सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 प्रमुख विशेषताएं और मुख्य लाभ
- 1.2 लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी विशिष्टताएँ एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.3 ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 3.1 पैकेज आयाम
- 3.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
- 3.3 आंतरिक सर्किट आरेख
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. वेल्डिंग, असेंबली और भंडारण दिशानिर्देश
- 5.1 वेल्डिंग और असेंबली
- 5.2 भंडारण की स्थिति
- 6. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार और सावधानियाँ
- 6.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- वातावरण में हीट सिंक की आवश्यकता हो सकती है।
- एक ही घटक में दो या अधिक डिस्प्ले का उपयोग करते समय, समान चमक सुनिश्चित करने के लिए एक ही ल्यूमिनस तीव्रता बिन से डिस्प्ले का चयन करना चाहिए।
- स्वतंत्र डिजिटल कैथोड वाला कॉमन कैथोड डिज़ाइन एक मानक लेकिन प्रभावी मल्टीप्लेक्सिंग विधि है, जो कॉमन एनोड प्रकार या आंतरिक रूप से एकीकृत मल्टीप्लेक्सिंग नियंत्रक वाले डिस्प्ले से भिन्न है।
- 答:使用多路复用。在一个周期内:1)将阳极引脚(1,2,3,4,5,7,8,10)设置为数字1的图案。2)将阴极引脚9(数字1)拉低(接地),同时保持阴极引脚6(数字2)为高电平(断开)。3)点亮短时间(例如,5ms)。4)关闭数字1。5)将阳极设置为数字2的图案。6)将阴极引脚6拉低,引脚9拉高。7)点亮。快速重复此周期(>60Hz)以产生两个数字持续点亮的错觉。
- फॉरवर्ड वोल्टेज टॉलरेंस का मतलब है कि सेगमेंट के बीच चमक में थोड़ा अंतर हो सकता है। रेजिस्टर के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर (जैसे डेडिकेटेड LED ड्राइवर IC) का उपयोग करने से समरूपता बेहतर हो सकती है। भंडारण सिफारिशों का पालन करें, और दीर्घकालिक स्टॉक से बचने के लिए छोटी मात्रा में ऑर्डर करें।
- एक लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजन करते 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 प्रकाश से मेल खाती है। सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले में, कई स्वतंत्र LED चिप्स को मानक सेगमेंट (A-G और DP) बनाने के लिए स्थापित और जोड़ा जाता है। कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन एक अंक से संबंधित सभी LED के कैथोड को आंतरिक रूप से जोड़ता है।
1. उत्पाद अवलोकन
LTD-2701JD एक दोहरे अंक, सात-खंड प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरणों के लिए स्पष्ट, आसानी से पठनीय संख्यात्मक प्रदर्शन प्रदान करना है। इसकी मूल तकनीक AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है, जो अति-चमकीली लाल रोशनी उत्सर्जित कर सकती है, जिसमें उच्च चमक और उत्कृष्ट रंग शुद्धता होती है। यह उपकरण सफेद खंड कोड के साथ ग्रे पैनल के डिजाइन को नियोजित करता है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता को बढ़ाता है। इसे कॉमन कैथोड प्रकार के रूप में डिजाइन किया गया है, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले अनुप्रयोगों में मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइवर सर्किट्री को सरल बनाने के लिए एक मानक विन्यास है।
1.1 प्रमुख विशेषताएं और मुख्य लाभ
- अक्षर ऊंचाई:0.28 इंच (7.0 मिमी), आकार संतुलित, अच्छी दृश्यता सुनिश्चित करते हुए अत्यधिक स्थान नहीं घेरता।
- सेगमेंट एकरूपता:निरंतर, समान सेगमेंट कोड दो अंकों के वर्णों की उपस्थिति को सुसंगत सुनिश्चित करते हैं।
- ऊर्जा दक्षता:कम बिजली की खपत, बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा दक्षता पर ध्यान देने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
- प्रकाशीय प्रदर्शन:उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट उत्कृष्ट वर्ण पठनीयता प्रदान करते हैं।
- देखने का कोण:विस्तृत देखने का कोण विभिन्न स्थितियों से स्पष्ट पठन की अनुमति देता है।
- विश्वसनीयता:ठोस संरचना लंबी सेवा जीवन प्रदान करती है और इसमें प्रभाव एवं कंपन प्रतिरोध की क्षमता होती है।
- ग्रेडिंग:उपकरणों को उनकी चमक तीव्रता के आधार पर ग्रेड किया जाता है, ताकि बहु-डिस्प्ले सेटअप में चमक का मिलान करना आसान हो।
- पर्यावरण अनुपालन:लीड-मुक्त पैकेजिंग, RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करती है।
1.2 लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग
यह डिस्प्ले सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं:
- परीक्षण और माप उपकरण (मल्टीमीटर, पावर सप्लाई)।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (माइक्रोवेव, ओवन, वॉशिंग मशीन)।
- औद्योगिक नियंत्रण पैनल और टाइमर।
- संचार उपकरण स्थिति प्रदर्शन।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट एक्सेसरीज (उदाहरण के लिए, वोल्टेज मॉनिटर)।
- प्वाइंट ऑफ सेल टर्मिनल और बेसिक डिजिटल रीडिंग डिस्प्ले।
विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है कि उच्चतम विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों, जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे विमानन, चिकित्सा या महत्वपूर्ण सुरक्षा प्रणाली), के लिए परामर्श आवश्यक है।
2. तकनीकी विशिष्टताएँ एवं वस्तुनिष्ठ व्याख्या
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।
- प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:अधिकतम 70 mW। इससे अधिक होने पर LED चिप अत्यधिक गर्म हो सकती है और उसके क्षय की गति बढ़ सकती है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 मिलीसेकंड पल्स चौड़ाई) में 90 mA। यह रेटिंग लगातार संचालन के लिए नहीं, बल्कि अल्पकालिक पल्स के लिए लागू होती है।
- प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट:25°C पर 25 mA। परिवेश तापमान (Ta) 25°C से अधिक होने पर, थर्मल रनवे को रोकने के लिए इस धारा को 0.33 mA/°C की रैखिक दर से कम करना होगा।
- कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C। डिवाइस इस चरम तापमान को सहन कर सकता है, लेकिन तापमान परिवर्तन के साथ इसकी प्रकाशीय क्षमता भिन्न होगी।
- वेल्डिंग शर्तें:260°C पर 3 सेकंड, माप बिंदु माउंटिंग सतह से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे। यह वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया का मार्गदर्शन करता है।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये Ta=25°C, निर्धारित परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- औसत चमकदार तीव्रता (IV):IF1mA पर 200-600 µcd। यह विस्तृत सीमा ग्रेडिंग प्रक्रिया के प्रभाव को दर्शाती है; डिजाइनर दृश्यता गणना करते समय न्यूनतम मान पर विचार करें।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):650 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ प्रकाश उत्सर्जन शक्ति अधिकतम होती है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):639 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिससे मानव आँख प्रकाश के रंग का मिलान करती है, जिसकी सहनशीलता ±1 nm है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):20 nm। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को परिभाषित करता है; रेखा जितनी संकरी होगी, रंग उतना ही मोनोक्रोमैटिक के करीब होगा।
- प्रति चिप फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20mA पर, 2.1V (न्यूनतम), 2.6V (सामान्य), सहनशीलता ±0.1V। ड्राइवर सर्किट डिजाइन के लिए यह महत्वपूर्ण है, खासकर कई अंकों को मल्टीप्लेक्स करते समय, ताकि धारा स्थिरता सुनिश्चित हो सके।
- रिवर्स करंट (IR):VR=5V पर, अधिकतम 100 µA। डेटाशीट स्पष्ट रूप से चेतावनी देती है कि रिवर्स वोल्टेज केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है, और निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन से बचना चाहिए।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो:IF=10mA पर, समान चमक क्षेत्र का अधिकतम अनुपात 2:1 है। यह एक ही डिस्प्ले के भीतर विभिन्न सेगमेंट के बीच अनुमेय अधिकतम चमक अंतर को परिभाषित करता है।
- क्रॉसटॉक:≤ 2.5%। यह विद्युत लीकेज या ऑप्टिकल कपलिंग के कारण गैर-संचालित सेगमेंट में होने वाले अवांछित प्रकाश उत्सर्जन को संदर्भित करता है।
2.3 ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
डेटाशीट में उत्पाद को "ल्यूमिनस तीव्रता बिनिंग" के रूप में घोषित किया गया है। इसका अर्थ है एक बिनिंग प्रक्रिया, जहां एलईडी को एक मानक परीक्षण धारा (संभवतः 1mA या 10mA) पर मापे गए प्रकाश उत्पादन (µcd में) के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। एक ही असेंबली में समान तीव्रता बिन से डिस्प्ले का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है, ताकि आसन्न इकाइयों के बीच ध्यान देने योग्य चमक अंतर (असमान रंगत) से बचा जा सके। डिजाइनर को आवश्यक बिन निर्दिष्ट करना चाहिए, या बहु-डिस्प्ले अनुप्रयोगों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए आपूर्तिकर्ता के साथ काम करना चाहिए।
3. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
3.1 पैकेज आयाम
यह डिस्प्ले मानक थ्रू-होल DIP (डुअल इन-लाइन पैकेज) प्रारूप का अनुपालन करता है। प्रमुख आयामी विवरण में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर (mm) में हैं।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर है।
- पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता ±0.4 मिलीमीटर है, जो PCB होल संरेखण के लिए महत्वपूर्ण है।
- डिस्प्ले पैनल के लिए अनुमेय दोष: सेगमेंट पर विदेशी पदार्थ ≤10 मिल, स्याही दूषण ≤20 मिल, सेगमेंट के अंदर बुलबुले ≤10 मिल।
- रिफ्लेक्टर झुकाव सीमा उसकी लंबाई के ≤1% तक।
3.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
इस डिवाइस में 10 पिन हैं, जो एकल पंक्ति में व्यवस्थित हैं। पिन परिभाषाएं निम्नलिखित हैं:
- पिन 1: E सेगमेंट एनोड
- Pin 2: D Segment Anode
- Pin 3: C Segment Anode
- Pin 4: G Segment (Middle Segment) Anode
- पिन 5: दशमलव बिंदु (DP) एनोड
- पिन 6: अंक 2 (दायाँ अंक) कॉमन कैथोड
- Pin 7: A Segment Anode
- Pin 8: B Segment Anode
- Pin 9: Digit 1 (Left Digit) Common Cathode
- पिन 10: सेगमेंट F का एनोड
"दाएं दशमलव बिंदु" का विवरण पुष्टि करता है कि दशमलव बिंदु दाएं अंक से जुड़ा है। कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन का अर्थ है कि एक अंक के सभी LED कैथोड आंतरिक रूप से जुड़े होते हैं। किसी सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित एनोड पिन पर सकारात्मक वोल्टेज लगाना होगा और संबंधित अंक के कॉमन कैथोड पिन को ग्राउंड (लो) करना होगा।
3.3 आंतरिक सर्किट आरेख
आंतरिक सर्किट आरेख दो स्वतंत्र सेवन-सेगमेंट एलईडी (एक दशमलव बिंदु एलईडी सहित) समूहों को दर्शाता है, जिनमें से प्रत्येक एक सामान्य कैथोड कनेक्शन (पिन 6 और 9) साझा करता है। यह संरचना मल्टीप्लेक्सिंग का आधार है: एक कैथोड (अंक) को क्रमिक रूप से सक्रिय करके और एनोड लाइनों पर उस अंक का पैटर्न प्रस्तुत करके, कम I/O पिनों के साथ कई अंकों को नियंत्रित किया जा सकता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
The datasheet references "Typical Electrical/Optical Characteristic Curves". Although the provided text does not detail specific graphs, typical curves for such devices include:
- I-V (Current-Voltage) Curve:फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) और फॉरवर्ड करंट (IF) के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है। यह वक्र तापमान के साथ बदलता है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी vs. फॉरवर्ड करंट:यह दर्शाता है कि एक निश्चित सीमा के भीतर, प्रकाश उत्पादन और धारा के बीच लगभग रैखिक संबंध होता है, लेकिन उच्च धारा पर यह संतृप्त हो जाता है और ऊष्मा के कारण तेजी से क्षय होता है।
- प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो ताप प्रबंधन और धारा डीरेटिंग की आवश्यकता पर जोर देता है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:सापेक्ष तीव्रता और तरंगदैर्ध्य का संबंध दर्शाने वाला ग्राफ, जो लगभग 650nm पर शिखर और लगभग 20nm की अर्ध-चौड़ाई दिखाता है।
ये वक्र उन ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं जो अपेक्षित कार्य तापमान सीमा के भीतर स्थिर चमक प्रदान करते हैं।
5. वेल्डिंग, असेंबली और भंडारण दिशानिर्देश
5.1 वेल्डिंग और असेंबली
- निर्दिष्ट वेल्डिंग प्रोफ़ाइल (260°C पर 3 सेकंड) का पालन करें।
- मॉनिटर बॉडी पर अनुचित उपकरण या विधियों का उपयोग करके असामान्य बल लगाने से बचें।
- यदि सजावटी फिल्म लगी है, तो उसे फ्रंट पैनल/कवर के सीधे संपर्क में आने से बचाएं, क्योंकि बाहरी बल उसे विस्थापित कर सकता है।
5.2 भंडारण की स्थिति
पिन ऑक्सीकरण को रोकने के लिए सही भंडारण महत्वपूर्ण है।
- मानक LED डिस्प्ले (थ्रू-होल):मूल पैकेजिंग में। तापमान: 5°C से 30°C। आर्द्रता: 60% RH से कम। इन स्थितियों के बाहर लंबे समय तक भंडारण से पिनों के ऑक्सीकरण को फिर से इलेक्ट्रोप्लेट करने की आवश्यकता हो सकती है। यदि नमी-रोधी बैग 6 महीने से अधिक समय तक खुला रहता है, तो उपयोग से पहले 60°C पर 48 घंटे तक बेक करने और एक सप्ताह के भीतर असेंबली पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
- SMD LED डिस्प्ले (संदर्भ निर्देश):在密封袋中:5-30°C,<60% RH。一旦打开:相同条件,但必须在168小时(7天,MSL 3级)内使用。
6. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार और सावधानियाँ
6.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन
- Constant Current Drive:VF में भिन्नता और तापमान परिवर्तन के बावजूद, एक समान चमक तीव्रता सुनिश्चित करने के लिए निरंतर वोल्टेज के बजाय निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है।Fसेगमेंट के बीच और तापमान के साथ परिवर्तन के बावजूद, चमक तीव्रता सुसंगत रहती है।
- धारा सीमा:सर्किट को धारा को निरंतर रेटेड मान (25°C पर 25mA, डेरेटेड) के भीतर सीमित करना चाहिए। इससे अधिक होने पर तेजी से क्षरण होगा।
- वोल्टेज रेंज:ड्राइवर को पूर्ण VFरेंज (प्रति सेगमेंट लगभग 2.0V से 2.7V) को समायोजित करना चाहिए ताकि अपेक्षित करंट प्रदान किया जा सके।
- रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन:सर्किट को बिजली चक्रण के दौरान रिवर्स वोल्टेज या क्षणिक वोल्टेज को रोकना चाहिए, ताकि धातु प्रवास और लीकेज करंट में वृद्धि से बचा जा सके।
- थर्मल प्रबंधन:अधिकतम परिवेश तापमान (Ta) सुरक्षित कार्यशील धारा का चयन करने के लिए। उच्च Ta environments.
वातावरण में हीट सिंक की आवश्यकता हो सकती है।
- 6.2 वातावरण एवं संचालन संबंधी सावधानियाँ
- डिस्प्ले पर संघनन को रोकने के लिए नम वातावरण में परिवेश के तापमान में तेजी से बदलाव से बचें।
एक ही घटक में दो या अधिक डिस्प्ले का उपयोग करते समय, समान चमक सुनिश्चित करने के लिए एक ही ल्यूमिनस तीव्रता बिन से डिस्प्ले का चयन करना चाहिए।
7. Technical Comparison and Differentiation
- Compared to older GaAsP or GaP LED technologies, the AlInGaP (aluminum indium gallium phosphide) used in LTD-2701JD offers significant advantages:Higher Efficiency and Brightness:
- AlInGaP उत्कृष्ट प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करता है, जो समान ड्राइविंग करंट पर उच्च चमक उत्पन्न करता है।बेहतर रंग शुद्धता:
- अल्ट्रा-ब्राइट रेड एमिशन (प्रमुख तरंगदैर्ध्य 639-650nm) मानक लाल एलईडी की तुलना में अधिक संतृप्त और दृष्टिगत रूप से अधिक ज्वलंत है।बेहतर तापमान स्थिरता:
- हालांकि सभी एलईडी गर्मी के कारण दक्षता खो देते हैं, लेकिन AlInGaP आमतौर पर पुरानी सामग्रियों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन बनाए रखने की क्षमता रखता है।
स्वतंत्र डिजिटल कैथोड वाला कॉमन कैथोड डिज़ाइन एक मानक लेकिन प्रभावी मल्टीप्लेक्सिंग विधि है, जो कॉमन एनोड प्रकार या आंतरिक रूप से एकीकृत मल्टीप्लेक्सिंग नियंत्रक वाले डिस्प्ले से भिन्न है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?Fउत्तर: नहीं। बिना करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के, 5V को सीधे एनोड से जोड़ने से अत्यधिक करंट के कारण LED क्षतिग्रस्त हो सकती है। आपको एक श्रृंखला रेसिस्टर, या अधिमानतः एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करना चाहिए। रेसिस्टर का मान आपके पावर सप्लाई वोल्टेज, LED के VF.
और आवश्यक I पर निर्भर करता है।
प्रश्न: स्थिर धारा ड्राइव की सिफारिश क्यों की जाती है?Fउत्तर: LED की चमक मुख्य रूप से धारा का कार्य है, वोल्टेज का नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज (V
) चिप के अनुसार भिन्न हो सकता है और तापमान बढ़ने के साथ कम हो सकता है। एक स्थिर धारा स्रोत निर्धारित धारा को बनाए रखने के लिए वोल्टेज को स्वचालित रूप से समायोजित करके इन परिवर्तनों की भरपाई करता है, जिससे चमक स्थिर रहती है।
प्रश्न: पीक करंट रेटिंग के लिए, "1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई" का क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका मतलब है कि आप एलईडी को 90mA तक के करंट से संक्षिप्त पल्स दे सकते हैं, लेकिन पल्स की चौड़ाई 0.1 मिलीसेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए, और लंबे समय तक का औसत करंट 1/10 ड्यूटी साइकिल के बराबर मूल्य (उदाहरण के लिए, 0.1ms ऑन, 0.9ms ऑफ) से अधिक नहीं होना चाहिए। यह निरंतर प्रकाश व्यवस्था के लिए लागू नहीं होता है।
प्रश्न: दो अंकों को स्वतंत्र रूप से कैसे नियंत्रित करें?
答:使用多路复用。在一个周期内:1)将阳极引脚(1,2,3,4,5,7,8,10)设置为数字1的图案。2)将阴极引脚9(数字1)拉低(接地),同时保持阴极引脚6(数字2)为高电平(断开)。3)点亮短时间(例如,5ms)。4)关闭数字1。5)将阳极设置为数字2的图案。6)将阴极引脚6拉低,引脚9拉高。7)点亮。快速重复此周期(>60Hz)以产生两个数字持续点亮的错觉。
9. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग केस
- केस: एक साधारण डिजिटल वोल्टमीटर रीडिंग (0-99V) डिज़ाइन करें।घटक चयन:
- LTD-2701JD का चयन इसकी दोहरी-अंक प्रदर्शन क्षमता, उत्कृष्ट चमक और प्रोटोटाइपिंग के लिए उपयुक्त थ्रू-होल पैकेज के कारण किया गया है।ड्राइवर सर्किट:
- एक माइक्रोकंट्रोलर (जैसे ATmega328P) का उपयोग करें। इसके I/O पिन सभी सेगमेंट को एक साथ पर्याप्त धारा प्रदान/अवशोषित नहीं कर सकते। इसलिए, एक मल्टीप्लेक्सिंग योजना को लागू करने के लिए, दो NPN ट्रांजिस्टर (जैसे 2N3904) का उपयोग अंक 1 और 2 के कैथोड करंट को अवशोषित करने के लिए किया जाता है। सेगमेंट एनोड करंट-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर से जुड़े होते हैं (उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति के लिए, 150Ω का उपयोग करें, लक्ष्य प्रति सेगमेंट लगभग 20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.02A ≈ 120Ω, सुरक्षा के लिए 150Ω का उपयोग करें)।सॉफ्टवेयर:
- फर्मवेयर ADC के माध्यम से वोल्टेज पढ़ता है, इसे दो BCD अंकों में परिवर्तित करता है, और डिस्प्ले को चलाने के लिए 100Hz की आवृत्ति पर टाइमर इंटरप्ट का उपयोग करके मल्टीप्लेक्सिंग करता है।ध्यान देने योग्य बातें:
फॉरवर्ड वोल्टेज टॉलरेंस का मतलब है कि सेगमेंट के बीच चमक में थोड़ा अंतर हो सकता है। रेजिस्टर के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर (जैसे डेडिकेटेड LED ड्राइवर IC) का उपयोग करने से समरूपता बेहतर हो सकती है। भंडारण सिफारिशों का पालन करें, और दीर्घकालिक स्टॉक से बचने के लिए छोटी मात्रा में ऑर्डर करें।
10. कार्य सिद्धांत परिचय
एक लाइट एमिटिंग डायोड (LED) एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजन करते 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 प्रकाश से मेल खाती है। सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले में, कई स्वतंत्र LED चिप्स को मानक सेगमेंट (A-G और DP) बनाने के लिए स्थापित और जोड़ा जाता है। कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन एक अंक से संबंधित सभी LED के कैथोड को आंतरिक रूप से जोड़ता है।
11. प्रौद्योगिकी रुझान
- LED डिस्प्ले उद्योग निरंतर विकसित हो रहा है। हालांकि LTD-2701JD जैसे थ्रू-होल डिस्प्ले प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत और कुछ अनुप्रयोगों में प्रासंगिक बने हुए हैं, लेकिन व्यापक रुझानों में शामिल हैं:लघुरूपण और एसएमडी का प्रभुत्व:
- सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग स्वचालित असेंबली के लिए मानक बन रही है, जो छोटे आकार और कम प्रोफ़ाइल ऊंचाई प्रदान करती है।एकीकृत नियंत्रक:
- अंतर्निहित ड्राइवर IC (जैसे MAX7219-संगत मॉड्यूल) वाले डिस्प्ले आंतरिक रूप से मल्टीप्लेक्सिंग और डिकोडिंग को संसाधित करके माइक्रोकंट्रोलर इंटरफेस को सरल बनाते हैं।उच्च दक्षता सामग्री:
- नीली/हरी रोशनी के लिए InGaN जैसी सामग्रियों और बेहतर AlInGaP तथा फॉस्फर-रूपांतरित सफेद LED के निरंतर विकास से दक्षता (लुमेन प्रति वाट) को और ऊंचे स्तर पर ले जाया जा रहा है।लचीला और नवीन आकार:
लचीले सब्सट्रेट और माइक्रो LED के विकास ने नए डिस्प्ले आकार और अति-उच्च घनत्व को संभव बनाया है। अपनी श्रेणी में, LTD-2701JD एक परिपक्व और विश्वसनीय AlInGaP तकनीक पर आधारित, परिपक्व और विश्वसनीय समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें इसके विशिष्ट फॉर्म फैक्टर और विद्युत इंटरफेस की आवश्यकता होती है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता (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 उपकरण 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 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, उच्च मान सफेद/ठंडा होता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य 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। | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, कला दीर्घाओं 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 LED के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकल-रंग एलईडी के रंग-संवेदी 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। |
दो, 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 LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट का मान। | स्थिर करंट ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे 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 में 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 इम्यूनिटी (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 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। | एलईडी 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 की रंग एकरूपता 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 | ब्लू लाइट चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीली/लाल रोशनी में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय 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 मिलान की सुविधा के लिए, सिस्टम दक्षता बढ़ाने के लिए। |
| रंग क्षेत्र श्रेणीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहित करें, यह सुनिश्चित करें कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की 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 | Lumen Maintenance Test | Long-term operation under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifetime (combined with TM-21). |
| 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 मानक | 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 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। |