले एक आकृति-आठ पैटर्न में व्यवस्थित प्रकाश उत्सर्जक डायोड का एक संग्रह है। सात सेगमेंट (A से G तक लेबल) में से प्रत्येक एक व्यक्तिगत एलईडी है। एक अतिरिक्त एलईडी का उपयोग अक्सर दशमलव बिंदु के लिए किया जाता है। LTC-3620KG जैसे कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन में, किसी दिए गए डिजिट के सभी एलईडी के एनोड एक सामान्य सकारात्मक वोल्टेज आपूर्ति पिन से एक साथ जुड़े होते हैं। प्रत्येक व्यक्तिगत सेगमेंट एलईडी का कैथोड एक अलग पिन पर लाया जाता है। किसी विशिष्ट सेगमेंट को प्रकाशित करने के लिए, उसके कॉमन एनोड पिन को कैथोड वोल्टेज से अधिक वोल्टेज (फॉरवर्ड बायस लागू करके) पर चलाया जाना चाहिए, और संबंधित कैथोड पिन को कम वोल्टेज (आमतौर पर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से ग्राउंड) से जोड़ा जाना चाहिए। जबकि एक विशेष कॉमन एनोड सक्रिय है, कौन से कैथोड पिन ग्राउंडेड हैं, इसे नियंत्रित करके, विशिष्ट संख्यात्मक या अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण बनाए जा सकते हैं।

11. प्रौद्योगिकी रुझान

जबकि विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग 7-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले प्रासंगिक बने हुए हैं, डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में व्यापक रुझान एकीकरण और लचीलेपन की ओर है। अंतर्निहित नियंत्रक (घड़ी, तापमान, आदि के लिए) वाले एकीकृत ड्राइवर चिप्स अधिक सामान्य होते जा रहे हैं, जिससे डिजाइन सरल हो रहा है। स्वचालित असेंबली के लिए सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज की ओर भी एक बदलाव है, हालांकि इस तरह के थ्रू-होल प्रकार अभी भी प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत और उच्च-कंपन वातावरण के लिए मूल्यवान हैं। सामग्री के संदर्भ में, AlInGaP लाल, नारंगी, एम्बर और हरे एलईडी के लिए एक उन्नत कदम का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन पूर्ण-रंग क्षमताओं के लिए, InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) नीले और हरे रंग के लिए प्रमुख प्रौद्योगिकी है, और अक्सर सफेद प्रकाश बनाने के लिए फॉस्फोर के साथ उपयोग किया जाता है। भविष्य में अधिक हाइब्रिड या अनुकूलन योग्य बहु-अंकीय मॉड्यूल देखे जा सकते हैं जो डिस्प्ले, ड्राइवर और इंटरफ़ेस लॉजिक को एक ही कॉम्पैक्ट इकाई में जोड़ते हैं।