1. उत्पाद अवलोकन
LTS-6980HR एक उच्च-प्रदर्शन, सात-खंड संख्यात्मक LED डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, चमकदार संख्यात्मक रीडआउट प्रदान करना है। मुख्य तकनीक उन्नत LED चिप्स का उपयोग करती है, विशेष रूप से GaP सब्सट्रेट पर GaP एपी और एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर AlInGaP, ताकि इसकी विशिष्ट उच्च-दक्षता लाल उत्सर्जन प्राप्त की जा सके। डिवाइस में लाल चेहरा और लाल खंड हैं, जो उत्कृष्ट कंट्रास्ट और दृश्यता सुनिश्चित करते हैं।
1.1 प्रमुख विशेषताएं और लाभ
डिस्प्ले को कई प्रमुख विशेषताओं के साथ डिज़ाइन किया गया है जो इसे चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं:
- 0.56 इंच डिजिट ऊंचाई (14.22 मिमी): यह एक ऐसे वर्ण आकार प्रदान करता है जो दूरी से आसानी से पठनीय है, जिससे यह इंस्ट्रुमेंटेशन पैनल, औद्योगिक नियंत्रण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आदर्श बन जाता है।
- सतत एकसमान सेगमेंट: खंड दृश्यात्मक एकरूपता के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो उन अंतरालों या अनियमितताओं को समाप्त करते हैं जो पठनीयता को प्रभावित कर सकते हैं।
- Low Power Requirement: दक्षता के लिए इंजीनियर, यह बैटरी-संचालित या ऊर्जा-सचेत उपकरणों में एकीकरण की अनुमति देता है।
- High Brightness & High Contrast: चमकीले लाल उत्सर्जन और लाल चेहरे का संयोजन एक उच्च-कंट्रास्ट डिस्प्ले बनाता है जो विभिन्न परिवेशी प्रकाश स्थितियों में दृश्यमान रहता है।
- विस्तृत दृश्य कोण: ऑप्टिकल डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि प्रदर्शित अक्षर ऑफ-एक्सिस कोण से देखे जाने पर भी पठनीय बने रहें।
- सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता: एक एलईडी-आधारित उपकरण के रूप में, यह अन्य डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों की तुलना में लंबा परिचालन जीवन, आघात प्रतिरोध और कंपन सहनशीलता प्रदान करता है।
- Categorized for Luminous Intensity: उपकरणों को उनके प्रकाश उत्पादन के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जिससे डिजाइनर बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए समान चमक वाले यूनिट चुन सकते हैं।
- लीड-मुक्त पैकेज (RoHS अनुपालन): पर्यावरणीय नियमों के अनुपालन में निर्मित, जो इसे वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त बनाता है।
1.2 डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन
LTS-6980HR को एक कॉमन कैथोड डिस्प्ले के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। इसका मतलब है कि सभी एलईडी सेगमेंट के कैथोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। विशिष्ट पार्ट नंबर दाईं ओर दशमलव बिंदु वाली लाल डिस्प्ले को दर्शाता है। एक कॉमन कैथोड डिस्प्ले को चलाने के लिए आम तौर पर कॉमन कैथोड पिन को ग्राउंड से जोड़ना और जले हुए सेगमेंट के अनुरूप व्यक्तिगत एनोड पिन पर (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) सकारात्मक वोल्टेज लगाना आवश्यक होता है।
2. तकनीकी पैरामीटर: गहन वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
यह खंड डिवाइस की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विवरण प्रदान करता है। विश्वसनीय सर्किट डिजाइन और यह सुनिश्चित करने के लिए कि डिस्प्ले अपने निर्दिष्ट जीवनकाल के भीतर संचालित हो, इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है और सामान्य उपयोग में इससे बचना चाहिए।
- Power Dissipation per Segment: अधिकतम 75 mW। इससे अधिक होने पर LED चिप का अत्यधिक गर्म होना और त्वरित क्षरण हो सकता है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 100 mA पल्स्ड स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग योजनाओं में उपयोग किए जाने वाले संक्षिप्त, उच्च-धारा पल्स के लिए है, न कि निरंतर संचालन के लिए।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह धारा परिवेश के तापमान (Ta) के 25°C से अधिक बढ़ने पर 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम अनुमेय सतत धारा लगभग होगी: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 5.2 mA.
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C. डिवाइस को इस पूरी सीमा के भीतर संग्रहीत या संचालित किया जा सकता है।
- Solder Condition: यह डिवाइस 260°C पर 3 सेकंड के लिए सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (≈1.6mm) नीचे सोल्डर बाथ के साथ वेव सोल्डरिंग को सहन कर सकता है। असेंबली के दौरान डिवाइस बॉडी का तापमान अधिकतम निर्धारित तापमान रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए।
2.2 Electrical and Optical Characteristics
ये मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं। ये परिभाषित करते हैं कि एक उचित रूप से डिज़ाइन किए गए सर्किट में डिवाइस कैसे व्यवहार करेगा।
- औसत दीप्त तीव्रता (Iv): 10 mA के अग्र धारा (IF) पर चलाए जाने पर 800 µcd (न्यूनतम) से 2400 µcd (विशिष्ट) तक की सीमा में होती है। यह चमक का प्राथमिक माप है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp): आमतौर पर 635 nm पर IF=20mA. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाशिक आउटपुट शक्ति सबसे अधिक होती है।
- स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): आमतौर पर 40 nm. यह वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है; एक संकीर्ण अर्ध-चौड़ाई का अर्थ है अधिक एकवर्णी (शुद्ध रंग) प्रकाश।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): आम तौर पर 623 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख द्वारा प्रकाश के रंग से सबसे अच्छा मेल खाता हुआ माना जाता है।
- प्रति सेगमेंट अग्र वोल्टेज (VF): IF=20mA पर 2.0 V (न्यूनतम) से 2.6 V (सामान्य) तक की सीमा। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइविंग सर्किट इस सीमा में वांछित करंट प्राप्त करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज प्रदान कर सके। ±0.1V का सहनशीलता सीमा नोट की गई है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR): जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है तो अधिकतम 100 µA। यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; डिवाइस को निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (Iv-m): Maximum 2:1 between segments at IF=10mA. This ensures uniformity in brightness across all segments of a single digit.
- Cross Talk: Specified as ≤ 2.5%. This refers to unwanted illumination of a segment due to electrical leakage or optical coupling when an adjacent segment is driven.
3. Binning System Explanation
The datasheet indicates that the devices are categorized for luminous intensityयह एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण और डिज़ाइन विचार है। LED निर्माण में, आउटपुट में स्वाभाविक भिन्नताएँ होती हैं। अंतिम उत्पादों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, LEDs का परीक्षण किया जाता है और विशिष्ट मापदंडों के आधार पर उन्हें अलग-अलग "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है।
LTS-6980HR के लिए, प्राथमिक बिनिंग मानदंड चमकदार तीव्रता (Iv) है। जब एक ऐसे एप्लिकेशन को डिज़ाइन करते हैं जो इन डिस्प्ले में से दो या अधिक को एक साथ उपयोग करता है (उदाहरण के लिए, एक बहु-अंकीय काउंटर), तो यह अत्यधिक अनुशंसित है कि समान तीव्रता बिन से डिस्प्ले का चयन किया जाए।विभिन्न बिन से डिस्प्ले का उपयोग करने से अंकों के बीच चमक में स्पष्ट अंतर हो सकता है, जिससे एक असमान और अव्यवसायिक रूप प्राप्त होता है। डिज़ाइनरों को एप्लिकेशन नोट्स में चेतावनी दी गई है कि इस "hue uneven" समस्या से बचने के लिए, अपने आपूर्तिकर्ता से अपने ऑर्डर के लिए बिन आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करने पर परामर्श लेना चाहिए।
4. Performance Curve Analysis
While the specific graphs are not detailed in the provided text, typical performance curves for such a device would include:
- Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): यह गैर-रैखिक वक्र एलईडी के पार लगाए गए वोल्टेज और परिणामी धारा के बीच संबंध दर्शाता है। यह उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान चुनने के लिए आवश्यक है।
- Luminous Intensity vs. Forward Current (I-L Curve): यह दर्शाता है कि ड्राइव करंट के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह एक सीमा तक आम तौर पर रैखिक होता है लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्त हो जाएगा।
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र दर्शाता है कि एलईडी के जंक्शन तापमान में वृद्धि होने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। यह थर्मल प्रबंधन के महत्व को उजागर करता है, खासकर उच्च धाराओं पर या गर्म वातावरण में संचालित होने पर।
- Spectral Power Distribution: एक ग्राफ जो प्रमुख और शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित, तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित सापेक्ष प्रकाशीय शक्ति दर्शाता है।
ये वक्र डिजाइनरों को गैर-मानक स्थितियों (विभिन्न धाराओं, तापमान) के तहत प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने और दक्षता एवं दीर्घायु के लिए अपने डिजाइन को अनुकूलित करने में सक्षम बनाते हैं।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता
डिस्प्ले का एक परिभाषित भौतिक फुटप्रिंट है। प्रमुख आयामी टिप्पणियों में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है।
- पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता ±0.4 मिमी है।
- डिस्प्ले फेस के लिए विशिष्ट गुणवत्ता नियंत्रण लागू हैं: एक सेगमेंट पर विदेशी पदार्थ ≤10 मिल्स होना चाहिए, सतह पर स्याही प्रदूषण ≤20 मिल्स, और एक सेगमेंट के भीतर बुलबुले ≤10 मिल्स।
- रिफ्लेक्टर बेंडिंग उसकी लंबाई के ≤ 1% होनी चाहिए।
- पिन्स के लिए 1.0 mm के printed circuit board (PCB) होल डायमीटर की सिफारिश की जाती है।
5.2 पिन विन्यास और सर्किट आरेख
डिवाइस में एक मानक 10-पिन सिंगल-रो विन्यास है। आंतरिक सर्किट आरेख एक कॉमन कैथोड आर्किटेक्चर दिखाता है। पिनआउट इस प्रकार है:
- पिन 1: सेगमेंट E के लिए एनोड
- पिन 2: सेगमेंट D के लिए एनोड
- पिन 3: कॉमन कैथोड 1
- Pin 4: Anode for segment C
- Pin 5: Anode for Right-Hand Decimal Point (R.D.P.)
- Pin 6: सेगमेंट B के लिए एनोड
- Pin 7: सेगमेंट A के लिए एनोड
- Pin 8: कॉमन कैथोड 2
- Pin 9: Anode for segment F
- Pin 10: Anode for segment G
दोनों कॉमन कैथोड पिन (3 और 8) आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। किसी एक या दोनों को ग्राउंड से कनेक्ट करने पर डिस्प्ले सक्रिय हो जाएगा।
6. Soldering, Assembly, and Storage Guidelines
6.1 Soldering and Assembly
अधिकतम सोल्डर रीफ्लो स्थिति निर्दिष्ट की गई है। असेंबली के दौरान:
- अनुपयुक्त उपकरणों या तरीकों का उपयोग करने से बचें जो डिस्प्ले बॉडी पर असामान्य बल लगाते हैं, क्योंकि इससे भौतिक क्षति हो सकती है।
- यदि प्रेशर-सेंसिटिव एडहेसिव का उपयोग करके डिस्प्ले सतह पर कोई सजावटी फिल्म या ओवरले लगाया जाता है, तो इस फिल्म वाले पक्ष को फ्रंट पैनल या कवर के साथ निकट संपर्क में रहने देना अनुशंसित नहीं है। बाहरी बल के कारण फिल्म अपनी मूल स्थिति से खिसक सकती है।
6.2 Storage Conditions
उचित भंडारण पिनों के ऑक्सीकरण जैसे क्षरण को रोकने के लिए आवश्यक है।
- मानक भंडारण (मूल पैकेजिंग में): तापमान: 5°C से 30°C। आर्द्रता: 60% RH से नीचे।
- यदि ये शर्तें पूरी नहीं होती हैं, तो पिन ऑक्सीकरण हो सकता है, जिसके लिए उपयोग से पहले पुनः प्लेटिंग की आवश्यकता होगी। बड़ी मात्रा में सूची का दीर्घकालिक भंडारण अनुशंसित नहीं है।
- यदि नमी-रोधी बैग 6 महीने से अधिक समय तक खुला रहता है, तो डिवाइस को 60°C पर 48 घंटे तक बेक करने और असेंबली एक सप्ताह के भीतर पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
7. Application Recommendations and Design Considerations
LTS-6980HR का उद्देश्य कार्यालय, संचार और घरेलू अनुप्रयोगों में सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए है। असाधारण विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए जहां विफलता सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है (विमानन, चिकित्सा, आदि), विशिष्ट परामर्श की सलाह दी जाती है।
7.1 Circuit Design Best Practices
- Adhere to Absolute Maximum Ratings: सर्किट डिज़ाइन को धारा, शक्ति और तापमान की सीमाओं का कड़ाई से पालन करना चाहिए।
- ओवर-ड्राइविंग को रोकें: अत्यधिक धारा या उच्च कार्यशील तापमान प्रकाश उत्पादन में गंभीर गिरावट या समय से पहले विफलता का कारण बनेगा।
- रिवर्स वोल्टेज और ट्रांसिएंट्स से सुरक्षा करें: ड्राइविंग सर्किट में रिवर्स वोल्टेज या पावर-अप/शटडाउन के दौरान वोल्टेज स्पाइक्स से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए सुरक्षा (जैसे, डायोड) शामिल होनी चाहिए।
- कॉन्स्टेंट करंट ड्राइविंग का उपयोग करें: यह अनुशंसित विधि है जो अग्र वोल्टेज में भिन्नताओं से स्वतंत्र, सुसंगत चमकीली तीव्रता और रंग सुनिश्चित करती है।
- अग्र वोल्टेज रेंज का ध्यान रखें: सर्किट को इस प्रकार डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि वह इच्छित ड्राइव करंट प्रदान करे, तब भी जब LED का VF अधिकतम निर्दिष्ट मान (सामान्यतः 2.6V + सहनशीलता) पर हो।
- थर्मल डिरेटिंग: चुनी गई ऑपरेटिंग करंट अधिकतम अपेक्षित परिवेश तापमान के लिए सुरक्षित होनी चाहिए, 0.33 mA/°C के करंट डेरेटिंग फैक्टर को ध्यान में रखते हुए।
- रिवर्स बायस से बचें: यहां तक कि छोटे रिवर्स बायस भी LED चिप के भीतर धातु प्रवासन का कारण बन सकते हैं, जिससे लीकेज करंट बढ़ सकता है या शॉर्ट सर्किट हो सकता है।
- पर्यावरणीय स्थितियों का प्रबंधन करें: उच्च-नमी वाले वातावरण में तापमान में तेजी से बदलाव से बचें ताकि डिस्प्ले पर संघनन बनने से रोका जा सके।
7.2 Typical Application Scenarios
यह डिस्प्ले स्पष्ट, विश्वसनीय संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता वाले विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं:
- परीक्षण और माप उपकरण (multimeters, frequency counters)
- औद्योगिक नियंत्रण पैनल और प्रक्रिया टाइमर
- उपभोक्ता उपकरण (माइक्रोवेव, ओवन, ऑडियो उपकरण)
- पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल और कैलकुलेटर
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट गेज और डिस्प्ले
8. तकनीकी तुलना और विभेदन
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट प्रतिस्पर्धी पुर्जों से सीधी तुलना प्रदान नहीं की गई है, LTS-6980HR की विशिष्टताएँ इसे प्रतिस्पर्धी रूप से स्थापित करती हैं। इसके प्रमुख विभेदकों में संभवतः शामिल हैं:
- सामग्री प्रौद्योगिकी: GaP और AlInGaP चिप प्रौद्योगिकियों दोनों के उपयोग से प्रदर्शन में संतुलन प्राप्त किया जा सकता है, संभावित रूप से अच्छी दक्षता और वांछित लाल रंग बिंदु प्रदान कर सकता है।
- High Brightness & Contrast: निर्दिष्ट दीप्त तीव्रता सीमा (10mA पर 2400 µcd तक) और रेड-ऑन-रेड डिज़ाइन उन अनुप्रयोगों के लिए है जिनमें उत्कृष्ट दृश्यता की आवश्यकता होती है।
- मजबूत निर्माण और विशिष्टताएँ: शक्ति, करंट डीरेटिंग और पर्यावरणीय सहनशीलता के विस्तृत रेटिंग्स एक विश्वसनीयता-केंद्रित डिज़ाइन का संकेत देते हैं।
- व्यापक आवेदन मार्गदर्शन: विस्तृत सावधानियों और भंडारण दिशानिर्देशों को शामिल करने से डिजाइनरों को डिवाइस को सही ढंग से लागू करने में सहायता मिलती है, संभावित रूप से क्षेत्र में विफलताओं को कम करती है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
Q1: पीक वेवलेंथ (635nm) और डॉमिनेंट वेवलेंथ (623nm) में क्या अंतर है?
A1: पीक वेवलेंथ वह बिंदु है जहां ऑप्टिकल पावर भौतिक रूप से सबसे अधिक होती है। डॉमिनेंट वेवलेंथ मानवीय रंग धारणा (CIE मानक) पर आधारित एक परिकलित मान है जो हमारे द्वारा देखे जाने वाले रंग का सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करता है। उनमें थोड़ा अंतर होना आम बात है।
Q2: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूं?
A2: नहीं। आपको प्रत्येक सेगमेंट एनोड के सीरीज़ में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। इसका मान आपके सप्लाई वोल्टेज (जैसे, 5V), LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (~2.0-2.6V), और आपके वांछित फॉरवर्ड करंट (जैसे, 10-20mA) पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, 5V, 2.3V Vf, और 15mA पर: R = (5V - 2.3V) / 0.015A ≈ 180 Ω.
Q3: दो कॉमन कैथोड पिन (3 और 8) क्यों हैं?
A3> They are internally connected. This design allows for more flexible PCB layout routing or can be used to split the ground current if driving all segments at once with high current, potentially improving performance.
Q4: "Luminous Intensity Matching Ratio ≤ 2:1" का क्या अर्थ है?
A4: इसका अर्थ है कि एक ही उपकरण के भीतर, समान परिस्थितियों में संचालित होने पर, सबसे चमकीला खंड सबसे मंद खंड से अधिकतम दोगुना ही चमकीला होगा। यह एकरूपता सुनिश्चित करता है।
Q5: भंडारण आर्द्रता विनिर्देश कितना महत्वपूर्ण है?
A5> Very critical for long-term storage. Exposure to high humidity can lead to oxidation of the tin-plated pins, resulting in poor solderability. Following the storage and baking recommendations is essential for reliable assembly.
10. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: एक 4-अंकीय वोल्टमीटर डिस्प्ले डिज़ाइन करना।
एक डिज़ाइनर एक बेंचटॉप डिजिटल वोल्टमीटर बना रहा है। वे चार LTS-6980HR डिस्प्ले चुनते हैं। इस डेटाशीट के आधार पर मुख्य डिज़ाइन चरणों में शामिल होंगे:
- ड्राइव विधि: माइक्रोकंट्रोलर I/O पिनों को कम से कम करने के लिए, उन्होंने मल्टीप्लेक्सिंग चुना। वे चारों डिस्प्ले के सभी संबंधित सेगमेंट एनोड (A, B, C...) को एक साथ जोड़ते हैं। प्रत्येक डिस्प्ले के कॉमन कैथोड पिन MCU द्वारा नियंत्रित एक अलग ट्रांजिस्टर से जुड़े होते हैं।
- करंट गणना: अच्छी दृश्यता के लिए, वे प्रति सेगमेंट 15mA का लक्ष्य रखते हैं। अधिकतम Vf 2.6V और 5V आपूर्ति का उपयोग करते हुए, वे सबसे खराब स्थिति वाले करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना करते हैं: R_min = (5V - 2.6V) / 0.015A ≈ 160 Ω। वे एक मानक 150 Ω रेसिस्टर चुनते हैं, यह जानते हुए कि वास्तविक करंट Vf के साथ थोड़ा बदल जाएगा।
- पीक करंट चेक: एक मल्टीप्लेक्स्ड डिज़ाइन में, प्रत्येक डिजिट केवल 1/4 समय (25% ड्यूटी साइकिल) के लिए चालू रहता है। एक औसत 15mA की धारा, शिखर इसके ON समय के दौरान धारा 15mA / 0.25 = 60mA होनी चाहिए। उन्हें यह सत्यापित करना चाहिए कि यह 60mA का स्पंद 100mA की शिखर धारा रेटिंग के भीतर है और यदि यह 100mA के निकट पहुँच रहा है तो ड्यूटी साइकिल ≤10% है।
- थर्मल विचार: अनुमान है कि आवरण का अधिकतम तापमान 50°C तक पहुंचेगा। प्रति सेगमेंट डीरेटेड निरंतर धारा है: 25 mA - ((50°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 16.75 mA। उनकी डिज़ाइन धारा 15mA (औसत) सुरक्षित है।
- खरीद: वे अपने आपूर्तिकर्ता को निर्दिष्ट करते हैं कि सभी चार डिस्प्ले एक ही चमकदार तीव्रता बिन से होने चाहिए ताकि रीडआउट में एक समान चमक सुनिश्चित हो सके।
- पीसीबी लेआउट: वे पिन के लिए अनुशंसित 1.0 मिमी छिद्रों का उपयोग करते हैं और यह सुनिश्चित करते हैं कि लेआउट डिस्प्ले बॉडी पर यांत्रिक तनाव न डाले।
11. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल
LTS-6980HR अर्धचालक पदार्थों में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के मूलभूत सिद्धांत पर कार्य करता है। जब LED चिप के p-n जंक्शन पर पर्याप्त फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है (इसके बैंडगैप वोल्टेज से अधिक), तो सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। उत्सर्जित प्रकाश का विशिष्ट रंग (तरंगदैर्ध्य) अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होता है। इस उपकरण में, लाल प्रकाश उत्पन्न करने के लिए GaP और AlInGaP पदार्थों का उपयोग किया जाता है। सात सेगमेंट अलग-अलग LED होते हैं जो एक आठ के आकार के पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं। इन सेगमेंट के विभिन्न संयोजनों में चयनात्मक रूप से करंट लगाकर, अंक 0-9 और कुछ अक्षर बनाए जा सकते हैं।
12. Technology Trends and Context
LTS-6980HR एक परिपक्व और विश्वसनीय सेगमेंट डिस्प्ले तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है। डिस्प्ले तकनीक के व्यापक रुझानों के संदर्भ में:
- सॉलिड-स्टेट लाभ: LCDs या VFDs की तुलना में, LED डिस्प्ले उन वातावरणों में लाभ बनाए रखते हैं जहां मजबूती, व्यापक तापमान संचालन और लंबी आयु की आवश्यकता होती है।
- सामग्री विकास: AlInGaP का उपयोग पुराने GaAsP एलईडी की तुलना में एक प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो उच्च दक्षता और बेहतर रंग स्थिरता प्रदान करता है।
- बाजार की विशिष्ट आवश्यकता: जबकि डॉट-मैट्रिक्स OLED और LCD ग्राफिक्स और अल्फ़ान्यूमेरिक्स के लिए अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं, 7-सेगमेंट LED डिस्प्ले समर्पित संख्यात्मक रीडआउट्स के लिए उनकी सरलता, उच्च चमक, कम लागत और सीधी धूप या अंधेरी परिस्थितियों में उत्कृष्ट पठनीयता के कारण इष्टतम विकल्प बने हुए हैं।
- एकीकरण प्रवृत्तियाँ: स्वचालित असेंबली के लिए ऐसे डिस्प्ले के सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) संस्करणों की ओर एक प्रवृत्ति है। LTS-6980HR का थ्रू-होल डिज़ाइन उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ मैन्युअल असेंबली या मरम्मत आम है, या जहाँ उच्च शक्ति प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
- ड्राइवर एकीकरण: आधुनिक डिज़ाइन अक्सर इस तरह के अलग-अलग डिस्प्ले को समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी के साथ जोड़ते हैं जो मल्टीप्लेक्सिंग, करंट रेगुलेशन और इंटरफेसिंग को संभालते हैं, जिससे माइक्रोकंट्रोलर सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर डिज़ाइन सरल हो जाता है।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 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 प्रयुक्त। |
| SDCM | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की स्थिरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवनति | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | 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। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko sahaj banata hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार 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 अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर 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। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |