LTS-10304JD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 1.0-इंच डिजिट ऊंचाई - हाइपर रेड 650nm - 24mA फॉरवर्ड करंट - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-10304JD एक एकल-अंकीय, सात-खंड LED डिस्प्ले है जिसे कम बिजली खपत के साथ स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य अत्यधिक दृश्यमान, विश्वसनीय संख्यात्मक संकेतक प्रदान करना है। इस उपकरण का मुख्य लाभ AlInGaP (एल्युमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) हाइपर रेड LED चिप्स के उपयोग में निहित है, जो उच्च चमक और दक्षता प्रदान करते हैं। GaAs सब्सट्रेट पर विकसित यह तकनीक लाल स्पेक्ट्रम में श्रेष्ठ प्रदर्शन के लिए जानी जाती है। डिस्प्ले में सफेद खंडों के साथ काला चेहरा होता है, जो एक उच्च-कंट्रास्ट उपस्थिति बनाता है जो पठनीयता को बढ़ाता है। इसे चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है और इसे RoHS निर्देशों के अनुरूप लीड-मुक्त पैकेज में पेश किया जाता है, जो इसे पर्यावरणीय विचारों के साथ आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिजाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और प्रकाशीय विशेषताएं

प्रकाशीय प्रदर्शन इस डिस्प्ले की कार्यक्षमता का केंद्र है। प्रति खंड 1mA के मानक परीक्षण धारा पर, औसत चमकदार तीव्रता (Iv) न्यूनतम 410 µcd से लेकर विशिष्ट मान 2200 µcd तक होती है। यह उच्च चमक बहुत कम ड्राइव धाराओं पर प्राप्त की जा सकती है, जो एक प्रमुख विशेषता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) आमतौर पर 639 nm होता है, जिसमें शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 650 nm होता है, जो इसे दृश्य स्पेक्ट्रम के हाइपर-रेड क्षेत्र में दृढ़ता से स्थापित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ) 20 nm है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध रंग उत्सर्जन को इंगित करती है। खंडों के बीच चमकदार तीव्रता मिलान अधिकतम 2:1 के अनुपात में निर्दिष्ट है, जो समान परिस्थितियों में संचालित होने पर अंक भर में एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत और तापीय रेटिंग

विद्युत पैरामीटर संचालन सीमाओं और स्थितियों को परिभाषित करते हैं। 25°C पर प्रति खंड पूर्ण अधिकतम निरंतर अग्र धारा 24 mA है, जिसमें तापमान बढ़ने पर 0.28 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर है। स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत 90 mA की शिखर अग्र धारा अनुमेय है। 20mA की ड्राइव धारा पर प्रति खंड अग्र वोल्टेज (Vf) आमतौर पर 4.2V से अधिकतम 5.2V तक होता है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज रेटिंग 10V है। प्रति खंड शक्ति अपव्यय 134 mW पर रेट किया गया है। उपकरण -35°C से +105°C के संचालन और भंडारण तापमान सीमा के लिए रेट किया गया है, जो विभिन्न वातावरणों के लिए मजबूती दर्शाता है। सोल्डरिंग सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे की दूरी पर अधिकतम 260°C के तापमान पर 3 सेकंड से अधिक नहीं की जानी चाहिए।

3. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

3.1 भौतिक आयाम और चित्र

उपकरण की अंक ऊंचाई 1.0 इंच (25.4 mm) है। पैकेज आयाम डेटाशीट में मिलीमीटर में सभी मापों के साथ प्रदान किए गए हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25 mm है। एक विशिष्ट नोट +0.4 mm के पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता को इंगित करता है, जो PCB लेआउट और असेंबली योजना के लिए महत्वपूर्ण है। चित्र आमतौर पर पैकेज की कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, अंक खंड आयाम और 14 पिनों की सटीक दूरी और व्यास दिखाता है।

3.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और ध्रुवता पहचान

LTS-10304JD एक कॉमन कैथोड डिस्प्ले है। इसमें 14 पिन हैं, जो सभी सक्रिय नहीं हैं। पिन कनेक्शन इस प्रकार है: पिन 1 (एनोड E), पिन 2 (एनोड D), पिन 3 (कोई पिन नहीं), पिन 4 (कॉमन कैथोड), पिन 5 (एनोड C), पिन 6 (एनोड D.P. - दशमलव बिंदु), पिन 7 (कोई पिन नहीं), पिन 8 (एनोड B), पिन 9 (एनोड A), पिन 10 (कोई पिन नहीं), पिन 11 (कॉमन कैथोड), पिन 12 (एनोड F), पिन 13 (कोई पिन नहीं), पिन 14 (एनोड G)। दो कॉमन कैथोड पिन (4 और 11) की उपस्थिति लचीले सर्किट डिजाइन की अनुमति देती है। दशमलव बिंदु अंक के दाईं ओर स्थित है।

3.3 आंतरिक सर्किट आरेख

आंतरिक सर्किट आरेख सात खंडों (A से G) और दशमलव बिंदु (DP) के विद्युत कनेक्शन को दर्शाता है। सभी खंड एनोड एक दूसरे से अलग होते हैं, जबकि उनके कैथोड कॉमन कैथोड पिन से जुड़े होते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन एक कॉमन-कैथोड, मल्टीप्लेक्स करने योग्य डिस्प्ले के लिए मानक है, जहां व्यक्तिगत खंडों को उनके संबंधित एनोड पिन पर सकारात्मक वोल्टेज लगाकर और कॉमन कैथोड के माध्यम से करंट सिंक करके जलाया जाता है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विद्युत और प्रकाशीय विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं हैं, ऐसे उपकरण के लिए मानक वक्रों में आमतौर पर शामिल होंगे:सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम अग्र धारा (I-V वक्र): यह ग्राफ दिखाएगा कि ड्राइव करंट के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है, जो कम धाराओं (जैसे, 1mA) पर उच्च दक्षता प्रदर्शित करता है।अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा: डायोड की IV विशेषता को दर्शाता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।सापेक्ष चमकदार तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: दिखाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है, जो तापीय प्रबंधन आवश्यकताओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।स्पेक्ट्रल वितरण: तरंगदैर्ध्य बनाम सापेक्ष तीव्रता का एक प्लॉट, जो निर्दिष्ट 20 nm आधी-चौड़ाई के साथ लगभग 650 nm के आसपास केंद्रित है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

क्षति को रोकने के लिए असेंबली को निर्दिष्ट तापीय सीमाओं का पालन करना चाहिए। अधिकतम अनुमेय सोल्डर तापमान 260°C है, और घटक को इस तापमान के अधीन अधिकतम 3 सेकंड के लिए रखा जाना चाहिए। यह माप पैकेज की सीटिंग प्लेन से 1.6mm (1/16 इंच) नीचे लिया जाता है। ये पैरामीटर मानक लीड-मुक्त रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के साथ संगत हैं। LED पैकेज पिन पर यांत्रिक तनाव पैदा किए बिना विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने के लिए PCB पैड डिजाइन अनुशंसित फुटप्रिंट से मेल खाता है, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।

6. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले बैटरी-संचालित या कम-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आदर्श है जहां स्पष्ट संख्यात्मक संकेतन की आवश्यकता होती है। सामान्य अनुप्रयोगों में पोर्टेबल इंस्ट्रूमेंटेशन, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (घड़ियाँ, टाइमर, तराजू), औद्योगिक नियंत्रण पैनल, चिकित्सा उपकरण और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड डिस्प्ले (द्वितीयक कार्यों के लिए) शामिल हैं। इसका कम-धारा संचालन बैटरी जीवन को काफी बढ़ा देता है।

6.2 सर्किट डिजाइन और ड्राइविंग विधियाँ

कम-धारा क्षमता का उपयोग करने के लिए, डिजाइनर सरल करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग कर सकते हैं। कई अंकों को मल्टीप्लेक्स करने के लिए (हालाँकि यह एक एकल-अंकीय इकाई है, सिद्धांत समान डिस्प्ले का उपयोग करने वाली बहु-अंकीय प्रणालियों पर लागू होता है), एक कॉमन-कैथोड कॉन्फ़िगरेशन को कैथोड साइड पर एक ट्रांजिस्टर या समर्पित ड्राइवर IC के माध्यम से करंट सिंक करके आसानी से संचालित किया जा सकता है, जबकि खंड एनोड को क्रमिक रूप से सक्षम किया जाता है। 20mA पर 4.2-5.2V का विशिष्ट अग्र वोल्टेज का मतलब है कि डिस्प्ले को अक्सर रेसिस्टर्स के साथ सीधे ड्राइव करने के लिए 5V से अधिक की आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता होती है; पूर्ण चमक प्राप्त करने के लिए 3.3V या 5V सिस्टम में बूस्ट कन्वर्टर या समर्पित LED ड्राइवर आवश्यक हो सकता है। प्रति खंड 1mA की अनुशंसित कम धारा पर, वोल्टेज ड्रॉप कम होगा, संभवतः 5V रेल से संचालन की अनुमति देगा।

6.3 तापीय और प्रकाशीय डिजाइन नोट्स

हालांकि उपकरण की एक विस्तृत संचालन तापमान सीमा है, कम जंक्शन तापमान बनाए रखने से चमकदार उत्पादन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता बनी रहेगी। PCB पर पर्याप्त स्पेसिंग और, यदि आवश्यक हो, तापीय वाया मदद कर सकते हैं। उच्च कंट्रास्ट अनुपात (काला चेहरा, सफेद खंड) सीधे देखने के लिए अनुकूलित है। उज्ज्वल परिवेशी प्रकाश में सर्वोत्तम पठनीयता के लिए, सुनिश्चित करें कि डिस्प्ले बाहरी प्रकाश स्रोतों से अधिक प्रबल न हो; एक रिसेस्ड बेज़ल या फिल्टर फायदेमंद हो सकता है।

7. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTS-10304JD का प्राथमिक विभेदन इसकीAlInGaP हाइपर रेड तकनीकके संयोजन में निहित हैकम-धारा संचालन। पुराने GaAsP या मानक लाल GaP LED की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक चमकदार दक्षता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समान धारा पर उज्जवल उत्पादन या बहुत कम धारा पर समान चमक होती है। अन्य कम-धारा डिस्प्ले की तुलना में, प्रति खंड 1mA तक संचालन के लिए इसकी विशिष्टता मिलान तीव्रता के साथ अल्ट्रा-लो-पावर डिजाइन के लिए एक प्रमुख लाभ है। लीड-मुक्त, RoHS-अनुरूप निर्माण इसे आधुनिक विनिर्माण मानकों के साथ संरेखित करता है, कुछ पुराने घटकों के विपरीत।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

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

उत्तर: पूर्ण चमक के लिए सीधे नहीं। 20mA पर, अग्र वोल्टेज (4.2-5.2V) 5V के बहुत करीब है या उससे अधिक है, जो करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए बहुत कम वोल्टेज ड्रॉप छोड़ता है। आपको एक ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होगी। हालाँकि, 1mA पर, अग्र वोल्टेज कम होता है, जो इसे अधिक संभव बनाता है, हालाँकि नियंत्रण और मल्टीप्लेक्सिंग के लिए अभी भी एक ड्राइवर IC की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: दो कॉमन कैथोड पिन का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: वे आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। दो पिन प्रदान करने से करंट वितरित करने में मदद मिलती है, एकल पिन/PCB ट्रेस में करंट घनत्व कम होता है, और लेआउट लचीलापन प्रदान करता है। आप एक या दोनों का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन दोनों को जोड़ना आम तौर पर अच्छा अभ्यास है।

प्रश्न: चमकदार तीव्रता \"वर्गीकृत\" कैसे की जाती है?

उत्तर: डेटाशीट इंगित करती है कि भाग चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत (बिन किए गए) हैं। इसका मतलब है कि विनिर्माण के दौरान, इकाइयों का परीक्षण किया जाता है और विभिन्न तीव्रता समूहों में छांटा जाता है। डेटाशीट न्यूनतम/विशिष्ट सीमा (410-2200 µcd @1mA) प्रदान करती है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में सटीक मिलान के लिए, विशिष्ट बिनिंग कोड के लिए निर्माता से परामर्श लें।

प्रश्न: \"खंड मिलान किए गए हैं\" का क्या अर्थ है?

उत्तर: इसका मतलब है कि विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं (जैसे अग्र वोल्टेज और चमकदार तीव्रता) एक ही उपकरण के भीतर एक खंड से दूसरे खंड में बारीकी से मेल खाती हैं। यह सुनिश्चित करता है कि जब सभी खंडों को समान धारा से संचालित किया जाता है तो एक समान चमक होती है, जो निम्न-श्रेणी के डिस्प्ले में हमेशा गारंटी नहीं होती है।

9. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग मामला

एक कम-शक्ति पर्यावरणीय डेटा लॉगर डिजाइन करने पर विचार करें जो 4-अंकीय रीडआउट पर तापमान प्रदर्शित करता है। चार LTS-10304JD डिस्प्ले का उपयोग करते हुए, एक डिजाइनर एक मल्टीप्लेक्सिंग सर्किट बनाएगा। एक कम-शक्ति माइक्रोकंट्रोलर प्रत्येक अंक के कॉमन कैथोड को एक छोटे NPN ट्रांजिस्टर के माध्यम से क्रमिक रूप से सक्रिय करेगा, जबकि I/O पिन के एक सेट पर उस अंक के लिए खंड पैटर्न आउटपुट करेगा (संभवतः पिन बचाने के लिए एक शिफ्ट रजिस्टर या पोर्ट एक्सपेंडर के माध्यम से)। खंड ड्राइव करंट को 2-3mA (अधिकतम से काफी नीचे) पर सेट करके, उत्कृष्ट पठनीयता प्राप्त की जाती है, जबकि कुल सिस्टम बिजली की खपत को कम किया जाता है। उच्च कंट्रास्ट अनुपात सुनिश्चित करता है कि डिस्प्ले इनडोर और छायादार आउटडोर दोनों स्थितियों में पठनीय है। डिस्प्ले की विस्तृत तापमान सीमा लॉगर के संचालन विशिष्टता से मेल खाती है।

10. संचालन सिद्धांत परिचय

एक सात-खंड LED डिस्प्ले कई प्रकाश-उत्सर्जक डायोड का एक समूह है जो एक आकृति-आठ पैटर्न में व्यवस्थित होता है। सात बार (खंड A-G) और दशमलव बिंदु (DP) में से प्रत्येक एक व्यक्तिगत LED है। LTS-10304JD जैसी कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन में, इन सभी आंतरिक LED के कैथोड एक या अधिक कॉमन पिन से जुड़े होते हैं। एक विशिष्ट खंड को प्रकाशित करने के लिए, उसके समर्पित एनोड पिन पर एक सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाना चाहिए, जबकि कॉमन कैथोड को ग्राउंड (या कम वोल्टेज) से जोड़ा जाता है, सर्किट को पूरा करता है और करंट को प्रवाहित करने की अनुमति देता है। यह नियंत्रित करके कि कौन से खंडों का संयोजन जलाया गया है, अंक 0-9 और कुछ अक्षर बनाए जा सकते हैं। AlInGaP सामग्री प्रणाली अग्र पूर्वाग्रह के तहत सक्रिय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के पुनर्संयोजन पर प्रकाश उत्सर्जित करती है, जिसमें विशिष्ट मिश्र धातु संरचना लाल रंग के तरंगदैर्ध्य को निर्धारित करती है।

11. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

1990 के दशक में AlInGaP LED प्रौद्योगिकी का विकास उच्च-चमक लाल, नारंगी और पीले LED के लिए एक बड़ी सफलता थी। इसने उच्च दृश्यता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में कम कुशल GaAsP और GaP प्रौद्योगिकियों को काफी हद तक प्रतिस्थापित कर दिया। डिस्प्ले घटकों में रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश), कम संचालन वोल्टेज और एकीकरण की ओर जारी है। जबकि असतत सात-खंड डिस्प्ले कई अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बने हुए हैं, अधिक जटिल ग्राफिक्स के लिए एकीकृत डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले और OLED की ओर एक समानांतर रुझान है। हालाँकि, सरल, उच्च-विश्वसनीयता, कम-शक्ति और उच्च-चमक संख्यात्मक रीडआउट के लिए, LTS-10304JD जैसे AlInGaP-आधारित सात-खंड डिस्प्ले एक पसंदीदा और लागत-प्रभावी समाधान बने हुए हैं, विशेष रूप से औद्योगिक और ऑटोमोटिव संदर्भों में जहां मजबूती और लंबी आयु सर्वोपरि है।