1. उत्पाद अवलोकन
LTD-2601JS एक दोहरे अंकों वाला, सात-खंड अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य व्यक्तिगत रूप से एड्रेस करने योग्य खंडों के माध्यम से संख्याओं और कुछ सीमित वर्णों को दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। मूल प्रौद्योगिकी AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है, जिसे विशेष रूप से पीले तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए इंजीनियर किया गया है। यह सामग्री विकल्प पुरानी तकनीकों की तुलना में दक्षता और रंग शुद्धता में लाभ प्रदान करता है। डिवाइस में सफेद खंड चिह्नों के साथ एक ग्रे फेसप्लेट है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत इष्टतम पठनीयता के लिए उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है। इसे कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो एक मानक डिज़ाइन है जो बहु-अंकीय अनुप्रयोगों में मल्टीप्लेक्सिंग को सरल बनाता है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाज़ार
यह डिस्प्ले कई प्रमुख लाभ प्रस्तुत करता है जो इसकी बाजार स्थिति को परिभाषित करते हैं। इसकी 0.28-इंच (7 मिमी) अंक ऊंचाई एक कॉम्पैक्ट फिर भी पठनीय प्रारूप प्रदान करती है, जो पैनल मीटर, इंस्ट्रूमेंटेशन, उपभोक्ता उपकरणों और औद्योगिक नियंत्रण इंटरफेस के लिए उपयुक्त है जहां स्थान सीमित है। AlInGaP प्रौद्योगिकी के उपयोग से उच्च चमकदार तीव्रता और उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति प्राप्त होती है, जो प्रबुद्ध वातावरण में भी दृश्यता सुनिश्चित करती है। एक विस्तृत देखने का कोण एक और महत्वपूर्ण विशेषता है, जो डिस्प्ले को विभिन्न स्थितियों से सटीक रूप से पढ़ने की अनुमति देता है, जो पैनल-माउंटेड उपकरणों के लिए आवश्यक है। डिवाइस को चमकदार तीव्रता के लिए भी वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि इकाइयों को सुसंगत चमक के लिए वर्गीकृत किया जाता है, और यह एक लीड-मुक्त पैकेज में पेश किया जाता है जो RoHS (प्रतिबंधित हानिकारक पदार्थ) निर्देशों का अनुपालन करता है, जिससे यह सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त हो जाता है। लक्षित बाजार में परीक्षण और माप उपकरण, बिक्री बिंदु टर्मिनल, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (द्वितीयक डिस्प्ले) और घरेलू उपकरणों के डिजाइनर शामिल हैं जिन्हें विश्वसनीय, कम-रखरखाव वाले संख्यात्मक संकेतकों की आवश्यकता होती है।
गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
उचित सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों की गहन समझ महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये निरंतर संचालन के लिए नहीं हैं।
- Power Dissipation per Segment: 70 mW. यह अधिकतम शक्ति है जो एकल एलईडी सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकती है। इस सीमा से अधिक होने पर सेमीकंडक्टर जंक्शन के तापीय क्षरण का जोखिम होता है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 60 mA. यह अधिकतम तात्कालिक करंट पल्स है जिसे एक सेगमेंट संभाल सकता है, जो आमतौर पर उच्च ड्यूटी-साइकिल पल्स वाली मल्टीप्लेक्सिंग योजनाओं के लिए प्रासंगिक होता है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह स्थिर-अवस्था (DC) संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम धारा है। 0.28 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर निर्दिष्ट है, जिसका अर्थ है कि ओवरहीटिंग को रोकने के लिए परिवेश के तापमान (Ta) के 25°C से ऊपर बढ़ने पर अधिकतम स्वीकार्य निरंतर धारा घट जाती है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज: 5 V. इससे अधिक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाने से ब्रेकडाउन हो सकता है और LED को क्षति पहुंच सकती है।
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +105°C. डिवाइस इस व्यापक तापमान सीमा के भीतर संचालन और भंडारण के लिए रेटेड है, जो अधिकांश औद्योगिक और उपभोक्ता वातावरणों के लिए उपयुक्त है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics (at Ta=25°C)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- औसत दीप्त तीव्रता (Iv): 200 (न्यूनतम), 600 (सामान्य) µcd, अग्र धारा (If) 1 mA पर। यह पैरामीटर, मानव आँख की प्रतिक्रिया (CIE वक्र) का अनुकरण करने वाले फ़िल्टर के साथ मापा गया, अनुभूत चमक को मात्रात्मक रूप दर्शाता है। विस्तृत सीमा इंगित करती है कि एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग किया जाता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp): 588 nm (सामान्य) If=20mA पर। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाशीय शक्ति आउटपुट अधिकतम होती है, जो पीले रंग को परिभाषित करती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 15 nm (Typ). यह वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है; एक संकीर्ण चौड़ाई का अर्थ है अधिक संतृप्त, शुद्ध पीला रंग।
- Dominant Wavelength (λd): 587 nm (Typ). यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख एलईडी के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है, जो शिखर तरंगदैर्ध्य से निकटता से संबंधित है।
- प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf): 2.05 (Min), 2.6 (Typ) V at If=20mA. यह एलईडी के संचालन के दौरान इसके पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (Ir): Vr=5V पर 100 µA (Max). यह एलईडी के रिवर्स-बायस्ड होने पर उसकी अधिकतम रेटिंग पर होने वाली छोटी लीकेज करंट है।
- Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 (Max). यह एक ही अंक के भीतर या अंकों के बीच खंडों के बीच अधिकतम स्वीकार्य चमक भिन्नता निर्दिष्ट करता है, जिससे एक समान रूप सुनिश्चित होता है।
- Cross Talk: ≤2.5%. यह पैरामीटर आंतरिक प्रकाशीय परावर्तन या विद्युत रिसाव के कारण, जब एक पड़ोसी सेगमेंट सक्रिय होता है, तो एक आसन्न सेगमेंट के अनपेक्षित प्रकाशीयन को मापता है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिवाइस \"Categorized for Luminous Intensity\" है। इसका तात्पर्य निर्माण के बाद एक बिनिंग या छंटाई प्रक्रिया से है।
- Luminous Intensity Binning: Iv specification shows a minimum of 200 µcd and a typical value of 600 µcd at 1mA. Units are tested and sorted into different intensity bins (e.g., high-brightness, standard-brightness). Designers can select a specific bin for applications requiring consistent brightness across multiple displays or production runs.
- Wavelength/Color Binning: जबकि कई बिन्स के साथ स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं किया गया है, चरम (588 एनएम) और प्रमुख (587 एनएम) तरंगदैर्ध्य के लिए सख्त विनिर्देश सख्त प्रक्रिया नियंत्रण का संकेत देते हैं। महत्वपूर्ण रंग मिलान अनुप्रयोगों के लिए, आगे की तरंगदैर्ध्य छँटाई एक कस्टम विकल्प के रूप में उपलब्ध हो सकती है।
- फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग: Vf रेंज (2.05V से 2.6V) कुछ प्राकृतिक भिन्नता का सुझाव देती है। पावर सप्लाई वोल्टेज के प्रति संवेदनशील या मल्टीप्लेक्स्ड ऐरे में सटीक करंट मिलान के लक्ष्य वाले डिज़ाइनों के लिए, एक सख्त Vf बिन से एलईडी का चयन महत्वपूर्ण हो सकता है।
4. Performance Curve Analysis
जबकि प्रदान किए गए PDF अंश में "TYPICAL ELECTRICAL / OPTICAL CHARACTERISTIC CURVES" का उल्लेख है, विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में शामिल नहीं हैं। मानक LED व्यवहार के आधार पर, इन वक्रों में आम तौर पर शामिल होंगे:
- Current vs. Voltage (I-V) Curve: यह ग्राफ़ फॉरवर्ड करंट (If) और फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) के बीच घातांकीय संबंध दिखाएगा। यह वांछित करंट के लिए आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने और कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।
- Luminous Intensity vs. Forward Current (L-I Curve): यह ग्राफ दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है। यह आम तौर पर कम धारा पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा पर तापीय और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो सकता है। यह वक्र वांछित चमक और दक्षता के लिए ड्राइव धारा को अनुकूलित करने में मदद करता है।
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। उच्च-तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है।
- स्पेक्ट्रल वितरण वक्र: सापेक्ष प्रकाशीय शक्ति बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो ~588 nm पर शिखर और ~15 nm के स्पेक्ट्रल अर्ध-चौड़ाई को दर्शाता है, जो पीले रंग की विशेषताओं की पुष्टि करता है।
5. Mechanical & Package Information
5.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता
डिस्प्ले एक मानक थ्रू-होल DIP (Dual In-line Package) प्रारूप का अनुरूप है। डेटाशीट से प्रमुख आयामी नोट्स में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ±0.25 mm है। पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता ±0.4 mm है, जो PCB होल प्लेसमेंट के लिए महत्वपूर्ण है। विशिष्ट गुणवत्ता नियंत्रण नोट किए गए हैं: एक सेगमेंट पर विदेशी पदार्थ ≤10 mils होना चाहिए, सतह पर स्याही प्रदूषण ≤20 mils, झुकाव ≤1/100 होना चाहिए, और सेगमेंट सामग्री के भीतर बुलबुले ≤10 mils होने चाहिए।
5.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट
डिवाइस में एक पंक्ति में 10 पिन हैं। आंतरिक सर्किट आरेख से पता चलता है कि यह एक कॉमन एनोड प्रकार है जिसमें दो अलग-अलग कॉमन एनोड पिन हैं (डिजिट 2 के लिए पिन 6, डिजिट 1 के लिए पिन 9)। प्रत्येक सेगमेंट (A, B, C, D, E, F, G, और Decimal Point) का अपना समर्पित कैथोड पिन है। यह कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्सिंग के लिए मानक है: एक समय में एक कॉमन एनोड (डिजिट) को क्रमिक रूप से सक्षम करके और उस डिजिट के सेगमेंट के लिए उपयुक्त कैथोड पिन को ड्राइव करके, कम संख्या में I/O पिन के साथ कई डिजिट को नियंत्रित किया जा सकता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
डेटाशीट PCB असेंबली के दौरान थर्मल क्षति को रोकने के लिए विशिष्ट सोल्डरिंग शर्तें प्रदान करती है: "सोल्डरिंग शर्तें: 260°C पर 3 सेकंड के लिए सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे।" यह वेव सोल्डरिंग को संदर्भित करता है। आयरन टिप को डिस्प्ले के प्लास्टिक बॉडी से 1.6 मिमी (1/16") नीचे रखा जाना चाहिए, और संपर्क समय अधिकतम 260°C तापमान पर 3 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। यह प्लास्टिक आवास के पिघलने या अत्यधिक गर्मी से आंतरिक वायर बॉन्ड के क्षतिग्रस्त होने से रोकता है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, प्रोफाइल भंडारण तापमान (+105°C) से प्राप्त अधिकतम तापमान रेटिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए, हालांकि एक विशिष्ट रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान नहीं की गई है। घटकों को नमी अवशोषण को रोकने के लिए एक नियंत्रित वातावरण में उनके मूल नमी-अवरोधक बैग में संग्रहीत किया जाना चाहिए, जो रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" का कारण बन सकता है।
7. एप्लिकेशन सुझाव
7.1 टिपिकल एप्लिकेशन सर्किट्स
सबसे आम ड्राइव विधि मल्टीप्लेक्सिंग है। एक माइक्रोकंट्रोलर डिजिट सेलेक्टर के रूप में दो I/O पिन (ट्रांजिस्टर के माध्यम से कॉमन एनोड के लिए करंट सिंक करने हेतु) और सेगमेंट कैथोड के लिए करंट सिंक करने के लिए 8 I/O पिन (या एक शिफ्ट रजिस्टर) का उपयोग करेगा। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड या प्रत्येक कॉमन एनोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। रेसिस्टर मान R = (Vcc - Vf_led) / I_desired का उपयोग करके गणना की जाती है। Vf आमतौर पर 20mA पर 2.6V है, 5V आपूर्ति के साथ, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 ओम। मल्टीप्लेक्स्ड ऑपरेशन के लिए, प्रति सेगमेंट तात्कालिक करंट अधिक हो सकता है (उदा., 20mA) लेकिन ड्यूटी साइकिल को ध्यान में रखते हुए औसत करंट, निरंतर रेटिंग के भीतर रहना चाहिए।
7.2 डिजाइन विचार
- करंट लिमिटिंग: हमेशा श्रृंखला प्रतिरोधक या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। कभी भी एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
- मल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति: Use a refresh rate high enough to avoid visible flicker (typically >60 Hz per digit). The persistence of vision integrates the light.
- देखने का कोण: डिस्प्ले को इस प्रकार स्थित करें कि प्राथमिक देखने की दिशा सर्वोत्तम कंट्रास्ट के लिए निर्दिष्ट विस्तृत देखने के कोण के भीतर हो।
- ESD सुरक्षा: हालांकि स्पष्ट रूप से नहीं कहा गया है, एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली के दौरान ESD सावधानियों के साथ हैंडल करें।
- Heat Dissipation: उच्च-चमक या उच्च-परिवेश-तापमान अनुप्रयोगों में, सुनिश्चित करें कि PCB लेआउट LED पैकेज से कुछ ऊष्मा अपव्यय की अनुमति देता है, खासकर यदि अधिकतम निरंतर धारा के निकट चलाया जा रहा हो।
8. Technical Comparison and Differentiation
पुराने लाल GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) LED डिस्प्ले की तुलना में, LTD-2601JS में AlInGaP प्रौद्योगिकी काफी उच्च दीप्तिमान दक्षता प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप समान धारा पर चमकीले डिस्प्ले, या कम शक्ति पर समान चमक मिलती है। पीला रंग (587-588 nm) मानव प्रकाशिक (दिन के प्रकाश) दृष्टि के लिए उच्च संवेदनशीलता के क्षेत्र में है, जिससे यह समान विकिरण शक्ति वाले लाल या हरे एलईडी की तुलना में व्यक्तिपरक रूप से अधिक चमकीला प्रतीत होता है। समकालीन साइड-ग्लो या डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले की तुलना में, सेवन-सेगमेंट प्रारूप चलाने और डिकोड करने में सरल है, जो शुद्ध संख्यात्मक अनुप्रयोगों के लिए कम प्रणाली लागत प्रदान करता है। इसका थ्रू-होल पैकेज सतह-माउंट विकल्पों की तुलना में मजबूत यांत्रिक जुड़ाव प्रदान करता है, जो कंपन के अधीन अनुप्रयोगों में लाभकारी है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- प्र: क्या मैं इस डिस्प्ले को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूं? उ: हां। विशिष्ट Vf 2.6V है, इसलिए 3.3V आपूर्ति के साथ, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए 0.7V हेडरूम है। रेसिस्टर मान छोटा होगा: R = (3.3 - 2.6) / I\_desired। सुनिश्चित करें कि वांछित धारा माइक्रोकंट्रोलर के पिन करंट सोर्सिंग/सिंकिंग क्षमताओं के भीतर प्राप्त करने योग्य है।
- Q: निरंतर धारा के लिए डीरेटिंग फैक्टर का उद्देश्य क्या है? A: डीरेटिंग फैक्टर (0.28 mA/°C) उच्च परिवेशी तापमान पर कम होने वाली ऊष्मा अपव्यय क्षमता को ध्यान में रखता है। 85°C परिवेशी तापमान पर, अधिकतम अनुमत निरंतर धारा 25mA - [0.28mA/°C * (85°C-25°C)] = 25mA - 16.8mA = 8.2mA है। इस डीरेटेड धारा से अधिक पर संचालन करने से अधिकतम जंक्शन तापमान के पार होने का जोखिम रहता है।
- Q: डेटाशीट में "Right Hand Decimal" का उल्लेख है। इसका क्या अर्थ है? A: यह दशमलव बिंदु खंड की स्थिति को दर्शाता है। "राइट हैंड डेसीमल" का अर्थ है कि दशमलव बिंदु अंक के दाईं ओर स्थित है, जो भिन्नात्मक संख्याओं को प्रदर्शित करने के लिए मानक परंपरा है (उदाहरण के लिए, "12.3")।
- Q: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है? A: मध्यम परिवेश के तापमान में प्रति खंड 20mA या उससे कम पर सामान्य संचालन के लिए, एक समर्पित हीट सिंक की आवश्यकता नहीं है। PCB स्वयं हीट स्प्रेडर का कार्य करता है। हालांकि, निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग पर या उच्च-तापमान वाले वातावरण में निरंतर संचालन के लिए, थर्मल प्रबंधन पर विचार किया जाना चाहिए।
10. Practical Design and Usage Case
केस: एक साधारण डिजिटल वोल्टमीटर रीडआउट डिजाइन करना। A designer needs a two-digit display to show voltages from 0.0 to 9.9V for a benchtop power supply. The LTD-2601JS is selected for its readability and simple interface. The microcontroller's ADC reads the voltage, converts it to a decimal number, and looks up the 7-segment codes for the tens digit, units digit, and decimal point. Two NPN transistors are used to switch the common anode pins (Digits 1 & 2) to ground. Eight microcontroller I/O pins, each with a 120-ohm series resistor, are connected to the segment cathodes (A-G and DP). The firmware multiplexes the digits at 100 Hz. The gray face/white segment provides excellent contrast against the black panel of the power supply. The high brightness ensures it is visible in a well-lit lab. The lead-free compliance meets the company's environmental standards for new products.
11. Operating Principle Introduction
मूलभूत सिद्धांत एक अर्धचालक P-N जंक्शन में विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन है। AlInGaP सामग्री एक प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव (लगभग Vf के बराबर) से अधिक का एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन जंक्शन के पार P-क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं, और P-क्षेत्र से होल N-क्षेत्र में चले जाते हैं। ये इंजेक्ट किए गए अल्पसंख्यक वाहक (P-साइड में इलेक्ट्रॉन, N-साइड में होल) बहुसंख्यक वाहकों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं। AlInGaP जैसी प्रत्यक्ष बैंडगैप सामग्री में, इन पुनर्संयोजनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा विकिरणात्मक होता है, जिसका अर्थ है कि वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। फोटॉन की विशिष्ट ऊर्जा, और इस प्रकार इसकी तरंगदैर्ध्य (रंग), अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जो एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस के सटीक अनुपातों द्वारा अभियांत्रिक की जाती है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट ऊपर की ओर प्रकाश को प्रतिबिंबित करने में मदद करता है, जिससे अग्र दिशिक चमक तीव्रता बढ़ जाती है। प्रत्येक खंड एक अलग LED चिप है, और जले हुए खंडों का संयोजन वांछित अंक या अक्षर बनाता है।
12. Technology Trends and Developments
LTD-2601JS जैसे थ्रू-होल सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले प्रोटोटाइपिंग, शैक्षिक किट और मजबूत यांत्रिक माउंटिंग वाले अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं, लेकिन व्यापक उद्योग प्रवृत्ति निर्णायक रूप से सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजों की ओर है। एसएमडी एलईडी छोटा फुटप्रिंट, कम प्रोफाइल, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता प्रदान करती हैं और अक्सर पीसीबी से सीधे जुड़ाव के माध्यम से बेहतर थर्मल प्रदर्शन भी देती हैं। डिस्प्ले के लिए, एकीकृत ड्राइवर आईसी अधिक सामान्य होते जा रहे हैं, जो एलईडी ऐरे को स्कैनिंग लॉजिक और कभी-कभी सीरियल कम्युनिकेशन इंटरफेस (जैसे I2C या SPI) के साथ जोड़ते हैं, जिससे माइक्रोकंट्रोलर I/O और सॉफ्टवेयर ओवरहेड में भारी कमी आती है। सामग्री के संदर्भ में, जहां AlInGaP लाल, नारंगी और पीले रंग के लिए उत्कृष्ट है, वहीं InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अपनी व्यापक बैंडगैप ट्यूनबिलिटी के कारण नीले, हरे और सफेद एलईडी बाजारों पर हावी है। भविष्य के डिस्प्ले के लिए, माइक्रो-एलईडी और मिनी-एलईडी प्रौद्योगिकियां और भी अधिक घनत्व, चमक और दक्षता का वादा करती हैं, हालांकि ये वर्तमान में साधारण सेगमेंट डिस्प्ले के बजाय उच्च-रिज़ॉल्यूशन वीडियो स्क्रीन को लक्षित करती हैं। हालांकि, सेवन-सेगमेंट प्रारूप का स्थायी सिद्धांत निकट भविष्य के लिए लागत-संवेदनशील, पठनीयता-महत्वपूर्ण संख्यात्मक अनुप्रयोगों में इसकी उपयोगिता सुनिश्चित करता है।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| पद | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडी। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), jaise ki, 620nm (laal) | Rangin LEDs ke rang ke anuroop taldherav. | Laal, peele, hare ekrang LEDs ke rang ka hue nirdhaarit karta hai. |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दिखाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| पद | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद प्रकाश या चमक के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे एलईडी सहन कर सकती है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| पद | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "service life" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की रिटेंशन को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| पद | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| चिप संरचना | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| पद | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | Ensures uniform brightness in same batch. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| पद | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | Market access requirement internationally. |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |