LTC-5836JG LED डिस्प्ले स्पेसिफिकेशन शीट - 0.52 इंच कैरेक्टर हाइट - AlInGaP ग्रीन लाइट - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-5836JG एक उच्च प्रदर्शन, तीन-अंकीय, सात-खंड LED डिजिटल ट्यूब डिस्प्ले मॉड्यूल है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें स्पष्ट, चमकीले डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता होती है। इसकी मूल तकनीक गैलियम आर्सेनाइड सब्सट्रेट पर उगाए गए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है, जिसे हरे प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सामग्री प्रणाली अपनी उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है। इस उपकरण का अक्षर ऊंचाई 0.52 इंच है, जो अच्छी दृश्यता प्रदान करता है। डिस्प्ले में कंट्रास्ट बढ़ाने और विभिन्न प्रकाश स्थितियों में वर्ण पठनीयता में सुधार के लिए ग्रे पैनल और सफेद खंड कोड का उपयोग किया गया है। यह एक सामान्य एनोड विन्यास का उपयोग करता है, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले ड्राइवर सर्किट को सरल बनाने के लिए एक मानक डिज़ाइन है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस डिस्प्ले के मुख्य लाभों में इसकी उच्च चमकदार तीव्रता, समान खंड प्रकाश व्यवस्था से उत्कृष्ट पात्र उपस्थिति और चौड़ा देखने का कोण शामिल है, जो विभिन्न स्थितियों से स्पष्ट रीडिंग सुनिश्चित करता है। अन्य डिस्प्ले तकनीकों की तुलना में, इसकी ठोस-अवस्था संरचना उच्च विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन प्रदान करती है। कम बिजली की आवश्यकता इसे बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा-सचेत उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती है। यह उत्पाद मुख्य रूप से औद्योगिक उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, परीक्षण और माप उपकरण और किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए लक्षित है जिसमें विश्वसनीय, चमकीले और आसानी से पठनीय डिजिटल डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ LED डिस्प्ले के कार्य सीमाओं और प्रदर्शन को परिभाषित करती हैं। सही सर्किट डिजाइन और सिस्टम एकीकरण के लिए इन पैरामीटरों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 ल्यूमिनस एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

The key optical parameter is the average luminous intensity per segment. At the standard test current of 10mA, the typical value is 577 microcandelas, with a minimum specified value of 200 microcandelas. This high brightness level ensures good visibility. The typical peak emission wavelength is 571 nanometers, placing it definitively within the green region of the visible spectrum. The spectral line half-width is 15 nanometers, indicating a relatively narrow and pure emission color. The dominant wavelength is 572 nanometers. The segment-to-segment luminous intensity matching is specified with a maximum ratio of 2:1, designed to ensure uniform brightness and a consistent appearance for all segments within a single digit.

2.2 Electrical Parameters

प्रत्येक सेगमेंट का फॉरवर्ड वोल्टेज ड्राइवर डिज़ाइन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। 20mA फॉरवर्ड करंट पर, टाइपिकल फॉरवर्ड वोल्टेज 2.6 वोल्ट, अधिकतम 2.6V, न्यूनतम 2.1V होता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर डिज़ाइन करते समय इस वोल्टेज रेंज पर विचार करना आवश्यक है। प्रत्येक सेगमेंट का रिवर्स करंट बहुत कम है, 5V रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 100 माइक्रोएम्पियर, जो इसकी अच्छी डायोड विशेषता को दर्शाता है।

2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और थर्मल विचार

ये रेटिंग्स उन स्ट्रेस लिमिट्स को परिभाषित करती हैं जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं। प्रति सेगमेंट अधिकतम निरंतर पावर डिसिपेशन 70 मिलीवाट है। प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट 60 मिलीएम्पियर है, लेकिन यह केवल पल्स स्थितियों में हीट मैनेजमेंट के लिए अनुमत है। प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट 25°C पर 25 मिलीएम्पियर से शुरू होकर 0.33 मिलीएम्पियर/°C की दर से डीरेटेड होता है। उच्च परिवेश तापमान पर विश्वसनीय रूप से संचालित होने वाले सिस्टम के डिज़ाइन के लिए यह डीरेटिंग कर्व महत्वपूर्ण है। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान रेंज -35°C से +85°C तक निर्धारित है, जो इसे विस्तृत वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

डेटाशीट इंगित करती है कि यह उपकरण ल्यूमिनस तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत है। इसका अर्थ है कि एक बिनिंग प्रक्रिया मौजूद है, जहां मानक परीक्षण धारा पर मापे गए उपकरण के प्रकाश उत्पादन के आधार पर यूनिटों को छांटा जाता है। बिनिंग न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता मानों को परिभाषित करती है। डिजाइनरों को ध्यान देना चाहिए कि इस भाग को ऑर्डर करने पर एक विशिष्ट तीव्रता बिन से डिस्प्ले प्राप्त हो सकता है, जो समग्र डिस्प्ले चमक की एकरूपता को प्रभावित कर सकता है, खासकर जब एक ही उत्पाद में कई डिस्प्ले का उपयोग किया जाता है। डेटाशीट तरंगदैर्ध्य या फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए अलग बिनिंग निर्दिष्ट नहीं करती है, जो दर्शाता है कि इस उत्पाद लाइन में इन मापदंडों पर नियंत्रण अधिक कड़ा है या भिन्नता कम है।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

Although the provided text does not detail specific curves, the typical characteristic curves of such devices are crucial for design. These usually include:

• IV Curve:यह फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है, जो ऑपरेटिंग पॉइंट निर्धारित करने और ड्राइव सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट:यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन करंट में वृद्धि के साथ बदलता है, आमतौर पर एक सबलीनियर संबंध दिखाता है, जो चमक और बिजली खपत/ताप के बीच संतुलन को अनुकूलित करने में सहायक होता है।
• प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो उच्च तापमान वाले वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:एक ग्राफ जो विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दर्शाता है, जिसका उपयोग शिखर तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य मानों की पुष्टि के लिए किया जाता है।

इंजीनियरों को गैर-मानक परिचालन स्थितियों के तहत प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए इन वक्रों का संदर्भ लेना चाहिए।

5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

यह डिवाइस मानक एलईडी डिजिटल डिस्प्ले पैकेज में आता है। पैकेज आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनका सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर है। पिन कनेक्शन आरेख पीसीबी लेआउट के लिए महत्वपूर्ण है। LTC-5836JG में 30 पिन हैं। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि तीन अंकों में से प्रत्येक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है, जिसमें प्रत्येक सेगमेंट और दशमलव बिंदु के लिए अलग-अलग कैथोड हैं। पिन असाइनमेंट तालिका प्रत्येक पिन को उसके कार्य के साथ विस्तार से मैप करती है। पीसीबी डिज़ाइन के दौरान वायरिंग त्रुटियों से बचने के लिए इस तालिका की सही व्याख्या अनिवार्य है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

डेटाशीट एक सोल्डरिंग शर्त निर्दिष्ट करती है: डिवाइस 3 सेकंड के लिए 260°C के सोल्डरिंग आयरन तापमान का सामना कर सकता है, जहां आयरन टिप पैकेज माउंटिंग सतह से कम से कम 1/16 इंच नीचे स्थित होनी चाहिए। यह मैन्युअल सोल्डरिंग या मरम्मत के लिए एक दिशानिर्देश है। आधुनिक असेंबली के लिए, वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो प्रोफाइल अधिक सामान्य हैं। हालांकि यहां निर्दिष्ट नहीं है, लेकिन लगभग 245-260°C के पीक तापमान वाली लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल लागू हो सकती है, लेकिन पैकेज की थर्मल क्षमता पर विचार किया जाना चाहिए। प्रक्रिया सत्यापन हमेशा अनुशंसित है। भंडारण तापमान सीमा -35°C से +85°C है, और यदि रीफ्लो सोल्डरिंग की योजना है, तो "पॉपकॉर्न" प्रभाव क्षति को रोकने के लिए डिवाइस को नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

पार्ट नंबर LTC-5836JG है। प्रत्यय "JG" हरे रंग और एक विशिष्ट पैकेज या प्रदर्शन वेरिएंट को इंगित कर सकता है। स्पेसिफिकेशन बल्क पैकेजिंग या प्रति पैक मात्रा का विवरण नहीं देती है। उत्पादन के लिए, यह जानकारी आपूर्तिकर्ता या वितरक से प्राप्त करनी चाहिए। पैकेजिंग लेबल में आमतौर पर पार्ट नंबर, लॉट नंबर और संभावित ताकत ग्रेडिंग जानकारी शामिल होती है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले किसी भी उपकरण के लिए एकदम उपयुक्त है जिसमें स्पष्ट बहु-अंकीय संख्या पठन की आवश्यकता होती है। सामान्य अनुप्रयोगों में डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, प्रक्रिया नियंत्रण संकेतक, इलेक्ट्रॉनिक तराजू, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड डिस्प्ले, औद्योगिक टाइमर और ओवन या माइक्रोवेव जैसे उपभोक्ता उपकरण शामिल हैं।

8.2 डिज़ाइन विचार

• ड्राइवर सर्किट:प्रत्येक सेगमेंट कैथोड के लिए कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। मल्टीप्लेक्सिंग के लिए, प्रत्येक अंक के कॉमन एनोड को स्विच के माध्यम से नियंत्रित किया जाना चाहिए, ताकि माइक्रोकंट्रोलर के आवश्यक I/O पिनों की संख्या कम हो सके।
• करंट गणना:आवश्यक चमक और IV वक्र के आधार पर, उपयुक्त श्रृंखला प्रतिरोध मान की गणना करने के लिए सूत्र का उपयोग करें: R = / IF, जहां Vcc पावर सप्लाई वोल्टेज है, VF फॉरवर्ड वोल्टेज है, और IF आवश्यक फॉरवर्ड करंट है।
• मल्टीप्लेक्सिंग:कई अंकों को मल्टीप्लेक्स करते समय, दृश्यमान फ़्लिकर से बचने के लिए रिफ़्रेश दर पर्याप्त उच्च सुनिश्चित करें। मल्टीप्लेक्स ऑन-टाइम के दौरान, प्रत्येक सेगमेंट का पीक करंट पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन:यदि अधिकतम करंट के निकट या उच्च परिवेश तापमान पर संचालित कर रहे हैं, तो पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें। फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग कर्व पर विचार करें।
• ESD सुरक्षा:LED स्थैतिक विद्युत निर्वहन के प्रति संवेदनशील हैं। असेंबली प्रक्रिया के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं को लागू करें।

9. तकनीकी तुलना

पुरानी GaAsP लाल एलईडी जैसी तकनीकों की तुलना में, LTC-5836JG द्वारा उपयोग की जाने वाली AlInGaP तकनीक काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान धारा पर चमकदार प्रदर्शन या कम बिजली खपत पर समान चमक प्राप्त होती है। हरा रंग आमतौर पर लाल की तुलना में लंबे समय तक देखने के लिए अधिक उपयुक्त माना जाता है। डॉट मैट्रिक्स या ग्राफिकल OLED की तुलना में, यह सात-खंड डिस्प्ले सरल है, शुद्ध संख्यात्मक अनुप्रयोगों के लिए अधिक लागत-प्रभावी है, और आमतौर पर उच्च चमक और लंबी उम्र प्रदान करता है, हालांकि इसमें अल्फ़ान्यूमेरिक या ग्राफिकल क्षमताओं का अभाव है।

10. सामान्य प्रश्नों के उत्तर

प्रश्न: "कॉमन एनोड" कॉन्फ़िगरेशन का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: कॉमन एनोड डिस्प्ले में, एक अंक के भीतर सभी एलईडी के एनोड एक साथ जुड़े होते हैं और एक पिन के रूप में बाहर निकाले जाते हैं। यह माइक्रोकंट्रोलर को यह नियंत्रित करने की अनुमति देता है कि कौन सा अंक सक्रिय है, उस कॉमन एनोड को वोल्टेज प्रदान करके, जबकि विशिष्ट सेगमेंट को चालू या बंद करने के लिए व्यक्तिगत सेगमेंट के कैथोड को नियंत्रित करता है। इससे आवश्यक माइक्रोकंट्रोलर पिनों की संख्या में काफी कमी आती है।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 5V पावर सप्लाई से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन प्रत्येक सेगमेंट के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, 2.6V VF और 5V Vcc के साथ 20mA फॉरवर्ड करंट प्राप्त करने के लिए, रेसिस्टेंस वैल्यू R = / 0.02A = 120 ओम होनी चाहिए। एक मानक 120Ω रेसिस्टर उपयुक्त है।

प्रश्न: "चमक तीव्रता के आधार पर वर्गीकरण" का मेरे डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका अर्थ है कि डिस्प्ले को उसकी चमक के आधार पर परीक्षण किया जाता है और विभिन्न समूहों में वर्गीकृत किया जाता है। यदि उत्पाद के सभी यूनिटों की पूर्ण चमक एकरूपता महत्वपूर्ण है, तो आपको आपूर्तिकर्ता को निर्दिष्ट करना चाहिए और एक ही तीव्रता ग्रेड से उपकरण खरीदना चाहिए।

प्रश्न: इन तीन अंकों का मल्टीप्लेक्सिंग कैसे करें?
उत्तर: आपको सभी संबंधित सेगमेंट कैथोड्स को एक साथ जोड़ना होगा। फिर क्रमशः डिजिट 1, डिजिट 2 और डिजिट 3 के कॉमन एनोड को सक्रिय करें, और प्रत्येक डिजिट के लिए सही सेगमेंट पैटर्न आउटपुट करें। इस चक्र को तेजी से दोहराएं।

11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण

केस: माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके डिजिटल टाइमर डिज़ाइन करना।एक डिज़ाइनर एक काउंटडाउन टाइमर बना रहा है। वे मिनट और सेकंड प्रदर्शित करने के लिए LTC-5836JG का उपयोग करते हैं। वे सात सेगमेंट लाइनें और कोलन/डेसिमल पॉइंट लाइन को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर के आउटपुट पिन से जोड़ते हैं। तीन कॉमन एनोड पिन एनपीएन ट्रांजिस्टर के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर से जुड़े होते हैं जो लो-साइड स्विच के रूप में कार्य करते हैं। माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर 1kHz की आवृत्ति पर एक टाइमर इंटरप्ट चलाता है। इंटरप्ट सर्विस रूटीन में, यह सभी डिजिट ट्रांजिस्टर बंद कर देता है, अगले प्रदर्शित होने वाले अंक के सेगमेंट पैटर्न को अपडेट करता है, संबंधित डिजिट ट्रांजिस्टर चालू करता है, और फिर अगले अंक पर चला जाता है। यह मल्टीप्लेक्सिंग योजना एक 3-डिजिट 7-सेगमेंट डिस्प्ले को नियंत्रित करने के लिए केवल 10 माइक्रोकंट्रोलर I/O पिन का उपयोग करती है, जो कुशल संसाधन उपयोग का प्रदर्शन करती है।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

LTC-5836JG अलुमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड सेमीकंडक्टर तकनीक पर आधारित है। यह एक डायरेक्ट-बैंडगैप III-V कंपाउंड सेमीकंडक्टर है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। ये चार्ज वाहक पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। क्रिस्टल जालक में Al, In, Ga और P की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से संबंधित होती है। हरे प्रकाश उत्सर्जन के लिए, बैंडगैप को लगभग 2.2 से 2.3 इलेक्ट्रॉन वोल्ट के लिए डिज़ाइन किया गया है। GaAs सब्सट्रेट का उपयोग AlInGaP एपिटैक्सियल परतों के विकास के लिए एक उपयुक्त क्रिस्टलीय टेम्पलेट प्रदान करता है। ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट प्लास्टिक पैकेजिंग का हिस्सा हैं, जो एक डिफ्यूज़र और लेंस के रूप में कार्य करते हैं, जो सूक्ष्म LED चिप से निकलने वाले प्रकाश को समान और पहचानने योग्य सेगमेंट में आकार देते हैं।

13. तकनीकी विकास प्रवृत्तियाँ

LED डिस्प्ले प्रौद्योगिकी की विकास प्रवृत्तियाँ उच्च दक्षता, मजबूत एकीकरण और अधिक विविध फॉर्म फैक्टर हैं। हालांकि LTC-5836JG जैसे डिस्क्रीट सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले लागत-संवेदनशील, शुद्ध डिजिटल अनुप्रयोगों में प्रासंगिक बने हुए हैं, लेकिन कई प्रवृत्तियाँ उल्लेखनीय हैं। पहला, अधिक कुशल सामग्रियों की ओर विकास। दूसरा, सिस्टम डिजाइन को सरल बनाने के लिए ड्राइवर IC को सीधे डिस्प्ले मॉड्यूल में एकीकृत करना। तीसरा, थ्रू-होल प्रकार की तुलना में सरफेस माउंट डिवाइस पैकेजिंग प्रकार की वृद्धि। अंत में, OLED और LCD जैसी वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों से प्रतिस्पर्धात्मक दबाव, जो पतले पैकेज में पूर्ण ग्राफिक्स क्षमता प्रदान करती हैं, हालांकि आमतौर पर कीमत, चमक और जीवनकाल में भिन्न होती हैं। AlInGaP सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले एक स्थिर निचे पर कब्जा करते हैं, जहाँ उनकी सादगी, मजबूती, उच्च चमक और कम लागत निर्णायक लाभ हैं।