LTS-3401TBE 0.8-इंच ब्लू एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - डिजिट ऊंचाई 20.32mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 3.8V - पावर 70mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-3401TBE एक ठोस-अवस्था, सात-खंड वर्णानुक्रमिक प्रदर्शन मॉड्यूल है जिसे स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य अंकों (0-9) और कुछ अक्षरों को व्यक्तिगत रूप से एड्रेस करने योग्य LED खंडों का उपयोग करके दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। यह उपकरण नीलम सब्सट्रेट पर InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) एपिटैक्सी पर आधारित नीले LED चिप्स का उपयोग करता है। प्रदर्शन में हल्के भूरे रंग का फेस और सफेद खंड रंग है, जो उत्कृष्ट पठनीयता के लिए उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है। इसे कॉमन एनोड प्रकार के प्रदर्शन के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि सभी खंडों के एनोड आंतरिक रूप से कॉमन पिन से जुड़े होते हैं, जिसके लिए करंट-सिंकिंग ड्राइवर कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

यह डिस्प्ले कम-शक्ति संचालन के लिए इंजीनियर किया गया है, जो इसे बैटरी-संचालित या ऊर्जा-सचेत उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है। मुख्य लाभों में इसकी कम करंट आवश्यकता शामिल है, जिसमें सेगमेंट 1mA जितने कम करंट पर भी प्रभावी ढंग से संचालित किए जा सकते हैं, और एक समान रूप प्रदान करने के लिए सेगमेंट्स के बीच उत्कृष्ट चमक तीव्रता मिलान। उच्च चमक और चौड़ा देखने का कोण विभिन्न दृष्टिकोणों से दृश्यता सुनिश्चित करते हैं। इसकी ठोस-अवस्था संरचना अन्य डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों की तुलना में उच्च विश्वसनीयता और लंबा परिचालन जीवन प्रदान करती है। प्राथमिक लक्षित बाजारों में पोर्टेबल इंस्ट्रुमेंटेशन, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण उपकरण और कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय संख्यात्मक डिस्प्ले की आवश्यकता वाला कोई भी उपकरण शामिल है।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन समीक्षा

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रदर्शन की कार्यक्षमता के लिए प्रकाशीय प्रदर्शन केंद्रीय है। 10mA अग्र धारा (I_F) प्रति सेगमेंट की मानक परीक्षण स्थिति के तहत, औसत दीप्त तीव्रता (I_V) 6.4 मिलिकैंडेला (एमसीडी) की न्यूनतम से लेकर 10 एमसीडी के विशिष्ट मान तक होती है। यह तीव्रता सीआईई फोटोपिक आई-रिस्पांस वक्र से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापी जाती है, यह सुनिश्चित करते हुए कि मान मानवीय धारणा से संबंधित है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d) 470 नैनोमीटर (एनएम) पर निर्दिष्ट है, जो उत्सर्जन को दृश्य स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र में रखता है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_p) आमतौर पर 468 एनएम होता है, और स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ) 25 एनएम है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध नीले रंग को दर्शाता है। खंडों के बीच दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात अधिकतम 2:1 है, जो अंक में स्वीकार्य एकरूपता सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

विद्युत विशेषताएं ड्राइव आवश्यकताओं और सीमाओं को परिभाषित करती हैं। 25°C पर प्रति सेगमेंट पूर्ण अधिकतम निरंतर अग्र धारा 20 mA है, जो परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ 0.25 mA/°C से रैखिक रूप से कम होती है। 1/10 ड्यूटी साइकिल और 0.1ms पल्स चौड़ाई पर स्पंदित संचालन के लिए, शिखर अग्र धारा 100 mA तक पहुंच सकती है। अग्र वोल्टेज (V_F) प्रति सेगमेंट, I_F=20mA पर मापा गया, का अधिकतम मान 3.8 वोल्ट है, जिसका विशिष्ट मान 3.3 वोल्ट है। यह पैरामीटर करंट-लिमिटिंग सर्किटरी को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। प्रति सेगमेंट अधिकतम शक्ति अपव्यय 70 mW है। रिवर्स करंट (I_R) 5V के रिवर्स वोल्टेज (V_R) पर अधिकतम 100 µA तक सीमित है, हालांकि डिवाइस को निरंतर रिवर्स बायस संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं किया गया है।

2.3 Thermal and Environmental Ratings

यह डिवाइस -35°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के लिए रेटेड है, जिसमें भंडारण तापमान रेंज भी समान है। यह विस्तृत रेंज इसे विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए उपयुक्त बनाती है। एक महत्वपूर्ण हैंडलिंग विशिष्टता सोल्डर तापमान सीमा है: डिवाइस सीटिंग प्लेन से 1.6mm (1/16 इंच) नीचे मापे जाने पर अधिकतम 260°C को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके PCB असेंबली के लिए आवश्यक जानकारी है।

3. Mechanical and Packaging Information

3.1 Dimensions and Tolerances

The display has a digit height of 0.8 inches (20.32 mm). All package dimensions are provided in millimeters. General tolerances are ±0.25 mm unless otherwise specified. Key mechanical notes include a pin tip shift tolerance of ±0.4 mm, limits on foreign material and ink contamination on the segment surface, and a limit on bending of the reflector (≤1% of its length). The recommended PCB hole diameter for the pins is 1.0 mm to ensure a proper fit.

3.2 Pinout and Connection Diagram

डिवाइस में ड्यूल-इन-लाइन पैकेज (DIP) कॉन्फ़िगरेशन में 18 पिन हैं। आंतरिक सर्किट आरेख एक कॉमन एनोड आर्किटेक्चर की पुष्टि करता है। पिन कनेक्शन इस प्रकार है: पिन 4, 6, 12, और 17 कॉमन एनोड कनेक्शन हैं। सेगमेंट कैथोड अन्य पिनों में वितरित हैं: A (पिन 2), B (पिन 15), C (पिन 13), D (पिन 11), E (पिन 5), F (पिन 3), और G (पिन 14)। इसके अतिरिक्त, बाएं दशमलव बिंदु (L.D.P, पिन 7) और दाएं दशमलव बिंदु (R.D.P, पिन 10) के लिए कैथोड हैं। पिन 1, 8, 9, 16, और 18 को कोई कनेक्शन नहीं (NO PIN) होने के रूप में नोट किया गया है। यह पिनआउट PCB लेआउट और ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में विशिष्ट विद्युत और प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ दिया गया है, जो एलईडी घटकों के लिए मानक हैं। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ये वक्र आम तौर पर अग्र धारा (I_F) और अग्र वोल्टेज (V_F) के बीच संबंध को शामिल करते हैं, जो अरेखीय है और ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। एक अन्य सामान्य वक्र अग्र धारा के सापेक्ष दीप्त तीव्रता को दर्शाता है, जो यह प्रदर्शित करता है कि धारा बढ़ने के साथ चमक कैसे बढ़ती है। एक तीसरा विशिष्ट वक्र जंक्शन तापमान के सापेक्ष प्रमुख तरंगदैर्ध्य या अग्र वोल्टेज में परिवर्तन को दर्शाता है। इन वक्रों का विश्लेषण करने से डिजाइनर प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकते हैं, दक्षता को समझ सकते हैं और विभिन्न परिचालन स्थितियों, जैसे तापमान परिवर्तन या डिमिंग योजनाओं के तहत व्यवहार की भविष्यवाणी कर सकते हैं।

5. Soldering and Assembly Guidelines

5.1 Reflow Soldering Parameters

निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स में उल्लिखित के अनुसार, यह डिवाइस 3 सेकंड की अधिकतम अवधि के लिए 260°C के चरम सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है। यह सामान्य लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल्स के अनुरूप है। आंतरिक LED चिप्स, वायर बॉन्ड्स, या प्लास्टिक पैकेज को क्षति से बचाने के लिए डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि PCB असेंबली के दौरान उपयोग किया गया थर्मल प्रोफाइल इस सीमा से अधिक न हो।

5.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सावधानियाँ

एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान ESD क्षति को रोकने के लिए, निम्नलिखित उपायों की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है: कर्मियों को कंडक्टिव कलाई पट्टियाँ या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करना चाहिए। सभी उपकरण, कार्यक्षेत्र और भंडारण रैक को ठीक से ग्राउंडेड होना चाहिए। हैंडलिंग या भंडारण के दौरान घर्षण के कारण प्लास्टिक पैकेज सतह पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेशों को बेअसर करने के लिए एक आयनकारी (आयन ब्लोअर) का उपयोग किया जाना चाहिए। विनिर्माण में उच्च उपज और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए ये सावधानियाँ महत्वपूर्ण हैं।

5.3 भंडारण की स्थितियाँ

डिवाइस को उसके निर्दिष्ट तापमान सीमा -35°C से +85°C के भीतर संग्रहित किया जाना चाहिए। यदि घटक नमी अवशोषण के प्रति संवेदनशील हैं, तो उन्हें डिसिकेंट के साथ नमी-रोधी बैग में संग्रहित करने की सलाह दी जाती है, हालांकि प्रदान की गई डेटाशीट में यह विशिष्ट आवश्यकता नहीं बताई गई है। पिन या डिस्प्ले फेस पर यांत्रिक तनाव से बचने के लिए उचित हैंडलिंग भी महत्वपूर्ण है।

6. अनुप्रयोग सुझाव

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

LTS-3401TBE कॉम्पैक्ट, कम-बिजली वाली संख्यात्मक डिस्प्ले की आवश्यकता वाले किसी भी अनुप्रयोग के लिए आदर्श है। इसके सामान्य उपयोगों में डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, घड़ी डिस्प्ले, वज़न मापने वाले पैमाने, चिकित्सा निगरानी उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड रीडआउट (गैर-महत्वपूर्ण जानकारी के लिए), और औद्योगिक प्रक्रिया संकेतक शामिल हैं। इसका नीला रंग अच्छी दृश्यता प्रदान करता है और पारंपरिक लाल या हरे डिस्प्ले से सौंदर्य या कार्यात्मक भेद के लिए चुना जा सकता है।

6.2 डिज़ाइन विचार और सर्किटरी

ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन करते समय, कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन पर विचार किया जाना चाहिए। इसमें आम तौर पर कॉमन एनोड पिनों को एक सकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज (V_CC) से कनेक्ट करना शामिल होता है, संभवतः कॉमन लाइन के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड को तब एक ड्राइवर IC से जोड़ा जाता है जो आवश्यक सेगमेंट करंट को सिंक करने में सक्षम हो। प्रत्येक सेगमेंट के लिए करंट को वांछित चमक और अधिकतम रेटिंग्स के आधार पर सीमित किया जाना चाहिए। 3.3V-3.8V के विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज का उपयोग करते हुए, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान की गणना R = (V के रूप में की जा सकती है_CC - V_F) / I_F. For multiplexing multiple digits, the peak current must be managed to stay within the pulsed current rating while maintaining average brightness. Designers should also account for the 2.5% maximum crosstalk specification, which defines the unintended illumination of a non-selected segment.

7. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुराने इनकैंडिसेंट या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFDs) की तुलना में, यह एलईडी डिस्प्ले अपनी सॉलिड-स्टेट प्रकृति के कारण काफी कम बिजली की खपत, लंबी आयु और उच्च विश्वसनीयता प्रदान करता है। एलईडी डिस्प्ले खंड के भीतर, इसके मुख्य अंतर इसकी विशिष्ट लो-करंट ऑप्टिमाइजेशन (प्रति सेगमेंट 1mA तक) है, जो कई मानक डिस्प्ले से कम है, और इसकी ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए श्रेणीकरण है, जो बेहतर चमक स्थिरता प्रदान करता है। InGaN तकनीक से प्राप्त नीला रंग, आमतौर पर पुराने लाल GaAsP एलईडी की तुलना में उच्च दक्षता और विभिन्न सौंदर्य विकल्प प्रदान करता है। बाएं और दाएं दोनों दशमलव बिंदुओं को शामिल करने से विभिन्न संख्यात्मक फॉर्मेटिंग आवश्यकताओं के लिए लचीलापन जुड़ जाता है।

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

प्र: कॉमन एनोड और कॉमन कैथोड में क्या अंतर है?
A: कॉमन एनोड डिस्प्ले में, सभी LED सेगमेंट के एनोड एक सामान्य पिन (या पिनों) से जुड़े होते हैं, जो सकारात्मक आपूर्ति से जुड़ा होता है। सेगमेंट को ON करने के लिए उनके संबंधित कैथोड पिनों पर एक LOW (ग्राउंड) सिग्नल लगाया जाता है। कॉमन कैथोड डिस्प्ले में, कैथोड सामान्य होते हैं और ग्राउंड से जुड़े होते हैं, और सेगमेंट को ON करने के लिए उनके एनोड पर एक HIGH सिग्नल लगाया जाता है। LTS-3401TBE एक कॉमन एनोड प्रकार है।

Q: क्या मैं इस डिस्प्ले को 5V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूं?
A: हां, लेकिन आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करना होगा। चूंकि फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 3.3-3.8V है, शेष वोल्टेज (जैसे, 5V - 3.5V = 1.5V) को कम करने और करंट को वांछित मान (जैसे, 10mA के लिए 150Ω रेसिस्टर की आवश्यकता होगी) तक सीमित करने के लिए एक रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। माइक्रोकंट्रोलर के ड्राइवर पिन आवश्यक सेगमेंट करंट को सिंक करने में सक्षम होने चाहिए।

Q: "categorized for luminous intensity" का क्या अर्थ है?
A: इसका अर्थ है कि डिस्प्ले को उनके मापे गए प्रकाशीय आउटपुट के आधार पर परीक्षण और बिनिंग (समूहीकरण) किया जाता है। यह एक ही मॉडल के विभिन्न यूनिट्स के बीच अधिक सुसंगत चमक सुनिश्चित करता है, जिससे एक ही उत्पाद में कई डिस्प्ले के उपयोग होने पर अधिक एकसमान रूप प्राप्त होता है।

Q: मैं चार common anode पिनों को कैसे कनेक्ट करूं?
A: सभी कॉमन एनोड पिन (4, 6, 12, 17) को एक ही पॉजिटिव वोल्टेज सप्लाई लाइन से जोड़ा जाना चाहिए, आमतौर पर एक सिंगल करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से यदि एक ही डिजिट के सभी सेगमेंट को एक साथ ड्राइव किया जा रहा है। यह सुनिश्चित करता है कि सभी सेगमेंट का रेफरेंस वोल्टेज समान हो।

9. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग उदाहरण

एक साधारण डिजिटल वोल्टमीटर डिस्प्ले डिजाइन करने पर विचार करें। माइक्रोकंट्रोलर का एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर एक वोल्टेज पढ़ता है, उसे प्रोसेस करता है, और एक 3-अंकीय मान (जैसे, 5.12V) प्रदर्शित करने की आवश्यकता होती है। तीन LTS-3401TBE डिस्प्ले का उपयोग किया जाएगा। तीनों डिजिट के सभी कॉमन एनोड पिन मल्टीप्लेक्सिंग नियंत्रण के लिए डिजिटल आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए तीन अलग-अलग माइक्रोकंट्रोलर I/O पिन से जुड़े होंगे। तीनों डिजिट में सभी संबंधित सेगमेंट कैथोड (सभी 'A' सेगमेंट, सभी 'B' सेगमेंट, आदि) को एक साथ जोड़ा जाएगा और फिर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से आठ माइक्रोकंट्रोलर I/O पिन (सात सेगमेंट + एक दशमलव बिंदु) से, संभवतः करंट सिंक को हैंडल करने के लिए ट्रांजिस्टर ऐरे या समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर IC का उपयोग करते हुए। माइक्रोकंट्रोलर प्रत्येक डिजिट के माध्यम से तेजी से चक्र (मल्टीप्लेक्स) करता है, एक समय में एक कॉमन एनोड को चालू करते हुए उस विशिष्ट डिजिट के लिए कैथोड पैटर्न सेट करता है। दृष्टि की निरंतरता सभी डिजिट को लगातार जलता हुआ प्रतीत कराती है। दशमलव स्थान दिखाने के लिए मध्य डिजिट पर दायाँ दशमलव बिंदु प्रकाशित किया जाएगा। कम करंट क्षमता इस मल्टीप्लेक्सिंग योजना को अत्यधिक बिजली खपत के बिना कुशलतापूर्वक काम करने देती है।

10. Operating Principle Introduction

एक सात-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले एक आठ के आकार में व्यवस्थित प्रकाश-उत्सर्जक डायोडों का एक समूह है। सातों सेगमेंट (जिन्हें A से G तक लेबल किया गया है) में से प्रत्येक एक अलग एलईडी है। इन सेगमेंटों के विभिन्न संयोजनों को चुनिंदा रूप से शक्ति प्रदान करके, अंक 0-9 और कुछ अक्षरों के पैटर्न बनाए जा सकते हैं। LTS-3401TBE में, ये एलईडी नीलम सब्सट्रेट पर जमाए गए InGaN अर्धचालक पदार्थ से निर्मित होते हैं। जब डायोड के थ्रेशोल्ड से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। InGaN परतों की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, इस मामले में, नीला। कॉमन एनोड डिज़ाइन उन कई अनुप्रयोगों में ड्राइविंग सर्किटरी को सरल बनाता है जहां बिजली आपूर्ति नियंत्रण लॉजिक ग्राउंड के सापेक्ष सकारात्मक होती है।

11. Technology Trends and Context

सेवन-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले एक परिपक्व और विश्वसनीय डिस्प्ले तकनीक का प्रतिनिधित्व करते हैं। जबकि डॉट-मैट्रिक्स और ग्राफिक ओएलईडी/एलसीडी डिस्प्ले मनमाने अक्षरों और ग्राफिक्स को दिखाने के लिए अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं, सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले अपनी सरलता, कम लागत, उच्च चमक, विभिन्न प्रकाश स्थितियों (प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश सहित) में उत्कृष्ट पठनीयता, और स्थिर या कम-मल्टीप्लेक्सिंग परिदृश्यों में अत्यंत कम बिजली की खपत के कारण अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं। इस खंड में प्रवृत्ति उच्च दक्षता वाले एलईडी (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जो और भी कम ड्राइव धाराओं या उच्च चमक की अनुमति देती है, और स्वचालित असेंबली के लिए सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजों की ओर है, हालांकि इस तरह के थ्रू-होल डीआईपी पैकेज अभी भी प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इस डिवाइस के साथ देखे गए लीड-मुक्त और RoHS-अनुपालन पैकेजिंग की ओर बढ़ना अब एक मानक उद्योग आवश्यकता है।