LTP-3862JF LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.3-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP पीला नारंगी - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर डिसिपेशन - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-3862JF एक दोहरे-अंकीय, 17-खंड अल्फ़ान्यूमेरिक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) प्रदर्शन मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, उच्च दृश्यता वाला संख्यात्मक और सीमित वर्णमाला वर्ण आउटपुट प्रदान करना है। मूल प्रौद्योगिकी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, जिसे विशेष रूप से पीले-नारंगी तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए अभियांत्रिक किया गया है। यह उपकरण एक मल्टीप्लेक्स कॉमन एनोड डिस्प्ले के रूप में वर्गीकृत है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक अंक के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं ताकि टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीकों का उपयोग करते समय ड्राइविंग सर्किट्री को सरल बनाया जा सके।

प्रदर्शन में सफेद खंड रूपरेखाओं के साथ एक काला फेस है, जो प्रकाशित न होने वाले क्षेत्रों से परावर्तित परिवेशी प्रकाश को कम करके कंट्रास्ट और पठनीयता को काफी बढ़ाता है। 0.3-इंच (7.62 मिमी) की अंक ऊंचाई एक मध्यम दूरी से स्पष्ट देखने के लिए पर्याप्त बड़े होने और स्थान-सीमित पैनलों और उपकरणों में एकीकरण के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट होने के बीच संतुलन बनाती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और ऑप्टिकल विशेषताएं

प्रकाशिक प्रदर्शन को 25°C के परिवेश तापमान (T) पर मानक परीक्षण स्थितियों में परिभाषित किया गया है।_A) 25°C है। मुख्य पैरामीटर, औसत दीप्त तीव्रता (I_V), को न्यूनतम 320 µcd, एक विशिष्ट मान 800 µcd, और कोई निर्दिष्ट अधिकतम नहीं के साथ निर्दिष्ट किया गया है, जब इसे 1 mA के अग्र धारा (I_F) पर संचालित किया जाता है। यह एक उज्ज्वल आउटपुट को इंगित करता है जो इनडोर और कई अच्छी तरह से रोशन वातावरण के लिए उपयुक्त है। खंडों के बीच दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात अधिकतम 2:1 पर निर्दिष्ट है, जो एक समान रूप के लिए डिस्प्ले पर समान चमक सुनिश्चित करता है।

स्पेक्ट्रल विशेषताएं पीले-नारंगी क्षेत्र में केंद्रित हैं। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_p) आमतौर पर 611 nm होता है, जबकि प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) आमतौर पर 605 nm होता है, जिसे I_F=20mA पर मापा जाता है। स्पेक्ट्रल लाइन आधी चौड़ाई (Δλ) आमतौर पर 17 nm होती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की संकीर्ण बैंडविड्थ का वर्णन करती है। यह AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशेषता है और एक संतृप्त, शुद्ध रंग में योगदान देती है।

2.2 विद्युत और तापीय मापदंड

Absolute Maximum Ratings उन परिचालन सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। प्रति सेगमेंट Continuous Forward Current 25 mA पर रेटेड है, जिसमें 25°C से ऊपर 0.33 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर है। यह डीरेटिंग थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने पर प्रदर्शन और आयु कम हो सकती है। पल्स्ड ऑपरेशन (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के लिए प्रति सेगमेंट Peak Forward Current 60 mA पर अधिक है, जो मल्टीप्लेक्स्ड अनुप्रयोगों में उच्चतर पीक चमक प्राप्त करने के लिए संक्षिप्त ओवरड्राइव की अनुमति देता है।

प्रति सेगमेंट Power Dissipation 70 mW तक सीमित है। प्रति सेगमेंट Forward Voltage (V_F) I_F=20mA पर 2.0V (न्यूनतम) से 2.6V (अधिकतम) तक होता है। श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला मूल्यों की गणना करते समय डिजाइनरों को इस वोल्टेज ड्रॉप को ध्यान में रखना चाहिए। Reverse Voltage रेटिंग मामूली 5V है, जो आकस्मिक रिवर्स बायस से बचने के लिए उचित सर्किट डिजाइन की आवश्यकता को रेखांकित करती है। Reverse Current (I_R) को V पर अधिकतम 100 µA पर निर्दिष्ट किया गया है_R=5V.

3. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

यह डिवाइस एक मानक दोहरे-अंकीय 17-सेगमेंट LED पैकेज फुटप्रिंट के अनुरूप है। प्रदान किया गया आयामी चित्र सटीक भौतिक लेआउट निर्दिष्ट करता है, जिसमें कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, साथ ही 20 पिनों का सटीक अंतर और व्यास शामिल है। अन्यथा नोट न किए जाने पर, सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है। पिनआउट पैकेज के निचले किनारे के साथ एक पंक्ति में व्यवस्थित है। सीटिंग प्लेन और अनुशंसित सोल्डर पैड ज्यामिति भी आमतौर पर विश्वसनीय यांत्रिक जुड़ाव और सोल्डरिंग के लिए PCB लेआउट का मार्गदर्शन करने के लिए दर्शाई जाती है।

3.1 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

डिस्प्ले में 20 पिन हैं। आंतरिक सर्किट आरेख एक मल्टीप्लेक्स कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन प्रकट करता है। पिन 4 डिजिट 1 के लिए कॉमन एनोड है, और पिन 10 डिजिट 2 के लिए कॉमन एनोड है। अन्य सभी पिन (1-3, 5-9, 11-13, 15-20) विशिष्ट सेगमेंट्स के कैथोड से जुड़े हैं (सेगमेंट नामकरण परंपरा के अनुसार A से U, DP और अन्य लेबल किए गए)। पिन 14 को "No Connection" (N/C) के रूप में नोट किया गया है। सही ड्राइवर सर्किटरी डिजाइन करने के लिए यह पिनआउट आवश्यक है, जिसे प्रत्येक अंक के कॉमन एनोड को क्रमिक रूप से पावर देना चाहिए जबकि वांछित अक्षर बनाने के लिए उपयुक्त सेगमेंट कैथोड पिन के माध्यम से करंट सिंक करना चाहिए।

4. Performance Curve Analysis

Typical performance curves graphically illustrate the relationship between key parameters under varying conditions. While specific curves are referenced, they generally include:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): यह गैर-रैखिक वक्र दर्शाता है कि V_F I के साथ कैसे बढ़ता है_F. यह ऑपरेटिंग पॉइंट और वांछित चमक स्तर प्राप्त करने के लिए आवश्यक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के मूल्य को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है, बिना अधिकतम करंट रेटिंग को पार किए।
• Luminous Intensity vs. Forward Current: यह वक्र ड्राइव करंट के एक फलन के रूप में सापेक्ष प्रकाश उत्पादन को प्रदर्शित करता है। यह आमतौर पर उप-रैखिक होता है, जिसका अर्थ है कि बहुत अधिक धाराओं पर दक्षता (लुमेन प्रति वाट) कम हो सकती है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है। AlInGaP एलईडी के लिए, चमकदार तीव्रता आम तौर पर बढ़ते तापमान के साथ घटती है, जिसे उच्च-तापमान वाले वातावरण के लिए डिजाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
• स्पेक्ट्रल वितरण: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आलेख, जो 611 nm के निकट विशेषता शिखर और संकीर्ण अर्ध-चौड़ाई दर्शाता है।

5. Soldering and Assembly Guidelines

डेटाशीट एलईडी चिप्स और एपॉक्सी पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए महत्वपूर्ण सोल्डरिंग पैरामीटर्स निर्दिष्ट करती है। अधिकतम अनुमेय सोल्डर तापमान को घटक की सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे मापे गए 260°C के रूप में परिभाषित किया गया है। इस तापमान पर एक्सपोजर समय 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। ये पैरामीटर सामान्य इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल्स के अनुरूप हैं। आंतरिक वायर बॉन्ड्स को कमजोर करने, एपॉक्सी सामग्री को खराब करने, या थर्मल स्ट्रेस उत्पन्न करने से बचने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करना अनिवार्य है जिससे समय से पहले विफलता हो सकती है। उचित भंडारण स्थितियाँ भी निहित हैं, आमतौर पर नमी अवशोषण और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज क्षति को रोकने के लिए एक शुष्क, एंटी-स्टैटिक वातावरण में।

6. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले कॉम्पैक्ट, कम-बिजली वाले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। सामान्य उपयोगों में शामिल हैं:

• परीक्षण और माप उपकरण (multimeters, frequency counters).
• Consumer electronics (audio amplifiers, clock radios, appliance displays).
• Industrial control panels (process indicators, timer displays).
• Automotive aftermarket devices (voltage monitors, simple gauges).

कुछ अन्य रंगों की तुलना में, पीला-नारंगी रंग विभिन्न प्रकाश स्थितियों में उत्कृष्ट दृश्यता और कम आंखों के तनाव प्रदान करता है।

6.2 डिज़ाइन और ड्राइविंग सर्किट विचार

LTP-3862JF के साथ डिज़ाइन करते समय कई महत्वपूर्ण क्षेत्रों पर ध्यान देना आवश्यक है:

1. करंट लिमिटिंग: ऑपरेटिंग करंट सेट करने के लिए प्रत्येक सेगमेंट कैथोड या डिजिट एनोड (ड्राइवर टोपोलॉजी पर निर्भर करता है) के लिए बाहरी रेसिस्टर्स अनिवार्य हैं। रेसिस्टर वैल्यू (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: R = (V_{आपूर्ति} - V_F - V_{DRIVER_SAT}) / मैं_F. एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए डेटाशीट से अधिकतम V का उपयोग करें।_F डेटाशीट से अधिकतम V का उपयोग करके एक रूढ़िवादी डिज़ाइन के लिए।
2. मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइवर्स: To control 34 segments (17 per digit x 2) with only 20 pins, a multiplexed drive scheme is used. This requires a microcontroller or dedicated display driver IC capable of sourcing/sinking sufficient current and providing the correct multiplexing timing. The driver must cycle between activating Digit 1 and Digit 2 at a frequency high enough to avoid visible flicker (typically >60 Hz).
3. थर्मल प्रबंधन: सुनिश्चित करें कि प्रति सेगमेंट औसत बिजली अपव्यय, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर या उच्च परिवेश के तापमान में चलाए जाने पर, 70 mW रेटिंग से अधिक न हो। पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या वेंटिलेशन आवश्यक हो सकता है।
4. देखने का कोण: चौड़ा देखने का कोण लाभकारी है, लेकिन फ्रंट पैनल पर माउंटिंग की स्थिति पर विचार किया जाना चाहिए ताकि इष्टतम देखने शंकु को उपयोगकर्ता की सामान्य दृष्टि रेखा के साथ संरेखित किया जा सके।

7. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTP-3862JF के प्राथमिक विभेदक इसकी AlInGaP सामग्री प्रणाली और विशिष्ट पैकेज डिजाइन से उत्पन्न होते हैं।

• vs. पारंपरिक GaAsP या GaP LEDs: AlInGaP प्रौद्योगिकी काफी अधिक दीप्तिमान दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप चमकदार, अधिक सुसंगत आउटपुट मिलता है। AlInGaP से प्राप्त पीले-नारंगी रंग भी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में अधिक संतृप्त और शुद्ध होते हैं।
• vs. मानक लाल LEDs: पीले-नारंगी उत्सर्जन से कई वातावरणों में उत्कृष्ट दृश्य तीक्ष्णता और पठनीयता मिलती है और यह कुछ सौंदर्य या कार्यात्मक आवश्यकताओं के लिए पसंद किया जा सकता है।
• vs. Larger or Smaller Displays: 0.3-इंच अंक ऊंचाई इसे छोटे, अधिक घने डिस्प्ले और बड़े, लंबी दूरी के देखने वाले डिस्प्ले के बीच स्थित करती है। यह बेंच-टॉप और पोर्टेबल उपकरणों के लिए एक सामान्य आकार है।
• बनाम कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन: कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन अक्सर तब पसंद किया जाता है जब माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट के साथ इंटरफ़ेस किया जाता है जो करंट सिंक (एक्टिव-लो ड्राइवर) के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए होते हैं, जो एक सामान्य सेटअप है।

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

Q: क्या मैं इस डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्सिंग के बिना निरंतर डीसी करंट से चला सकता हूं?
A: हां, लेकिन यह पिन उपयोग के मामले में अक्षम है। आपको दोनों अंकों के सभी सेगमेंट कैथोड को स्वतंत्र रूप से जोड़ने की आवश्यकता होगी, जिसके लिए कई अधिक I/O लाइनों की आवश्यकता होगी। मल्टीप्लेक्सिंग मानक और अनुशंसित विधि है।

Q: "Luminous Intensity Matching Ratio" स्पेसिफिकेशन का उद्देश्य क्या है?
A: यह गारंटी देता है कि एक ही डिस्प्ले पर सबसे मंद और सबसे चमकीले सेगमेंट के बीच चमक का अंतर 2:1 के अनुपात से अधिक नहीं होगा। यह दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करता है, जिससे कुछ सेगमेंट दूसरों की तुलना में स्पष्ट रूप से गहरे दिखाई देने से रोका जाता है।

Q: पीक फॉरवर्ड करंट 60mA है, लेकिन कंटीन्यूअस केवल 25mA है। क्या मैं 60mA लगातार इस्तेमाल कर सकता हूँ?
A: बिल्कुल नहीं। 60mA रेटिंग कम ड्यूटी साइकिल (10%) पर बहुत छोटे पल्स (0.1ms) के लिए है। कंटीन्यूअस करंट रेटिंग से अधिक होने पर अत्यधिक गर्मी पैदा होगी, जिससे चमक में तेजी से गिरावट और संभावित विनाशकारी विफलता हो सकती है।

Q: मल्टीप्लेक्स्ड डिज़ाइन के लिए आवश्यक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना कैसे करूँ?
A: 1/2 ड्यूटी साइकिल (दो अंकों के लिए) वाले मल्टीप्लेक्स डिज़ाइन में, एक प्रभावी औसत करंट I प्राप्त करने के लिए_{F_avg}, आप आम तौर पर सक्रिय समय स्लॉट के दौरान पीक करंट को 2 * I पर सेट करेंगे।_{F_avg}फिर पीक करंट और सप्लाई वोल्टेज का उपयोग करके रेसिस्टर की गणना करें। उदाहरण के लिए, प्रति सेगमेंट 10mA के लक्ष्य औसत के लिए, गणना में 20mA का पीक उपयोग करें: R = (V_CC - V_F) / 0.020A.

9. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक साधारण दो-अंकीय वोल्टमीटर रीडआउट डिज़ाइन करना।
एक माइक्रोकंट्रोलर जिसमें एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर (ADC) है, एक वोल्टेज (0-99V को 0-5V तक स्केल किया गया) मापता है। फर्मवेयर डिजिटल मान को दो दशमलव अंकों में परिवर्तित करता है। मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन का उपयोग करते हुए, माइक्रोकंट्रोलर:

1. डिजिट 1 के लिए कॉमन एनोड को सक्रिय करता है (पिन को हाई सेट करता है या Vcc से जोड़ता है_CC एक ट्रांजिस्टर के माध्यम से)।
2. "दहाई" अंक प्रदर्शित करने के लिए सेगमेंट कैथोड लाइनों पर उपयुक्त पैटर्न सेट करता है (करंट को ग्राउंड में सिंक करना)।
3. इस स्थिति को थोड़े समय के लिए (जैसे, 5ms) बनाए रखता है।
4. Digit 1 को निष्क्रिय करता है और Digit 2 के लिए common anode को सक्रिय करता है।
5. "इकाई" अंक (और वैकल्पिक रूप से दशमलव बिंदु, Pin 5) के लिए सेगमेंट पैटर्न सेट करता है।
6. 5ms के लिए होल्ड करता है, फिर चक्र को दोहराता है। 10ms की कुल अवधि 100 Hz रिफ्रेश दर परिणाम देती है, जिससे फ्लिकर समाप्त हो जाता है।

करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स को प्रत्येक सेगमेंट कैथोड लाइन के सीरीज़ में रखा जाता है। निरंतर चमक सुनिश्चित करने के लिए पावर सप्लाई रेगुलेटेड होनी चाहिए।

10. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल परिचय

LTP-3862JF एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। सक्रिय सामग्री AlInGaP है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव (लगभग 2.0-2.6V) से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। ये आवेश वाहक सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, जो इस मामले में पीले-नारंगी रेंज (605-611 nm) में है। डिस्प्ले के प्रत्येक सेगमेंट में इन छोटे LED चिप्स में से एक या अधिक होते हैं। काला फेस आवारा प्रकाश को अवशोषित करता है, जबकि सफेद सेगमेंट आउटलाइन उत्सर्जित प्रकाश को सेगमेंट क्षेत्र में समान रूप से फैलाने में मदद करते हैं।

11. टेक्नोलॉजी ट्रेंड्स एंड कॉन्टेक्स्ट

जबकि ऑर्गेनिक एलईडी (OLED) और उच्च-रिज़ॉल्यूशन डॉट-मैट्रिक्स एलसीडी जैसी नई डिस्प्ले प्रौद्योगिकियां उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रचलित हैं, LTP-3862JF जैसे डिस्क्रीट एलईडी सेगमेंट डिस्प्ले विशिष्ट औद्योगिक, ऑटोमोटिव और इंस्ट्रुमेंटेशन क्षेत्रों में अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं। उनके लाभों में अत्यधिक विश्वसनीयता, व्यापक ऑपरेटिंग तापमान सीमा, उच्च चमक, सरल संख्यात्मक रीडआउट के लिए कम लागत और इंटरफेस में आसानी शामिल है। इस खंड के भीतर रुझान उच्च दक्षता वाली सामग्रियों (जैसे अन्य रंगों के लिए बेहतर AlInGaP और InGaN), कम ऑपरेटिंग वोल्टेज और संभावित रूप से पैकेज के भीतर एकीकृत ड्राइवर सर्किटरी की ओर है। हालांकि, मौलिक डिजाइन और मल्टीप्लेक्सिंग सिद्धांत स्थिर और व्यापक रूप से समझे जाते हैं, जो इंजीनियरिंग डिजाइन लाइब्रेरी में ऐसे घटकों की दीर्घायु सुनिश्चित करते हैं।