सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
- 2.1 ल्यूमिनस एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.2 विद्युत पैरामीटर
- 2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विनिर्देश
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र (I-V वक्र): यह ग्राफ दिखाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है। यह आमतौर पर गैर-रैखिक होता है, बहुत अधिक धारा पर, तापीय प्रभावों के कारण दक्षता (लुमेन प्रति वाट) गिर जाती है। फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र: यह ग्राफ डायोड की I-V विशेषता दिखाता है, जो सही श्रृंखला प्रतिरोध चुनने या निरंतर धारा ड्राइवर डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम परिवेश तापमान वक्र: यह वक्र दिखाता है कि कैसे चमक जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। उच्च तापमान वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है। स्पेक्ट्रम वितरण ग्राफ: तरंग दैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो 611 nm पर शिखर और 17 nm की पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) दिखाता है, रंग विशेषताओं की पुष्टि करता है।
- डेटाशीट "विशिष्ट विद्युत/ऑप्टिकल विशेषता वक्रों" का उल्लेख करती है, जो गहन डिजाइन विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ यहां प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन ऐसे उपकरणों के लिए मानक वक्रों में आमतौर पर शामिल हैं:
- 7. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 8. एप्लिकेशन सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- उच्च चमक एवं दक्षता: AlInGaP सामग्री प्रणाली लाल, नारंगी, पीले स्पेक्ट्रम में विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित करने में काफी अधिक कुशल है, जिससे समान ड्राइव करंट पर उच्चतम प्रकाश तीव्रता प्राप्त होती है। बेहतर तापमान स्थिरता: पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP LED का प्रकाश उत्पादन और तरंगदैर्ध्य आमतौर पर तापमान परिवर्तन के साथ कम उतार-चढ़ाव दिखाते हैं। रंग संतृप्ति: 17 nm का स्पेक्ट्रल FWHM अपेक्षाकृत शुद्ध रंग को दर्शाता है, जो व्यापक स्पेक्ट्रम वाले एमिटर की तुलना में दृश्य रूप से अधिक आकर्षक और पहचानने योग्य होता है। कंट्रास्ट: ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट का संयोजन डिज़ाइन सेगमेंट बंद होने पर कंट्रास्ट को अधिकतम करने के लिए है, जो काले पैनल या विभिन्न रंग के सेगमेंट वाले डिस्प्ले की तुलना में समग्र पठनीयता में सुधार करता है।
- बेहतर तापमान स्थिरता: पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP LED का प्रकाश उत्पादन और तरंगदैर्ध्य आमतौर पर तापमान परिवर्तन के साथ कम उतार-चढ़ाव दिखाते हैं।
- LTD-5723AJF की प्रमुख विभेदीकारी शक्ति इसकी AlInGaP तकनीक और पुरानी तकनीकों (जैसे मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) LED) के साथ तुलना से उत्पन्न होती है:
- रंग संतृप्ति: 17 nm का स्पेक्ट्रल FWHM अपेक्षाकृत शुद्ध रंग दर्शाता है, जो व्यापक स्पेक्ट्रम वाले एमिटर की तुलना में दृश्य रूप से अधिक आकर्षक और पहचानने योग्य होता है।
- 13. विकास प्रवृत्तियाँ
1. उत्पाद अवलोकन
LTD-5723AJF एक उच्च-प्रदर्शन, दोहरे-अंक, 7-सेगमेंट LED डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक और सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक सूचना प्रदान करना है। इसकी मूल तकनीक एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, जिसे विशेष रूप से पीले-नारंगी स्पेक्ट्रम का प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सामग्री चयन उपकरण की उच्च चमक और उच्च दक्षता प्राप्त करने की कुंजी है। यह डिस्प्ले विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता बढ़ाने के लिए ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट रंग का उपयोग करता है। यह ल्यूमिनस तीव्रता के अनुसार ग्रेडेड है, जो विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच चमक स्तर की स्थिरता सुनिश्चित करता है। यह उपकरण कॉमन कैथोड प्रकार के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले ड्राइव सर्किट को सरल बनाने के लिए एक मानक विन्यास है।
2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या
2.1 ल्यूमिनस एवं प्रकाशीय विशेषताएँ
प्रकाशिक प्रदर्शन इस डिस्प्ले के कार्य का मूल है। 1mA की फॉरवर्ड करंट (IF) पर, औसत ल्यूमिनस इंटेंसिटी (Iv) न्यूनतम 320 µcd और विशिष्ट मान 900 µcd निर्धारित है। यह पैरामीटर उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा को दर्शाता है, जो डिस्प्ले की दृश्यता निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 605 nm है, और IF=20mA पर, पीक एमिशन वेवलेंथ (λp) 611 nm है, जो आउटपुट को दृश्य स्पेक्ट्रम के पीले-नारंगी क्षेत्र में स्पष्ट रूप से स्थित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 17 nm है, जो उत्सर्जित रंग की शुद्धता या संकीर्णता का वर्णन करती है; एक छोटा मान प्रकाश स्रोत की बेहतर मोनोक्रोमैटिसिटी दर्शाता है। सेगमेंट के बीच ल्यूमिनस इंटेंसिटी मिलान 2:1 के अनुपात के भीतर सुनिश्चित किया गया है, जो एक वर्ण के सभी जलाए गए सेगमेंट की उपस्थिति में एकरूपता सुनिश्चित करता है।
2.2 विद्युत पैरामीटर
विद्युत विनिर्देश विश्वसनीय उपयोग के लिए संचालन सीमाएँ और शर्तें परिभाषित करते हैं। पूर्ण अधिकतम रेटिंग कठोर सीमाएँ निर्धारित करती हैं: प्रति सेगमेंट निरंतर अग्र धारा 25 mA है (25°C से 0.33 mA/°C की रैखिक कमी के साथ), स्पंद स्थितियों में शिखर अग्र धारा 60 mA है, और प्रति सेगमेंट अधिकतम पश्च वोल्टेज 5 V है। IF=20mA पर, प्रति सेगमेंट विशिष्ट अग्र वोल्टेज (VF) 2.6 V है, न्यूनतम मान 2.05 V है। यह अग्र वोल्टेज करंट-सीमित सर्किट डिजाइन करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। VR=5V पर, अधिकतम पश्च धारा (IR) 100 µA है, जो LED के पश्च अभिनत होने पर रिसाव स्तर को दर्शाता है। प्रति सेगमेंट शक्ति अपव्यय 70 mW तक सीमित है, जो थर्मल डिजाइन को प्रभावित करता है।
2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विनिर्देश
यह उपकरण -35°C से +85°C के कार्यशील तापमान सीमा में संचालित होता है, भंडारण तापमान सीमा भी यही है। यह व्यापक सीमा इसे औद्योगिक नियंत्रण से लेकर ऑटोमोटिव इंटीरियर जैसे चुनौतीपूर्ण वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाती है। असेंबली के लिए सोल्डरिंग तापमान विशिष्टताएँ महत्वपूर्ण हैं: उपकरण माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे 260°C को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है। सरफेस माउंट असेंबली प्रक्रिया के दौरान आंतरिक सेमीकंडक्टर चिप और वायर बॉन्डिंग को क्षति से बचाने के लिए इस रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है।
3. बिनिंग सिस्टम विवरण
डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि उपकरण "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार बिन किया गया है"। यह इंगित करता है कि निर्माण के बाद एक बिनिंग या स्क्रीनिंग प्रक्रिया लागू की गई है। एलईडी का मानक परीक्षण धारा (डेटाशीट के अनुसार, संभवतः 1mA या 20mA) पर मापे गए उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर परीक्षण और समूहीकरण (बिनिंग) किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि ग्राहकों को सुसंगत और पूर्वानुमेय चमक स्तर वाले डिस्प्ले प्राप्त हों। हालांकि इस अंश में विशिष्ट बिन कोड संरचना का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन ऐसी प्रणालियाँ आमतौर पर पूर्वनिर्धारित ल्यूमिनस इंटेंसिटी, फॉरवर्ड वोल्टेज और कभी-कभी तरंगदैर्ध्य की सीमाओं को दर्शाने के लिए अल्फ़ान्यूमेरिक कोड का उपयोग करती हैं। डिज़ाइनरों को अपने एप्लिकेशन की चमक एकरूपता आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त ग्रेड का चयन करने के लिए निर्माता के पूर्ण बिनिंग दस्तावेज़ का संदर्भ लेना चाहिए।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का उल्लेख करती है, जो गहन डिज़ाइन विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ यहाँ प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन इस प्रकार के डिवाइस के लिए मानक वक्रों में आमतौर पर शामिल होते हैं:
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट कर्व (I-V कर्व):यह ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ कैसे बदलता है। यह आमतौर पर अरेखीय होता है, और अत्यधिक उच्च धाराओं पर, तापीय प्रभावों के कारण दक्षता (लुमेन प्रति वाट) गिर जाती है।
- अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा संबंध वक्र:यह ग्राफ डायोड की I-V विशेषता दर्शाता है, जो सही श्रृंखला प्रतिरोध चुनने या निरंतर धारा ड्राइवर डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- प्रकाश तीव्रता और परिवेश तापमान संबंध वक्र:यह वक्र दर्शाता है कि कैसे चमक जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है।
- स्पेक्ट्रम वितरण आरेख:तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, 611 nm पर शिखर और 17 nm की पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम (FWHM) दिखाता है, जो रंग विशेषताओं की पुष्टि करता है।
ये वक्र इंजीनियरों को चमक, दक्षता और जीवनकाल के बीच संतुलन बनाने के लिए ड्राइविंग स्थितियों को अनुकूलित करने में सक्षम बनाते हैं।
यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
डिवाइस के साथ एक विस्तृत पैकेज आयाम चित्र (पाठ में पूरी तरह से प्रस्तुत नहीं) संलग्न है। इस तरह के पैकेज की प्रमुख यांत्रिक विशेषताएं (अनुमानित और मानक) शामिल हैं: 0.56 इंच (14.22 मिमी) अंक ऊंचाई, जो वर्ण आकार को परिभाषित करती है। पैकेज एक हाउसिंग के भीतर एकीकृत दोहरे अंक साइड-बाय-साइड विन्यास में है। इसमें विद्युत कनेक्शन के लिए 18 पिन हैं, जो एक मानक DIP (ड्यूल इन-लाइन पैकेज) या समान पैकेज रूप का उपयोग करता है। भाग विवरण में "Rt. Hand Decimal" टिप्पणी इंगित करती है कि प्रत्येक अंक में एक दाहिने हाथ का दशमलव बिंदु शामिल है। ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट रंग पैकेज डिजाइन का हिस्सा हैं, जो कंट्रास्ट बढ़ाने के लिए हैं। सटीक आयाम, पिन पिच और समग्र पैकेज रूपरेखा आयाम चित्र में शामिल हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सहनशीलता ±0.25 मिमी है।
डेटाशीट "विशिष्ट विद्युत/ऑप्टिकल विशेषता वक्रों" का उल्लेख करती है, जो गहन डिजाइन विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ यहां प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन ऐसे उपकरणों के लिए मानक वक्रों में आमतौर पर शामिल हैं:
एक पिन कनेक्शन तालिका प्रदान की गई है। यह 18-पिन कॉन्फ़िगरेशन का विवरण देती है, जहां पिन 1-12 और 15-18 क्रमशः डिजिट 1 और डिजिट 2 के विशिष्ट सेगमेंट (A-G और DP) के एनोड हैं। पिन 13 और 14 क्रमशः डिजिट 2 और डिजिट 1 के कॉमन कैथोड हैं। यह कॉमन कैथोड आर्किटेक्चर का अर्थ है कि एक एकल अंक के सभी LED सेगमेंट एक साझा ग्राउंड (कैथोड) कनेक्शन साझा करते हैं। आंतरिक सर्किट आरेख (जिसका संदर्भ दिया गया है लेकिन प्रदर्शित नहीं किया गया है) यह दिखाएगा कि 14 सेगमेंट (प्रत्येक अंक के लिए 7 सेगमेंट, प्लस दशमलव बिंदु) इन एनोड और कैथोड पिन से कैसे जुड़े हैं। यह संरचना टाइम-मल्टीप्लेक्सिंग की अनुमति देती है, अर्थात्, उनके कॉमन कैथोड को स्विच करके अंकों को तेजी से एक-एक करके चमकाना, जिससे आवश्यक ड्राइवर पिनों की कुल संख्या कम हो जाती है।
7. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
प्रदान किया गया प्राथमिक असेंबली मार्गदर्शन सोल्डरिंग तापमान विनिर्देश है: माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे, 260°C पर 3 सेकंड के लिए। यह कई लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए मानक रीफ्लो प्रोफाइल है। प्रमुख विचारों में शामिल हैं:
- रीफ्लो तापमान प्रोफाइल:इंजीनियरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि डिवाइस बॉडी पर ओवन का तापमान प्रोफाइल इस तापमान/समय से अधिक न हो, ताकि एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन और आंतरिक चिप को नुकसान से बचाया जा सके।
- ESD सुरक्षा:हालांकि स्पष्ट रूप से उल्लेखित नहीं है, AlInGaP LED एक अर्धचालक उपकरण है और इसके साथ मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) निवारक उपायों का पालन करते हुए व्यवहार किया जाना चाहिए।
- सफाई:यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो डिस्प्ले के एपॉक्सी रेजिन सामग्री के साथ संगत विधि का उपयोग करें।
- भंडारण:निर्दिष्ट -35°C से +85°C सीमा के भीतर, नमी अवशोषण और प्रदर्शन गिरावट को रोकने के लिए शुष्क, स्थिरवैद्युत-सुरक्षित वातावरण में भंडारित करें।
8. एप्लिकेशन सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें स्पष्ट, मध्यम आकार के डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में शामिल हैं: परीक्षण और माप उपकरण (मल्टीमीटर, ऑसिलोस्कोप), औद्योगिक नियंत्रण पैनल, बिक्री बिंदु टर्मिनल, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड डिस्प्ले (गैर-महत्वपूर्ण जानकारी के लिए), उपभोक्ता उपकरण (माइक्रोवेव, ओवन, ऑडियो उपकरण) और चिकित्सा उपकरण। पीला-नारंगी रंग अक्सर इसकी उच्च दृश्यता और शुद्ध लाल या हरे रंग की तुलना में कम अनुभूत चकाचौंध के कारण चुना जाता है, विशेष रूप से परिवर्तनशील प्रकाश स्थितियों में।
उच्च चमक एवं दक्षता: AlInGaP सामग्री प्रणाली लाल, नारंगी, पीले स्पेक्ट्रम में विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित करने में काफी अधिक कुशल है, जिससे समान ड्राइव करंट पर उच्चतम प्रकाश तीव्रता प्राप्त होती है। बेहतर तापमान स्थिरता: पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP LED का प्रकाश उत्पादन और तरंगदैर्ध्य आमतौर पर तापमान परिवर्तन के साथ कम उतार-चढ़ाव दिखाते हैं। रंग संतृप्ति: 17 nm का स्पेक्ट्रल FWHM अपेक्षाकृत शुद्ध रंग को दर्शाता है, जो व्यापक स्पेक्ट्रम वाले एमिटर की तुलना में दृश्य रूप से अधिक आकर्षक और पहचानने योग्य होता है। कंट्रास्ट: ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट का संयोजन डिज़ाइन सेगमेंट बंद होने पर कंट्रास्ट को अधिकतम करने के लिए है, जो काले पैनल या विभिन्न रंग के सेगमेंट वाले डिस्प्ले की तुलना में समग्र पठनीयता में सुधार करता है।
- ड्राइवर सर्किट:प्रत्येक एनोड लाइन के लिए कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। पावर सप्लाई वोल्टेज (Vcc), विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf ~2.6V) और आवश्यक फॉरवर्ड करंट (उदाहरण के लिए, अच्छी चमक के लिए 10-20 mA) के आधार पर रेसिस्टर मान की गणना करें।
- टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग:对于像这样的多位数码管，时分复用驱动方案是高效的。这涉及通过晶体管开关依次使能每个数字的公共阴极，同时在阳极线上呈现该数字的段码数据。刷新率必须足够高（>60 Hz）以避免可见闪烁。
- Viewing Angle:डेटाशीट "वाइड व्यूइंग एंगल" का दावा करती है, लेकिन इष्टतम प्लेसमेंट के लिए, मुख्य उपयोगकर्ता की दृष्टि रेखा और डिस्प्ले सतह के बीच के कोण पर विचार करें।
- चमक नियंत्रण:चमक को फॉरवर्ड करंट (सीमा के भीतर) बदलकर या ड्राइव करंट के लिए पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) का उपयोग करके समायोजित किया जा सकता है।
9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण
LTD-5723AJF की प्रमुख विभेदीकृत श्रेष्ठता इसकी AlInGaP तकनीक और पुरानी तकनीकों (जैसे मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) LED) के बीच तुलना से उत्पन्न होती है:
- उच्च चमक और दक्षता:AlInGaP सामग्री प्रणाली लाल, नारंगी और पीले स्पेक्ट्रम में विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित करने में काफी अधिक कुशल है, जिससे समान ड्राइव करंट पर उच्चतम प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता प्राप्त होती है।
- बेहतर तापमान स्थिरता:पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP LED की प्रकाश उत्पादन और तरंगदैर्ध्य में तापमान परिवर्तन के साथ उतार-चढ़ाव आमतौर पर कम होता है।
- रंग संतृप्ति:17 nm का स्पेक्ट्रल FWHM इंगित करता है कि रंग अपेक्षाकृत शुद्ध है, जो व्यापक स्पेक्ट्रम वाले एमिटर की तुलना में दृश्य रूप से अधिक आकर्षक और पहचानने योग्य है।
- कंट्रास्ट:ग्रे पैनल और व्हाइट सेगमेंट कोड का संयोजन डिज़ाइन सेगमेंट कोड बंद होने पर कंट्रास्ट को अधिकतम करने के लिए है, जो ब्लैक पैनल या विभिन्न रंग के सेगमेंट कोड वाले डिस्प्ले की तुलना में समग्र पठनीयता में सुधार करता है।
10. तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्न
प्रश्न: "ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो" 2:1 का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: यह सुनिश्चित करता है कि समान परिस्थितियों में, एक कैरेक्टर के सबसे मंद सेगमेंट की चमक, सबसे चमकीले सेगमेंट की चमक के आधे से कम न हो। यह दृश्य समरूपता सुनिश्चित करता है, यह रोकता है कि कुछ सेगमेंट दूसरों की तुलना में स्पष्ट रूप से मंद दिखें, जो पठनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।
प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 5V पावर सप्लाई से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन प्रत्येक एनोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई और 2.6V VF पर 20mA के टाइपिकल IF को प्राप्त करने के लिए, रेसिस्टर का मान R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 ओम होना चाहिए। साथ ही रेसिस्टर पर पावर डिसिपेशन को सत्यापित करना सुनिश्चित करें।
प्रश्न: "कॉमन कैथोड" का मेरे सर्किट डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका अर्थ है कि किसी अंक के सभी LED के कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) आंतरिक रूप से एक पिन से जुड़े होते हैं (अंक 1 के लिए पिन 14, अंक 2 के लिए पिन 13)। किसी अंक को प्रकाशित करने के लिए, आपको वांछित सेगमेंट के एनोड पर सकारात्मक वोल्टेज लगाने की आवश्यकता होती है, जबकि उस अंक के कॉमन कैथोड पिन को ग्राउंड (0V) से जोड़ना होता है। यह टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग को सरल बनाता है।
प्रश्न: "पीक फॉरवर्ड करंट" रेटिंग 60mA को कैसे समझें?
उत्तर: यह LED द्वारा अत्यंत छोटी पल्स स्थितियों (0.1ms पल्स चौड़ाई, 1/10 ड्यूटी साइकल) में सहन की जा सकने वाली अधिकतम तात्कालिक धारा है। यह निरंतर संचालन के लिए उपयुक्त नहीं है। निरंतर अग्र धारा (25 mA) से अधिक होने पर तीव्र अवक्रमण या विफलता हो सकती है।
LTD-5723AJF की प्रमुख विभेदीकारी शक्ति इसकी AlInGaP तकनीक और पुरानी तकनीकों (जैसे मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) LED) के साथ तुलना से उत्पन्न होती है:
एक साधारण दो-अंकीय काउंटर डिजाइन करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर के उपयोग पर विचार करें। माइक्रोकंट्रोलर के I/O पिन, करंट-सीमित प्रतिरोधों के माध्यम से, 12 एनोड लाइनों (दो अंकों के सेगमेंट A-G और DP) से जुड़े होंगे। दो अन्य माइक्रोकंट्रोलर पिन NPN ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करेंगे, जिनके कलेक्टर सामान्य कैथोड पिन (13 और 14) से और एमिटर ग्राउंड से जुड़े होंगे। सॉफ्टवेयर एक टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन लागू करेगा: दोनों कैथोड ट्रांजिस्टर बंद करें, I/O पिन को "अंक 1" के सेगमेंट प्रदर्शित करने के लिए सेट करें, फिर अंक 1 के कैथोड ट्रांजिस्टर को संक्षेप में चालू करें। फिर इस प्रक्रिया को अंक 2 के लिए दोहराएं। यह चक्र उच्च आवृत्ति पर लगातार चलता है। प्रत्येक सेगमेंट की औसत धारा पीक करंट और ड्यूटी साइकल द्वारा निर्धारित होती है (उदाहरण के लिए, प्रत्येक अंक के लिए 20mA पीक, 50% ड्यूटी साइकल, औसत धारा 10mA)। यह विधि घटकों की संख्या और बिजली की खपत को कम से कम करती है।
रंग संतृप्ति: 17 nm का स्पेक्ट्रल FWHM अपेक्षाकृत शुद्ध रंग दर्शाता है, जो व्यापक स्पेक्ट्रम वाले एमिटर की तुलना में दृश्य रूप से अधिक आकर्षक और पहचानने योग्य होता है।
इसका कार्य सिद्धांत सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन के इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) क्रिस्टल संरचना सक्रिय क्षेत्र बनाती है। जब डायोड के चालू वोल्टेज (लगभग 2.0-2.2V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP में, इस ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होता है, जिसकी तरंगदैर्ध्य सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा से मेल खाती है, जिसे लगभग 605-611 nm (पीला-नारंगी) के लिए डिज़ाइन किया गया है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट प्रकाश को ऊपर की ओर परावर्तित करने में मदद करता है, जिससे बाहरी प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ जाती है। 7-सेगमेंट डिस्प्ले के प्रत्येक खंड में एक या अधिक ऐसे सूक्ष्म AlInGaP LED चिप होते हैं।
13. विकास प्रवृत्तियाँ
हालांकि यह विशिष्ट उपकरण परिपक्व प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है, डिस्प्ले LED का व्यापक क्षेत्र अभी भी विकसित हो रहा है। इस प्रकार के संकेतक लैंप और सेगमेंट डिस्प्ले से संबंधित प्रवृत्तियों में शामिल हैं:
- दक्षता में सुधार:निरंतर सामग्री विज्ञान अनुसंधान का उद्देश्य आंतरिक क्वांटम दक्षता (प्रति इलेक्ट्रॉन अधिक फोटॉन उत्पन्न करना) और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता (अधिक फोटॉन चिप से बाहर निकलना) में सुधार करना है, जिससे कम बिजली की खपत पर चमकदार डिस्प्ले प्राप्त हो सके।
- लघुकरण:सेगमेंटेड डिस्प्ले में भी, छोटे पिक्सेल पिच और उच्च रिज़ॉल्यूशन की निरंतर मांग है, जिससे समान स्थान में अधिक जानकारी प्रदर्शित करने की अनुमति मिलती है।
- एकीकरण:रुझानों में एलईडी ड्राइवर आईसी को सीधे डिस्प्ले पैकेजिंग या मॉड्यूल में एकीकृत करना शामिल है, जिससे अंतिम उपयोगकर्ता के सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाया जा सके।
- नई सामग्री:हालांकि AlInGaP लाल, नारंगी और पीले स्पेक्ट्रम पर हावी है, लेकिन अन्य सामग्री प्रणालियाँ जैसे InGaN (नीले/हरे/सफेद प्रकाश के लिए उपयोग) भी प्रगति कर रही हैं। प्रवृत्ति छोटे डिस्प्ले के लिए पूर्ण रंग क्षमता प्राप्त करने की ओर है।
- लचीला सब्सट्रेट:LED चिप्स को लचीले सर्किट पर लगाने पर शोध नए डिस्प्ले रूपों को जन्म दे सकता है, हालांकि यह पारंपरिक सेगमेंट डिस्प्ले की बजाय डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले के लिए अधिक उपयुक्त है।
LTD-5723AJF अपनी परिपक्व AlInGaP तकनीक के साथ, विशिष्ट रंग, चमक और आकार विशेषताओं की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय और उच्च-प्रदर्शन समाधान प्रदान करता है।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश साधन की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि लैंप पर्याप्त रोशनी दे रहा है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकाने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प समय में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके डैमेज होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से कम क्षति। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्य की रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चतुर्थ, एनकैप्सुलेशन एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक तथा तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड-माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप तकनीक से बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्राप्त होती है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की ऑप्टिकल संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करती है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | बिनिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा के लिए, सिस्टम दक्षता बढ़ाने के लिए। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह के लिए संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | Long-term illumination under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifespan (combined with TM-21). |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standards | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का सुनिश्चित करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |