LTS-3403LJS LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.8-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP पीला - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर डिसिपेशन - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-3403LJS एक एकल-अंकीय, सात-खंड अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है जो स्पष्ट, कम-शक्ति संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य अत्यधिक पठनीय डिजिटल रीडआउट प्रदान करना है। इस उपकरण का मुख्य लाभ इसके LED चिप्स के लिए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक प्रौद्योगिकी के उपयोग में निहित है, जिन्हें एक अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर निर्मित किया गया है। यह विशिष्ट सामग्री संयोजन एक विशिष्ट पीला उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए अभियांत्रिक है। डिस्प्ले में सफेद खंड चिह्नों के साथ एक ग्रे फेसप्लेट है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता बढ़ाता है। इसे एक कॉमन कैथोड प्रकार के डिस्प्ले के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो बहु-अंकीय अनुप्रयोगों में मल्टीप्लेक्सिंग को सरल बनाने के लिए एक मानक विन्यास है। इस घटक के लिए लक्षित बाजार में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, उपभोक्ता उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (गैर-महत्वपूर्ण संकेतकों के लिए), और किसी भी एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं जिसे एक विश्वसनीय, एकल-अंकीय संख्यात्मक डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रदर्शन की कार्यक्षमता में प्रकाशीय प्रदर्शन केंद्रीय है। मुख्य पैरामीटर, औसत दीप्त तीव्रता (Iv), को 1mA की अग्र धारा (IF) पर चलाए जाने पर न्यूनतम 320 µcd, एक विशिष्ट मान 900 µcd के साथ निर्दिष्ट किया गया है, और कोई अधिकतम मान निर्दिष्ट नहीं है। यह इंगित करता है कि आउटपुट इतना चमकीला है कि यह इनडोर उपयोग के लिए उपयुक्त है। प्रकाश आउटपुट की विशेषता IF=20mA पर 588 nm की शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) और 587 nm की प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λd) द्वारा की गई है, जो इसके उत्सर्जन को दृश्य स्पेक्ट्रम के पीले क्षेत्र में स्थापित करती है। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 15 nm है, जो न्यूनतम स्पेक्ट्रल फैलाव के साथ एक अपेक्षाकृत शुद्ध रंग को दर्शाती है। खंडों के बीच दीप्त तीव्रता मिलान 2:1 के अनुपात के भीतर रहने की गारंटी है, जो अंक पर समान चमक सुनिश्चित करता है, जो सौंदर्य और पठनीयता के उद्देश्यों के लिए महत्वपूर्ण है। सभी प्रकाशमितीय माप CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) मानक प्रकाशिकीय आँख-प्रतिक्रिया वक्र के अनुरूप हैं।

2.2 Electrical Parameters

विद्युत विशिष्टताएँ विश्वसनीय उपयोग के लिए संचालन की सीमाएँ और शर्तें परिभाषित करती हैं। पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स कठोर सीमाएँ निर्धारित करती हैं: प्रति सेगमेंट 70 mW की पावर डिसिपेशन, प्रति सेगमेंट 60 mA की पीक फॉरवर्ड करंट (पल्स्ड स्थितियों में: 1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई), और 25°C पर प्रति सेगमेंट 25 mA की कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट, जो 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है। प्रति सेगमेंट अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5 V है। मानक संचालन स्थितियों (Ta=25°C) के तहत, 10mA की टेस्ट करंट पर प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2.05V (न्यूनतम) से 2.6V (अधिकतम) तक होती है। रिवर्स करंट (IR) 5V के पूर्ण रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 100 µA होती है, जो अच्छी डायोड विशेषताओं को दर्शाती है।

2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विशिष्टताएँ

डिवाइस -35°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के लिए रेटेड है, जिसमें भंडारण तापमान रेंज भी समान है। यह विस्तृत रेंज इसे गैर-जलवायु-नियंत्रित वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। एक महत्वपूर्ण असेंबली पैरामीटर सोल्डर तापमान रेटिंग है: डिवाइस सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.59 मिमी) नीचे एक बिंदु पर 260°C को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है। यह वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए एक मानक रेटिंग है, लेकिन इस थर्मल प्रोफाइल को पार न करने का ध्यान रखना चाहिए।

3. बिनिंग और वर्गीकरण प्रणाली

The datasheet explicitly states that the devices are \"Categorized for Luminous Intensity.\" This implies a binning process where units are sorted और labeled based on their measured light output at a standard test condition (likely IF=1mA). This allows designers to select parts with consistent brightness for a given application or across a production run, ensuring visual uniformity in multi-digit displays. While not detailed in this specific document, typical binning for such displays may involve sorting into intensity ranges (e.g., Iv > 500 \u00b5cd, Iv > 700 \u00b5cd). The tight 2:1 luminous intensity matching ratio is another form of performance categorization within a single device.

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि प्रदान की गई डेटाशीट अंश "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल / ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का संदर्भ देती है, विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में शामिल नहीं हैं। आम तौर पर, एक एलईडी डिस्प्ले के लिए ऐसे वक्रों में शामिल होंगे: फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)यह ग्राफ घातीय संबंध दर्शाता है, जो डिजाइनरों को उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स चुनने में सहायता करता है। नी वोल्टेज आमतौर पर 2.6V के विशिष्ट VF के आसपास होता है। Luminous Intensity vs. Forward Current (L-I Curve)यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट के साथ बढ़ता है, अधिकतम रेटेड सीमा तक। सामान्य ऑपरेटिंग रेंज में यह आमतौर पर रैखिक होता है। Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी दर्शाएगा, जो उच्च-तापमान या उच्च-धारा अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। Relative Spectral Power Distribution: तरंगदैर्ध्य के पार उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाने वाला एक प्लॉट, जो 587-588 nm के आसपास केंद्रित है और बताई गई 15 nm अर्ध-चौड़ाई रखता है।

5. Mechanical and Package Information

LTS-3403LJS एक मानक ड्यूल-इन-लाइन पैकेज (DIP) प्रारूप में आता है, जो प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर थ्रू-होल माउंटिंग या सॉकेट में डालने के लिए उपयुक्त है। पैकेज के आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है। प्रमुख यांत्रिक विशेषताओं में 0.8-इंच (20.32 मिमी) डिजिट ऊंचाई शामिल है, जो प्रदर्शित अक्षर के भौतिक आकार को परिभाषित करती है। ग्रे फेस और सफेद सेगमेंट पैकेज मोल्डिंग का हिस्सा हैं। पिन व्यवस्था मानक PCB लेआउट और सॉकेट के साथ संगतता के लिए डिज़ाइन की गई है।

6. Pin Connection and Internal Circuit

डिवाइस में 17-पिन कॉन्फ़िगरेशन है, हालांकि सभी पिन सक्रिय नहीं हैं। पिनआउट इस प्रकार है: पिन 2: सेगमेंट A के लिए एनोड, पिन 3: सेगमेंट F के लिए एनोड, पिन 4, 6, 12, 17: कॉमन कैथोड (सभी आंतरिक रूप से जुड़े हुए), पिन 5: सेगमेंट E के लिए एनोड, पिन 7: लेफ्ट डेसीमल पॉइंट (L.D.P) के लिए एनोड, पिन 10: राइट डेसीमल पॉइंट (R.D.P) के लिए एनोड, पिन 11: सेगमेंट D के लिए एनोड, पिन 13: सेगमेंट C के लिए एनोड, पिन 14: सेगमेंट G के लिए एनोड, पिन 15: सेगमेंट B के लिए एनोड। पिन 1, 8, 9, और 16 को "NO PIN" (जुड़ा नहीं) के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। आंतरिक सर्किट आरेख एक कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन दिखाता है, जहां सभी LED सेगमेंट कैथोड आंतरिक रूप से कॉमन कैथोड पिन से जुड़े हुए हैं। प्रत्येक सेगमेंट एनोड अलग-अलग एक्सेसिबल है। दो दशमलव बिंदु (बाएं और दाएं) भी अलग-अलग LED हैं जिनके अपने एनोड हैं।

7. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

प्रदान किया गया प्राथमिक दिशानिर्देश पूर्ण अधिकतम सोल्डर तापमान प्रोफ़ाइल है: 3 सेकंड के लिए 260°C, सीटिंग प्लेन से 1.59 मिमी (1/16") नीचे मापा गया। यह वेव सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है। मैनुअल सोल्डरिंग के लिए, तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए, और आंतरिक डाई और प्लास्टिक पैकेज को ताप क्षति से बचाने के लिए प्रति पिन संपर्क समय न्यूनतम रखा जाना चाहिए। डिवाइस को नमी अवशोषण को रोकने के लिए एक शुष्क वातावरण में निर्दिष्ट तापमान सीमा (-35°C से +85°C) में संग्रहीत किया जाना चाहिए, जो उपयोग से पहले ठीक से बेक न किए जाने पर रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" का कारण बन सकता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिनमें एकल, अत्यधिक दृश्यमान संख्यात्मक अंक की आवश्यकता होती है। उदाहरणों में शामिल हैं: इंस्ट्रूमेंटेशन: पैनल मीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, टाइमर। कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्समाइक्रोवेव ओवन घड़ी प्रदर्शन, थर्मोस्टेट रीडआउट, बाथरूम स्केल। Industrial ControlsAutomotive Aftermarketसहायक गेज (वोल्टेज, तापमान)। शैक्षिक किट: डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोकंट्रोलर इंटरफेसिंग के शिक्षण के लिए।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

करंट लिमिटिंग: प्रत्येक सेगमेंट एनोड को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से ड्राइव किया जाना चाहिए। रेसिस्टर मान (R) की गणना R = (Vcc - VF) / IF का उपयोग करके की जाती है, जहां Vcc सप्लाई वोल्टेज है, VF फॉरवर्ड वोल्टेज है (विश्वसनीयता के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित फॉरवर्ड करंट है (25 mA DC से अधिक नहीं)। 5V सप्लाई और IF=10mA के लिए, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 ओम। ड्राइवर सर्किटरी: कॉमन कैथोड होने के कारण, कैथोड आमतौर पर ग्राउंड से जुड़े होते हैं (या मल्टीप्लेक्सिंग के लिए एक स्विचिंग ट्रांजिस्टर), और एनोड को एक सेगमेंट को रोशन करने के लिए हाई ड्राइव किया जाता है। आमतौर पर माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर ICs (जैसे 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर या MAX7219) का उपयोग किया जाता है। मल्टीप्लेक्सिंग: बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, प्रत्येक अंक के कॉमन कैथोड को क्रमिक रूप से सक्षम करते हुए उस अंक के सेगमेंट डेटा प्रस्तुत करके कई LTS-3403LJS इकाइयों को मल्टीप्लेक्स किया जा सकता है। इससे आवश्यक I/O पिनों की संख्या कम हो जाती है। व्यूइंग एंगलव्यापक देखने का कोण उन अनुप्रयोगों के लिए लाभदायक है जहां डिस्प्ले को ऑफ-एक्सिस स्थितियों से देखा जा सकता है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTS-3403LJS मुख्य रूप से इसके उपयोग के माध्यम से स्वयं को अलग करता है AlInGaP Yellow LED technology. मानक GaP (जो कम कुशल, अधिक हरापन लिए पीला प्रकाश उत्पन्न करता है) या फ़िल्टर्ड प्रकाश जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP उच्च चमकदार दक्षता और अधिक संतृप्त, शुद्ध पीला रंग प्रदान करता है। The सफेद खंडों वाला ग्रे फेस एलईडी बंद होने पर उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है, जिससे अंकों की रूपरेखा हमेशा दिखाई देती है, जो पूरी तरह से काले फेस के विपरीत है। Its कम बिजली खपत (कुशल एलईडी और कम वीएफ द्वारा सक्षम) इसे बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है। दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकरण एक प्रमुख गुणवत्ता अंतरकारक है, जो चमक की एकरूपता सुनिश्चित करता है, जो कम लागत वाले डिस्प्ले के साथ हमेशा गारंटीकृत नहीं होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्र: कॉमन कैथोड और कॉमन एनोड में क्या अंतर है?
उ: कॉमन कैथोड डिस्प्ले में, सभी LED कैथोड एक साथ जुड़े होते हैं। किसी सेगमेंट को जलाने के लिए, उसके एनोड को हाई (Vcc तक) ड्राइव किया जाता है जबकि कॉमन कैथोड को लो (ग्राउंड से) जोड़ा जाता है। कॉमन एनोड में, इसका उल्टा सच होता है। LTS-3403LJS कॉमन कैथोड है।

प्र: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूं?
A: हाँ, लेकिन महत्वपूर्ण चेतावनियों के साथ। एक माइक्रोकंट्रोलर पिन केवल एक सीमित करंट (अक्सर 20-25mA) सोर्स/सिंक कर सकता है। आपको जिस भी सेगमेंट को चलाते हैं, उसके लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। इसके अलावा, यदि एक पोर्ट से एक साथ कई सेगमेंट चला रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि कुल करंट माइक्रोकंट्रोलर के कुल पोर्ट या चिप करंट लिमिट से अधिक न हो। एक ड्राइवर IC का उपयोग करना अक्सर अधिक सुरक्षित होता है।

Q: "I.C. Compatible" का क्या अर्थ है?
A: इसका मतलब है कि डिस्प्ले की विद्युत विशेषताएँ (फॉरवर्ड वोल्टेज, करंट आवश्यकताएँ) मानक एकीकृत सर्किट (IC) आउटपुट, जैसे कि TTL या CMOS लॉजिक परिवारों या माइक्रोकंट्रोलर से आउटपुट की आउटपुट वोल्टेज और करंट सोर्सिंग/सिंकिंग क्षमताओं के भीतर हैं, खासकर जब उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के साथ उपयोग किया जाता है।

Q: मैं एक सेगमेंट के लिए रेसिस्टर मान की गणना कैसे करूं?
A: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (आपूर्ति वोल्टेज - LED फॉरवर्ड वोल्टेज) / वांछित LED करंट। एक रूढ़िवादी डिजाइन के लिए हमेशा डेटाशीट से अधिकतम VF (2.6V) का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो कि भाग-से-भाग भिन्नता के साथ भी करंट कभी अधिक न हो।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग उदाहरण

Case Study: Building a Single-Digit Counter with an Arduino. लक्ष्य 0 से 9 तक बढ़ने वाला एक काउंटर बनाना है। घटक: Arduino Uno, LTS-3403LJS, आठ 220\u03a9 रेसिस्टर्स (सेगमेंट A-G और दशमलव बिंदु के लिए एक-एक), एक ब्रेडबोर्ड, और जम्पर तार। वायरिंग: डिस्प्ले के कॉमन कैथोड पिन (4,6,12,17) को Arduino GND से कनेक्ट करें। प्रत्येक सेगमेंट एनोड (पिन 2,3,5,7,10,11,13,14,15) को एक 220Ω करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से एक अलग Arduino डिजिटल पिन (जैसे, 2 से 10 तक) से कनेक्ट करें। सॉफ्टवेयरArduino स्केच में, एक ऐरे परिभाषित करें जो अंकों (0-9) को उन सेगमेंट्स के संयोजन से मैप करता है जिन्हें जलाने की आवश्यकता है (एक "सेगमेंट मैप")। लूप में, 0-9 अंकों के माध्यम से चक्र करें, सही Arduino पिन को HIGH सेट करने के लिए सेगमेंट मैप का उपयोग करें ताकि संबंधित सेगमेंट्स रोशन हों, एक सेकंड प्रतीक्षा करें, फिर डिस्प्ले साफ़ करें और अगले अंक पर जाएँ। यह उदाहरण डायरेक्ट ड्राइव, करंट लिमिटिंग और कॉमन कैथोड के उपयोग को प्रदर्शित करता है।

12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

The LTS-3403LJS is based on Light Emitting Diode (LED) प्रौद्योगिकी। एक एलईडी एक अर्धचालक पी-एन जंक्शन डायोड है। जब अग्र अभिनत (एन-साइड के सापेक्ष पी-साइड पर सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है) किया जाता है, तो एन-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और पी-क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजन करते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। एक मानक सिलिकॉन डायोड में, यह ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक में, इस ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण भाग फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlInGaP मिश्र धातुओं को स्पेक्ट्रम के लाल, नारंगी, एम्बर और पीले क्षेत्रों में प्रकाश उत्सर्जन के अनुरूप बैंडगैप रखने के लिए इंजीनियर किया गया है। डेटाशीट में उल्लिखित "अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट" वह आधार वेफर है जिस पर AlInGaP परतें विकसित की जाती हैं। इसकी अपारदर्शी प्रकृति प्रकाश को ऊपर की ओर परावर्तित करने में मदद करती है, जिससे चिप के शीर्ष से समग्र प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार होता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

हालांकि यह विशिष्ट डेटाशीट 2001 की है, तत्कालीन अंतर्निहित AlInGaP प्रौद्योगिकी उच्च-चमक वाले पीले, नारंगी और लाल एलईडी का उत्पादन करने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती थी। इसने इन रंगों के लिए GaAsP और GaP जैसी पुरानी, कम कुशल प्रौद्योगिकियों को काफी हद तक प्रतिस्थापित कर दिया। व्यापक प्रदर्शन प्रौद्योगिकी परिदृश्य में, LTS-3403LJS जैसे असतत सेवन-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले को नए डिजाइनों में अधिक एकीकृत समाधानों द्वारा काफी हद तक विस्थापित कर दिया गया है। इनमें शामिल हैं: डॉट-मैट्रिक्स एलईडी डिस्प्ले और OLED Displays, जो पूर्ण अल्फ़ान्यूमेरिक और ग्राफ़िक क्षमताएँ प्रदान करते हैं। Integrated Display Modules अंतर्निहित नियंत्रकों (I2C, SPI) के साथ जो इंटरफेसिंग को सरल बनाते हैं। एलसीडी अति-निम्न शक्ति अनुप्रयोगों के लिए। हालांकि, असतत सेवन-सेगमेंट एलईडी उन विशिष्ट क्षेत्रों में प्रासंगिक बनी हुई हैं जहां उनके विशिष्ट लाभ सर्वोपरि हैं: अत्यधिक सरलता, बहुत उच्च चमक और कंट्रास्ट, विस्तृत व्यूइंग एंगल, मजबूती, एकल-अंकीय आवश्यकताओं के लिए कम लागत, और विशिष्ट "रेट्रो" सौंदर्यशास्त्र जो कभी-कभी वांछित होता है। वे डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स सीखने के लिए मौलिक शैक्षिक उपकरण भी हैं।