LTP-4823JD 0.4-इंच दोहरे अंक वाला अल्फ़ान्यूमेरिक एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 10mm अंक ऊंचाई - हाइपर रेड (650nm) - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर डिसिपेशन

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-4823JD एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन दोहरे-अंक वाला अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है, जो स्पष्ट अक्षर और प्रतीक प्रस्तुति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य संख्यात्मक डेटा, अक्षरों और विशिष्ट प्रतीकों के लिए एक दृश्य आउटपुट इंटरफ़ेस प्रदान करना है, जिससे यह विभिन्न प्रकार के इंस्ट्रुमेंटेशन, नियंत्रण पैनल और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए उपयुक्त है।

इस उपकरण का मुख्य लाभ एलईडी चिप्स के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक प्रौद्योगिकी के उपयोग में निहित है। यह सामग्री प्रणाली उच्च-दक्षता लाल और एम्बर एलईडी का उत्पादन करने के लिए प्रसिद्ध है। चिप्स एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर निर्मित की जाती हैं, जो आंतरिक प्रकाश प्रकीर्णन और परावर्तन को कम करके कंट्रास्ट में सुधार करने में मदद करती है। डिस्प्ले में सफेद सेगमेंट के साथ एक ग्रे फेस होता है, यह संयोजन पठनीयता और सौंदर्य अपील को बढ़ाता है जब एलईडी बंद होते हैं। उपकरण को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है और RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों के अनुपालन में एक लीड-मुक्त पैकेज में पेश किया जाता है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और लक्ष्य बाजार

डिस्प्ले में कई विशेषताएं हैं जो इसे डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए आकर्षक बनाती हैं:

• अंक ऊंचाई:0.4 इंच (10 मिमी), आकार और दृश्यता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
• सेगमेंट गुणवत्ता:निरंतर समान सेगमेंट सुसंगत प्रकाश और एक पेशेवर उपस्थिति सुनिश्चित करते हैं।
• शक्ति दक्षता:कम बिजली की आवश्यकता, ऊर्जा-कुशल सिस्टम डिजाइन में योगदान देती है।
• ऑप्टिकल प्रदर्शन:उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट अनुपात अच्छी तरह से रोशनी वाले वातावरण में भी उत्कृष्ट दृश्यता सुनिश्चित करते हैं।
• देखने का कोण:एक विस्तृत देखने का कोण विभिन्न स्थितियों से पठनीयता की अनुमति देता है।
• विश्वसनीयता:सॉलिड-स्टेट निर्माण लंबे परिचालन जीवन और झटके और कंपन के प्रतिरोध की पेशकश करता है।

लक्ष्य बाजार में औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली, परीक्षण और माप उपकरण, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (द्वितीयक डिस्प्ले), पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल और घरेलू उपकरण शामिल हैं जहां स्पष्ट, विश्वसनीय अल्फ़ान्यूमेरिक प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण

2.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

LTP-4823JD का प्रदर्शन 25°C के परिवेश के तापमान (Ta) पर मानक परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किया गया है। मुख्य पैरामीटर शामिल हैं:

• औसत चमकदार तीव्रता (I_V):1 mA के फॉरवर्ड करंट (I_F) पर न्यूनतम 320 µcd से अधिकतम 975 µcd तक होती है। विशिष्ट मान इस सीमा के भीतर आता है। यह पैरामीटर प्रत्येक प्रकाशित सेगमेंट की चमक को परिभाषित करता है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_p):650 नैनोमीटर (nm)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करती है, जो इसके "हाइपर रेड" रंग को परिभाषित करती है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):639 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख द्वारा अनुभव किया जाता है, जो शिखर तरंगदैर्ध्य से थोड़ा भिन्न हो सकता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ):20 nm। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता या शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास उत्सर्जित प्रकाश के प्रसार को इंगित करता है।
• प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):आमतौर पर 2.6 वोल्ट, I_F=20mA पर अधिकतम 2.6V। न्यूनतम 2.1V है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (I_R):5V के रिवर्स वोल्टेज (V_R) पर अधिकतम 100 µA।
• चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात:I_F=1mA पर समान प्रकाश क्षेत्र के भीतर सेगमेंट के लिए अधिकतम 2:1। यह एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए सेगमेंट के बीच अधिकतम स्वीकार्य चमक भिन्नता निर्दिष्ट करता है।

चमकदार तीव्रता माप CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाने के लिए कैलिब्रेटेड सेंसर और फिल्टर का उपयोग करके किए जाते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि मान मानव दृश्य धारणा से संबंधित हैं।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के बाहर संचालन की गारंटी नहीं है।

• प्रति सेगमेंट औसत शक्ति अपव्यय:70 mW.
• प्रति सेगमेंट शिखर फॉरवर्ड करंट:90 mA (संभवतः पल्स्ड ऑपरेशन के लिए)।
• प्रति सेगमेंट औसत फॉरवर्ड करंट:25°C पर 25 mA। यह रेटिंग परिवेश के तापमान के 25°C से ऊपर बढ़ने पर रैखिक रूप से 0.33 mA/°C से कम हो जाती है।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज:5 V.
• संचालन तापमान सीमा:-35°C से +105°C.
• भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C.

3. यांत्रिक और पैकेज सूचना

3.1 भौतिक आयाम और सहनशीलता

पैकेज आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं। मुख्य सहनशीलताओं में अधिकांश आयामों के लिए ±0.25 मिमी और पिन टिप शिफ्ट के लिए ±0.4 मिमी शामिल हैं। विस्तृत आयामी चित्र पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) फुटप्रिंट डिजाइन के लिए आवश्यक हैं ताकि उचित फिट और संरेखण सुनिश्चित हो सके। डिस्प्ले एक थ्रू-होल डिवाइस है जिसमें सोल्डरिंग के लिए डिज़ाइन किए गए पिन होते हैं।

3.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

LTP-4823JD एक 20-पिन डिवाइस है जिसेकॉमन एनोड, डुप्लेक्स डिस्प्लेके रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। इसका मतलब है कि इसके दो स्वतंत्र अंक (वर्ण 1 और वर्ण 2) हैं, प्रत्येक में एक साझा एनोड कनेक्शन है। व्यक्तिगत सेगमेंट कैथोड अलग-अलग पिन पर लाए जाते हैं।

पिनआउट सारांश:पिन 4 और 10 क्रमशः अंक 1 और अंक 2 के लिए सामान्य एनोड हैं। शेष पिन (1-3, 5-9, 11-13, 15-20) विभिन्न सेगमेंट (A, B, C, D, E, F, G, H, K, M, N, P, R, S, T, U, D.P.) के लिए कैथोड हैं। पिन 14 को "कोई कनेक्शन नहीं" (N/C) के रूप में नोट किया गया है। आंतरिक सर्किट आरेख इन एलईडी की व्यवस्था को उनके सामान्य एनोड कनेक्शन के साथ दिखाता है।

इस कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन के लिए ड्राइविंग सर्किट को सामान्य एनोड पिन पर करंट सोर्स करने और एक विशिष्ट सेगमेंट को प्रकाशित करने के लिए व्यक्तिगत कैथोड पिन के माध्यम से करंट सिंक करने की आवश्यकता होती है।

4. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डेटाशीट असेंबली के दौरान थर्मल क्षति को रोकने के लिए सोल्डरिंग स्थितियों को निर्दिष्ट करती है। अनुशंसित स्थिति 260°C पर अधिकतम 3 सेकंड के लिए सोल्डरिंग है, जिसे पैकेज के सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे एक बिंदु पर मापा जाता है। असेंबली प्रक्रिया के किसी भी हिस्से के दौरान डिवाइस की अधिकतम तापमान रेटिंग से अधिक न होना महत्वपूर्ण है। एलईडी घटकों के लिए उचित ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) हैंडलिंग प्रक्रियाओं का हमेशा पालन किया जाना चाहिए।

5. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

5.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

LTP-4823JD को चलाने के लिए, इसके कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन के कारण आमतौर पर एक मल्टीप्लेक्सिंग योजना का उपयोग किया जाता है। एक माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर आईसी का उपयोग किया जाता है। सामान्य एनोड (पिन 4 और 10) करंट-सोर्स आउटपुट या ट्रांजिस्टर के माध्यम से स्विच की गई बिजली से जुड़े होते हैं। सेगमेंट कैथोड पिन करंट-सिंक ड्राइवरों (जैसे ट्रांजिस्टर ऐरे या ओपन-कलेक्टर/ड्रेन आउटपुट वाले ड्राइवर आईसी) से जुड़े होते हैं।

डिस्प्ले को प्रत्येक अंक के सामान्य एनोड को बिजली देने के लिए तेजी से स्विचिंग (स्ट्रोबिंग) करके मल्टीप्लेक्स किया जाता है, जबकि कैथोड लाइनों पर संबंधित सेगमेंट डेटा प्रस्तुत किया जाता है। दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए पर्याप्त उच्च रिफ्रेश रेट (आमतौर पर प्रति अंक >60 Hz) बनाए रखा जाना चाहिए। वांछित फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए प्रत्येक सेगमेंट कैथोड (या संभवतः प्रत्येक सामान्य एनोड के लिए, ड्राइवर डिजाइन के आधार पर) के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स अनिवार्य हैं, आमतौर पर अनुप्रयोग की चमक आवश्यकता के अनुसार 1 mA और 20 mA के बीच।

5.2 डिजाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:सेगमेंट करंट को नियंत्रित करने के लिए हमेशा श्रृंखला रेसिस्टर्स का उपयोग करें। R = (V_{आपूर्ति}- V_F) / I_Fका उपयोग करके रेसिस्टर मान की गणना करें, जहां V_Fडेटाशीट से फॉरवर्ड वोल्टेज है (सुरक्षित डिजाइन के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें)।
• शक्ति अपव्यय:सुनिश्चित करें कि प्रति सेगमेंट औसत करंट रेटेड 25 mA से अधिक न हो, तापमान के साथ डेरेटिंग पर विचार करते हुए। सभी प्रकाशित सेगमेंट के लिए कुल शक्ति का प्रबंधन किया जाना चाहिए।
• देखने की स्थितियां:उच्च कंट्रास्ट और विस्तृत देखने का कोण इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां डिस्प्ले को एक कोण से देखा जा सकता है। ग्रे फेस परिवेश प्रकाश परावर्तन को कम करता है।
• डिमिंग:चमक को ड्राइव करंट के पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है, जो एनालॉग करंट कमी की तुलना में अधिक प्रभावी और रंग-स्थिर है।

6. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विद्युत और प्रकाशीय विशेषता वक्रों को संदर्भित करती है। जबकि विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं हैं, ऐसे वक्र आम तौर पर शामिल हैं:

• सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (I_Vबनाम I_F):दिखाता है कि चमक करंट के साथ कैसे बढ़ती है, आमतौर पर एक उप-रैखिक तरीके से, घटती वापसी के बिंदु को उजागर करती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट (V_Fबनाम I_F):डायोड की घातीय I-V विशेषता को प्रदर्शित करता है।
• सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान (I_Vबनाम T_a):दिखाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर एलईडी आउटपुट कैसे कम होता है, उच्च-चमक या उच्च-तापमान अनुप्रयोगों में थर्मल प्रबंधन के महत्व पर जोर देता है।
• स्पेक्ट्रल वितरण:एक ग्राफ जो विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दिखाता है, लगभग 20 nm आधी-चौड़ाई के साथ 650 nm के आसपास केंद्रित है।

ये वक्र गैर-मानक स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने और दक्षता और दीर्घायु के लिए ड्राइव सर्किटरी को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

7. तकनीकी तुलना और भेदभाव

LTP-4823JD अपनी AlInGaP प्रौद्योगिकी के माध्यम से खुद को अलग करता है। मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक चमकदार दक्षता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समान ड्राइव करंट के लिए अधिक चमक या समान चमक के लिए कम बिजली की खपत होती है। "हाइपर रेड" रंग (650nm) अक्सर दृष्टि से अधिक आकर्षक होता है और कुछ ऑप्टिकल सेंसर सिस्टम में बेहतर प्रदर्शन कर सकता है। 16-सेगमेंट प्रारूप सरल 7-सेगमेंट संख्यात्मक डिस्प्ले से परे अल्फ़ान्यूमेरिक क्षमता प्रदान करता है, जबकि दोहरे-अंक, एकल-मॉड्यूल निर्माण दो अलग-अलग एकल-अंक इकाइयों की तुलना में बोर्ड स्थान बचाता है।

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

प्रश्न: शिखर तरंगदैर्ध्य (650nm) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (639nm) के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: शिखर तरंगदैर्ध्य उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य अनुभव किया गया रंग बिंदु है। मामूली अंतर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के आकार और मानव आंख की संवेदनशीलता वक्र (CIE) के कारण है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य रंग विनिर्देश के लिए अधिक प्रासंगिक है।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को बिना अन्य घटकों के 5V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूं?

उत्तर: नहीं। आपको प्रत्येक सेगमेंट कैथोड के लिए बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करना होगा। एक एलईडी को सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन से जोड़ने से एलईडी (ओवरकरंट से) और माइक्रोकंट्रोलर पिन (इसकी करंट सिंक/सोर्स क्षमता से अधिक होने से) दोनों को नुकसान हो सकता है।

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

उत्तर: इसका मतलब है कि डिस्प्ले का मानक परीक्षण करंट पर उनकी मापी गई चमक के अनुसार परीक्षण और वर्गीकरण किया जाता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत चमक स्तर वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे उत्पाद में कई इकाइयों में एक समान उपस्थिति सुनिश्चित होती है।

प्रश्न: दशमलव बिंदु नियंत्रण कैसे प्राप्त करूं?

उत्तर: दशमलव बिंदु (D.P.) एक अलग सेगमेंट है जिसका अपना कैथोड कनेक्शन (पिन 5) है। इसे किसी अन्य सेगमेंट (A, B, C, आदि) की तरह स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जाता है।

9. संचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी रुझान

9.1 मूल संचालन सिद्धांत

एक एलईडी एक अर्धचालक डायोड है। जब इसके बैंडगैप वोल्टेज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। प्रकाश का रंग अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होता है। AlInGaP में लाल/नारंगी/एम्बर प्रकाश के अनुरूप एक बैंडगैप होता है। अपारदर्शी सब्सट्रेट उत्पन्न प्रकाश के अधिक हिस्से को डिवाइस के शीर्ष से बाहर निकालने में मदद करता है, जिससे दक्षता में सुधार होता है।

9.2 उद्योग रुझान

अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले में रुझान उच्च एकीकरण, स्वचालित असेंबली के लिए सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) पैकेज, और कभी-कभी डिस्प्ले मॉड्यूल के भीतर ही ड्राइवर आईसी को शामिल करने की ओर है। जबकि LTP-4823JD जैसे थ्रू-होल डिस्प्ले प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत-अनुकूल डिजाइन और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए लोकप्रिय बने हुए हैं, SMT संस्करण उच्च-मात्रा वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में अधिक प्रचलित हो रहे हैं। इसके अलावा, उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश) और व्यापक तापमान सीमा में बेहतर विश्वसनीयता के लिए एक निरंतर प्रयास है।