विषयसूची
1. उत्पाद अवलोकन
LTS-5703AJF एक एकल अंक सात-खंड डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट, उच्च दृश्यता वाले डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य विद्युत संकेतों को दृश्यमान अंकीय वर्णों में परिवर्तित करना है। इसकी मूल तकनीक गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर जमाई गई एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है, ताकि पीले-नारंगी स्पेक्ट्रम का प्रकाश उत्पन्न किया जा सके। पारंपरिक गैलियम फॉस्फाइड (GaP) जैसी तकनीकों की तुलना में, इस सामग्री प्रणाली का चयन एम्बर/नारंगी रेंज में इसकी उच्च दक्षता और उत्कृष्ट चमक के कारण किया गया है। यह उपकरण हल्के ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट डिज़ाइन के साथ बनाया गया है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता को बढ़ाता है।
यह डिस्प्ले कैथोड कॉमन प्रकार के रूप में वर्गीकृत है, जिसका अर्थ है कि सभी व्यक्तिगत LED सेगमेंट के कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) आंतरिक रूप से एक सामान्य पिन से जुड़े होते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन डिजिटल डिस्प्ले में आम है और माइक्रोकंट्रोलर या ड्राइवर IC का उपयोग करते समय सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाती है जो करंट सिंक करते हैं। इस घटक के लक्षित बाजारों में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण एवं माप उपकरण, उपभोक्ता उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (गैर-महत्वपूर्ण संकेतकों के लिए), और किसी भी एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय, कम बिजली खपत वाले डिजिटल डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 प्रकाशिक विशेषताएँ
प्रकाशिक प्रदर्शन को मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे गए कई प्रमुख मापदंडों द्वारा परिभाषित किया जाता है।औसत चमकदार तीव्रता (Iv)1mA की अग्र धारा (IF) पर, न्यूनतम मान 800 μcd निर्दिष्ट है, विशिष्ट मान 1667 μcd है, और अधिकतम मान निर्दिष्ट नहीं है। यह पैरामीटर जलाए गए सेगमेंट की अनुभूत चमक का प्रतिनिधित्व करता है। चमकदार तीव्रता को एक सेंसर और फिल्टर का उपयोग करके मापा जाता है जो CIE (अंतर्राष्ट्रीय प्रकाश आयोग) द्वारा परिभाषित फोटोपिक (दिन के प्रकाश के अनुकूल) मानव आँख की प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाता है।
रंग विशेषताओं को तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित किया जाता है।शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp)IF=20mA पर, विशिष्ट मान 611 नैनोमीटर (nm) है। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है।प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)विशिष्ट मान 605 nm है। यह उत्सर्जित प्रकाश की अनुभूत रंग के साथ सबसे अधिक मेल खाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो रंग विनिर्देशों से अधिक प्रासंगिक है।स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ)विशिष्ट मान 17 nm है, जो स्पेक्ट्रम की शुद्धता या चोटी के आसपास उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य के वितरण को दर्शाता है; संकीर्ण हाफ-विड्थ अधिक मोनोक्रोमैटिक (शुद्ध) रंग को इंगित करती है।
2.2 विद्युत विशेषताएँ
मुख्य विद्युत मापदंड हैंप्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), 20mA फॉरवर्ड करंट पर, टाइपिकल मान 2.6V है, अधिकतम मान 2.6V है। यह LED सेगमेंट के चालू होने पर वोल्टेज ड्रॉप है। न्यूनतम मान 2.05V है।प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR)5V रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाने पर अधिकतम 100 μA निर्धारित, जो डिवाइस की ऑफ-स्टेट लीकेज विशेषता दर्शाता है।
ल्यूमिनस इंटेंसिटी मिलान अनुपातयह निर्धारित किया गया है कि समान चमक क्षेत्र में, सेगमेंट कोड के बीच अधिकतम अनुपात 2:1 होना चाहिए। इसका अर्थ है कि समान ड्राइविंग स्थितियों में, एक सेगमेंट कोड की चमक दूसरे सेगमेंट कोड की चमक से दोगुनी से अधिक नहीं होनी चाहिए, जिससे संख्यात्मक प्रदर्शन एक समान सुनिश्चित हो सके।
2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और तापीय विचार
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं।प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंटरेटेड अधिकतम मान 25 mA है। परिवेश तापमान (Ta) 25°C से अधिक होने पर, 0.33 mA/°C का डेरेटिंग फैक्टर निर्दिष्ट किया गया है। यह थर्मल मैनेजमेंट के लिए महत्वपूर्ण है; परिवेश तापमान बढ़ने के साथ, ओवरहीटिंग को रोकने के लिए अधिकतम अनुमेय करंट को रैखिक रूप से कम करना होगा। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम करंट 25 mA - (0.33 mA/°C * (85-25)°C) = 5.2 mA होगा।
प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंटयह 60 mA है, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह मल्टीप्लेक्सिंग स्कीम या चमक बढ़ाने के लिए अल्पकालिक ओवरड्राइव के उपयोग की अनुमति देता है।प्रति सेगमेंट पावर खपत70 mW है।प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज5V से अधिक नहीं होना चाहिए। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान सीमा -35°C से +105°C है। सोल्डरिंग तापमान रेटिंग वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए लागू होती है: पैकेज माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6mm) नीचे, 260°C पर 3 सेकंड के लिए।3. बिनिंग सिस्टम विवरण
डेटाशीट इंगित करती है कि यह डिवाइस
ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार वर्गीकृत। इसका अर्थ है कि एक बिनिंग सिस्टम मौजूद है। बिनिंग एक मानक उद्योग प्रथा है, जहां निर्मित एलईडी को उत्पादन के बाद ल्यूमिनस इंटेंसिटी, फॉरवर्ड वोल्टेज और डोमिनेंट वेवलेंथ जैसे मुख्य पैरामीटर्स के आधार पर वर्गीकृत (बिन किया जाता है) किया जाता है। यह एकल उत्पादन बैच या ऑर्डर के भीतर स्थिरता सुनिश्चित करता है। हालांकि इस अंश में विशिष्ट बिन कोड प्रदान नहीं किए गए हैं, डिजाइनरों को ध्यान देना चाहिए कि एक विशिष्ट बिनिंग समान Iv (उदाहरण के लिए, 800-1200 μcd, 1200-1667 μcd) और संभवतः समान VF रेंज वाले डिवाइसों को समूहित करेगी। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए जहां कई डिस्प्ले के बीच रंग या चमक की एकरूपता आवश्यक है, सख्त बिनिंग निर्दिष्ट करना या एक ही बिन से डिवाइसों की मांग करना महत्वपूर्ण है।4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालाँकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट चार्ट्स का विस्तृत विवरण नहीं दिया गया है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के विशिष्ट विशेषता वक्रों में शामिल हैं:
फॉरवर्ड करंट (IF) बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) वक्र:
- यह एक घातांकीय संबंध दर्शाता है। इस वक्र में लगभग 1.8-2.0V पर एक निर्णायक वोल्टेज (किंक वोल्टेज) होता है, जिसके बाद वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ धारा तेजी से बढ़ती है। वक्र से IF=20mA पर पढ़ा गया VF का विशिष्ट मान 2.6V है।प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (Iv) बनाम अग्र धारा (IF) वक्र:
- यह वक्र आमतौर पर कम धारा पर रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक धारा पर, तापीय प्रभावों के कारण, संतृप्ति या दक्षता में कमी दिखा सकता है।प्रकाश तीव्रता (Iv) बनाम परिवेश तापमान (Ta) वक्र:
- यह दर्शाता है कि कैसे LED जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ चमक कम हो जाती है। AlInGaP LED का प्रकाश उत्पादन आमतौर पर एक नकारात्मक तापमान गुणांक रखता है।स्पेक्ट्रम वितरण वक्र:
- सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का आरेख, जो लगभग 611 nm पर शिखर और लगभग 17 nm का अर्ध-चौड़ाई दिखाता है, पीले-नारंगी उत्सर्जन की पुष्टि करता है।एलईडी के गैर-रैखिक व्यवहार को समझने, ताप प्रबंधन की योजना बनाने और उचित करंट-सीमित सर्किट डिजाइन करने के लिए ये वक्र डिजाइनरों के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5. Mechanical and Packaging Information
यह उपकरण
अक्षर की ऊंचाई 0.56 इंच (14.22 मिलीमीटर) है।पैकेज आयाम ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं (यहां पूरी तरह से विस्तृत नहीं), सभी आयाम मिलीमीटर में हैं। महत्वपूर्ण सहनशीलताएं नोट की गई हैं: जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य आयाम सहनशीलता ±0.25 मिमी है, और पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता ±0.4 मिमी है। यह ऑफसेट सहनशीलता प्लास्टिक पैकेज बॉडी से बाहर निकलने वाली पिनों के मामूली मिसलाइनमेंट को ध्यान में रखती है, जो पीसीबी पैड डिजाइन और स्वचालित इंसर्शन उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है।पिन कनेक्शन आरेख।
स्पष्ट रूप से ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) कॉन्फ़िगरेशन के रूप में परिभाषित, कुल 10 पिन। पिन व्यवस्था है: 1(E), 2(D), 3(कॉमन कैथोड), 4(C), 5(दशमलव बिंदु DP), 6(B), 7(A), 8(कॉमन कैथोड), 9(F), 10(G)। दो कॉमन कैथोड पिन (3 और 8) की उपस्थिति करंट वितरण में सहायता करती है और एकल पिन में करंट घनत्व को कम करती है, जो विश्वसनीयता के लिए फायदेमंद है। दशमलव बिंदु (DP) एनोड पिन 5 पर है। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि प्रत्येक सेगमेंट (A-G, DP) एक स्वतंत्र LED है, जिसका एनोड संबंधित पिन से जुड़ा है, और सभी कैथोड एक साथ जुड़े हुए हैं और कॉमन कैथोड पिन से जुड़े हैं।6. वेल्डिंग और असेंबली गाइडAbsolute Maximum Ratings वेल्डिंग प्रोफाइल निर्दिष्ट करते हैं: असेंबली के दौरान, घटक बॉडी का तापमान अधिकतम रेटेड मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए। विशेष रूप से, यह निर्दिष्ट करता है कि वेल्डिंग तापमान 260°C पर 3 सेकंड के लिए होना चाहिए, माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.6 मिमी) नीचे मापन बिंदु पर। यह वेव सोल्डरिंग के लिए मानक संदर्भ है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, 260°C पीक तापमान वाला मानक लीड-फ्री प्रोफाइल उपयुक्त है, यह सुनिश्चित करते हुए कि लिक्विडस से ऊपर के समय (TAL) और घटक लीड पर पीक तापमान अवधि को नियंत्रित किया जाए ताकि प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन या आंतरिक बॉन्डिंग वायर को थर्मल क्षति से बचाया जा सके।
भंडारण की शर्तें
निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा -35°C से +105°C का पालन किया जाना चाहिए। नमी अवशोषण (जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव पैदा कर सकता है) और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज क्षति को रोकने के लिए, घटकों को शुष्क, इलेक्ट्रोस्टैटिक-सुरक्षित वातावरण में संग्रहित करने की सलाह दी जाती है, हालांकि LED का जोखिम कुछ ICs की तुलना में कम है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारीपार्ट नंबर LTS-5703AJF है। "AJF" प्रत्यय विशिष्ट विशेषताओं जैसे रंग (पीला-नारंगी), पैकेज प्रकार, और संभवतः चमक ग्रेडिंग को कोडित कर सकता है। डेटाशीट संस्करण इंगित किया गया है, और दस्तावेज़ निर्माता की संपत्ति के रूप में चिह्नित है। इस प्रकार के थ्रू-होल घटकों के लिए मानक पैकेजिंग आमतौर पर ईएसडी ट्यूब या ऑटो-इंसर्शन के लिए टेप और रील होती है। प्रति ट्यूब/रील सटीक मात्रा और पैकेजिंग सामग्री इस अंश में निर्दिष्ट नहीं है, लेकिन अलग पैकेजिंग विनिर्देश में पाई जा सकती है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
Typical Application Circuit:
As a common cathode display, it is typically driven by a microcontroller or a dedicated display driver IC (such as a 74HC595 shift register with current-limiting resistors or MAX7219). Each segment anode requires a current-limiting resistor. The resistor value can be calculated using R = (Vcc - VF) / IF. For a 5V power supply (Vcc), with VF=2.6V and IF=20mA, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 ohms. A slightly higher value (e.g., 150-220 ohms) is commonly used to increase lifespan and reduce power consumption while maintaining good brightness.
Design Considerations:करंट ड्राइव:
प्रति सेगमेंट 25 mA की पूर्ण अधिकतम निरंतर धारा से अधिक न जाएं। उच्च तापमान वातावरण में डेरेटिंग फैक्टर का उपयोग करें।
- मल्टीप्लेक्सिंग:बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग आम है। पीक करंट रेटिंग (60 mA, 1/10 ड्यूटी साइकल) मल्टीप्लेक्स किए गए चालू समय के दौरान उच्च तात्कालिक करंट का उपयोग करने की अनुमति देती है, जिससे उच्च मानी गई चमक प्राप्त होती है। सुनिश्चित करें कि लंबे समय तक औसत करंट निरंतर रेटेड मूल्य से अधिक न हो।
- व्यूइंग एंगल:डेटाशीट में वाइड व्यूइंग एंगल का उल्लेख है, जो डिफ्यूज़िंग लेंस वाले LED डिस्प्ले की एक विशेषता है। डिस्प्ले को माउंट करते समय, अपेक्षित देखने की स्थिति पर विचार करें।
- PCB लेआउट:आयाम चित्र में अनुशंसित पैड पैटर्न का पालन करें। सुनिश्चित करें कि छिद्र का आकार लीड व्यास के लिए उपयुक्त है और पर्याप्त क्लीयरेंस प्रदान करता है।
- 9. तकनीकी तुलना और लाभपुरानी लाल GaAsP या मानक GaP पीली/हरी LED की तुलना में, LTS-5703AJF में प्रयुक्त AlInGaP तकनीक के महत्वपूर्ण लाभ हैं:
उच्च चमक और दक्षता:
AlInGaP उत्कृष्ट प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट पर चमकदार डिस्प्ले या कम बिजली खपत पर समान चमक प्राप्त होती है।
- बेहतर रंग संतृप्ति:स्पेक्ट्रल विशेषताएँ अधिक जीवंत, सुसंगत पीले-नारंगी रंग उत्पन्न करती हैं।
- ठोस अवस्था विश्वसनीयता:LED में कोई फिलामेंट या कांच के नाजुक भाग नहीं होते, इसमें उच्च प्रभाव और कंपन प्रतिरोध होता है, तथा बहुत लंबा सेवा जीवन (आमतौर पर दसियों हज़ार घंटे) होता है।
- कम बिजली खपत आवश्यकता:कम वोल्टेज और कम करंट पर काम करता है, बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त।
- लीड-फ्री पैकेजिंग:RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश का अनुपालन करता है, पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त।
- आधुनिक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले की तुलना में, यह थ्रू-होल संस्करण प्रोटोटाइपिंग, मैनुअल असेंबली और उन अनुप्रयोगों के लिए अधिक आसान है जहां डिस्प्ले को बदलने की आवश्यकता हो सकती है।10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी विनिर्देशों पर आधारित)
A1: वे आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। दो पिन होने से कुल कैथोड करंट (सभी जलने वाले सेगमेंट्स के करंट का योग) को दो भौतिक लीड्स में विभाजित करने में मदद मिलती है, जिससे प्रत्येक सोल्डर जॉइंट और लीड फ्रेम पर करंट डेंसिटी और थर्मल स्ट्रेस कम होता है और विश्वसनीयता बढ़ती है।
Q2: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A2: संभव है, लेकिन फॉरवर्ड वोल्टेज की जाँच करनी होगी। टाइपिकल VF 2.6V है, इसलिए 3.3V सप्लाई में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए केवल 0.7V बचता है। ओम के नियम के अनुसार, 10mA की अपेक्षित धारा के लिए, R = (3.3 - 2.6) / 0.01 = 70 ओम। यह संभव है, लेकिन चमक 20mA पर रेटेड मान से थोड़ी कम हो सकती है। सुनिश्चित करें कि माइक्रोकंट्रोलर पिन आवश्यक धारा प्रदान कर सकता है।
Q3: मेरे डिज़ाइन के लिए "ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो 2:1" का क्या अर्थ है?
A3: यह गारंटी देता है कि एक ही डिवाइस के भीतर, समान ड्राइविंग स्थितियों में, किसी भी सेगमेंट की चमक किसी अन्य सेगमेंट की चमक से दोगुनी से अधिक नहीं होगी। इससे अंक असमान दिखने (जैसे, सेगमेंट A बहुत मंद और सेगमेंट G बहुत चमकीला) से बचाव होता है। बहु-अंकीय डिज़ाइन के लिए, अंकों के बीच एकरूपता सुनिश्चित करने हेतु समान इंटेंसिटी बिन से डिवाइस निर्दिष्ट करें।
Q4: पूर्ण डिस्प्ले की बिजली खपत की गणना कैसे करें?
A4: सबसे खराब स्थिति के लिए, जहां सभी 8 सेगमेंट (7 सेगमेंट + दशमलव बिंदु DP) प्रति सेगमेंट अधिकतम 25 mA की निरंतर धारा पर जल रहे हैं, और विशिष्ट VF 2.6V है। प्रति सेगमेंट बिजली खपत = VF * IF = 2.6V * 0.025A = 65 mW। कुल बिजली खपत = 8 * 65 mW = 520 mW। यह LED पैकेज द्वारा स्वयं ऊष्मा के रूप में व्यय की गई शक्ति है, जिसे एक सीमित स्थान में ताप प्रबंधन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण
उदाहरण 1: डिजिटल वोल्टमीटर रीडिंग।
एक साधारण डेस्कटॉप डिजिटल मल्टीमीटर प्रोटोटाइप में, वोल्टेज रीडिंग प्रदर्शित करने के लिए LTS-5703AJF का उपयोग किया जा सकता है। माइक्रोकंट्रोलर का एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (ADC) वोल्टेज पढ़ता है, उसका प्रसंस्करण करता है, और 74HC595 जैसे शिफ्ट रजिस्टर के माध्यम से डिस्प्ले को चलाता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स प्रत्येक सेगमेंट एनोड के साथ श्रृंखला में जुड़े होते हैं। यदि मल्टी-डिजिट डिस्प्ले का उपयोग किया जाता है, तो कॉमन कैथोड को मल्टीप्लेक्सिंग सक्षम करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित ट्रांजिस्टर के माध्यम से स्विच किया जाता है। उच्च कंट्रास्ट और चमक अच्छी रोशनी वाली प्रयोगशाला सेटिंग में पठनीयता सुनिश्चित करती है।
उदाहरण 2: औद्योगिक काउंटर डिस्प्ले।एक उत्पादन लाइन पीस काउंटर के लिए, डिस्प्ले को विश्वसनीय और दूर से पठनीय होने की आवश्यकता होती है। LTS-5703AJF 0.56 इंच के कैरेक्टर ऊंचाई के साथ एक उपयुक्त विकल्प है। इसे LED डिस्प्ले के लिए डिज़ाइन किए गए प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) आउटपुट मॉड्यूल या एक साधारण काउंटर IC के माध्यम से संचालित किया जा सकता है। इसका व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-35°C से +105°C) इसे उस फैक्ट्री फ्लोर वातावरण के अनुकूल बनाता है जहां तापमान में उतार-चढ़ाव हो सकता है।
12. तकनीकी सिद्धांत परिचयLTS-5703AJF आधारित है
एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP)
सेमीकंडक्टर हेटरोस्ट्रक्चर पर, जिसकी एपिटैक्सियल वृद्धि की गई हैगैलियम आर्सेनाइड (GaAs)सब्सट्रेट पर। प्रकाश उत्सर्जन इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। जब डायोड के बैंडगैप वोल्टेज से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (क्वांटम वेल) में इंजेक्ट किए जाते हैं। वहां, वे विकिरण पुनर्संयोजन से गुजरते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। AlInGaP की विशिष्ट मिश्र धातु संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है। पीले-नारंगी प्रकाश के लिए, बैंडगैप ऊर्जा लगभग 2.0-2.1 इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) होती है। GaAs सब्सट्रेट उत्सर्जित प्रकाश के लिए अपारदर्शी है, इसलिए चिप को शीर्ष सतह से प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन में एक ढला हुआ लेंस होता है जो प्रकाश आउटपुट को आकार देने, पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करने और विशिष्ट सेगमेंट आकार बनाने के लिए होता है।13. तकनीकी विकास प्रवृत्तियाँयद्यपि यह एक परिपक्व थ्रू-होल घटक है, प्रदर्शन प्रौद्योगिकी के विकास के रुझान इसकी पृष्ठभूमि को प्रभावित करते हैं। व्यापक एलईडी उद्योग निरंतर ध्यान केंद्रित करता है:
दक्षता में वृद्धि (lm/W):
निरंतर सामग्री विज्ञान अनुसंधान का लक्ष्य गैर-विकिरण पुनर्संयोजन को कम करना और अर्धचालक चिप से प्रकाश निष्कर्षण में सुधार करना है, जिससे कम बिजली खपत पर चमकीले डिस्प्ले प्राप्त हो सकें।
- लघुरूपण और एसएमडी प्रभुत्व:बाजार ने स्वचालित असेंबली, सर्किट बोर्ड स्थान कम करने और ऊंचाई घटाने के लिए मुख्य रूप से सतह माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग की ओर रुख किया है। इस तरह के थ्रू-होल डिस्प्ले अभी भी उन विशिष्ट निचे बाजारों में प्रासंगिक हैं जहां मजबूती, आसान हैंड-सोल्डरिंग या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।
- एकीकृत समाधान:एकीकृत ड्राइवर आईसी वाले डिस्प्ले ("स्मार्ट डिस्प्ले") अपनाने की एक प्रवृत्ति है, जो मुख्य माइक्रोकंट्रोलर इंटरफेस को मल्टीप्लेक्सिंग, डिकोडिंग और करंट नियंत्रण के आंतरिक प्रसंस्करण के माध्यम से सरल बनाते हैं।
- विस्तारित रंग सीमा और आरजीबी:पूर्ण रंग प्रदर्शित करने में सक्षम डिस्प्ले के लिए, उच्च-दक्षता वाले लाल, हरे और नीले एलईडी, जिसमें माइक्रो-एलईडी शामिल हैं, का विकास एक प्रमुख प्रवृत्ति है। हालांकि यह एक मोनोक्रोम डिवाइस है, लेकिन अंतर्निहित सामग्री में सुधार सभी एलईडी रंगों के लिए फायदेमंद है।
- लचीला पारदर्शी सब्सट्रेट:लचीले या पारदर्शी सब्सट्रेट पर डिस्प्ले पर शोध सक्रिय है, हालांकि यह पारंपरिक सेगमेंटेड डिजिटल सेल की बजाय उन्नत पैनल डिस्प्ले के लिए अधिक उपयुक्त है।
- LTS-5703AJF इन निरंतर तकनीकी प्रगतियों में एक विश्वसनीय, लागत-प्रभावी समाधान का प्रतिनिधित्व करता है।लचीले या पारदर्शी सब्सट्रेट पर डिस्प्ले पर शोध सक्रिय है, हालांकि यह पारंपरिक खंडित संख्यात्मक इकाइयों की तुलना में उन्नत पैनल डिस्प्ले के लिए अधिक प्रासंगिक है।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
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। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के माहौल और उपयुक्त परिदृश्य को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| Chromaticity Tolerance (SDCM) | मैकएडम अंडाकार चरण, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चमकाने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार की "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे कम समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीसरा, ताप 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। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "उपयोगी आयु" 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। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार। पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC की ऊष्मा प्रतिरोध क्षमता अच्छी और लागत कम है; सिरेमिक की ऊष्मा अपव्यय क्षमता बेहतर और जीवनकाल लंबा है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह की एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |