LTD-5260JD 0.52-इंच हाइपर रेड 7-सेगमेंट LED डिस्प्ले डेटाशीट - डिजिट ऊंचाई 13.2mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.6V - पावर 70mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTD-5260JD एक उच्च-प्रदर्शन, 0.52-इंच (13.2 मिमी) अंक ऊंचाई, 7-सेगमेंट LED डिस्प्ले मॉड्यूल है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। डिवाइस अपने प्रकाश-उत्सर्जक चिप्स के लिए उन्नत अल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करता है, जो एक अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर निर्मित होते हैं। यह निर्माण इसकी प्रमुख दृश्य विशेषताओं में योगदान देता है: बिना जले हुए एक ग्रे फेसप्ले और सफेद सेगमेंट क्षेत्र, जो लाल सेगमेंट के जलने पर कंट्रास्ट को बढ़ाता है।

डिस्प्ले में एक कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन है, जो बहु-अंकीय अनुप्रयोगों में ड्राइव सर्किट्री को सरल बनाने के लिए एक मानक डिज़ाइन है। इसमें प्रत्येक अंक के लिए एक दायाँ दशमलव बिंदु (D.P.) शामिल है, जो भिन्नात्मक संख्याओं के प्रदर्शन की अनुमति देता है। इस घटक के लिए प्राथमिक डिजाइन लक्ष्य उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति, उच्च चमक, उच्च कंट्रास्ट अनुपात और एक विस्तृत देखने का कोण हैं, जो सभी ठोस-अवस्था LED तकनीक की विशिष्ट अपेक्षाकृत कम बिजली आवश्यकताओं के साथ प्राप्त किए जाते हैं।

1.1 मुख्य लाभ और लक्ष्य बाजार

LTD-5260JD के मुख्य लाभ इसकी AlInGaP हाइपर रेड LED प्रौद्योगिकी से उत्पन्न होते हैं। मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) रेड LEDs जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है। इसका अर्थ है किसी दिए गए फॉरवर्ड करंट के लिए उच्चतर चमक स्तर, या आवश्यक चमक स्तर के लिए कम बिजली खपत। "हाइपर रेड" पदनाम एक गहरे, संतृप्त लाल रंग को इंगित करता है जिसकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य आमतौर पर लगभग 639 nm होती है, जो मानव आँख के लिए अत्यधिक दृश्यमान है।

डिवाइस को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि इकाइयों को उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर बिन या वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को एक उत्पाद में कई इकाइयों में सुसंगत चमक वाले डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे एक समान उपस्थिति सुनिश्चित होती है। एलईडी की ठोस-अवस्था विश्वसनीयता का अर्थ है कोई फिलामेंट नहीं जलता, कंपन के प्रति प्रतिरोध, और एक अत्यंत लंबा परिचालन जीवनकाल, जो अक्सर 100,000 घंटे से अधिक होता है।

इस डिस्प्ले के लिए लक्षित बाजार में औद्योगिक इंस्ट्रूमेंटेशन, परीक्षण और माप उपकरण, प्वाइंट-ऑफ-सेल सिस्टम, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (आफ्टरमार्केट या सेकेंडरी डिस्प्ले के लिए), चिकित्सा उपकरण और उपभोक्ता उपकरण शामिल हैं जहां एक स्पष्ट, विश्वसनीय संख्यात्मक रीडआउट आवश्यक है। इसका 0.52-इंच अंक आकार इसे पैनल माउंटिंग के लिए उपयुक्त बनाता है जहां स्थान एक विचार है लेकिन मध्यम दूरी से पठनीयता आवश्यक है।

2. In-Depth Technical Parameter Analysis

डेटाशीट व्यापक विद्युत, प्रकाशीय और पूर्ण अधिकतम रेटिंग प्रदान करती है, जो विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और डिस्प्ले की दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन की शर्तें नहीं हैं।

• Power Dissipation per Chip: 70 mW. यह अधिकतम शक्ति है जिसे किसी व्यक्तिगत LED सेगमेंट (चिप) द्वारा अधिक गर्म किए बिना लगातार विसर्जित किया जा सकता है।
• प्रति चिप पीक फॉरवर्ड करंट: 90 mA. यह केवल 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1 ms पल्स चौड़ाई वाली पल्स्ड स्थितियों में अनुमत है। यह मल्टीप्लेक्सिंग स्कीम या उच्च चमक की संक्षिप्त अवधि प्राप्त करने के लिए उपयोगी है।
• प्रति चिप कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह रेटिंग परिवेश के तापमान (Ta) के 25°C से अधिक बढ़ने पर 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम निरंतर धारा लगभग होगी: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mA. यह कमी थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• Reverse Voltage per Chip: 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर LED के PN जंक्शन का ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C. यह उपकरण औद्योगिक तापमान सीमाओं के लिए रेटेड है।
• सोल्डर तापमान: अधिकतम 260°C अधिकतम 3 सेकंड के लिए, सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापा गया। यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल की बाधाओं को परिभाषित करता है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये मापदंड मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे जाते हैं और विशिष्ट डिवाइस प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• औसत दीप्त तीव्रता (I_V): 320 (Min), 700 (Typ), μcd (Microcandelas) at I_F=1mA. यह चमक का प्राथमिक माप है। न्यूनतम से विशिष्ट तक की विस्तृत श्रृंखला बिनिंग प्रक्रिया को दर्शाती है; डिजाइनरों को सबसे खराब स्थिति की चमक गणना के लिए न्यूनतम मान का उपयोग करना चाहिए।
• Peak Emission Wavelength (λ_p): 650 nm (Typ) at I_F=20mA. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय उत्पादन सबसे प्रबल होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 639 nm (Typ) at I_F=20mA. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है, जो रंग को परिभाषित करता है। 639 nm मान "हाइपर रेड" वर्गीकरण की पुष्टि करता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन आधी चौड़ाई (Δλ): 20 nm (Typ). यह रंग की शुद्धता दर्शाता है; एक छोटा मान अधिक एकवर्णी प्रकाश को दर्शाता है।
• Forward Voltage per Segment (V_F): 2.1 (Min), 2.6 (Typ) Volts at I_F=20mA. यह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। ड्राइवर को कम से कम 2.6V की आपूर्ति करनी चाहिए ताकि LED ठीक से चालू हो सके।
• Reverse Current per Segment (I_R): 100 μA (Max) at V_R=5V. This is the leakage current when the LED is reverse-biased.
• Luminous Intensity Matching Ratio (I_V-m): 2:1 (अधिकतम). यह निर्दिष्ट करता है कि एक ही अंक के भीतर किन्हीं दो खंडों के बीच चमक का अंतर 2:1 के अनुपात से अधिक नहीं होगा, जिससे एक समान रूप सुनिश्चित होता है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि उपकरणों को \"चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत\" किया गया है। यह निर्माण के बाद की एक बिनिंग या छंटाई प्रक्रिया को संदर्भित करता है। अर्धचालक एपिटैक्सियल वृद्धि और चिप निर्माण प्रक्रियाओं में अंतर्निहित भिन्नताओं के कारण, उत्पादन के एक ही बैच के एलईडी में फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) और चमकदार तीव्रता (I_V).

LTD-5260JD के लिए, प्राथमिक बिनिंग मानदंड चमकदार तीव्रता है, जैसा कि दर्शाया गया है। इकाइयों का परीक्षण किया जाता है और विभिन्न तीव्रता बिन में वर्गीकृत किया जाता है (उदाहरण के लिए, 320-400 μcd के लिए एक बिन, 400-500 μcd के लिए दूसरा, आदि, 1mA की परीक्षण स्थिति पर)। इससे निर्माता और वितरक गारंटीकृत न्यूनतम चमक स्तर वाले भागों की पेशकश कर सकते हैं। इन डिस्प्ले को सोर्स करने वाले डिजाइनरों को अपने उत्पादन रन में सभी इकाइयों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक तीव्रता बिन निर्दिष्ट करना चाहिए, जो उन उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है जो कई डिस्प्ले का उपयोग करते हैं जहां दृश्य एकरूपता महत्वपूर्ण है। डेटाशीट न्यूनतम (320 μcd) और विशिष्ट (700 μcd) मान प्रदान करती है, जो संभावित सीमा को परिभाषित करती है।

4. Performance Curve Analysis

जबकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ का विवरण नहीं दिया गया है, डेटाशीट में "Typical Electrical / Optical Characteristic Curves" के लिए एक अनुभाग शामिल है। मानक LED व्यवहार के आधार पर, इन वक्रों में आम तौर पर शामिल होंगे:

• आई-वी (करंट-वोल्टेज) वक्र: फॉरवर्ड वोल्टेज (V) और फॉरवर्ड करंट (I) के बीच संबंध दर्शाता है।_F) और फॉरवर्ड करंट (I) के बीच संबंध दर्शाता है।_Fयह गैर-रेखीय है, जहां अग्र वोल्टेज डायोड के थ्रेशोल्ड (AlInGaP लाल के लिए लगभग 2V) से अधिक होने पर धारा में तेज वृद्धि होती है। यह वक्र स्थिर-धारा ड्राइवरों के डिजाइन के लिए आवश्यक है।
• दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा (I_V बनाम I_F): दर्शाता है कि धारा बढ़ने के साथ चमक कैसे बढ़ती है। यह आमतौर पर कम धाराओं पर रेखीय होती है, लेकिन उच्च धाराओं पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो सकती है।
• दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान (I_V बनाम टी_A): यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। यह उच्च-तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण डीरेटिंग वक्र है।
• स्पेक्ट्रम वितरण: सापेक्ष विकिरण शक्ति बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो ~650 एनएम पर शिखर और ~20 एनएम की अर्ध-चौड़ाई दिखाता है, जो प्रकाशीय विशेषताओं की तालिका की पुष्टि करता है।
• Forward Voltage vs. Ambient Temperature (V_F बनाम टी_A): V के नकारात्मक तापमान गुणांक को दर्शाता है_F; तापमान बढ़ने पर फॉरवर्ड वोल्टेज थोड़ा गिर जाता है।

ये वक्र इंजीनियरों को गैर-मानक परिस्थितियों में प्रदर्शन का अनुमान लगाने और दक्षता एवं विश्वसनीयता के लिए अपने डिज़ाइन को अनुकूलित करने में सक्षम बनाते हैं।

5. Mechanical & Packaging Information

The datasheet provides a detailed package dimensions drawing. Key mechanical features include:

• Overall Size: ड्राइंग प्लास्टिक पैकेज की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही लीड स्पेसिंग और आयाम निर्दिष्ट करती है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं और जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है।
• लीडफ्रेम डिज़ाइन: 18 पिन 0.1-इंच (2.54 मिमी) पिच पर व्यवस्थित हैं, जो एक मानक DIP (ड्यूल इन-लाइन पैकेज) फुटप्रिंट है, जो इसे मानक PCB सॉकेट और लेआउट के साथ संगत बनाता है।
• पोलैरिटी पहचान: पिन कनेक्शन आरेख प्राथमिक ध्रुवीयता और पिनआउट मार्गदर्शिका के रूप में कार्य करता है। सामान्य कैथोड पिन (13 और 14) स्पष्ट रूप से चिह्नित हैं। भौतिक पैकेज में संभवतः पिन 1 की दिशा दर्शाने के लिए एक खाँचा, एक बिंदु या एक बेवल कोना शामिल है, जिसकी पिन आरेख के साथ तुलना की जानी चाहिए।
• सीटिंग प्लेन: सोल्डर तापमान पर नोट सीटिंग प्लेन से 1.6 मिमी नीचे एक बिंदु का संदर्भ देता है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पैकेज के थर्मल मास को परिभाषित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

पूर्ण अधिकतम रेटिंग सोल्डरिंग के लिए मुख्य दिशानिर्देश प्रदान करती है: पैकेज को 260°C से अधिक तापमान के संपर्क में 3 सेकंड से अधिक नहीं लाया जाना चाहिए। यह मानक लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल (जैसे, IPC/JEDEC J-STD-020) के अनुरूप है।

अनुशंसित प्रक्रिया: एक नियंत्रित तापमान प्रोफ़ाइल वाला मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रीफ्लो ओवन उपयोग किया जाना चाहिए। प्रोफ़ाइल में तापमान धीरे-धीरे बढ़ाने के लिए एक प्रीहीट ज़ोन, फ्लक्स को सक्रिय करने और तापमान को समान करने के लिए एक सोक ज़ोन, एक पीक रीफ्लो ज़ोन जहां पैकेज लीड्स का तापमान संक्षेप में 240-250°C तक पहुंचता है (260°C सीमा से नीचे रहते हुए), और एक नियंत्रित कूलिंग ज़ोन होना चाहिए।

हैंड सोल्डरिंग: यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। आयरन टिप का तापमान आमतौर पर 300-350°C के बीच सेट किया जाना चाहिए, लेकिन गर्मी को लीड के ऊपर जाने और आंतरिक वायर बॉन्ड्स या एलईडी चिप को नुकसान पहुंचाने से रोकने के लिए प्रत्येक पिन के साथ संपर्क का समय बहुत कम (3 सेकंड से कम) होना चाहिए। जॉइंट और पैकेज बॉडी के बीच लीड पर हीट सिंक क्लिप का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

सफाई: सोल्डरिंग के बाद, यदि सफाई आवश्यक हो, तो प्लास्टिक पैकेज सामग्री के अनुकूल सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। आइसोप्रोपाइल अल्कोहल आम तौर पर सुरक्षित है।

भंडारण की स्थितियाँ: निर्दिष्ट तापमान सीमा -35°C से +85°C के भीतर एक शुष्क, एंटी-स्टैटिक वातावरण में संग्रहित करें। नमी अवशोषण को रोकने के लिए, जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" का कारण बन सकती है, उपकरणों को उपयोग के लिए तैयार होने तक उनके मूल नमी-अवरोधी बैग में रखा जाना चाहिए।

7. Pin Connection & Internal Circuit

पिन कनेक्शन तालिका संपूर्ण है। LTD-5260JD प्रत्येक अंक के लिए एक सामान्य कैथोड के साथ एक दो-अंकीय डिस्प्ले है। आंतरिक सर्किट आरेख से पता चलेगा कि किसी विशिष्ट अंक के एक विशिष्ट सेगमेंट (जैसे, सेगमेंट "A") के सभी एनोड स्वतंत्र हैं, जबकि एक ही अंक के भीतर सभी सेगमेंट के कैथोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं।

ड्राइव विधि: यह कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्सिंग के लिए आदर्श है। एक संख्या प्रदर्शित करने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर यह करेगा:

1. जिन सेगमेंट्स को जलाने की आवश्यकता है, उनके लिए एनोड्स (पिन 1-12, 15-18) का पैटर्न हाई सेट करें (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से)।
2. सर्किट को पूरा करने और अंक को रोशन करने के लिए संबंधित अंक के कॉमन कैथोड (पिन 13 या 14) को लो पर खींचें।
3. एक छोटी अवधि (उदाहरण के लिए, 5ms) के बाद, उस अंक को उसके कैथोड को हाई या फ्लोटिंग सेट करके बंद कर दें।
4. अगले अंक के लिए इस प्रक्रिया को उसके संबंधित सेगमेंट एनोड पैटर्न और कैथोड के साथ दोहराएं।

By cycling through the digits rapidly (at a frequency >100Hz), persistence of vision creates the illusion that both digits are continuously lit. This method reduces the number of required microcontroller I/O pins and power consumption significantly compared to static (non-multiplexed) driving.

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

सबसे आम अनुप्रयोग एक मल्टीप्लेक्स ड्राइव सर्किट है। एक माइक्रोकंट्रोलर के I/O पोर्ट, जो अक्सर कैथोड करंट को संभालने के लिए बाहरी करंट-सिंकिंग ड्राइवरों (जैसे ULN2003A डार्लिंगटन ऐरे) से सुसज्जित होते हैं, डिस्प्ले को नियंत्रित करते हैं। प्रत्येक सेगमेंट एनोड एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर (या 74HC595 जैसे लैच/डिकोडर IC) से जुड़ा होता है। रेसिस्टर मान की गणना R = (V का उपयोग करके की जाती है_supply - V_F) / I_F. 5V आपूर्ति के लिए, एक सामान्य V_F 2.6V का, और वांछित I_F 10 mA के लिए: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. 220 Ω या 270 Ω रोकनेवाला मानक विकल्प होंगे।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग: प्रत्येक सेगमेंट एनोड के लिए हमेशा सीरीज़ रेसिस्टर्स का उपयोग करें। कभी भी एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
• मल्टीप्लेक्सिंग में पीक करंट: मल्टीप्लेक्सिंग करते समय, समान औसत चमक प्राप्त करने के लिए संक्षिप्त ऑन-टाइम के दौरान तात्कालिक करंट डीसी रेटिंग से अधिक हो सकता है। उदाहरण के लिए, 1/4 ड्यूटी साइकिल के साथ, आप 10 एमए का औसत प्राप्त करने के लिए 40 एमए पल्स का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि, यह पल्स 90 एमए की पूर्ण अधिकतम पीक करंट रेटिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए और ड्यूटी साइकिल तथा पल्स चौड़ाई की सीमाओं का पालन करना चाहिए।
• व्यूइंग एंगल: डिस्प्ले को इस तरह रखें कि इच्छित देखने की दिशा डिवाइस के चौड़े देखने के कोण के भीतर हो, आमतौर पर अधिकतम कंट्रास्ट के लिए सतह के लंबवत।
• मंदन: कैथोड ड्राइवरों पर PWM (पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन) के माध्यम से चमक को नियंत्रित किया जा सकता है, मल्टीप्लेक्सिंग पल्स के ड्यूटी साइकिल को समायोजित करके।

9. Technical Comparison & Differentiation

LTD-5260JD का प्राथमिक विभेदक हाइपर रेड उत्सर्जन के लिए AlInGaP प्रौद्योगिकी का उपयोग है। GaAsP या मानक रेड AllnGaP का उपयोग करने वाले डिस्प्ले की तुलना में:

• बनाम GaAsP रेड: AlInGaP प्रकाश उत्पादन दक्षता में काफी अधिक (प्रति mA अधिक प्रकाश), बेहतर तापमान स्थिरता और लंबी तरंगदैर्ध्य (गहरा लाल) प्रदान करता है, जो अक्सर आंखों को अधिक चमकीला दिखता है और लाल फिल्टर के माध्यम से बेहतर प्रदर्शन करता है।
• बनाम मानक लाल LED डिस्प्ले: मानक ~625 nm लाल की तुलना में, "हाइपर रेड" 639 nm प्रमुख तरंगदैर्ध्य भूरे/सफेद पृष्ठभूमि के विरुद्ध श्रेष्ठ कंट्रास्ट प्रदान करती है, विशेष रूप से परिवेशी प्रकाश स्थितियों में।
• बनाम समकालीन विकल्प (जैसे, OLED): जबकि OLED डिस्प्ले लचीलापन और अंधेरे वातावरण में संभावित रूप से उच्च कंट्रास्ट प्रदान करते हैं, यह LED डिस्प्ले उच्च-चमक वाले वातावरण (सूर्य के प्रकाश में पठनीयता) में श्रेष्ठ है, कार्यशील तापमान की एक व्यापक सीमा प्रदान करता है, और दीर्घकालिक विश्वसनीयता एवं स्थिरता प्रदर्शित करता है जो प्रारंभिक पीढ़ी के OLED से बेहतर है।

10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q: Can I drive this display with a 3.3V microcontroller?
A: हाँ, लेकिन आपको फॉरवर्ड वोल्टेज की जाँच करनी होगी। सामान्य V_F is 2.6V. With a 3.3V supply, the voltage headroom for the current-limiting resistor is only 0.7V (3.3V - 2.6V). To achieve a 10 mA current, you would need a 70 Ω resistor (R = 0.7V / 0.01A). This is feasible, but the current will be more sensitive to variations in V_F और आपूर्ति वोल्टेज। इन एलईडी को चलाने के लिए 5V आपूर्ति अधिक मजबूत है।

Q: 1mA पर चमकदार तीव्रता क्यों दी गई है लेकिन V_F 20mA पर?
A: कम करंट (1mA) पर तीव्रता चमक दक्षता की तुलना के लिए एक मानक परीक्षण स्थिति है। फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर एक मानक ऑपरेटिंग करंट (20mA) पर मापा जाता है, जो इंडिकेटर एलईडी के लिए एक सामान्य ड्राइव स्तर है। डिजाइनर कम-शक्ति गणनाओं के लिए 1mA डेटा और 20mA V का उपयोग करते हैं।_F मानक ड्राइव सर्किट डिजाइन के लिए।

Q: मेरे सर्किट के लिए "कॉमन कैथोड" का क्या अर्थ है?
A: इसका मतलब है कि एक अंक में एलईडी के सभी कैथोड (नकारात्मक पक्ष) पैकेज के अंदर एक साथ जुड़े हुए हैं। एक सेगमेंट को जलाने के लिए, आप इसके एनोड पिन पर एक सकारात्मक वोल्टेज (एक रेसिस्टर के माध्यम से) लगाते हैं और अंक के कॉमन कैथोड पिन को ग्राउंड से कनेक्ट करते हैं। यह "कॉमन एनोड" डिस्प्ले के विपरीत है, जहां आप सेगमेंट पिन को ग्राउंड करते हैं और कॉमन एनोड पर वोल्टेज लगाते हैं।

Q: थर्मल प्रबंधन के लिए पावर डिसिपेशन की गणना कैसे करें?
A: एक सेगमेंट के लिए, पावर P = V_F * I_F. 20mA और 2.6V पर, P = 52 mW प्रति सेगमेंट। यदि एक डिजिट के सभी 7 सेगमेंट चालू हैं (दशमलव बिंदु सहित, कुल 8), तो उस डिजिट के लिए कुल पावर 8 * 52 mW = 416 mW होगी। यह पावर एलईडी चिप्स में ऊष्मा के रूप में व्यय होती है। आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि करंट डेरेटिंग कर्व का पालन करके और आवश्यकता पड़ने पर पर्याप्त वेंटिलेशन या हीटसिंकिंग प्रदान करके, औसत चिप तापमान अपनी सीमाओं से अधिक न हो, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान में।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य: एक बेंचटॉप पावर सप्लाई के लिए एक साधारण दो-अंकीय वोल्टमीटर डिस्प्ले डिज़ाइन करना, जो 0.0V से 19.9V तक दिखाए।

कार्यान्वयन:

1. माइक्रोकंट्रोलर: कम से कम 10 I/O पिन वाला एक कम लागत वाला 8-बिट MCU चुना गया है।
2. ड्राइविंग सर्किट: Two I/O port pins are configured to sink current for the two common cathodes (pins 13 & 14). These pins connect directly to the MCU if they can sink 20-40mA, or through a transistor/driver IC. Eight other I/O pins (or a serial-in/parallel-out shift register like 74HC595 to save pins) drive the segment anodes (A-G and DP for both digits, noting some are shared) through individual 220Ω current-limiting resistors.
3. सॉफ़्टवेयर: फर्मवेयर ADC के माध्यम से वोल्टेज पढ़ता है, इसे BCD (बाइनरी कोडेड डेसिमल) में परिवर्तित करता है, और प्रत्येक डिजिट (0-9) के लिए कौन से सेगमेंट जलाने हैं यह निर्धारित करने के लिए एक लुक-अप टेबल का उपयोग करता है। यह एक मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन लागू करता है जो डिस्प्ले को 200Hz दर पर अपडेट करता है (प्रत्येक डिजिट ~2.5ms के लिए चालू)।
4. चमक नियंत्रण: एक साधारण PWM समायोजन मल्टीप्लेक्सिंग ड्यूटी साइकिल के लिए लागू किया गया है, जो एक पोटेंशियोमीटर द्वारा नियंत्रित होता है जिसे दूसरे ADC चैनल द्वारा पढ़ा जाता है, जिससे उपयोगकर्ता अंधेरे वातावरण में डिस्प्ले को मंद कर सकता है।

यह मामला I/O का कुशल उपयोग, उचित करंट लिमिटिंग, और LTD-5260JD के कॉमन कैथोड, दो-अंकीय डिज़ाइन द्वारा सक्षम मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक को उजागर करता है।

12. Technology Principle Introduction

मूल प्रकाश-उत्सर्जन सिद्धांत एक अर्धचालक PN जंक्शन में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन है। LTD-5260JD सक्रिय परत के रूप में AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) का उपयोग करता है। जब एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और P-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं। वहां, वे पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। Al_xIn_yGa_1-x-yP मिश्रधातु बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है। लगभग 639 nm के हाइपर रेड के लिए, संरचना को सावधानीपूर्वक अंशांकित किया जाता है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट नीचे की ओर उत्सर्जित किसी भी प्रकाश को अवशोषित कर लेता है, चिप के पिछले हिस्से से प्रकाश के बिखरने को रोककर कंट्रास्ट में सुधार करता है। ग्रे चेहरा और सफेद खंड प्लास्टिक पैकेज मोल्डिंग का हिस्सा हैं, जो इसके पीछे लगे छोटे, चमकीले LED चिप्स के लिए एक विसारक और कंट्रास्ट-बढ़ाने वाले फिल्टर के रूप में कार्य करता है।

13. विकास के रुझान

जबकि LTD-5260JD जैसे अलग-अलग 7-सेगमेंट LED डिस्प्ले अपनी सरलता, मजबूती और लागत-प्रभावशीलता के कारण कई अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं, कई रुझान स्पष्ट हैं:

1. एकीकरण: एकीकृत ड्राइवरों (I2C या SPI इंटरफ़ेस) और नियंत्रकों वाले डिस्प्ले की ओर रुझान है, जो सिस्टम डिज़ाइनर के लिए घटकों की संख्या और माइक्रोकंट्रोलर ओवरहेड को कम करता है।
2. Miniaturization & Higher Density: छोटे अंक ऊंचाई (जैसे, 0.3-इंच) और एकल पैकेज में बहु-अंक मॉड्यूल (4-अंक, 8-अंक) वाले डिस्प्ले आम हैं।
3. रंग विविधता: हालांकि लाल पारंपरिक है, विशिष्ट सौंदर्य या कार्यात्मक आवश्यकताओं के लिए चमकीला हरा, नीला, पीला और पूर्ण-रंगीन RGB 7-सेगमेंट डिस्प्ले उपलब्ध हैं।
4. वैकल्पिक प्रौद्योगिकियाँ: ऐसे अनुप्रयोगों में जहाँ अति-निम्न शक्ति, पतलापन या लचीलापन सर्वोपरि है, OLED-आधारित सेगमेंट डिस्प्ले एक विकल्प हैं, हालाँकि अकार्बनिक LEDs की तुलना में कुछ स्थितियों में वे अधिकतम चमक, तापमान सीमा या दीर्घकालिक विश्वसनीयता का व्यापार कर सकते हैं।
5. दक्षता सुधार: सेमीकंडक्टर सामग्री में चल रहे शोध, जिसमें नए फॉस्फोर-परिवर्तित एलईडी और माइक्रो-एलईडी प्रौद्योगिकी शामिल हैं, और भी अधिक दक्षता और नए रूप कारकों का वादा करते हैं, हालांकि ये निकट भविष्य में उनके मुख्य अनुप्रयोगों के लिए पारंपरिक सेगमेंट एलईडी की जगह लेने के बजाय अगली पीढ़ी की डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों को प्रभावित करने की अधिक संभावना रखते हैं।

LTD-5260JD अपने विशिष्ट क्षेत्र में एक परिपक्व, अनुकूलित समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जो प्रदर्शन, विश्वसनीयता और लागत के बीच संतुलन बनाता है।