LTD-6730JD एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 0.56-इंच अंक ऊंचाई - हाइपर रेड रंग - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTD-6730JD एक दोहरे-अंक, सात-खंड डिस्प्ले मॉड्यूल है जिसे स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य व्यक्तिगत रूप से एड्रेस करने योग्य एलईडी खंडों का उपयोग करके दो अंकों (0-9 और कुछ अक्षरों) को दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। मूल तकनीक AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, जिसे विशेष रूप से हाइपर रेड स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए इंजीनियर किया गया है। इस उपकरण को कॉमन एनोड प्रकार के डिस्प्ले के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक अंक के एलईडी के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं, जो करंट-सिंकिंग ड्राइवरों का उपयोग करते समय ड्राइविंग सर्किटरी को सरल बनाता है।

डिस्प्ले में 0.56 इंच (14.22 मिमी) की वर्ण ऊंचाई है, जो पठनीयता और कॉम्पैक्ट आकार के बीच संतुलन प्रदान करती है। इसे ग्रे फेस और सफेद खंड चिह्नों के साथ प्रस्तुत किया गया है, जो खंडों के प्रकाशित होने पर कंट्रास्ट और पठनीयता को बढ़ाता है। यह उपकरण कम-शक्ति संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे यह बैटरी-संचालित या ऊर्जा-सचेत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां कुशल प्रकाश व्यवस्था महत्वपूर्ण है।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएं

प्रकाशीय प्रदर्शन को 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर मानक परीक्षण स्थितियों में परिभाषित किया गया है। मुख्य पैरामीटर, औसत दीप्त तीव्रता (Iv), का विशिष्ट मान 700 µcd है जब प्रति खंड 1 mA की फॉरवर्ड करंट (IF) पर संचालित किया जाता है। निर्दिष्ट न्यूनतम मान 320 µcd है, और कोई अधिकतम सीमा सूचीबद्ध नहीं है, जो न्यूनतम चमक स्तर सुनिश्चित करने पर ध्यान केंद्रित करने का संकेत देता है। खंडों के बीच दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात अधिकतम 2:1 पर निर्दिष्ट है, जो एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न खंडों के बीच चमक में अनुमेय भिन्नता को परिभाषित करता है।

रंग विशेषताओं को तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित किया गया है। पीक एमिशन वेवलेंथ (λp) आमतौर पर 650 nm है, जबकि डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) आमतौर पर 639 nm है जब IF=20mA पर संचालित किया जाता है। पीक और डोमिनेंट वेवलेंथ के बीच मामूली अंतर एलईडी में आम है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 20 nm है, जो स्पेक्ट्रल शुद्धता या उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य के पीक के आसपास फैलाव को दर्शाता है। यह संयोजन उत्सर्जन को दृश्य स्पेक्ट्रम के हाइपर रेड क्षेत्र में दृढ़ता से स्थापित करता है।

2.2 विद्युत विशेषताएं

विद्युत पैरामीटर उपकरण के लिए संचालन सीमाओं और स्थितियों को परिभाषित करते हैं। प्रति खंड फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 1 mA के परीक्षण करंट पर 2.1V से 2.6V तक होता है। यह पैरामीटर करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। प्रति खंड रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 100 µA पर निर्दिष्ट है जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है, जो एलईडी के रिवर्स-बायस्ड होने पर लीकेज के स्तर को दर्शाता है।

एब्सोल्यूट मैक्सिमम रेटिंग्स उन सीमाओं को स्थापित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। प्रति खंड कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट 25°C पर 25 mA रेटेड है, जिसमें 0.33 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर है। इसका मतलब है कि अनुमेय निरंतर करंट परिवेश तापमान बढ़ने के साथ घटता है। पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, विशिष्ट स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई) के तहत 90 mA का पीक फॉरवर्ड करंट अनुमत है, जिसका उपयोग मल्टीप्लेक्सिंग या उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। प्रति खंड अधिकतम पावर डिसिपेशन 70 mW है। प्रति खंड अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5V है।

2.3 तापीय और पर्यावरणीय विशिष्टताएं

उपकरण -35°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के लिए रेटेड है। समान स्टोरेज तापमान रेंज शक्ति रहित होने पर घटक की मजबूती को दर्शाती है। एक महत्वपूर्ण असेंबली पैरामीटर सोल्डर तापमान रेटिंग है: उपकरण पैकेज के सीटिंग प्लेन से 1.6mm (1/16 इंच) नीचे एक बिंदु पर मापे गए अधिकतम 3 सेकंड के लिए 260°C के अधिकतम तापमान को सहन कर सकता है। यह वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए एक मानक रेटिंग है।

3. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

उपकरण एक मानक दोहरे-अंक सात-खंड पैकेज में आपूर्ति किया जाता है। प्रदान किए गए आयाम भौतिक फुटप्रिंट, होल स्पेसिंग और समग्र ऊंचाई को परिभाषित करते हैं, जो पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) लेआउट और अंतिम उत्पाद में यांत्रिक एकीकरण के लिए आवश्यक हैं। ड्राइंग निर्दिष्ट करती है कि सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, ±0.25 मिमी की मानक सहनशीलता के साथ। पैकेज में सफेद खंड चिह्नों के साथ ग्रे फेस और विद्युत कनेक्शन के लिए आवश्यक पिन शामिल हैं।

4. पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

उपकरण में 18-पिन कॉन्फ़िगरेशन है। पिनआउट इस प्रकार है: पिन 1-12 और 15 डिजिट 1 और डिजिट 2 के लिए विशिष्ट खंडों (A, B, C, D, E, F, G, H, J, DP) के कैथोड हैं। खंड मैपिंग (जैसे, कौन सा पिन डिजिट 2 के खंड 'A' को नियंत्रित करता है) स्पष्ट रूप से परिभाषित है। पिन 13 और 14 क्रमशः डिजिट 2 और डिजिट 1 के कॉमन एनोड हैं। पिन 16, 17, और 18 को "नो कनेक्शन" (NC) के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि प्रत्येक अंक एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन है, जहां एनोड उस अंक के सभी सात खंडों (प्लस दशमलव बिंदु) के बीच साझा किया जाता है, और प्रत्येक खंड का अपना व्यक्तिगत कैथोड पिन होता है। यह आर्किटेक्चर मल्टीप्लेक्सिंग के लिए इष्टतम है, जहां प्रत्येक अंक के एनोड को उच्च आवृत्ति पर क्रमिक रूप से चालू किया जाता है जबकि संबंधित कैथोड पिन को वांछित खंडों को प्रकाशित करने के लिए संचालित किया जाता है।

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं हैं, ऐसे उपकरण के लिए विशिष्ट वक्रों में कई प्रमुख संबंध शामिल होंगे। फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V) वक्र एक डायोड की घातीय संबंध विशेषता दर्शाता है; इस वक्र को समझना सही श्रृंखला रोकनेवाला का चयन करने या एक स्थिर-धारा ड्राइवर डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट वक्र आमतौर पर कम धाराओं पर लगभग रैखिक संबंध दर्शाता है, जो उच्च धाराओं पर संतृप्त हो जाता है। दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान वक्र महत्वपूर्ण है, क्योंकि एलईडी आउटपुट आम तौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। इस हाइपर रेड प्रकार जैसे रंगीन एलईडी के लिए, स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन वक्र विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाएगा, जो लगभग 650 nm के आसपास केंद्रित है।

6. अनुप्रयोग सुझाव

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले स्पष्ट, विश्वसनीय संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। सामान्य उपयोगों में इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल (जैसे, मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर), उपभोक्ता उपकरण (माइक्रोवेव, ओवन, वाशिंग मशीन), औद्योगिक नियंत्रण रीडआउट, परीक्षण और माप उपकरण और प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल शामिल हैं। इसकी कम धारा आवश्यकता इसे पोर्टेबल, बैटरी-संचालित उपकरणों के लिए एक उम्मीदवार बनाती है।

6.2 डिज़ाइन विचार और ड्राइविंग सर्किटरी

इस डिस्प्ले के साथ डिजाइन करने के लिए एक ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है जो खंड धारा को सिंक करने में सक्षम हो। चूंकि यह एक कॉमन एनोड डिस्प्ले है, एनोड (पिन 13 और 14) को एक करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला के माध्यम से सकारात्मक वोल्टेज आपूर्ति (Vcc) से जोड़ा जाना चाहिए या, अधिक सामान्यतः, एक ट्रांजिस्टर या एक समर्पित ड्राइवर IC के आउटपुट पिन द्वारा स्विच किया जाना चाहिए। कैथोड पिन (1-12, 15) ड्राइवर के करंट-सिंकिंग आउटपुट (जैसे, माइक्रोकंट्रोलर का GPIO पिन, शिफ्ट रजिस्टर, या समर्पित एलईडी ड्राइवर) से जुड़े होते हैं।

दोनों अंकों को नियंत्रित करने के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग मानक दृष्टिकोण है। सर्किट डिजिट 1 के एनोड को चालू करने (डिजिट 1 के वांछित खंडों के लिए कैथोड को संचालित करते हुए) और फिर डिजिट 2 के एनोड को चालू करने (डिजिट 2 के वांछित खंडों के लिए कैथोड को संचालित करते हुए) के बीच तेजी से बारी-बारी से काम करेगा। मानव आंख की दृश्यता की निरंतरता इन तेज चमक को एक स्थिर, दो-अंकीय छवि में मिला देती है। मल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए पर्याप्त उच्च होनी चाहिए, आमतौर पर 60 Hz से ऊपर। मल्टीप्लेक्सिंग करते समय, समान औसत चमक प्राप्त करने के लिए प्रति खंड तात्कालिक धारा डीसी रेटिंग (पीक करंट रेटिंग को मार्गदर्शक के रूप में उपयोग करते हुए) से अधिक हो सकती है, लेकिन तापीय और ड्यूटी साइकिल सीमाओं का पालन किया जाना चाहिए।

करंट लिमिटिंग अनिवार्य है। मल्टीप्लेक्सिंग के साथ भी, एलईडी चिप्स को अत्यधिक धारा से क्षति से बचाने के लिए प्रत्येक खंड कैथोड के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला या एक स्थिर-धारा ड्राइवर के उपयोग की आवश्यकता होती है। रोकनेवाले का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vcc - VF) / IF, जहां VF एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज है (रूढ़िवादी डिजाइन के लिए अधिकतम मान 2.6V का उपयोग करें), Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, और IF वांछित फॉरवर्ड करंट है।

7. तकनीकी तुलना और विशेषताएं

सूचीबद्ध विशेषताएं इसके प्रतिस्पर्धी लाभों पर प्रकाश डालती हैं: निरंतर समान खंड प्रकाशित संख्या की एक चिकनी, अंतराल रहित उपस्थिति सुनिश्चित करते हैं। उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट, AlInGaP तकनीक और ग्रे/सफेद फिनिश द्वारा सुगम, विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता सुनिश्चित करता है। व्यापक दृश्य कोण एलईडी तकनीक और पैकेज डिजाइन का लाभ है। ठोस अवस्था विश्वसनीयता यांत्रिक या फिलामेंट-आधारित डिस्प्ले की तुलना में एलईडी की अंतर्निहित मजबूती को संदर्भित करती है। कम बिजली आवश्यकता आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन के लिए एक प्रमुख विशेषता है। दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत उपकरण का मतलब है कि इकाइयों को विशिष्ट चमक सीमाओं को पूरा करने के लिए बिन या परीक्षण किया जाता है, जो उत्पादन में स्थिरता प्रदान करता है।

8. तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्न

प्रश्न: "पीक वेवलेंथ" और "डोमिनेंट वेवलेंथ" में क्या अंतर है?

उत्तर: पीक वेवलेंथ वह एकल तरंगदैर्ध्य है जहां उत्सर्जन स्पेक्ट्रम सबसे तीव्र होता है। डोमिनेंट वेवलेंथ एकवर्णी प्रकाश की वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो एलईडी के प्रकाश के माने गए रंग से मेल खाएगी। वे अक्सर एलईडी के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के आकार के कारण करीब लेकिन समान नहीं होते हैं।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से संचालित कर सकता हूं?

उत्तर: नहीं, सीधे नहीं। आपको प्रत्येक खंड कैथोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए। एक एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत (जैसे एक GPIO पिन, आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया) से जोड़ने से अत्यधिक धारा खींचने का प्रयास होगा, जिससे एलईडी और माइक्रोकंट्रोलर पिन दोनों को संभावित क्षति हो सकती है।

प्रश्न: "नो कनेक्शन" पिन क्यों हैं?

उत्तर: 18-पिन पैकेज संभवतः विभिन्न डिस्प्ले कॉन्फ़िगरेशन के लिए उपयोग किया जाने वाला एक मानक फुटप्रिंट है। इस विशिष्ट दोहरे-अंक मॉडल के लिए, केवल 15 पिन विद्युत रूप से सक्रिय हैं। एनसी पिन यांत्रिक स्थिरता प्रदान करते हैं और मानक सॉकेट या पीसीबी लेआउट के साथ संरेखित होते हैं।

प्रश्न: मैं बिजली की खपत की गणना कैसे करूं?

उत्तर: गैर-मल्टीप्लेक्स्ड, स्थैतिक डिस्प्ले के लिए: शक्ति = (प्रकाशित खंडों की संख्या) * (प्रति खंड फॉरवर्ड करंट) * (प्रति खंड फॉरवर्ड वोल्टेज)। मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले के लिए, प्रति खंड औसत करंट IF * ड्यूटी साइकिल है। कुल शक्ति दोनों अंकों में सभी प्रकाशित खंडों के लिए योग है, उनके संबंधित ड्यूटी साइकिल (जैसे, दो-अंक मल्टीप्लेक्स में प्रत्येक अंक के लिए 50%) पर विचार करते हुए।

9. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

आंतरिक एलईडी चिप्स, वायर बॉन्ड्स और प्लास्टिक पैकेज को तापीय क्षति से बचाने के लिए निर्दिष्ट सोल्डरिंग प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है। सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे 3 सेकंड के लिए 260°C का अधिकतम सोल्डर तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक प्रमुख पैरामीटर है। मानक लीड-फ्री (SAC) रीफ्लो प्रोफाइल में आम तौर पर इस सीमा में एक पीक तापमान होता है। हैंड सोल्डरिंग के लिए, तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए, और पिन के साथ संपर्क समय को कम से कम किया जाना चाहिए। सोल्डरिंग के बाद, उपकरण को स्वाभाविक रूप से ठंडा होने देना चाहिए। डिस्प्ले फेस को यांत्रिक तनाव या सफाई सॉल्वेंट्स के अधीन करने से बचें जो प्लास्टिक या चिह्नों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

10. संचालन सिद्धांत

यह उपकरण एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। AlInGaP सामग्री प्रणाली का उपयोग जंक्शन बनाने के लिए किया जाता है। जब जंक्शन की थ्रेशोल्ड (लगभग 2.1-2.6V) से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं जहां वे पुनर्संयोजन करते हैं। AlInGaP एलईडी में, यह पुनर्संयोजन स्पेक्ट्रम के लाल से नारंगी-पीले भाग में मुख्य रूप से फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है, जो सटीक मिश्र धातु संरचना पर निर्भर करता है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट चिप के शीर्ष के माध्यम से ऊपर की ओर प्रकाश आउटपुट को निर्देशित करने में मदद करता है, जिससे देखने वाले पक्ष से चमक बढ़ जाती है। डिस्प्ले का प्रत्येक खंड इनमें से एक या अधिक एलईडी चिप्स को समानांतर में जोड़ता है।