विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण डेटाशीट इंगित करती है कि डिवाइस "चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। यह निर्माण के बाद एक बिनिंग या छंटाई प्रक्रिया का संकेत देता है। 3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में अंतर्निहित भिन्नताओं के कारण, व्यक्तिगत एलईडी चिप्स प्रकाश उत्पादन दक्षता में मामूली अंतर प्रदर्शित करते हैं। अंतिम-उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी का एक मानक परीक्षण धारा (जैसे, 1mA) पर उनकी मापी गई चमकदार तीव्रता के आधार पर परीक्षण किया जाता है और विभिन्न तीव्रता बिन में छांटा जाता है। 200 से 600 μcd की निर्दिष्ट सीमा बताती है कि कई बिन मौजूद हैं। डिजाइनर अपने अनुप्रयोग की चमक एकरूपता आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त बिन का चयन कर सकते हैं। एक डिवाइस के भीतर सेगमेंट के लिए 2:1 तीव्रता मिलान अनुपात बिनिंग के बाद लागू एक सख्त सहनशीलता है। 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
- 4.4 Spectral Distribution
- 5. Mechanical & Package Information
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 Pin Connection and Polarity Identification
- 5.3 आंतरिक सर्किट डायग्राम
- 6. Soldering & Assembly Guidelines
- 6.1 Reflow Soldering Parameters
- 6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज
- 7. एप्लिकेशन सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 8. Technical Comparison & Differentiation
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 9.1 क्या मैं इस डिस्प्ले को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूँ?
- 9.2 "पीक" और "डॉमिनेंट" वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- 9.3 मल्टीप्लेक्सिंग करते समय मैं एकसमान चमक कैसे प्राप्त करूं?
- 10. Design-in Case Study
- 11. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय
- 12. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
LTD-322JR एक एकल-अंकीय, सात-खंड LED डिस्प्ले मॉड्यूल है जो स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य इसके व्यक्तिगत LED खंडों के चयनात्मक प्रकाशन के माध्यम से संख्यात्मक अक्षरों (0-9) और कुछ सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक प्रतीकों को दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। यह उपकरण AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करके निर्मित है, जिसे एक अपारदर्शी GaAs (गैलियम आर्सेनाइड) सब्सट्रेट पर विकसित किया गया है। उच्च-चमक वाला लाल प्रकाश उत्पन्न करने में इसकी दक्षता के लिए विशेष रूप से इस सामग्री प्रौद्योगिकी को चुना गया है। डिस्प्ले में एक काला चेहरा है, जो परिवेशी प्रकाश को अवशोषित करके कंट्रास्ट को काफी बढ़ाता है, और सफेद खंड हैं जो शक्ति प्राप्त होने पर एक जीवंत सुपर रेड रंग में प्रकाशित होते हैं। भौतिक अंक ऊंचाई 0.3 इंच (7.62 मिमी) है, जो इसे मध्यम आकार के पैनलों के लिए उपयुक्त बनाती है जहां मध्यम दूरी से पठनीयता महत्वपूर्ण है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
इस डिस्प्ले के मुख्य लाभ इसकी AlInGaP LED प्रौद्योगिकी और डिज़ाइन से उत्पन्न होते हैं। यह उच्च दीप्त तीव्रता, निरंतर समान खंडों के साथ उत्कृष्ट अक्षर उपस्थिति और एक विस्तृत देखने का कोण प्रदान करता है, जो विभिन्न स्थितियों से पठनीयता सुनिश्चित करता है। यह कम बिजली की आवश्यकताओं के साथ संचालित होता है, जो अंतिम अनुप्रयोग में ऊर्जा दक्षता में योगदान देता है। ठोस-अवस्था निर्माण अंतर्निहित विश्वसनीयता और लंबा परिचालन जीवन प्रदान करता है जिसमें कोई चलने वाले भाग नहीं हैं। सुविधाओं का यह संयोजन LTD-322JR को लक्षित बाजारों के लिए आदर्श बनाता है जिसमें औद्योगिक इंस्ट्रुमेंटेशन (जैसे, पैनल मीटर, प्रक्रिया नियंत्रक), उपभोक्ता उपकरण (जैसे, माइक्रोवेव ओवन, वाशिंग मशीन टाइमर), परीक्षण और माप उपकरण और कोई भी एम्बेडेड सिस्टम शामिल है जिसे एक टिकाऊ, चमकीला और स्पष्ट संख्यात्मक डिस्प्ले इंटरफ़ेस की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में परिभाषित डिवाइस की विशिष्टताओं का एक वस्तुनिष्ठ और विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।
- Power Dissipation per Segment: 70 mW. यह अधिकतम शक्ति है जो एकल प्रकाशित सेगमेंट द्वारा निरंतर DC ऑपरेशन के तहत सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकती है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 90 mA. यह करंट केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1 ms पल्स चौड़ाई वाली पल्स्ड स्थितियों के तहत अनुमेय है। यह उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए, जैसे कि मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले में, ओवरड्राइव के संक्षिप्त काल की अनुमति देता है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह कमरे के तापमान पर एकल सेगमेंट के स्थिर-अवस्था (DC) संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है। परिवेश के तापमान (Ta) के 25°C से अधिक बढ़ने पर यह रेटिंग 0.33 mA/°C से रैखिक रूप से कम हो जाती है, जिसका अर्थ है कि अधिक गर्म होने से बचने के लिए अनुमत निरंतर धारा कम हो जाती है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज: 5 V. इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने पर LED का PN जंक्शन टूट सकता है।
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C. डिवाइस इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर कार्य करने और संग्रहीत किए जाने के लिए रेटेड है।
- सोल्डर तापमान: Maximum 260°C for a maximum of 3 seconds, measured 1.6mm below the seating plane. This is a critical parameter for wave or reflow soldering processes to prevent thermal damage to the LED chips or package.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
These are the typical performance parameters measured at an ambient temperature (Ta) of 25°C.
- औसत दीप्त तीव्रता (IV): 200 μcd (न्यूनतम), 600 μcd (सामान्य) 1 mA की अग्र धारा (IF) पर। यह प्रकाश उत्पादन की अनुभूत चमक को मात्रात्मक रूप से व्यक्त करता है। विस्तृत सीमा तीव्रता के लिए बिनिंग प्रणाली को दर्शाती है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp): 639 nm (typ) at IF=20mA. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय शक्ति उत्पादन अधिकतम होता है, जो इसे दृश्यमान स्पेक्ट्रम के "सुपर रेड" या "रेड-ऑरेंज" क्षेत्र में रखता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 20 nm (typ). यह उत्सर्जित प्रकाश की बैंडविड्थ को मापता है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध, एकवर्णी लाल रंग को दर्शाता है।
- Dominant Wavelength (λd): 631 nm (typ). यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली तरंगदैर्ध्य है, जो कलर पॉइंट से निकटता से संबंधित है।
- Forward Voltage per Segment (VF): 2.0 V (min), 2.6 V (typ) at IF=20mA. यह निर्दिष्ट धारा प्रवाहित होने पर एक LED सेगमेंट के पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट्री डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- Reverse Current per Segment (IR): 100 μA (max) at a reverse voltage (VR) of 5V. यह वह छोटी लीकेज करंट है जब LED रिवर्स-बायस्ड होता है।
- Luminous Intensity Matching Ratio (IV-m): 2:1 (max). यह एकल अंक के भीतर सबसे चमकीले और सबसे मंद खंड के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्दिष्ट करता है, जिससे एक समान रूप सुनिश्चित होता है।
3. Binning System Explanation
The datasheet indicates the device is "categorized for luminous intensity." This implies a binning or sorting process post-manufacturing.
3.1 चमकदार तीव्रता बिनिंग
अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में निहित विविधताओं के कारण, व्यक्तिगत एलईडी चिप्स प्रकाश उत्पादन दक्षता में मामूली अंतर प्रदर्शित करते हैं। अंतिम-उपयोगकर्ता के लिए एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी का मानक परीक्षण धारा (जैसे, 1mA) पर उनकी मापी गई चमकदार तीव्रता के आधार पर परीक्षण किया जाता है और विभिन्न तीव्रता बिन में छांटा जाता है। 200 से 600 μcd की निर्दिष्ट सीमा बताती है कि कई बिन मौजूद हैं। डिजाइनर अपने अनुप्रयोग की चमक एकरूपता आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त बिन का चयन कर सकते हैं। एक डिवाइस के भीतर खंडों के लिए 2:1 तीव्रता मिलान अनुपात बिनिंग के बाद लागू एक सख्त सहनशीलता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि प्रदत्त डेटाशीट अंश में "विशिष्ट विद्युत / प्रकाशीय विशेषता वक्र" का उल्लेख है, लेकिन विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में शामिल नहीं हैं। मानक LED व्यवहार के आधार पर, ये वक्र आमतौर पर निम्नलिखित संबंधों को दर्शाते हैं, जो सर्किट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं:
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
यह ग्राफ एक एलईडी से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके आर-पार वोल्टेज के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। लगभग 2.6V के विशिष्ट "नी" वोल्टेज पर, धारा में उल्लेखनीय वृद्धि शुरू होती है। स्थिर संचालन के लिए ड्राइवरों को वोल्टेज नहीं, बल्कि धारा को नियंत्रित करना चाहिए।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
यह वक्र दर्शाता है कि आगे की धारा के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह एक विस्तृत श्रृंखला में आम तौर पर रैखिक होता है, लेकिन तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण बहुत अधिक धारा पर संतृप्त हो जाएगा।
4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ एलईडी का प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। व्यापक तापमान सीमा पर काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए चमक क्षतिपूर्ति की आवश्यकताओं को समझने के लिए यह वक्र आवश्यक है।
4.4 Spectral Distribution
सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो ~639 nm पर शिखर और ~20 nm की वर्णक्रमीय चौड़ाई दर्शाता है, जो रंग की शुद्धता की पुष्टि करता है।
5. Mechanical & Package Information
5.1 Package Dimensions
डिवाइस में एक मानक 10-पिन सिंगल-इन-लाइन (SIL) पैकेज है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर, सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है। प्रमुख आयामों में समग्र ऊंचाई, चौड़ाई, गहराई, डिजिट विंडो आकार और पिनों के बीच की दूरी (पिच) शामिल है, जो PCB लेआउट के लिए महत्वपूर्ण है।
5.2 Pin Connection and Polarity Identification
LTD-322JR एक डुप्लेक्स कॉमन कैथोड डिस्प्ले है। इसका मतलब है कि इसमें एक पैकेज के भीतर दो स्वतंत्र अंक (डिजिट 1 और डिजिट 2) होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना कॉमन कैथोड पिन होता है। पिनआउट इस प्रकार है:
- Pin 1: Anode G (Segment G)
- Pin 2: No Connection
- Pin 3: Anode A (Segment A)
- Pin 4: Anode F (Segment F)
- Pin 5: Common Cathode (Digit 2)
- Pin 6: Anode D (Segment D)
- Pin 7: Anode E (Segment E)
- Pin 8: Anode C (Segment C)
- Pin 9: Anode B (Segment B)
- Pin 10: Common Cathode (Digit 1)
"कॉमन कैथोड" कॉन्फ़िगरेशन का अर्थ है कि किसी दिए गए अंक के लिए सभी एलईडी के कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े होते हैं। एक सेगमेंट को प्रकाशित करने के लिए, उसके संबंधित एनोड पिन को हाई ड्राइव करना होगा (या एक रोकनेवाला के माध्यम से करंट स्रोत से जोड़ना होगा), जबकि उस अंक के कॉमन कैथोड को ग्राउंड (लो) से जोड़ा जाना चाहिए। यह कॉन्फ़िगरेशन बहुत आम है और मल्टीप्लेक्सिंग को सरल बनाती है।
5.3 आंतरिक सर्किट डायग्राम
आंतरिक आरेख उपरोक्त वर्णित विद्युत कनेक्शनों का दृश्य प्रतिनिधित्व करता है। यह सात एलईडी (सेगमेंट ए-जी) के दो सेट दिखाता है, प्रत्येक सेट क्रमशः डिजिट 1 और डिजिट 2 के लिए एक साझा कॉमन कैथोड कनेक्शन साझा करता है। प्रत्येक संबंधित सेगमेंट (जैसे, डिजिट 1 का सेगमेंट ए और डिजिट 2 का सेगमेंट ए) के लिए एनोड अलग-अलग पिन हैं, जो स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देते हैं।
6. Soldering & Assembly Guidelines
निर्दिष्ट सोल्डरिंग प्रोफाइल का पालन क्षति को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।
6.1 Reflow Soldering Parameters
निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग 260°C के शिखर तापमान को अधिकतम 3 सेकंड की अवधि के लिए निर्दिष्ट करती है, जिसे सीटिंग प्लेन (आमतौर पर पीसीबी सतह) से 1.6 मिमी नीचे मापा जाता है। यह मानक लीड-मुक्त रीफ्लो प्रोफाइल (जैसे, IPC/JEDEC J-STD-020) के अनुरूप है। प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग दरों को पीसीबी असेंबली विनिर्देशों के अनुसार नियंत्रित किया जाना चाहिए। थर्मल शॉक से बचा जाना चाहिए।
6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज
उपकरणों को नियंत्रित वातावरण में (-35°C से +85°C भंडारण सीमा के भीतर) सिलिका जेल के साथ उनके मूल नमी-रोधी बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए। संवेदनशील LED जंक्शनों की सुरक्षा के लिए हैंडलिंग के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
7. एप्लिकेशन सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
सबसे आम ड्राइव विधि है मल्टीप्लेक्सिंगचूंकि डिस्प्ले में अलग-अलग कॉमन कैथोड वाले दो अंक हैं, एक माइक्रोकंट्रोलर डिजिट 1 और डिजिट 2 को प्रकाशित करने के बीच तेजी से वैकल्पिक कर सकता है। प्रत्येक अंक चक्र के लिए, यह उपयुक्त कॉमन कैथोड को लो सेट करता है और सेगमेंट एनोड पिनों (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से) को हाई सिग्नल के सही पैटर्न को लागू करता है। मानव आँख की दृष्टि की निरंतरता इन तेजी से पल्सों को एक स्थिर, दो-अंकीय संख्या में मिला देती है। यह विधि स्टैटिक (डीसी) ड्राइविंग की तुलना में माइक्रोकंट्रोलर I/O पिनों की आवश्यक संख्या को काफी कम कर देती है।
7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- करंट लिमिटिंग रेसिस्टर्स: प्रत्येक एनोड लाइन के लिए आवश्यक। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (Vsupply - VF) / IF. Using the typical VF of 2.6V at 20mA and a 5V supply, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. A slightly higher value (e.g., 150 Ω) is often used to increase longevity and account for Vsupply विविधताएँ।
- मल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति: दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए पर्याप्त उच्च होनी चाहिए, आमतौर पर 60-100 Hz से ऊपर। 2-अंकीय मल्टीप्लेक्स में प्रत्येक अंक के लिए ड्यूटी साइकल 1/2 होती है, इसलिए औसत चमक बनाए रखने के लिए शिखर धारा DC रेटिंग से अधिक हो सकती है (जैसा कि 90mA शिखर रेटिंग द्वारा अनुमत है)।
- देखने का कोण: व्यापक देखने का कोण लाभदायक है, लेकिन यांत्रिक आवरण डिजाइन के दौरान प्राथमिक देखने की दिशा पर विचार करें।
- कंट्रास्ट वर्धन: काला चेहरा आंतरिक कंट्रास्ट प्रदान करता है। सुनिश्चित करें कि डिस्प्ले विंडो या ओवरले प्रतिबिंब या चकाचौंध पैदा न करे जो पठनीयता को कम कर सकते हैं।
8. Technical Comparison & Differentiation
मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी जैसी पुरानी एलईडी तकनीकों की तुलना में, LTD-322JR में प्रयुक्त AlInGaP तकनीक काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान ड्राइव करंट के लिए अधिक चमक प्राप्त होती है। यह तापमान और जीवनकाल में बेहतर रंग शुद्धता और स्थिरता भी प्रदान करती है। समकालीन विकल्पों की तुलना में, इसके मुख्य अंतर कॉमन-कैथोड डुप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन में विशिष्ट 0.3-इंच अंक ऊंचाई, सुपर रेड कलर पॉइंट (~639 nm), और दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकरण हैं, जो कई इकाइयों का उपयोग करते समय एकसमान डिस्प्ले प्राप्त करने में सहायता करता है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
9.1 क्या मैं इस डिस्प्ले को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूँ?
हाँ, लेकिन सावधानीपूर्वक गणना की आवश्यकता है। VF 2.6V होने पर, वोल्टेज हेडरूम (3.3V - 2.6V = 0.7V) कम है। सूत्र R = 0.7V / IFका उपयोग करते हुए, 10mA करंट के लिए आपको 70 Ω रेसिस्टर की आवश्यकता होगी। 20mA पर, आवश्यक 35 Ω रेसिस्टर Vsupply या वीF विविधता, संभावित रूप से डिस्प्ले को मंद करना। एलईडी सेगमेंट के लिए 5V आपूर्ति का उपयोग करना अधिक विश्वसनीय है, जिसे ट्रांजिस्टर या 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से ड्राइवर आईसी के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।
9.2 "पीक" और "डॉमिनेंट" वेवलेंथ में क्या अंतर है?
पीक वेवलेंथ (λp): वह एकल तरंगदैर्ध्य जहाँ प्रकाशिक शक्ति आउटपुट भौतिक रूप से सर्वाधिक होती है। Dominant Wavelength (λd): मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का वह तरंगदैर्ध्य जो एक मानक मानव प्रेक्षक को LED के आउटपुट के समान रंग का प्रतीत होगा। इसकी गणना LED के पूर्ण स्पेक्ट्रम और CIE रंग मिलान फलनों से की जाती है। इस तरह के संकीर्ण-स्पेक्ट्रम LED के लिए, ये मान में अक्सर निकट होते हैं।
9.3 मल्टीप्लेक्सिंग करते समय मैं एकसमान चमक कैसे प्राप्त करूं?
सुनिश्चित करें कि मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन में प्रत्येक अंक के लिए ऑन-टाइम समान हो। चूँकि चमक औसत धारा के समानुपाती होती है, आप ड्यूटी साइकिल की क्षतिपूर्ति के लिए सेगमेंट धारा (रोकनेवाला मानों या ड्राइवर सेटिंग्स के माध्यम से) समायोजित कर सकते हैं। 1/2 ड्यूटी साइकिल पर 2-अंकीय मल्टीप्लेक्स के लिए, आप प्रत्येक सेगमेंट को 40mA पीक (90mA रेटिंग के भीतर) पर चलाकर 20mA का औसत प्राप्त कर सकते हैं, जो चमक के लिए DC टेस्ट कंडीशन से मेल खाता है।
10. Design-in Case Study
परिदृश्य: एक औद्योगिक ओवन नियंत्रक के लिए एक साधारण दो-अंकीय तापमान रीडआउट डिजाइन करना। माइक्रोकंट्रोलर में सीमित I/O पिन हैं।
कार्यान्वयन: LTD-322JR आदर्श है। इसके डुप्लेक्स कॉमन कैथोड डिज़ाइन के लिए नियंत्रण हेतु केवल 8 I/O पिनों की आवश्यकता होती है (7 सेगमेंट एनोड + 2 कॉमन कैथोड को टॉगल करने के लिए 1 पिन, यदि आवश्यक हो तो ट्रांजिस्टर का उपयोग करके)। उच्च चमक और चौड़ा व्यूइंग एंगल यह सुनिश्चित करते हैं कि तापमान फैक्ट्री फ्लोर पर पठनीय रहे। AlInGaP तकनीक ओवन के निकट उच्च परिवेशी तापमान पर स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करती है। डिज़ाइनर एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन से एलईडी का चयन करता है ताकि यह गारंटी मिल सके कि दोनों अंक समान रूप से चमकदार दिखाई दें। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स की गणना 5V आपूर्ति और प्रति सेगमेंट 30mA के मल्टीप्लेक्स्ड पीक करंट के लिए की जाती है, जो एक चमकदार, फ्लिकर-मुक्त डिस्प्ले प्रदान करती है।
11. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय
AlInGaP एक III-V कंपाउंड सेमीकंडक्टर है। फॉरवर्ड-बायस्ड होने पर, इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं जहां वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्रधातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो इस मामले में लाल क्षेत्र (~639 nm) में होती है। एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट के उपयोग से संरचना के भीतर प्रकाश को सीमित रखने में मदद मिलती है, जिससे पुराने पारदर्शी-सब्सट्रेट डिज़ाइनों की तुलना में अधिक प्रकाश चिप के शीर्ष भाग से ऊपर की ओर निर्देशित होता है, जिससे निष्कर्षण दक्षता अधिक होती है। काले एपॉक्सी पैकेज परावर्तित प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे कंट्रास्ट में सुधार होता है।
12. प्रौद्योगिकी रुझान
जबकि उच्च-दक्षता वाले लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए AlInGaP एक प्रमुख प्रौद्योगिकी बनी हुई है, चल रहे शोध उच्च ड्राइव धाराओं पर दक्षता में सुधार ("दक्षता गिरावट" को कम करना) और विश्वसनीयता बढ़ाने पर केंद्रित हैं। डिस्प्ले के लिए, रुझान उच्च पिक्सेल घनत्व (छोटे अंक/अलग-अलग एलईडी) और ड्राइवर इलेक्ट्रॉनिक्स को सीधे पैकेज में एकीकृत करने ("इंटेलिजेंट डिस्प्ले") की ओर है। हालांकि, LTD-322JR जैसे मानक खंडित संख्यात्मक डिस्प्ले के लिए, प्रौद्योगिकी परिपक्व है, जिसमें लागत कम करने, एकरूपता के लिए सख्त बिनिंग और उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों के लिए बेहतर थर्मल प्रबंधन पर जोर दिया जाता है।
LED विनिर्देश शब्दावली
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | यह सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडक। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | Design Considerations |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारण को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी गर्मी प्रतिरोध, कम लागत; Ceramic: बेहतर गर्मी अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह बिन | कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |