LTD-323JD एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 0.3-इंच डिजिट ऊंचाई - हाइपर रेड 650nm - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTD-323JD एक उच्च-प्रदर्शन, 0.3-इंच (7.62 मिमी) डिजिट ऊंचाई वाला संख्यात्मक डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें स्पष्ट, चमकीली और विश्वसनीय संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। इस उपकरण में सफेद सेगमेंट के साथ काला फेस है, जो इष्टतम वर्ण उपस्थिति और व्यापक व्यूइंग एंगल के लिए उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है। इसकी ठोस-अवस्था संरचना विभिन्न परिचालन वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस डिस्प्ले के प्राथमिक लाभों में इसकी उच्च चमक, उच्च कंट्रास्ट अनुपात और कम बिजली की आवश्यकता शामिल है। गैर-पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) हाइपर रेड एलईडी चिप्स का उपयोग इसके प्रदर्शन की कुंजी है, जो पुरानी तकनीकों की तुलना में श्रेष्ठ चमकदार दक्षता और रंग शुद्धता प्रदान करता है। यह इसे औद्योगिक उपकरण, परीक्षण और माप उपकरण, उपभोक्ता उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (द्वितीयक डिस्प्ले) और पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, जहां स्पष्ट, ऊर्जा-कुशल संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख तकनीकी पैरामीटरों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 फोटोमेट्रिक और प्रकाशीय विशेषताएं

प्रकाशीय प्रदर्शन डिस्प्ले की कार्यक्षमता के लिए केंद्रीय है। विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 650 nm है, जो हाइपर-रेड स्पेक्ट्रम के भीतर आता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 639 nm पर निर्दिष्ट है। स्पेक्ट्रल लाइन आधा-चौड़ाई (Δλ) 20 nm है, जो अपेक्षाकृत संकीर्ण स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ को इंगित करता है जो रंग शुद्धता में योगदान देता है। 1mA फॉरवर्ड करंट की परीक्षण स्थिति के तहत औसत चमकदार तीव्रता (Iv) न्यूनतम 200 μcd से अधिकतम 600 μcd तक होती है। 2:1 (अधिकतम) का चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात सेगमेंट के बीच उचित एकरूपता सुनिश्चित करता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि चमकदार तीव्रता एक सेंसर और फिल्टर संयोजन का उपयोग करके मापी जाती है जो CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि मान मानव धारणा के लिए प्रासंगिक हैं।

2.2 विद्युत पैरामीटर

मुख्य विद्युत पैरामीटर प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) है, जिसका 20mA के फॉरवर्ड करंट (If) पर विशिष्ट मान 2.6V है। न्यूनतम मान 2.1V है। जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (Vr) लगाया जाता है तो प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (Ir) अधिकतम 100 μA होता है। ये पैरामीटर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किट्री डिजाइन करने और एलईडी के उचित बायसिंग सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

3. अधिकतम रेटिंग और तापीय विचार

अधिकतम रेटिंग परिचालन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। 25°C पर प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट 25 mA है, जिसमें 0.33 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर है। इसका मतलब है कि अनुमेय निरंतर करंट परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटता है। प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट 90 mA है, लेकिन केवल पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत। प्रति सेगमेंट अधिकतम पावर डिसिपेशन 70 mW है। उपकरण -35°C से +85°C के तापमान सीमा के भीतर संचालित और संग्रहीत किया जा सकता है। असेंबली के लिए, सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे अधिकतम 3 सेकंड के लिए अधिकतम सोल्डर तापमान 260°C है, जो एक मानक रीफ्लो प्रोफाइल विचार है।

4. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि उपकरण को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है। इसका तात्पर्य एक बिनिंग सिस्टम से है जहां इकाइयों को एक मानक परीक्षण करंट (संभवतः 1mA) पर उनके मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर छांटा और बेचा जाता है। बिन न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता मानों (जैसे, 200-300 μcd, 300-400 μcd, आदि) द्वारा परिभाषित किए जाते हैं। डिजाइनरों को आवश्यक बिन निर्दिष्ट करना चाहिए या उन अनुप्रयोगों के लिए घटक प्राप्त करते समय संभावित तीव्रता भिन्नताओं के प्रति सजग रहना चाहिए जिन्हें कई डिस्प्ले में एकसमान चमक की आवश्यकता होती है। डेटाशीट इस पार्ट नंबर के लिए वोल्टेज या तरंगदैर्ध्य बिनिंग निर्दिष्ट नहीं करती है।

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि विशिष्ट ग्राफ प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं हैं, ऐसे उपकरण के लिए विशिष्ट वक्र शामिल होंगे:

• IV वक्र (करंट बनाम वोल्टेज):फॉरवर्ड वोल्टेज और करंट के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। AlInGaP लाल एलईडी के लिए नी वोल्टेज (जहां करंट महत्वपूर्ण रूप से बढ़ना शुरू होता है) आमतौर पर लगभग 1.8-2.0V होता है।
• चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट:कम करंट पर आम तौर पर एक रैखिक संबंध, उच्च करंट पर तापीय प्रभावों के कारण संतृप्त होने की संभावना।
• चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी दर्शाता है। AlInGaP एलईडी में आमतौर पर चमकदार तीव्रता के लिए नकारात्मक तापमान गुणांक होता है।
• स्पेक्ट्रल वितरण:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक प्लॉट, ~650nm पर शिखर और स्पेक्ट्रल आधा-चौड़ाई दर्शाता है।

ये वक्र गैर-मानक परिचालन स्थितियों के तहत उपकरण के व्यवहार को समझने और दक्षता और दीर्घायु के लिए ड्राइव सर्किट्री को अनुकूलित करने के लिए आवश्यक हैं।

6. यांत्रिक और पैकेज सूचना

उपकरण एक मानक एलईडी डिस्प्ले पैकेज में आता है। सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं जिनमें सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। सटीक फुटप्रिंट और पिन स्पेसिंग पैकेज ड्राइंग में परिभाषित है, जो पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) लेआउट के लिए महत्वपूर्ण है। सेगमेंट व्यवस्था निरंतर और एकसमान है।

6.1 पिन कॉन्फ़िगरेशन और ध्रुवता पहचान

LTD-323JD में डुप्लेक्स कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन है। इसका मतलब है कि दो कॉमन एनोड पिन हैं (मल्टी-डिजिट पैकेज में प्रत्येक डिजिट के लिए एक; सिंगल डिजिट के लिए, एक का उपयोग किया जा सकता है)। पिनआउट इस प्रकार है: पिन 5 डिजिट 2 के लिए कॉमन एनोड है, और पिन 10 डिजिट 1 के लिए कॉमन एनोड है। सेगमेंट कैथोड पिन से जुड़े हैं: A (पिन 3), B (पिन 9), C (पिन 8), D (पिन 6), E (पिन 7), F (पिन 4), और G (पिन 1)। पिन 2 को "नो पिन" के रूप में नोट किया गया है। एलईडी को रिवर्स बायस करने से रोकने के लिए एनोड और कैथोड पिन की सही पहचान महत्वपूर्ण है।

7. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

प्रदान किया गया मुख्य सोल्डरिंग पैरामीटर सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापे गए 3 सेकंड के लिए 260°C का अधिकतम अनुमेय तापमान है। यह मानक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगत है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि असेंबली के दौरान थर्मल प्रोफाइल इस सीमा से अधिक न हो ताकि एपॉक्सी पैकेज या आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान से बचाया जा सके। ईएसडी (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) संवेदनशील उपकरणों के लिए मानक हैंडलिंग सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए। भंडारण निर्दिष्ट -35°C से +85°C सीमा के भीतर शुष्क वातावरण में होना चाहिए।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

किसी भी उपकरण के लिए आदर्श जिसे चमकदार, स्पष्ट संख्यात्मक डिस्प्ले की आवश्यकता होती है। उदाहरणों में डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, क्लॉक रेडियो, किचन एप्लायंस टाइमर, एचवीएसी कंट्रोलर, मेडिकल डिवाइस रीडआउट और औद्योगिक प्रक्रिया मॉनिटर शामिल हैं।

8.2 डिजाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए हमेशा प्रत्येक सेगमेंट या कॉमन एनोड के लिए एक श्रृंखला प्रतिरोधक (या स्थिर करंट ड्राइवर) का उपयोग करें। आपूर्ति वोल्टेज (Vcc), विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf ~2.6V), और वांछित करंट (जैसे, 10-20mA) के आधार पर प्रतिरोधक मान की गणना करें। R = (Vcc - Vf) / If।
• मल्टीप्लेक्सिंग:मल्टी-डिजिट डिस्प्ले के लिए, पिन काउंट कम करने के लिए मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइव स्कीम आम है। कॉमन एनोड को क्रमिक रूप से स्विच किया जाता है जबकि संबंधित सेगमेंट डेटा लागू किया जाता है। सुनिश्चित करें कि इस स्कीम में पीक करंट अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।
• व्यूइंग एंगल:व्यापक व्यूइंग एंगल लाभदायक है लेकिन यांत्रिक डिजाइन के दौरान इच्छित उपयोगकर्ता की दृष्टि रेखा पर विचार करें।
• ताप प्रबंधन:हालांकि पावर डिसिपेशन कम है, बंद स्थानों में पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें, खासकर जब अधिकतम रेटिंग के पास या उच्च परिवेश तापमान पर संचालित हो रहा हो।

9. तकनीकी तुलना

मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP हाइपर रेड एलईडी काफी अधिक चमकदार दक्षता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समान ड्राइव करंट के लिए अधिक चमक मिलती है। यह बेहतर रंग संतृप्ति (शुद्ध लाल) भी प्रदान करता है और आमतौर पर लंबा परिचालन जीवनकाल होता है। लाल डिस्प्ले के लिए फिल्टर के साथ उपयोग किए जाने वाले सफेद एलईडी की तुलना में, हाइपर रेड एलईडी अधिक कुशल है क्योंकि यह वांछित रंग सीधे उत्सर्जित करता है, फिल्टर हानि को समाप्त करता है।

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

प्रश्न: "नो पिन" कनेक्शन का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: यह आमतौर पर पैकेज में एक अप्रयुक्त पिन स्थिति है, अक्सर यांत्रिक समरूपता के लिए शामिल किया जाता है या क्योंकि पैकेज मोल्ड का उपयोग विभिन्न पिनआउट वाले कई उपकरण वेरिएंट के लिए किया जाता है। इसे सर्किट में नहीं जोड़ा जाना चाहिए।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से सीधे ड्राइव कर सकता हूं?

उत्तर: नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज केवल ~2.6V है। 5V को सीधे जोड़ने से अत्यधिक करंट होगा, जिससे एलईडी नष्ट हो जाएगी। एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है।

प्रश्न: मेरे डिजाइन के लिए "चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत" का क्या अर्थ है?

उत्तर: इसका मतलब है कि विभिन्न उत्पादन बैचों के डिस्प्ले में थोड़ी अलग चमक स्तर हो सकते हैं। यदि कई इकाइयों में दृश्य एकरूपता महत्वपूर्ण है (जैसे, मल्टी-डिजिट पैनल में), तो आपको एक तंग बिन कोड निर्दिष्ट करना चाहिए या सॉफ्टवेयर चमक कैलिब्रेशन लागू करना चाहिए।

प्रश्न: क्या यह डिस्प्ले बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?

उत्तर: परिचालन तापमान सीमा -35°C से +85°C तक फैली हुई है, जो कई वातावरणों को कवर करती है। हालांकि, सीधी धूप के संपर्क के लिए, एपॉक्सी के यूवी क्षरण की संभावना पर विचार करें और सुनिश्चित करें कि दिन के उजाले में पठनीयता के लिए चमक पर्याप्त है। नमी संरक्षण के लिए एक कन्फॉर्मल कोटिंग आवश्यक हो सकती है।

11. व्यावहारिक डिजाइन केस

परिदृश्य:LTD-323JD का उपयोग करके एक साधारण दो-अंकीय काउंटर डिजाइन करना, जिसे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर द्वारा संचालित किया जाता है।

कार्यान्वयन:मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग करें। दो कॉमन एनोड पिन (डिजिट 1 और डिजिट 2) को दो माइक्रोकंट्रोलर जीपीआईओ पिन से कनेक्ट करें जिन्हें ओपन-ड्रेन/सोर्स आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। सात सेगमेंट कैथोड (A-G) को अलग-अलग 33Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से सात अन्य जीपीआईओ पिन से कनेक्ट करें (~20mA के लिए गणना: R = (3.3V - 2.6V) / 0.02A = 35Ω; 33Ω एक मानक मान है)। सॉफ्टवेयर एक समय में एक कॉमन एनोड को बारी-बारी से चालू करेगा, जबकि प्रदर्शित किए जाने वाले डिजिट के लिए सेगमेंट पिन सेट करेगा। दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए रिफ्रेश रेट 60 Hz से ऊपर होना चाहिए।

12. सिद्धांत परिचय

उपकरण एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। जब बैंडगैप ऊर्जा से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र (AlInGaP मल्टी-क्वांटम वेल संरचना) में पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फाइड की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) - इस मामले में, 650 nm पर हाइपर रेड। गैर-पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट आवारा प्रकाश को अवशोषित करता है, कंट्रास्ट में सुधार करता है।

13. विकास प्रवृत्तियां

एलईडी डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में प्रवृत्ति उच्च दक्षता, कम बिजली की खपत और बढ़ी हुई एकीकरण की ओर जारी है। हालांकि LTD-323JD जैसे असतत 7-सेगमेंट डिस्प्ले विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं, अधिक जटिल ग्राफिक्स और लचीलेपन के लिए डॉट-मैट्रिक्स ओएलईडी और माइक्रो-एलईडी डिस्प्ले की ओर एक बदलाव है। हालांकि, सरल, उच्च-विश्वसनीयता, उच्च-चमक संख्यात्मक रीडआउट के लिए, AlInGaP और नए InGaN-आधारित एलईडी डिस्प्ले उनकी मजबूती, लंबे जीवनकाल और बड़े पैमाने पर उत्पादन में लागत-प्रभावशीलता के कारण व्यापक रूप से उपयोग किए जाते रहेंगे। पैकेजिंग में प्रगति से और भी पतले प्रोफाइल और व्यापक व्यूइंग एंगल हो सकते हैं।