सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 प्रमुख विशेषताएँ और मूलभूत लाभ
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C पर)
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम और चित्र
- 5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार
- 9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 12. कार्य सिद्धांत परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान एवं विकास
1. उत्पाद अवलोकन
LTD-4608JG एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन वाला दोहरा अंकीय सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले है, जो स्पष्ट डिजिटल प्रदर्शन और कम बिजली की खपत वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, परीक्षण उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक नियंत्रण जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में दृश्य संख्यात्मक आउटपुट प्रदान करना है। इस उपकरण का मुख्य लाभ यह है कि इसके LED चिप में उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग किया गया है, जो पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च दक्षता और रंग शुद्धता प्रदान करती है। लक्षित बाजार में पोर्टेबल उपकरणों, बैटरी से चलने वाले उपकरणों और किसी भी ऐसे अनुप्रयोग में काम करने वाले डिजाइनर और इंजीनियर शामिल हैं, जहां स्थान, बिजली दक्षता और पठनीयता पर सख्त सीमाएं हों।
1.1 प्रमुख विशेषताएँ और मूलभूत लाभ
- 0.4 इंच (10.0 मिमी) वर्ण ऊँचाई:मध्यम दूरी से देखने के लिए उपयुक्त वर्ण आकार प्रदान करता है, जो दृश्यता और घटक के अधिग्रहण स्थान के बीच संतुलन बनाता है।
- निरंतर और समान खंड:सुनिश्चित करें कि प्रदर्शित संख्याओं का एक सहज, पेशेवर रूप हो, और चमकते समय कोई दृश्य अंतराल या अनियमितता न हो।
- कम बिजली खपत आवश्यकता:ऊर्जा दक्षता के लिए डिज़ाइन किया गया, यह बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए आदर्श विकल्प है। मानक प्रकाश तीव्रता माप के तहत, इसकी विशिष्ट अग्र कार्यकारी धारा 1mA है।
- उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट:AlInGaP सामग्री और ग्रे बैकग्राउंड व्हाइट सेगमेंट का संयोजन उत्कृष्ट चमक और तीव्र कंट्रास्ट बनाता है, जो प्रचुर प्रकाश वाली परिस्थितियों में भी पठनीयता सुनिश्चित करता है।
- विस्तृत देखने का कोण:यह व्यापक देखने के कोण पर सुसंगत प्रकाश उत्पादन और रंग प्रदान करता है, जिससे विभिन्न दृष्टिकोणों से प्रयोज्यता बढ़ जाती है।
- ठोस-अवस्था विश्वसनीयता:एक एलईडी-आधारित उपकरण के रूप में, यह यांत्रिक या अन्य प्रदर्शन तकनीकों की तुलना में लंबी सेवा जीवन, आघात प्रतिरोध और तीव्र स्विचिंग समय प्रदान करता है।
- प्रकाश तीव्रता के अनुसार श्रेणीबद्ध:उपकरणों को उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर श्रेणीबद्ध किया जाता है ताकि बहु-अंकीय या बहु-उपकरण अनुप्रयोगों में एक समान चमद मिलान प्राप्त किया जा सके।
2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
यह खंड विशिष्टता पत्रक में परिभाषित विद्युत और प्रकाशीय विशेषताओं का विस्तृत विश्लेषण करता है, और डिजाइन तथा अनुप्रयोग के लिए उनके महत्व की व्याख्या करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये ऐसी सीमाएं हैं जिन्हें किसी भी स्थिति में पार नहीं किया जाना चाहिए, ताकि डिवाइस को स्थायी क्षति से बचाया जा सके।
- प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:70 mW। यह एकल LED सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:60 mA (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई पर)। यह रेटिंग संक्षिप्त पल्स ऑपरेशन के लिए लागू होती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए उपयोगी है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:25 mA (25°C पर)। यह निरंतर संचालन के लिए अधिकतम DC करंट है। डेटाशीट 25°C से ऊपर 0.33 mA/°C के डिरेटिंग फैक्टर को निर्दिष्ट करती है, जिसका अर्थ है कि थर्मल लोड को प्रबंधित करने के लिए परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अनुमत निरंतर करंट कम हो जाता है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज:5 V. इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स बायस में LED जंक्शन को नुकसान पहुंचा सकता है।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C. यह उपकरण औद्योगिक ग्रेड तापमान वातावरण के लिए उपयुक्त है।
- वेल्डिंग तापमान:260°C पर 3 सेकंड के लिए, मापन बिंदु पैकेज बॉडी के नीचे 1/16 इंच (लगभग 1.6mm) पर। यह असेंबली प्रक्रिया के दौरान थर्मल क्षति से बचने के लिए रीफ्लो वेल्डिंग प्रोफाइल को परिभाषित करता है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C पर)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं।
- औसत दीप्त तीव्रता (Iv):1mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर, यह 320 से 850 µcd (न्यूनतम से अधिकतम) होती है। यह विस्तृत सीमा ग्रेडिंग प्रक्रिया को दर्शाती है; डिजाइनर को इस भिन्नता पर विचार करना चाहिए, या एक समान रूप प्राप्त करने के लिए ग्रेडेड घटकों का चयन करना चाहिए। विशिष्ट मान इस सीमा के मध्य के आसपास हो सकता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):571 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता सर्वोच्च होती है, जो इसे दृश्यमान स्पेक्ट्रम के शुद्ध हरे क्षेत्र में स्थित करती है।
- स्पेक्ट्रल रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):15 nm (typical). This measures spectral purity. A narrower full width at half maximum indicates a more monochromatic color with higher saturation.
- Dominant Wavelength (λd):572 nm (typical). This is the single wavelength perceived by the human eye, which is very close to the peak wavelength of this device.
- Forward Voltage per Segment (VF):IF=20mA पर, 2.05V से 2.6V (टाइपिकल)। यह एलईडी सेगमेंट के चालू होने पर वोल्टेज ड्रॉप है। करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। यह भिन्नता सामान्य सेमीकंडक्टर निर्माण सहनशीलता के कारण होती है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर, 100 µA (मैक्सिमम)। यह एलईडी के अपने अधिकतम रेटेड मान पर रिवर्स बायस्ड होने पर होने वाली छोटी लीकेज करंट है।
- प्रकाश तीव्रता मिलान अनुपात (Iv-m):2:1 (अधिकतम)। यह पैरामीटर एकल डिवाइस के भीतर या एक ही ग्रेडेड डिवाइस के बीच सबसे चमकीले खंड और सबसे गहरे खंड के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्धारित करता है, जिससे दृश्य समरूपता सुनिश्चित होती है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
स्पेसिफिकेशन शीट बताती है कि यह डिवाइस "प्रकाश तीव्रता के अनुसार ग्रेडेड" है। यह उत्पादन के बाद के वर्गीकरण (ग्रेडिंग) प्रक्रिया को संदर्भित करता है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग:जैसा कि Iv रेंज (320-850 µcd @1mA) द्वारा दर्शाया गया है, LED को उनके मापे गए प्रकाश आउटपुट के आधार पर समूहों में वर्गीकृत किया जाता है। यह निर्माताओं को न्यूनतम चमक की गारंटी वाले घटक प्रदान करने, या संकीर्ण प्रकाश तीव्रता रेंज वाले घटकों को उच्च मूल्य पर पेश करने में सक्षम बनाता है। डिजाइनरों को आवश्यक ग्रेड निर्दिष्ट करना चाहिए, या बिल ऑफ मटेरियल में चमक भिन्नता के लिए तैयार रहना चाहिए।
- तरंगदैर्ध्य/रंग श्रेणीकरण:हालांकि स्पष्ट रूप से कई कोडों द्वारा निर्दिष्ट नहीं किया गया है, λp (571nm) और λd (572nm) के सख्त विशिष्ट विनिर्देश यह दर्शाते हैं कि निर्माण प्रक्रिया नियंत्रित है। महत्वपूर्ण रंग अनुप्रयोगों के लिए, विशिष्ट तरंगदैर्ध्य श्रेणीकरण वाले घटक प्रदान किए जा सकते हैं।
- फॉरवर्ड वोल्टेज श्रेणीकरण:VF रेंज (2.05-2.6V) प्राकृतिक वितरण का प्रतिनिधित्व करती है। बिजली आपूर्ति डिजाइन के लिए अत्यंत संवेदनशील अनुप्रयोगों में, विशिष्ट वोल्टेज ग्रेड के घटकों का चयन लाभकारी हो सकता है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
डेटाशीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक्स कर्व्स" का उल्लेख करती है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ यहां प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के लिए मानक वक्रों में आमतौर पर शामिल हैं:
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम अग्र धारा (I-V वक्र):यह ग्राफ दर्शाता है कि धारा बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बदलता है। कम धारा पर यह आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा पर तापीय प्रभावों के कारण संतृप्त हो सकता है। Iv का 1mA परीक्षण बिंदु दर्शाता है कि यह उच्च दक्षता और रैखिक क्षेत्र में कार्य कर रहा है।
- अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा:एक्सपोनेंशियल संबंध प्रदर्शित करता है, जो कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर के डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
- सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:दर्शाता है कि तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। यह उच्च तापमान वाले वातावरण में एक महत्वपूर्ण विचार है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:प्रकाश तीव्रता और तरंगदैर्ध्य का संबंध दर्शाने वाला ग्राफ, जो ~571nm पर शिखर और संकीर्ण अर्ध-चौड़ाई दिखाता है, शुद्ध हरे रंग की पुष्टि करता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम और चित्र
यह उपकरण मानक 10-पिन डुअल इन-लाइन पैकेज (DIP) में आता है। डेटाशीट में महत्वपूर्ण आयाम स्पष्टीकरण: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25mm (0.01 इंच) है। चित्र कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, अंक रिक्ति, सेगमेंट आयाम और पिन पिच (संभवतः मानक 0.1 इंच/2.54mm पिच) का विस्तार से वर्णन करेगा।
5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
यह डिवाइसकॉमन एनोडकॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्सिंग के लिए किया गया है। आंतरिक सर्किट आरेख दो कॉमन एनोड (प्रत्येक अंक के लिए एक) और प्रत्येक सेगमेंट (A-G और DP) के लिए अलग-अलग कैथोड दिखाता है।
पिन व्यवस्था:
1: कैथोड C
2: कैथोड D.P. (दशमलव बिंदु)
3: कैथोड E
4: कॉमन एनोड (अंक 2)
5: Cathode D
6: Cathode F
7: Cathode G
8: Cathode B
9: Common Anode (Digit 1)
10: कैथोड A
ध्रुवता "कॉमन एनोड" अंकन द्वारा स्पष्ट रूप से इंगित की गई है। भौतिक पैकेज में पिन 1 के पास दिशा पहचान के लिए एक खांचा या डॉट हो सकता है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- रिफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स:पूर्ण अधिकतम रेटिंग के अनुसार, अनुशंसित सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल 260°C पर 3 सेकंड है, माप बिंदु पैकेज बॉडी के नीचे 1.6mm पर है। यह मानक लीड-फ्री रिफ्लो शर्त है।
- सावधानियां:
- पिनों पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।
- यह सुनिश्चित करें कि पैकेज के अधिकतम तापमान से अधिक होने से रोकने के लिए सोल्डरिंग आयरन टिप के तापमान को नियंत्रित किया जाए।
- यदि आवश्यक हो, तो उपयुक्त फ्लक्स और सफाई प्रक्रिया का उपयोग करें।
- भंडारण की शर्तें:निर्दिष्ट तापमान सीमा (-35°C से +85°C) के भीतर, सूखे, स्थैतिक-विद्युत रोधी वातावरण में संग्रहित करें। उच्च आर्द्रता या संक्षारक गैसों के संपर्क से बचें।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- पैकेजिंग विनिर्देश:आमतौर पर, इस प्रकार के डिस्प्ले एंटीस्टैटिक ट्यूब या ट्रे में प्रदान किए जाते हैं ताकि पिन और लेंस को क्षति और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) से बचाया जा सके।
- मॉडल नामकरण नियम:पार्ट नंबर LTD-4608JG एक आंतरिक कोडिंग प्रणाली का पालन कर सकता है, जहां "LTD" उत्पाद श्रृंखला (LED डिस्प्ले) को दर्शाता है, "4608" आकार और प्रकार (0.4 इंच 2-अंकीय) को दर्शाता है, और "JG" रंग (हरा) निर्दिष्ट करता है। अन्य प्रकार भी संभव हैं, जैसे कि दाईं ओर दशमलव बिंदु (जैसा कि विवरण में बताया गया है)।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- डिजिटल मल्टीमीटर और क्लैंप मीटर
- बेंचटॉप पावर सप्लाई और इलेक्ट्रॉनिक लोड
- प्रक्रिया नियंत्रण संकेतक
- फिटनेस उपकरण डिस्प्ले
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट इंस्ट्रूमेंट (वाहन के अंदर उपयोग के लिए)
- उपभोक्ता इलेक्ट्रिकल टाइमर और काउंटर
8.2 डिज़ाइन विचार
- ड्राइवर सर्किट:为每个阴极线路使用恒流驱动器或限流电阻。为了对两个数字进行多路复用,以足够高的频率(通常>60Hz)顺序切换共阳极(引脚4和9),以避免闪烁。
- करंट गणना:आवश्यक चमक और VF वक्र के आधार पर। उदाहरण के लिए, 5V बिजली आपूर्ति और 2.3V VF पर 1mA की विशिष्ट चमक प्राप्त करने के लिए, करंट-सीमित प्रतिरोध R = (V_आपूर्ति - VF) / I_F = (5 - 2.3) / 0.001 = 2700 Ω है।
- माइक्रोकंट्रोलर इंटरफ़ेस:यदि प्रत्येक सेगमेंट का करंट MCU के सिंक करंट क्षमता के भीतर है, तो कैथोड को सीधे माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन (सिंक करंट) द्वारा, या उच्च करंट के लिए ट्रांजिस्टर/MOSFET ऐरे के माध्यम से संचालित किया जा सकता है।
- देखने का कोण:मॉनिटर को प्राथमिक उपयोगकर्ता दृष्टि रेखा के लंबवत स्थापित करके, इसके व्यापक देखने के कोण का पूरा लाभ उठाएं।
9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
पुरानी तकनीकों (जैसे मानक GaP (गैलियम फॉस्फाइड) हरे LED या लाल GaAsP LED) की तुलना में, AlInGaP-आधारित LTD-4608JG प्रदान करता है:
- उच्च दक्षता और चमक:प्रति मिलीएम्पियर धारा में अधिक प्रकाश उत्पादन।
- बेहतर रंग संतृप्ति:संकीर्ण स्पेक्ट्रम आधा-चौड़ाई अधिक शुद्ध, दृष्टिगत रूप से अधिक ज्वलंत हरा रंग उत्पन्न करती है।
- बेहतर तापमान स्थिरता:AlInGaP आमतौर पर तापमान सीमा में कुछ पुरानी सामग्रियों की तुलना में अपने प्रदर्शन को बेहतर ढंग से बनाए रखता है।
- आधुनिक व्हाइट एलईडी बैकलाइट एलसीडी की तुलना में, यह डिवाइस सीधी धूप में उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, सरल डिजिटल डिस्प्ले के लिए बिजली की खपत कम करता है, और इसका इंटरफ़ेस अत्यंत सरल है (डायरेक्ट ड्राइव बनाम एलसीडी कंट्रोलर)।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
Q1: "ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो" 2:1 का उद्देश्य क्या है?
A1: यह अनुपात दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करता है। इसका अर्थ है कि एक डिस्प्ले यूनिट के भीतर, किसी भी सेगमेंट की चमक सबसे कम चमक वाले सेगमेंट की चमक से दोगुनी से अधिक नहीं होगी। यह अंकों की असमान रोशनी को रोकता है, जो अन्यथा भिन्न अंक (उदाहरण के लिए, एक गहरा "8" "0" जैसा दिख सकता है) के रूप में गलत व्याख्या की जा सकती है।
Q2: क्या मैं इस डिस्प्ले को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर सिस्टम से चला सकता हूं?
A2: हां, लेकिन सावधानीपूर्वक डिजाइन की आवश्यकता है। टाइपिकल VF 2.05-2.6V है। 3.3V पावर सप्लाई पर, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए वोल्टेज मार्जिन बहुत कम है (3.3 - 2.6 = 0.7V)। आपको प्रतिरोध मान की सटीक गणना करनी होगी (उदाहरण के लिए, 1mA के लिए: R = 0.7V / 0.001A = 700Ω)। सुनिश्चित करें कि MCU पिन आवश्यक करंट सिंक कर सकता है। कम वोल्टेज पावर सप्लाई के लिए, कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर IC आमतौर पर अधिक विश्वसनीय समाधान होते हैं।
Q3: दो अलग-अलग करंट रेटिंग (निरंतर 25mA और पीक 60mA) क्यों हैं?
A3: 25mA की निरंतर रेटिंग DC ऑपरेशन के लिए लागू होती है, जो औसत थर्मल डिसिपेशन द्वारा सीमित होती है। 60mA की पीक रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम में उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने की अनुमति देती है। मल्टीप्लेक्सिंग में, प्रत्येक अंक केवल आंशिक समय के लिए (ड्यूटी साइकिल) पावर प्राप्त करता है। इसके "ऑन" समय के दौरान उच्च पीक करंट, उज्जवल अनुभूत औसत चमक उत्पन्न करता है, जबकि कम औसत करंट डिवाइस को उसकी थर्मल सीमा के भीतर रखता है।
11. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस स्टडी
केस: एक साधारण 2-अंकीय वोल्टमीटर रीडिंग डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर 0.0V से 9.9V तक प्रदर्शित करने के लिए एक कॉम्पैक्ट वोल्टमीटर बना रहा है। उन्होंने LTD-4608JG को इसके छोटे आकार, कम बिजली की खपत और स्पष्ट हरे प्रदर्शन के कारण चुना। यह प्रणाली वोल्टेज मापने के लिए एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (ADC) के साथ एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करती है।
- सर्किट डिज़ाइन:माइक्रोकंट्रोलर के पोर्ट पिन सेगमेंट कैथोड (A-G, DP) से 220Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स (5V पर प्रति सेगमेंट लगभग 3mA के हिसाब से) के माध्यम से जुड़े हैं। दो अन्य GPIO पिन PNP ट्रांजिस्टर (या P-चैनल MOSFET) को चलाते हैं, जो कॉमन एनोड (डिजिट 1 और डिजिट 2) को 5V पावर सप्लाई से स्विच करते हैं।
- सॉफ्टवेयर:फर्मवेयर ADC को पढ़ता है, मान को दो BCD अंकों में परिवर्तित करता है, और प्रत्येक अंक (0-9) के लिए कौन से सेगमेंट जलाने हैं यह निर्धारित करने के लिए एक लुकअप टेबल का उपयोग करता है। फिर मल्टीप्लेक्सिंग की जाती है: डिजिट 1 का ट्रांजिस्टर चालू करें, पहले अंक के लिए कैथोड पैटर्न सेट करें, 5ms प्रतीक्षा करें, डिजिट 1 बंद करें, डिजिट 2 का ट्रांजिस्टर चालू करें, दूसरे अंक के लिए कैथोड पैटर्न सेट करें, 5ms प्रतीक्षा करें, और फिर दोहराएं। यह 100Hz रिफ्रेश रेट दृश्यमान फ्लिकर को समाप्त कर देती है।
- परिणाम:एक स्पष्ट, स्थिर दो-अंकीय रीडिंग जो न्यूनतम माइक्रोकंट्रोलर संसाधन और शक्ति का उपभोग करती है।
12. कार्य सिद्धांत परिचय
LTD-4608JG सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन के इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस सिद्धांत पर कार्य करता है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज जंक्शन के अंतर्निहित विभव (AlInGaP के लिए लगभग 2V) से अधिक लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP LED में, यह पुनर्संयोजन मुख्य रूप से फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है, जिसकी तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम के हरे भाग (~571nm) से मेल खाती है। एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड की विशिष्ट मिश्र धातु संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जिससे उत्सर्जित प्रकाश का रंग निर्धारित होता है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट प्रकाश को ऊपर की ओर प्रतिबिंबित करने में सहायता करता है, जिससे शीर्ष सतह से समग्र प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ जाती है। सात सेगमेंट स्वतंत्र LED चिप्स होते हैं जिन्हें अंकीय पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है, और इन सेगमेंट के संयोजनों को चुनिंदा रूप से सक्रिय करके, 0 से 9 तक का कोई भी अंक (और कुछ अक्षर) बनाया जा सकता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान एवं विकास
हालांकि सात-सेगमेंट LED डिस्प्ले अंकीय रीडआउट्स के लिए अभी भी एक मजबूत और लागत-प्रभावी समाधान है, व्यापक डिस्प्ले प्रौद्योगिकी क्षेत्र निरंतर विकसित हो रहा है। इस उत्पाद क्षेत्र से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:
- दक्षता में सुधार:सेमीकंडक्टर सामग्री (AlInGaP में और सुधार और अन्य रंगों के लिए InGaN जैसी सामग्रियों के विकास सहित) पर निरंतर शोध, लुमेन प्रति वाट दक्षता में निरंतर वृद्धि को बढ़ावा देता है, जिससे कम करंट पर चमकदार डिस्प्ले प्राप्त करना संभव होता है।
- लघुरूपण:छोटे पिक्सेल पिच और उच्च घनत्व की निरंतर खोज, हालांकि मानक सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले के लिए, 0.4 इंच का आकार कई अनुप्रयोगों में स्थापित इष्टतम संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है।
- एकीकरण:कुछ आधुनिक डिस्प्ले ड्राइवर IC और यहां तक कि माइक्रोकंट्रोलर इंटरफेस (जैसे I2C या SPI) को सीधे पैकेज में एकीकृत करते हैं, जिससे बाहरी सर्किट डिजाइन सरल हो जाता है। LTD-4608JG पारंपरिक, अलग-अलग दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करता है, जो उच्च मात्रा, लागत-संवेदनशील डिजाइनों के लिए अधिकतम लचीलापन और कम लागत प्रदान करता है।
- वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों से प्रतिस्पर्धा:OLED (ऑर्गेनिक LED) डिस्प्ले उत्कृष्ट कंट्रास्ट और व्यूइंग एंगल प्रदान करते हैं, और छोटे, कस्टम आकार के डिस्प्ले के लिए अधिक किफायती होते जा रहे हैं। हालांकि, सरल, उच्च चमक, कम बिजली खपत वाले डिजिटल इंडिकेटरों के लिए, LTD-4608JG जैसे पारंपरिक LED सेगमेंट डिस्प्ले अभी भी जीवनकाल, मजबूती और धूप में पठनीयता के मामले में महत्वपूर्ण लाभ बनाए रखते हैं।
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 |
|---|---|---|---|
| दीप्ति प्रभावकारिता (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। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि लैंप पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकाने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके खराब होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा 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 सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता दर्शाता है। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख 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 से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग के एक निश्चित अवधि के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्य की रंग संगति 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। |
IV. पैकेजिंग एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी तथा तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप डिज़ाइन बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | Bin Content | सामान्य व्याख्या | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहित करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान में सुविधा और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग 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 किया गया है, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | Constant temperature conditions mein long-term illumination ke dauran, brightness attenuation data record kiya jata hai. | LED lifespan ke anuman ke liye upayog (TM-21 ke saath judkar). |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standards | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |