सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी मापदंडों की गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटेड मान
- 2.2 Electrical and Optical Characteristics
- 3. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 3.1 पैकेज आयाम
- 3.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
- 3.3 आंतरिक सर्किट आरेख
- 4. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 4.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 4.2 सावधानियाँ एवं भंडारण शर्तें
- 5. अनुप्रयोग सुझाव
- 5.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 5.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 6. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 7. तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्नोत्तर
- 8. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 9. सिद्धांत परिचय
- 10. विकास प्रवृत्तियाँ
1. उत्पाद अवलोकन
LTC-2623JF एक उच्च प्रदर्शन वाला चार-अंकीय सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले मॉड्यूल है, जो स्पष्ट डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में दृश्य डिजिटल आउटपुट प्रदान करना है। इस डिस्प्ले की मूल तकनीक एलईडी चिप के रूप में एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री का उपयोग है, जो अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर लगे होते हैं। डिवाइस की विशिष्ट पीली-नारंगी उत्सर्जन रंग, उच्च दक्षता और चमक प्राप्त करने के लिए यह विशिष्ट सामग्री चयन महत्वपूर्ण है। यह डिस्प्ले विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता को अधिकतम करने के लिए ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट के संयोजन के साथ डिज़ाइन किया गया है। यह उत्सर्जन तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत किया गया है ताकि उत्पादन बैचों में चयन की एकरूपता सुनिश्चित हो सके।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस उपकरण में कई प्रमुख लाभ हैं जो इसे पेशेवर और औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाते हैं। इसकी कम बिजली खपत की आवश्यकता बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा दक्षता पर ध्यान देने वाले उपकरणों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है। उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति, उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट यह सुनिश्चित करते हैं कि प्रदर्शित संख्याएँ दूर से और परिवेशी प्रकाश में भी आसानी से पढ़ी जा सकें। व्यापक देखने का कोण उपकरण की उपयोगिता को बढ़ाता है, जो स्पष्टता में महत्वपूर्ण हानि के बिना विभिन्न स्थितियों से देखने की अनुमति देता है। LED प्रौद्योगिकी में निहित ठोस-अवस्था विश्वसनीयता का अर्थ है कि इसका लंबा सेवा जीवन है और यह यांत्रिक या अन्य प्रदर्शन प्रकारों की तुलना में झटके और कंपन के प्रति अधिक प्रतिरोधी है। इस डिस्प्ले के प्रमुख लक्ष्य बाजारों में इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली, चिकित्सा उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय, स्पष्ट और कुशल डिजिटल डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी मापदंडों की गहन एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
स्पेसिफिकेशन शीट LTC-2623JF डिस्प्ले के संचालन की सीमाओं और प्रदर्शन को परिभाषित करने वाले विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों का एक व्यापक सेट प्रदान करती है। सही सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटेड मान
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये सामान्य संचालन स्थितियों के लिए लागू नहीं हैं।
- प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:70 mW। यह निरंतर DC संचालन के तहत, एकल LED सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है। इस सीमा से अधिक होने पर सेमीकंडक्टर जंक्शन को तापीय क्षति हो सकती है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:60 mA. यह रेटिंग 1/10 ड्यूटी साइकल और 0.1 ms पल्स चौड़ाई वाली पल्स स्थितियों के लिए लागू होती है। यह चमक के तात्कालिक शिखर को प्राप्त करने के लिए कम समय के लिए उच्च करंट की अनुमति देता है, जो मल्टीप्लेक्सिंग स्कीम के लिए बहुत उपयोगी है।
- प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट:25°C पर 25 mA. यह कमरे के तापमान पर निरंतर संचालन के लिए अधिकतम अनुशंसित करंट है। डेटाशीट 25°C से ऊपर 0.33 mA/°C के डिरेटिंग फैक्टर के साथ निर्दिष्ट करती है, जिसका अर्थ है कि अति ताप को रोकने के लिए परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम अनुमत निरंतर करंट को कम किया जाना चाहिए।
- प्रत्येक खंड का रिवर्स वोल्टेज:5 V। इस मान से अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से LED के ब्रेकडाउन और क्षति हो सकती है।
- कार्य एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C। यह उपकरण इस तापमान सीमा के भीतर संचालन और भंडारण के लिए रेटेड है।
- सोल्डरिंग तापमान:अधिकतम 260°C, अधिकतम 3 सेकंड, माप स्थान स्थापना तल से 1.6mm नीचे। यह PCB असेंबली प्रक्रिया में रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
2.2 Electrical and Optical Characteristics
ये Ta=25°C पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, जो सामान्य कार्य स्थितियों के तहत अपेक्षित व्यवहार प्रदान करते हैं।
- औसत प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (IV):IF=1mA पर, यह 320 से 800 μcd है। यह पैरामीटर प्रकाश उत्पादन को मापता है। विस्तृत सीमा एक ग्रेडिंग प्रक्रिया की उपस्थिति को दर्शाती है; उपकरणों को उनकी वास्तविक मापी गई तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):IF=20mA पर, 611 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाश उत्पादन शक्ति अधिकतम होती है। इस AlInGaP उपकरण के लिए, यह दृश्यमान स्पेक्ट्रम के पीले-नारंगी क्षेत्र में आता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन आधी चौड़ाई (Δλ):17 nm (टाइपिकल)। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है। छोटा मान अर्थ है आउटपुट प्रकाश मोनोक्रोमैटिक के अधिक निकट (रंग अधिक शुद्ध)।
- डोमिनेंट वेवलेंथ (λd):605 nm (टाइपिकल)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए प्रकाश स्रोत के रंग से सबसे अच्छा मेल खाता है, और पीक वेवलेंथ से निकटता से संबंधित है।
- प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20mA पर, यह 2.05V से 2.6V तक होता है। यह LED के कार्य करते समय इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है। करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है। यह सीमा सामान्य निर्माण विविधताओं को ध्यान में रखती है।
- प्रत्येक खंड रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर, 100 μA (अधिकतम) होता है। यह तब प्रवाहित होने वाली छोटी लीकेज करंट है जब LED अपने अधिकतम रेटेड मान के भीतर रिवर्स बायस्ड होती है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (IV-m):2:1 (अधिकतम)। यह पैरामीटर एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए एकल डिवाइस के भीतर सबसे चमकीले खंड/बिट और सबसे गहरे खंड/बिट के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्दिष्ट करता है।
3. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
मॉनिटर की भौतिक संरचना और आयाम अंतिम उत्पाद में इसके यांत्रिक एकीकरण के लिए महत्वपूर्ण हैं।
3.1 पैकेज आयाम
LTC-2623JF मानक डुअल इन-लाइन पैकेज (DIP) आकार का उपयोग करता है, जो थ्रू-होल PCB माउंटिंग के लिए उपयुक्त है। एक महत्वपूर्ण आयाम विशेषता 0.28 इंच (7.0 मिमी) का कैरेक्टर ऊंचाई है। प्रदान किए गए चित्र में सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है। डिजाइनरों को माउंटिंग छिद्रों के सटीक स्थान और डिस्प्ले बॉडी के लिए क्लीयरेंस निर्धारित करने के लिए सटीक आयाम चित्र का संदर्भ लेना चाहिए।
3.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
यह डिवाइस 16-पिन कॉन्फ़िगरेशन में आता है। यह मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड आर्किटेक्चर का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि प्रत्येक अंक के LED एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं (उदाहरण के लिए, पिन 1 अंक 1 का कॉमन एनोड है, पिन 14 अंक 2 का कॉमन एनोड है, आदि), जबकि प्रत्येक सेगमेंट (A-G, DP और कोलन सेगमेंट L1-L3) के कैथोड विभिन्न अंकों के बीच साझा किए जाते हैं। यह डिजाइन आवश्यक ड्राइविंग पिन्स की संख्या को 32 (4 अंक * 8 सेगमेंट) से काफी कम करके 16 कर देता है, जिससे कुशल मल्टीप्लेक्सिंग संभव होती है। पिन परिभाषा तालिका प्रत्येक पिन के कार्य को स्पष्ट रूप से पहचानती है, जिसमें कई शामिल हैंकोई कनेक्शन नहीं(NC) पिन और एक भौतिक पिन रहित स्थान (पिन 10)। सही सर्किट डिजाइन और सॉफ्टवेयर नियंत्रण के लिए कॉमन एनोड पिन और सेगमेंट कैथोड पिन की सही पहचान महत्वपूर्ण है।
3.3 आंतरिक सर्किट आरेख
आंतरिक सर्किट आरेख मल्टीप्लेक्स किए गए कॉमन एनोड आर्किटेक्चर को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। यह चार कॉमन एनोड नोड्स (प्रत्येक अंक के लिए एक) दिखाता है, और यह कि प्रत्येक सेगमेंट और कोलन कैथोड सभी चार अंकों पर संबंधित LED से कैसे जुड़ा है। डिस्प्ले को सही ढंग से चलाने के लिए आवश्यक विद्युत टोपोलॉजी को समझने के लिए यह आरेख अमूल्य है, यह पुष्टि करता है कि किसी विशिष्ट अंक पर एक विशिष्ट सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित कॉमन एनोड पिन को हाई (या Vcc से करंट सोर्स के माध्यम से जोड़कर) ड्राइव करना होगा, जबकि वांछित सेगमेंट कैथोड पिन को लो (ग्राउंड में सिंक करके) ड्राइव करना होगा।
4. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
विश्वसनीयता के लिए असेंबली प्रक्रिया के दौरान उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।
4.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
डेटाशीट में सोल्डरिंग के लिए अधिकतम अनुमेय थर्मल प्रोफाइल स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट है: पीक तापमान 260°C, अधिकतम अवधि 3 सेकंड, माप स्थान माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिमी नीचे (आमतौर पर PCB सतह पर)। रिफ्लो ओवन प्रोफाइल सेटिंग में इस पैरामीटर का कड़ाई से पालन किया जाना चाहिए। इन सीमाओं से अधिक होने पर आंतरिक वायर बॉन्डिंग क्षतिग्रस्त हो सकती है, LED एपॉक्सी लेंस उम्रदराज हो सकता है या पैकेज डीलामिनेशन हो सकता है।
4.2 सावधानियाँ एवं भंडारण शर्तें
- ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज):हालांकि स्पष्ट रूप से उल्लेखित नहीं है, LED एक अर्धचालक उपकरण है और ESD के प्रति संवेदनशील हो सकता है। मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं (ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप, एंटीस्टैटिक मैट और कंडक्टिव पैकेजिंग का उपयोग) का पालन करने की सिफारिश की जाती है।
- सफाई:यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और एपॉक्सी लेंस के अनुकूल तरीकों और सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक क्लीनिंग से बचें जो माइक्रोक्रैक का कारण बन सकती है।
- भंडारण:इस उपकरण को नमी अवशोषण और टर्मिनल ऑक्सीकरण को रोकने के लिए, इसके निर्दिष्ट तापमान सीमा (-35°C से +85°C) के भीतर, अधिमानतः कम आर्द्रता, एंटीस्टैटिक वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
5. अनुप्रयोग सुझाव
5.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
LTC-2623JF उन सभी अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिनमें चमकदार, विश्वसनीय बहु-अंकीय डिजिटल डिस्प्ले की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में शामिल हैं: डिजिटल मल्टीमीटर और क्लैंप मीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, प्रक्रिया टाइमर और काउंटर, तापमान नियंत्रक, इलेक्ट्रॉनिक तराजू, चिकित्सा निगरानी उपकरण (जैसे रक्तचाप मापने वाले यंत्र), ऑटोमोटिव डायग्नोस्टिक टूल्स और औद्योगिक नियंत्रण पैनल रीडिंग।
5.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- करंट लिमिटिंग:LED एक करंट-चालित डिवाइस है। ऑपरेटिंग करंट सेट करने के लिए प्रत्येक कॉमन एनोड या सेगमेंट कैथोड पाथ (ड्राइव टोपोलॉजी के आधार पर) में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइव सर्किट) श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए। रेसिस्टर मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IFडिज़ाइन को रूढ़िवादी रखने के लिए, कृपया स्पेसिफिकेशन शीट में अधिकतम V का उपयोग करें।Fमान (2.6V)।
- मल्टीप्लेक्स ड्राइवर सर्किट:为了仅用16个引脚控制4位数字,需要使用多路复用技术。微控制器依次激活一个数字的公共阳极,同时输出该数字的段码图案。这个过程以高频率(通常>100Hz)进行,以产生所有数字同时点亮的错觉。驱动器必须能够提供点亮一个数字所有段所需的峰值电流。
- दृष्टिकोण और स्थापना:लक्षित उपयोगकर्ता के देखने की स्थिति पर विचार करें। व्यापक दृष्टिकोण फायदेमंद है, लेकिन इष्टतम चमक के लिए मॉनिटर को देखने की दिशा के सामने स्थापित किया जाना चाहिए।
- ताप प्रबंधन:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन उच्च परिवेश तापमान पर या उच्च धारा से चलाए जाने पर, डिस्प्ले के आसपास पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करनी चाहिए ताकि वह डीरेटेड धारा सीमा के भीतर रहे।
6. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTC-2623JF मुख्य रूप से अपने उपयोग की गई AlInGaP तकनीक और विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताओं के माध्यम से स्वयं को अलग करता है।
- मानक GaAsP या GaP LED की तुलना में:AlInGaP तकनीक काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान ड्राइव करंट पर उच्च चमक प्राप्त होती है। यह बेहतर तापमान स्थिरता और लंबी सेवा जीवन भी प्रदान करती है।
- बड़े या छोटे अक्षर ऊंचाई वाले डिस्प्ले की तुलना में:0.28 इंच का कैरेक्टर हाइट पोर्टेबल डिवाइसों के लिए छोटे 0.2 इंच डिस्प्ले और पैनल माउंटिंग के लिए बड़े 0.5 इंच या 1 इंच डिस्प्ले के बीच, पठनीयता और कॉम्पैक्टनेस के बीच संतुलन बनाता है।
- मोनोक्रोम vs. मल्टीकलर डिस्प्ले के साथ तुलना:यह एक मोनोक्रोम पीले-नारंगी रंग का डिस्प्ले है। ऐसे एप्लिकेशन के लिए जिन्हें स्टेटस इंडिकेशन की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, अलार्म के लिए लाल, सामान्य के लिए हरा), मल्टीकलर या डुअल-कलर डिस्प्ले अधिक उपयुक्त होंगे।
- कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन के साथ तुलना:कॉमन एनोड का चयन आमतौर पर ड्राइवर सर्किट द्वारा निर्धारित किया जाता है। ओपन-ड्रेन/सिंक करंट क्षमता वाले माइक्रोकंट्रोलर अधिक सामान्य हैं, जो कॉमन एनोड डिस्प्ले को एक सामान्य विकल्प बनाते हैं क्योंकि वे एमसीयू को सीधे सेगमेंट करंट सिंक करने की अनुमति देते हैं।
7. तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्नोत्तर
प्रश्न: ल्यूमिनस इंटेंसिटी की एक रेंज (320-800 μcd) क्यों होती है?
उत्तर: यह इंगित करता है कि यह उपकरण चमकदार तीव्रता के अनुसार ग्रेड में बेचा जाता है। निर्माता LED के वास्तविक आउटपुट के आधार पर परीक्षण और वर्गीकरण करते हैं। अधिक समान प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए आप उत्पादन रन में एक संकीर्ण ग्रेड निर्दिष्ट कर सकते हैं।
प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 5V पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, IF=20mA, VF5V पावर स्रोत के साथ 2.4V की स्थिति में एक सेगमेंट को ड्राइव करना: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ओम। मानक 120 या 150 ओम रेसिस्टर उपयुक्त हैं।
प्रश्न: "मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड" का मेरे सॉफ़्टवेयर के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: आपके सॉफ़्टवेयर को डिस्प्ले रिफ्रेश रूटीन को लागू करना होगा। एक लूप में, यह करेगा: 1) सभी डिजिट के एनोड ड्राइव को बंद करें। 2) डिजिट 1 के लिए सेगमेंट कोड पैटर्न (कैथोड डेटा) आउटपुट करें। 3) डिजिट 1 का एनोड ड्राइव चालू करें। 4) थोड़ा समय प्रतीक्षा करें (उदाहरण के लिए, 2-5 मिलीसेकंड)। 5) डिजिट 2, डिजिट 3, डिजिट 4 के लिए चरण 1-4 दोहराएं, फिर डिजिट 1 पर वापस लूप करें।
प्रश्न: पीक फॉरवर्ड करंट 60mA है, लेकिन कंटीन्यूअस करंट केवल 25mA है। क्या मैं लगातार 60mA का उपयोग कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। 60mA की रेटिंग कम ड्यूटी साइकिल (10%), बेहद कम अवधि के पल्स (0.1 मिलीसेकंड चौड़ाई) के लिए लागू होती है। लगातार 60mA का उपयोग करने से 70mW की पावर डिसिपेशन रेटिंग काफी अधिक हो जाएगी और LED सेगमेंट को तेजी से नुकसान पहुंचेगा।
8. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
केस: 4-अंकीय डिजिटल वोल्टमीटर रीडिंग डिजाइन करें
एक डिजाइनर एक बेंचटॉप पावर सप्लाई बना रहा है जिसमें स्पष्ट वोल्टेज रीडिंग की आवश्यकता है। उन्होंने LTC-2623JF का चयन किया क्योंकि इसकी चमक अधिक और पठनीयता अच्छी है। माइक्रोकंट्रोलर में 16 उपलब्ध I/O पिन हैं, जो डिस्प्ले के पिनों की संख्या से पूर्णतः मेल खाते हैं। डिजाइनर ने 8 पिनों को आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया है, सेगमेंट करंट (A, B, C, D, E, F, G, DP) को सिंक करने के लिए। अन्य चार पिनों को ओपन-ड्रेन आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है, ताकि चार कॉमन एनोड को करंट प्रदान किया जा सके (प्रत्येक एक छोटे ट्रांजिस्टर के माध्यम से संचित सेगमेंट करंट को संभालने के लिए)। शेष 4 पिन अनुपयोगी NC पिन हैं। डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्स करने, ADC से एक मान पढ़ने और उसे 7-सेगमेंट कोड पैटर्न में बदलने के लिए सॉफ़्टवेयर लिखें। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स को कॉमन एनोड लाइन (या सेगमेंट लाइन पर, चुनी गई टोपोलॉजी के आधार पर) पर रखा गया है। ग्रे पैनल/व्हाइट सेगमेंट डिजाइन पावर सप्लाई के मेटल पैनल पर उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है।
9. सिद्धांत परिचय
LTC-2623JF का कार्य सिद्धांत सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन के इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज (इस AlInGaP सामग्री के लिए लगभग 2.0-2.6V) डायोड थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक सेमीकंडक्टर के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) सेमीकंडक्टर सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlInGaP की बैंडगैप लाल से पीले-हरे स्पेक्ट्रम से मेल खाती है; इस उपकरण में सटीक संरचना को पीले-नारंगी उत्सर्जन (605-611 nm) के लिए समायोजित किया गया है। सेवन-सेगमेंट प्रारूप कई स्वतंत्र LED चिप्स (या चिप भागों) को क्लासिक "8" आकार के पैटर्न में व्यवस्थित करके बनाया गया है, प्रत्येक सेगमेंट विद्युत रूप से पृथक है, इसलिए इसे स्वतंत्र रूप से या मल्टीप्लेक्सिंग योजना के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है।
10. विकास प्रवृत्तियाँ
LTC-2623JF जैसे डिस्प्ले का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स की व्यापक प्रवृत्तियों का अनुसरण करता है। निरंतर विकास की दिशाएँ हैंउच्च दक्षता, अर्थात् प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक प्रकाश (लुमेन) उत्पन्न करना, जो बैटरी जीवन और ऊर्जा संरक्षण के लिए महत्वपूर्ण है।बेहतर रंग प्रतिपादन और संतृप्तियह भी विकास का एक क्षेत्र है, हालांकि मोनोक्रोम डिजिटल डिस्प्ले के लिए इतना महत्वपूर्ण नहीं है। अल्फान्यूमेरिक या मल्टी-कलर एप्लिकेशन के लिए, प्रवृत्ति इस ओर हैउच्च पिक्सेल घनत्व(समान क्षेत्र में अधिक सेगमेंट या डॉट मैट्रिक्स तत्व) औरकई रंग या पूर्ण RGB क्षमताएकल पैकेज में एकीकृत। एक अन्य महत्वपूर्ण प्रवृत्ति थ्रू-होल पैकेजिंग (जैसे यह DIP) सेसरफेस माउंट डिवाइस (SMD)पैकेजिंग की ओर बदलाव है, जो छोटे, हल्के और अधिक स्वचालित असेंबली की अनुमति देता है। इसके अलावा,ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स(जैसे कि कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर, मल्टीप्लेक्सर, यहां तक कि साधारण कंट्रोलर) का डिस्प्ले मॉड्यूल में सीधा एकीकरण बढ़ रहा है, जिससे अंतिम इंजीनियर के डिज़ाइन कार्य सरल हो रहे हैं और मुख्य PCB पर घटकों की संख्या कम हो रही है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मानक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर ल्यूमिनेयर की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकदार है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म और उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | Unitless, 0–100 | The ability of a light source to reproduce the true colors of objects, with Ra≥80 being good. | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam ellipse steps, जैसे "5-step" | A quantitative metric for color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensure no color variation among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| 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। |
द्वितीय, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "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 | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट का मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत शीतलन डिजाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले 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 से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (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 करें। |
| 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। |
| कलर शिफ्ट (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग समरूपता 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। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फेस-अप, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग।
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का 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 समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग विभेदीकरण ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहित 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। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह के लिए संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| 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। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |