LTD-5307AG LED डिजिटल ट्यूब स्पेसिफिकेशन शीट - 0.56 इंच (14.22 मिमी) कैरेक्टर हाइट - ग्रीन सेगमेंट - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - सरलीकृत चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTD-5307AG एक उच्च प्रदर्शन, एकल अंक, सात-खंड LED प्रदर्शन मॉड्यूल है। इसका मुख्य कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, चमकीले अंक या सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण आउटपुट प्रदान करना है। इसके मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में इंस्ट्रूमेंटेशन डैशबोर्ड, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स डिस्प्ले, औद्योगिक नियंत्रण रीडआउट और परीक्षण उपकरण शामिल हैं, जहाँ एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय और पढ़ने में आसान अंकीय संकेतक की आवश्यकता होती है।

इस उपकरण की प्रमुख स्थिति इसके आकार, पठनीयता और बिजली खपत दक्षता के बीच संतुलन में निहित है। यह इंजीनियरों और उत्पाद डेवलपर्स के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिन्हें एक विश्वसनीय प्रदर्शन घटक की आवश्यकता होती है जो डिजिटल सर्किट में बिना किसी जटिल ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स के सहजता से एकीकृत हो सके, जो इसके सरल कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन के कारण संभव है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण

2.1 प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रकाशीय प्रदर्शन डिस्प्ले की कार्यक्षमता का मूल है। यह उपकरण गैलियम फॉस्फाइड (GaP) LED चिप का उपयोग करता है, जिसे पारदर्शी GaP सब्सट्रेट पर रखा गया है, यह एक सिद्ध उच्च-दक्षता हरित प्रकाश उत्सर्जन तकनीक है।

• औसत चमकदार तीव्रता (I_V):जब फॉरवर्ड करंट (I_F) 10mA पर ड्राइव किया जाता है, तो यह 800 μcd (न्यूनतम) से 2400 μcd (विशिष्ट) तक होती है। यह पैरामीटर अनुभूत चमक को परिभाषित करता है। 2400 μcd का विशिष्ट मान इंगित करता है कि डिस्प्ले पर्याप्त रूप से चमकदार है और अच्छी रोशनी वाले वातावरण के लिए उपयुक्त है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_p):565 nm। यह वह तरंगदैर्ध्य है जहाँ LED का उत्सर्जित प्रकाश शक्ति सबसे अधिक होती है, जो इसे दृश्यमान स्पेक्ट्रम के हरे क्षेत्र में स्पष्ट रूप से स्थापित करता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):569 nm। यह तरंगदैर्ध्य मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए प्रकाश के रंग से मेल खाता है, जो पीले रंग के हल्के स्वर के साथ एक हरा रंग है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):30 nm। यह मान उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है। 30 nm मानक हरे GaP LED का एक विशिष्ट मान है, जो संतृप्त हरा रंग उत्पन्न करता है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (I_V-m):अधिकतम 2:1। यह महत्वपूर्ण विशिष्टता संपूर्ण डिस्प्ले की दृश्य समरूपता सुनिश्चित करती है। इसका अर्थ है कि समान ड्राइविंग स्थितियों में, सबसे मंद सेगमेंट की चमक, सबसे चमकीले सेगमेंट की चमक की आधी से कम नहीं होगी, जिससे असमान उपस्थिति रोकी जा सके।

2.2 विद्युत विशेषताएँ

विद्युत मापदंड डिस्प्ले और ड्राइव सर्किट के बीच इंटरफ़ेस को परिभाषित करते हैं।

• प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):Typical value 2.6V, maximum 2.6V at I_F=20mA. This is a key parameter for designing the series current-limiting resistor value for each segment. Using a standard 5V logic supply, the typical current-limiting resistor value should be (5V - 2.6V) / 0.02A = 120Ω.
• Continuous forward current per segment (I_F):Maximum 25 mA. Exceeding this current will reduce the LED's lifespan and light output. The datasheet provides a linear derating factor of 0.28 mA/°C for each 1°C rise in ambient temperature above 25°C, meaning the maximum allowable current decreases as temperature increases.
• Peak forward current per segment:अधिकतम 100 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (0.1ms पल्स चौड़ाई, 1/10 ड्यूटी साइकिल)। यह उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए मल्टीप्लेक्सिंग अनुप्रयोगों में संक्षिप्त ओवरड्राइव की अनुमति देता है।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज (V_R):अधिकतम 5V। अधिक रिवर्स वोल्टेज लागू करने से LED जंक्शन का तत्काल विनाशकारी विफलता हो सकती है।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (I_R):V पर_RV=5V पर अधिकतम 100 μA। यह LED के रिवर्स बायस होने पर लीकेज करंट है।

2.3 पूर्ण अधिकतम रेटिंग और तापीय विचार

ये रेटिंग्स उन संचालन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो स्थायी क्षति का कारण बन सकती हैं। ये सामान्य संचालन के लिए लागू नहीं होती हैं।

• प्रति सेगमेंट पावर खपत:75 mW। गणना सूत्र V_F* I_Fएक विशिष्ट V में_F2.6V पर, अधिकतम निरंतर धारा लगभग 75mW / 2.6V ≈ 28.8 mA है, जो 25mA की निरंतर धारा रेटिंग से मेल खाती है।
• कार्य तापमान सीमा:-35°C से +105°C। यह विस्तृत सीमा इस उपकरण को कठोर वातावरण वाले अनुप्रयोगों, औद्योगिक फ्रीजर से लेकर ऑटोमोटिव इंजन बे तक, के लिए उपयुक्त बनाती है।
• भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C।
• वेल्डिंग तापमान:यह उपकरण स्थापना तल से 1/16 इंच (≈1.6 मिमी) नीचे 260°C के सोल्डरिंग तापमान को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है। यह वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए एक मानक विनिर्देश है।

3. बिनिंग और वर्गीकरण प्रणाली

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि उपकरण को "ल्यूमिनस तीव्रता के अनुसार वर्गीकृत" किया गया है। यह इंगित करता है कि एक उत्पादन बिनिंग प्रक्रिया मौजूद है। हालांकि इस अंश में विशिष्ट बिन कोड प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन इस प्रकार के डिस्प्ले के लिए विशिष्ट वर्गीकरण में मानक परीक्षण धारा (जैसे 10mA) पर मापी गई उनकी ल्यूमिनस तीव्रता के आधार पर इकाइयों को समूहित करना शामिल है। यह सुनिश्चित करता है कि डिजाइनर उत्पाद के लिए समान चमक वाले डिस्प्ले का चयन कर सकते हैं, या एक ही उत्पाद के भीतर एक ही तीव्रता बिन से डिस्प्ले का उपयोग कर सकते हैं ताकि कई अंकों के बीच उपस्थिति में एकरूपता बनी रहे।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का संदर्भ देती है। हालांकि पाठ में विशिष्ट चार्ट प्रदान नहीं किए गए हैं, फिर भी हम सूचीबद्ध पैरामीटर्स के आधार पर इसकी मानक सामग्री और महत्व का अनुमान लगा सकते हैं:

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):यह ग्राफ एक टाइपिकल डायोड एक्सपोनेंशियल रिलेशनशिप दिखाएगा। यह विभिन्न ऑपरेटिंग करंट्स पर LED के वोल्टेज ड्रॉप को समझने के लिए महत्वपूर्ण है और सटीक ड्राइव डिज़ाइन की कुंजी है।
• प्रकाश तीव्रता बनाम अग्र धारा:यह वक्र दर्शाता है कि चमक कैसे धारा बढ़ने के साथ बढ़ती है। आमतौर पर एक निश्चित सीमा तक रैखिक संबंध होता है, अत्यधिक उच्च धारा पर तापीय प्रभावों के कारण दक्षता में गिरावट आती है।
• प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह ग्राफ जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश आउटपुट में होने वाली कमी को दर्शाएगा। LED की दक्षता तापमान बढ़ने के साथ घटती है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, 565nm पर शिखर और 30nm की अर्ध-चौड़ाई दिखाता है, जो हरे रंग की विशेषता की पुष्टि करता है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Physical Dimensions

इस उपकरण में 0.56 इंच का अंक ऊँचाई है, जो 14.22 मिलीमीटर के बराबर है। यह एक मानक आकार है जो पठनीयता और सर्किट बोर्ड स्थान उपयोग के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। पैकेज आयाम चित्र (पाठ में उल्लेखित लेकिन विस्तृत नहीं) आमतौर पर मॉड्यूल की कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, अंकों और सेगमेंट के आकार, और पिन पिच दिखाते हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामों के लिए मानक सहनशीलता ±0.25mm है।

5.2 Pin Configuration and Internal Circuit

LTD-5307AG एकल पैकेज में दोहरे अंकों वाला कॉमन कैथोड डिस्प्ले है। पिन कनेक्शन तालिका प्रदान की गई है:

• कॉन्फ़िगरेशन:कॉमन कैथोड। इसका अर्थ है कि प्रत्येक अंक के सभी सेगमेंट के कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। एक सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित एनोड पिन को हाई (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) ड्राइव करना होगा, जबकि उस अंक के कॉमन कैथोड पिन को लो पर लाना होगा।
• पिन कॉन्फ़िगरेशन:यह 18-पिन डिवाइस दो अंकों (डिजिट 1 और डिजिट 2) के सेगमेंट A-G और दशमलव बिंदु (D.P.) के एनोड तथा उनके संबंधित कॉमन कैथोड पिन (पिन 13 और 14) के लिए विशिष्ट कार्य आवंटित करता है। पिन 1, 2, 16, 17, 18 को "नो कनेक्शन" (N.C.) के रूप में चिह्नित किया गया है।
• आंतरिक सर्किट आरेख:स्पेसिफिकेशन शीट में इस आरेख का संदर्भ दिया गया है, यह 14 एलईडी सेगमेंट (प्रत्येक अंक के लिए 7 सेगमेंट) और दो कॉमन कैथोड नोड्स के अंतर्संयोजन को स्पष्ट रूप से दर्शाएगा, विद्युतीय लेआउट को स्पष्ट करते हुए।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

पूर्ण अधिकतम रेटिंग के आधार पर:

• वेल्डिंग:यह उपकरण मानक PCB असेंबली प्रक्रिया के साथ संगत है। मुख्य विनिर्देश बॉडी के नीचे 1.6 मिमी पर, 260°C पर 3 सेकंड तक है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, मानक लीड-मुक्त सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल जिसका पीक तापमान लगभग 260°C है, स्वीकार्य है बशर्ते लिक्विडस समय से ऊपर के समय को नियंत्रित किया जाए।
• ऑपरेशन:संचालन और असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, क्योंकि LED चिप स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील होती है।
• सफाई:यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो कृपया उस विधि और विलायक का उपयोग करें जो इस उपकरण के प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और एपॉक्सी फिलर के साथ संगत हो।

7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

Common cathode configuration is directly compatible with standard microcontroller I/O pins or decoder/driver ICs (such as 74HC595 shift register or dedicated LED driver chips). Typical drive circuits include:

1. Connect the anode of each segment to a positive supply voltage (e.g., 3.3V or 5V) through an independent current-limiting resistor.
2. कॉमन कैथोड पिन को लो-साइड स्विच (जैसे NPN ट्रांजिस्टर या MOSFET) के माध्यम से ग्राउंड से कनेक्ट करें। यह स्विच माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित होता है, ताकि कौन सा डिजिट सक्रिय है, उसका चयन किया जा सके।
3. ड्यूल-डिजिट मल्टीप्लेक्सिंग के लिए, माइक्रोकंट्रोलर डिजिट 1 और डिजिट 2 को सक्रिय करने के बीच तेजी से चक्र करता है, साथ ही सेगमेंट पैटर्न को तदनुसार अपडेट करता है। इससे आवश्यक I/O पिनों की संख्या में उल्लेखनीय कमी आती है।

7.2 डिज़ाइन विचार

• रेट लिमिटिंग:हमेशा प्रत्येक सेगमेंट एनोड के लिए श्रृंखला में एक रोकनेवाला का उपयोग करें। प्रतिरोध मान की गणना सूत्र R = (V_{बिजली की आपूर्ति}- V_F) / I_F। 5V बिजली की आपूर्ति के लिए, V_F=2.6V, और I_F=10mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240Ω। 220Ω या 270Ω के मानक प्रतिरोधक का उपयोग उपयुक्त है।
• मल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति:当复用多个数字时，使用足够高的刷新率以避免可见闪烁，通常每个数字高于60 Hz。对于两个数字，建议循环频率 >120 Hz。
• थर्मल मैनेजमेंट:हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन अगर कई मॉनिटर एक सीमित स्थान में उपयोग किए जाते हैं, खासकर काम करने के तापमान सीमा के ऊपरी सिरे के पास, तो पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करना चाहिए।
• व्यूइंग एंगल:स्पेसिफिकेशन शीट ने "वाइड व्यूइंग एंगल" पर जोर दिया है। यांत्रिक डिजाइन करते समय इस बात का ध्यान रखा जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि डिस्प्ले अंतिम उपयोगकर्ता की ओर सही दिशा में हो।

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

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूं?
उत्तर: संभव है, लेकिन आपको फॉरवर्ड वोल्टेज V_Fयह 2.6V है। 3.3V पिन शायद केवल करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर पर 3.3V - 2.6V = 0.7V का वोल्टेज ड्रॉप प्रदान कर सकता है, जिससे अधिकतम करंट सीमित हो जाता है और फिर चमक सीमित हो जाती है। आमतौर पर, एनोड साइड के लिए ड्राइवर सर्किट या उच्च बिजली आपूर्ति वोल्टेज का उपयोग करना अधिक सुरक्षित होता है।

प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
उत्तर: पीक वेवलेंथ (565nm) उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। डोमिनेंट वेवलेंथ (569nm) मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है, जो मानव आंख को LED के आउटपुट के समान रंग के रूप में दिखाई देती है। डोमिनेंट वेवलेंथ रंग धारणा से अधिक संबंधित है।

प्रश्न: सभी सेगमेंट की चमक एक समान कैसे प्राप्त करें?
उत्तर: सभी सेगमेंट कोड के लिए समान करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान का उपयोग करें। अंतर्निहित ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (अधिकतम 2:1) यह सुनिश्चित करता है कि समान ड्राइव करंट पर भी, सेगमेंट के बीच चमक का अंतर दोगुने से अधिक न हो। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, एक ही इंटेंसिटी ग्रेड से डिस्प्ले का चयन करें।

9. कार्य सिद्धांत

LTD-5307AG सेमीकंडक्टर P-N जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज (इस GaP डिवाइस के लिए लगभग 2.1-2.6V) डायोड के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक लगाया जाता है, तो N-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन और P-टाइप सामग्री से होल डिप्लेशन ज़ोन में पुनर्संयोजित होते हैं। गैलियम फॉस्फाइड (GaP) LED में, यह पुनर्संयोजन घटना फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है, जिसकी तरंगदैर्ध्य सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा से मेल खाती है, जो स्पेक्ट्रम के हरे क्षेत्र में स्थित है। पारदर्शी GaP सब्सट्रेट अधिक आंतरिक रूप से उत्पन्न प्रकाश के बाहर निकलने की अनुमति देता है, जिससे दक्षता बढ़ाने में मदद मिलती है। वांछित सेगमेंट के एनोड पर चयनात्मक रूप से फॉरवर्ड बायस लगाकर और संबंधित अंक के कॉमन कैथोड को ग्राउंड करके, विशिष्ट सेगमेंट को प्रकाशित किया जा सकता है।

10. तकनीकी पृष्ठभूमि और रुझान

LTD-5307AG GaP सामग्री पर आधारित परिपक्व और विश्वसनीय तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है। हालांकि OLED, Micro-LED और InGaN-आधारित उच्च-दक्षता LED जैसी नई डिस्प्ले तकनीकों के रंग सीमा, दक्षता और जटिल ग्राफिक्स रिज़ॉल्यूशन में फायदे हैं, लेकिन इस तरह के पारंपरिक सेवन-सेगमेंट LED डिस्प्ले अभी भी अत्यधिक प्रासंगिक हैं। उनके फायदों में अत्यंत सरल नियंत्रण, बहुत उच्च विश्वसनीयता और जीवनकाल, उत्कृष्ट चमक और कंट्रास्ट, कार्य तापमान की विस्तृत श्रृंखला और कम लागत शामिल है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में केवल संख्याओं या सरल अल्फ़ान्यूमेरिक जानकारी को स्पष्ट और विश्वसनीय रूप से प्रदर्शित करने की आवश्यकता होती है, जैसे औद्योगिक नियंत्रण, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (सहायक कार्यों के लिए) और घरेलू उपकरण, वे सबसे अच्छा विकल्प हैं। इस क्षेत्र में रुझान दक्षता बढ़ाने (प्रति mA अधिक प्रकाश उत्पादन), आधुनिक कम वोल्टेज लॉजिक के साथ बेहतर संगतता के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज कम करने और पठनीयता बनाए रखते या बेहतर करते हुए पैकेज आकार कम करने की संभावना की ओर हैं।