LTP-7357KS LED डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले डेटाशीट - 0.678-इंच (17.22mm) ऊंचाई - AlInGaP पीला - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर डिसिपेशन - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-7357KS एक कॉम्पैक्ट, सिंगल-प्लेन 5x7 डॉट मैट्रिक्स LED डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण और प्रतीक प्रदर्शित करना है, जो इसे सीमित स्थान में स्पष्ट, पठनीय सूचना प्रस्तुति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। इस उपकरण का मुख्य लाभ LED चिप्स के लिए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक प्रौद्योगिकी के उपयोग में निहित है, जो पीले स्पेक्ट्रम में कुशल प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करती है। डिस्प्ले में ग्रे फेस और व्हाइट डॉट कलर है, जो पठनीयता में सुधार के लिए कंट्रास्ट बढ़ाता है। इसका डिज़ाइन एम्बेडेड सिस्टम, औद्योगिक नियंत्रण पैनल, इंस्ट्रुमेंटेशन, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और किसी भी ऐसे अनुप्रयोग को लक्षित करता है जहाँ एक छोटे, विश्वसनीय वर्ण डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रदर्शन की कार्यक्षमता में प्रकाशीय प्रदर्शन केंद्रीय भूमिका निभाता है। यह उपकरण पीली तरंगदैर्ध्य क्षेत्र में प्रकाश उत्सर्जित करता है। विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 588 nm है, जबकि प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 587 nm है, जो शुद्ध पीले रंग का संकेत देता है। स्पेक्ट्रल रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 15 nm है, जो उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता का वर्णन करती है। चमक के लिए मुख्य पैरामीटर औसत दीप्त तीव्रता (Iv) है, जो 32mA पल्स करंट और 1/16 ड्यूटी साइकिल की परीक्षण स्थिति में न्यूनतम 630 μcd से अधिकतम 1650 μcd तक होती है। एक ही "समान प्रकाश क्षेत्र" बिन के भीतर एलईडी के लिए 2:1 (अधिकतम से न्यूनतम) की दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात निर्दिष्ट है, जो प्रदर्शन मैट्रिक्स में स्वीकार्य एकरूपता सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत विशेषताएँ और रेटिंग्स

विद्युत सीमाओं को समझना विश्वसनीय संचालन के लिए महत्वपूर्ण है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स वे सीमाएँ परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। प्रति LED डॉट औसत शक्ति अपव्यय 70 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। प्रति डॉट शिखर अग्र धारा 60 mA तक सीमित है, जबकि प्रति डॉट औसत अग्र धारा 25°C पर 25 mA रेटेड है, जो परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ 0.28 mA/°C से रैखिक रूप से कम होती है। किसी भी सेगमेंट पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5 V है। किसी भी डॉट के लिए अग्र वोल्टेज (Vf), 20 mA की अग्र धारा (If) पर मापा गया, आम तौर पर 2.05 V और 2.6 V के बीच होता है। रिवर्स धारा (Ir) 100 μA से कम या उसके बराबर होने की गारंटी है जब 5 V का रिवर्स वोल्टेज (Vr) लागू किया जाता है।

2.3 Thermal and Environmental Specifications

यह उपकरण व्यापक तापमान सीमा में मजबूत संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। संचालन तापमान सीमा -35°C से +105°C तक निर्दिष्ट है, और भंडारण तापमान सीमा समान है। यह व्यापक सीमा इसे वाणिज्यिक और औद्योगिक दोनों वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाती है। औसत फॉरवर्ड करंट के लिए डीरेटिंग कर्व थर्मल रनअवे को रोकने के लिए एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार है; जैसे-जैसे परिवेश का तापमान 25°C से ऊपर बढ़ता है, अनुमत निरंतर करंट को तदनुसार कम किया जाना चाहिए।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि उत्पाद "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत" है। यह एक बिनिंग प्रक्रिया को संदर्भित करता है जहां निर्मित एलईडी को उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन (ल्यूमिनस इंटेंसिटी) के आधार पर विभिन्न समूहों या "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है। 630 μcd से 1650 μcd की निर्दिष्ट तीव्रता सीमा संभवतः कई बिनों को शामिल करती है। डिज़ाइनर एक विशिष्ट बिन से भागों का चयन कर सकते हैं ताकि किसी सिस्टम में कई डिस्प्ले में सुसंगत चमक सुनिश्चित की जा सके। संशोधन इतिहास में एपॉक्सी अनुपात को समायोजित करके "बिन ग्रेड को संकीर्ण करने" के बारे में नोट यह सुझाव देता है कि स्थिरता में सुधार और उत्पादन बैच के भीतर ऑप्टिकल पैरामीटर के प्रसार को कम करने के प्रयास किए गए थे।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि प्रदान किया गया पीडीएफ अंश अंतिम पृष्ठ पर "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल / ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का उल्लेख करता है, विशिष्ट ग्राफ़ पाठ सामग्री में शामिल नहीं हैं। आमतौर पर, एक एलईडी डिस्प्ले के लिए ऐसे वक्रों में शामिल होंगे:

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (आई-वी कर्व): यह करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है, जो करंट-लिमिटिंग ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current (L-I Curve): यह दर्शाता है कि करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है, जो वांछित चमक और दक्षता के लिए ड्राइव स्थितियों को अनुकूलित करने में सहायता करता है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: Demonstrates the decrease in light output as junction temperature rises, critical for thermal management in high-temperature applications.
• Spectral Distribution: एक ग्राफ जो तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता को दर्शाता है, जो पीले उत्सर्जन के शिखर और आकार को प्रदर्शित करता है।

डिज़ाइनरों को अपने विशिष्ट संचालन स्थितियों के लिए सटीक गणना करने के लिए ग्राफ़ सहित पूर्ण डेटाशीट से परामर्श लेना चाहिए।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 भौतिक आयाम और सहनशीलता

डिस्प्ले का मैट्रिक्स ऊंचाई 0.678 इंच (17.22 मिमी) है। पैकेज ड्राइंग (पाठ में संदर्भित लेकिन विस्तृत नहीं) समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, लीड स्पेसिंग और सीटिंग प्लेन दिखाएगी। डेटाशीट से प्रमुख आयामीय नोट्स में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो। एक विशिष्ट संशोधन ने चौड़ाई सहनशीलता को 12.6 मिमी ±0.1 मिमी से अपडेट करके 12.6 मिमी +0.18/-0.25 मिमी कर दिया। पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता ±0.4 मिमी है। अतिरिक्त गुणवत्ता नोट्स सेगमेंट पर विदेशी सामग्री, स्याही संदूषण, झुकना और एपॉक्सी के भीतर बुलबुले को सीमित करते हैं।

5.2 पिनआउट और कनेक्शन आरेख

डिवाइस में X-Y (मैट्रिक्स) एड्रेसिंग के लिए 12-पिन कॉन्फ़िगरेशन है। पिन कनेक्शन इस प्रकार हैं: 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। एक आंतरिक सर्किट आरेख (पृष्ठ 3 पर संदर्भित) 5x7 मैट्रिक्स का दृश्य प्रतिनिधित्व करता है, जो दर्शाता है कि 5 कैथोड कॉलम और 7 एनोड पंक्तियाँ 35 व्यक्तिगत एलईडी डॉट्स को कैसे आपस में जोड़ती हैं।

5.3 ध्रुवीयता और अभिविन्यास

डिवाइस प्रति कॉलम कॉमन-कैथोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। पाँचों कॉलम में से प्रत्येक में एक सामान्य कैथोड कनेक्शन होता है, और सातों पंक्तियों में से प्रत्येक में एक सामान्य एनोड कनेक्शन होता है। किसी विशिष्ट डॉट को प्रकाशित करने के लिए, उसके संबंधित कैथोड कॉलम को लो (ग्राउंडेड) ड्राइव किया जाना चाहिए, और उसकी संबंधित एनोड पंक्ति को करंट-लिमिटेड वोल्टेज स्रोत के साथ हाई ड्राइव किया जाना चाहिए। पीसीबी माउंटिंग के दौरान उचित ओरिएंटेशन आमतौर पर पैकेज पर एक नॉच, बेवल या पिन 1 इंडिकेटर द्वारा दर्शाया जाता है।

6. Soldering and Assembly Guidelines

डेटाशीट एक विशिष्ट सोल्डरिंग स्थिति प्रदान करती है: लीड्स को 260°C के सोल्डरिंग आयरन तापमान के अधीन 3 सेकंड के लिए किया जा सकता है, जिसे पैकेज के सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे मापा जाता है। हाथ से सोल्डरिंग या रीवर्क के दौरान आंतरिक एपॉक्सी, वायर बॉन्ड्स और सेमीकंडक्टर डाइज़ को थर्मल क्षति से बचाने के लिए यह एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए, एक मानक लीड-फ्री (RoHS अनुपालन) प्रोफ़ाइल का उपयोग किया जाना चाहिए जिसका पीक तापमान अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो। डिवाइस स्वयं RoHS निर्देशों के अनुपालन में एक लीड-फ्री पैकेज के रूप में पुष्टि की गई है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

पार्ट नंबर LTP-7357KS है। "KS" प्रत्यय विशिष्ट बिनिंग या ऑप्टिकल विशेषताओं को इंगित कर सकता है। ऐसे घटकों के लिए मानक पैकेजिंग आमतौर पर एंटी-स्टैटिक ट्यूब या ट्रे में होती है ताकि लीड्स और विंडो को क्षति और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) से बचाया जा सके। रील या ट्यूब की मात्रा निर्माता या वितरक से पुष्टि की जानी चाहिए। पैकेजिंग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी के लिए पार्ट नंबर, लॉट कोड और डेट कोड शामिल होंगे।

8. एप्लिकेशन सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें सरल, कम-शक्ति वाले वर्ण पठन की आवश्यकता होती है। उदाहरणों में शामिल हैं: नेटवर्क उपकरणों पर स्थिति संकेतक, बिजली आपूर्ति या परीक्षण उपकरणों पर पैरामीटर डिस्प्ले, उपकरणों पर सरल संदेश डिस्प्ले, घड़ी पठन, और औद्योगिक नियंत्रणों में बुनियादी उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस पैनल। इसकी स्टैकेबल क्षैतिज विशेषता कई इकाइयों को साथ-साथ रखकर लंबे संदेश या बड़े संख्यात्मक डिस्प्ले बनाने की अनुमति देती है।

8.2 डिज़ाइन विचार और ड्राइवर सर्किटरी

5x7 मैट्रिक्स को चलाने के लिए एक मल्टीप्लेक्सिंग योजना की आवश्यकता होती है। पर्याप्त I/O पिन वाला एक माइक्रोकंट्रोलर या एक समर्पित LED ड्राइवर IC (जैसे MAX7219 या समान) आवश्यक है। ड्राइवर को पांच कॉलमों के माध्यम से तेजी से चक्र करना चाहिए, प्रत्येक कॉलम के लिए उपयुक्त सात पंक्ति एनोड को ऊर्जित करते हुए। परीक्षण स्थिति में उल्लिखित 1/16 ड्यूटी साइकिल एक सामान्य मल्टीप्लेक्सिंग अनुपात है (कॉलम के लिए 1/5 * कुछ दृढ़ता कारक)। ड्राइवर को प्रत्येक LED को सतत DC नहीं, बल्कि स्पंदित धारा प्रदान करनी चाहिए। मल्टीप्लेक्सिंग ड्यूटी साइकिल के भीतर वांछित चमक प्राप्त करने के लिए प्रति डॉट शिखर धारा औसत रेटिंग से अधिक हो सकती है, लेकिन यह 60mA पूर्ण अधिकतम से अधिक नहीं होनी चाहिए। अग्र वोल्टेज और वांछित स्पंद धारा के आधार पर करंट-लिमिटिंग रोकनेवालों की सावधानीपूर्वक गणना आवश्यक है। यदि अधिकतम रेटिंग के निकट या उच्च परिवेश तापमान में संचालित किया जा रहा है तो हीट सिंकिंग आवश्यक हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTP-7357KS की मुख्य विशिष्टता पीले उत्सर्जन के लिए AlInGaP प्रौद्योगिकी का उपयोग है। GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, AlInGaP उच्च दक्षता, बेहतर तापमान स्थिरता और अधिक सुसंगत रंग आउटपुट प्रदान करता है। ग्रे फेस/व्हाइट डॉट संयोजन बंद होने पर एक उच्च-कंट्रास्ट, नॉन-ग्लेयर उपस्थिति प्रदान करता है, जो कई पेशेवर और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में काले या स्पष्ट फेस की तुलना में बेहतर होता है। व्यापक ऑपरेटिंग तापमान सीमा और ठोस-अवस्था निर्माण कठोर वातावरण में वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) या लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCD) जैसी अन्य डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों पर विश्वसनीयता में इसे लाभ देता है, हालांकि इसमें ग्राफिकल पिक्सेल मैट्रिक्स की लचीलापन का अभाव है।

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

प्र: शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उ: शिखर तरंगदैर्ध्य (λp) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की तीव्रता अधिकतम होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) एकवर्णी प्रकाश की वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो LED के माने गए रंग से मेल खाएगी। इस तरह के संकीर्ण स्पेक्ट्रम के लिए, वे बहुत करीब होते हैं (588nm बनाम 587nm)।

Q: क्या मैं प्रत्येक LED पर स्थिर DC करंट के साथ इस डिस्प्ले को चला सकता हूँ?
A: तकनीकी रूप से हाँ, लेकिन यह अत्यधिक अक्षम है और इसके लिए 35 अलग-अलग करंट-लिमिटिंग सर्किट की आवश्यकता होगी। मल्टीप्लेक्सिंग (स्कैनिंग) मानक और व्यावहारिक विधि है, जो केवल 12 पिन के साथ 35 LED को नियंत्रित करने की अनुमति देती है।

Q: चमकदार तीव्रता का परीक्षण 1/16 ड्यूटी साइकिल पर किया गया है। इसका मेरे डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?
A: यह चमक निर्दिष्ट करने के लिए उपयोग की जाने वाली परीक्षण स्थिति है। आपके मल्टीप्लेक्सिंग डिज़ाइन में, आपका एक समान ड्यूटी साइकिल होगा (उदाहरण के लिए, प्रति कॉलम 1/5)। निर्दिष्ट चमक प्राप्त करने के लिए, सक्रिय समय स्लॉट के दौरान आपके ड्राइवर की पल्स करंट को 32mA (परीक्षण स्थिति करंट) पर सेट किया जाना चाहिए। औसत करंट इससे काफी कम होगी।

Q: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
A: निर्दिष्ट औसत करंट और तापमान सीमा के भीतर सामान्य संचालन के लिए, डिस्प्ले के लिए आमतौर पर एक समर्पित हीट सिंक की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, पावर और ग्राउंड ट्रेस के लिए पर्याप्त तांबे के क्षेत्र वाला उचित PCB लेआउट गर्मी को दूर करने में मदद करता है। यदि उच्च परिवेश के तापमान में अधिकतम रेटिंग पर ड्राइविंग की जा रही है, तो थर्मल विश्लेषण की सिफारिश की जाती है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

Consider designing a simple temperature controller with a setpoint and actual temperature readout. Two LTP-7357KS displays could be used side-by-side. A microcontroller reads a temperature sensor, performs a PID calculation, and drives a heater relay. It also drives the two LED displays via a multiplexing driver circuit to show the setpoint and current temperature. The yellow color is easily visible in various lighting conditions. The design must include current-limiting resistors on the anode rows. The firmware must implement the character font map (converting ASCII codes to the 5x7 patterns for digits, 'C' for Celsius, etc.) and the scanning routine to refresh the displays at a rate high enough to avoid flicker (typically >60 Hz).

12. संचालन सिद्धांत परिचय

LTP-7357KS सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। AlInGaP चिप संरचना GaAs सब्सट्रेट पर विकसित कई एपिटैक्सियल परतों से बनी है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। एल्युमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड की विशिष्ट मिश्रधातु संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है—इस मामले में, पीला। 5x7 मैट्रिक्स इन 35 व्यक्तिगत LED चिप्स से बना है, जो पंक्तियों और स्तंभों के ग्रिड पैटर्न में विद्युतीय रूप से जुड़े हुए हैं ताकि मल्टीप्लेक्सिंग के माध्यम से स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति मिल सके।

13. Technology Trends and Context

जबकि LTP-7357KS जैसे डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले विशिष्ट, लागत-संवेदनशील, या कम-सूचना-घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं, डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में व्यापक प्रवृत्ति उच्च एकीकरण और लचीलेपन की ओर है। ग्राफिकल OLED और TFT-LCD मॉड्यूल अधिक किफायती हो रहे हैं और पिक्सेल-एड्रेस करने योग्य ग्राफिक्स प्रदान करते हैं। हालांकि, सरल, चमकीले, मजबूत और कम बिजली खपत वाले केवल अक्षर प्रदर्शन के लिए, LED डॉट मैट्रिक्स के फायदे बने रहते हैं। AlInGaP का उपयोग पुरानी LED सामग्रियों पर एक प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है। इस विशिष्ट क्षेत्र में भविष्य के विकास और भी अधिक दक्षता, व्यापक देखने के कोण, एकीकृत ड्राइवरों और आसान असेंबली के लिए सतह-माउंट पैकेजों पर केंद्रित हो सकते हैं, हालांकि मौलिक मल्टीप्लेक्स्ड मैट्रिक्स दृष्टिकोण सुस्थापित है।