सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 प्रमुख विशेषताएं एवं लाभ
- 2. तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C)
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और ध्रुवीयता
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 10. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
- 11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 12. तकनीकी रुझान एवं पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
LTC-5675KG एक चार-अंकीय, सात-खंड डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरणों में स्पष्ट, उच्च दृश्यता वाली संख्यात्मक और सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक जानकारी प्रदान करना है। इसकी मूल तकनीक AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED चिप का उपयोग करती है, जो एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर लगाई जाती है और उच्च दक्षता वाली हरी रोशनी उत्पन्न करने के लिए जानी जाती है। डिस्प्ले में ग्रे पैनल और सफेद खंड चिह्नों का डिज़ाइन है, जो जलाए गए हरे खंडों के लिए उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है। यह डिज़ाइन उन अनुप्रयोगों के लिए है जिन्हें विश्वसनीय, ठोस-अवस्था डिजिटल डिस्प्ले, कम बिजली की खपत और उत्कृष्ट दृश्य प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, जैसे कि औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण उपकरण, उपभोक्ता उपकरण और ऐसे उपकरण जिन्हें कॉम्पैक्ट, बहु-अंकीय डिजिटल डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।
1.1 प्रमुख विशेषताएं एवं लाभ
- अंक आकार:0.52 इंच (13.2 मिमी) वर्ण ऊंचाई, उत्कृष्ट पठनीयता प्रदान करती है।
- सेगमेंट डिज़ाइन:निरंतर और समान सेगमेंट, जो वर्णों की उपस्थिति को सुंदर बनाते हैं।
- ऑप्टिकल प्रदर्शन:उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट, विभिन्न प्रकाश स्थितियों में भी स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।
- देखने का कोण:व्यापक देखने का कोण, यह सुनिश्चित करता है कि ऑफ-एक्सिस स्थिति से भी प्रदर्शन सामग्री स्पष्ट रूप से पढ़ी जा सके।
- ऊर्जा दक्षता:कम बिजली खपत की आवश्यकता, बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा खपत पर ध्यान देने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
- विश्वसनीयता:ठोस अवस्था विश्वसनीयता, कोई चलने वाले भाग नहीं, लंबी सेवा जीवन।
- गुणवत्ता नियंत्रण:उपकरणों को उत्सर्जन तीव्रता के आधार पर श्रेणीबद्ध किया जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि बहु-अंकीय या बहु-इकाई अनुप्रयोगों में चमक मिलान सुसंगत हो।
- पर्यावरण अनुपालन:लीड-मुक्त पैकेजिंग, RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करती है।
2. तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत विवरण
यह खंड विनिर्देश दस्तावेज़ में परिभाषित विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इस सीमा से बाहर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- प्रति सेगमेंट पावर खपत:अधिकतम 70 mW। यह फॉरवर्ड वोल्टेज पर आधारित अधिकतम निरंतर करंट को सीमित करता है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:अधिकतम 60 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1 kHz, 25% ड्यूटी साइकिल)। यह रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग या अल्पकालिक सर्ज स्थितियों के लिए लागू होती है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:25°C पर अधिकतम 25 mA। जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक होता है, तो यह करंट 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से डीरेट होता है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम अनुमत निरंतर करंट लगभग होगा: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज:अधिकतम 5 V. इससे अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- ऑपरेटिंग तापमान सीमा:-35°C से +85°C. यह डिवाइस औद्योगिक तापमान सीमा के लिए उपयुक्त है।
- भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C।
- सोल्डरिंग शर्तें:260°C पर 3 सेकंड के लिए, यह तापमान घटक स्थापना तल से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे मापा जाना निर्धारित है। यह एक विशिष्ट रिफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल मार्गदर्शिका है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट कार्यशील पैरामीटर हैं।
- औसत चमकदार तीव्रता (IV):यह एक महत्वपूर्ण चमक पैरामीटर है।
- न्यूनतम मान: IF= 1 mA पर 320 µcd
- Typical value: 1050 µcd at IF= 10 mA
- Maximum value: 11550 µcd at IF= 10 mA. The wide range from minimum to maximum indicates the devices are graded (binned). Designers must select from the appropriate grade to ensure uniform brightness.
- Peak emission wavelength (λp):IF571 nm (typical) at I =20mA. This falls within the green region of the visible spectrum.
- Spectral line half-width (Δλ):15 nm (typical). This indicates the spectral purity or bandwidth of the emitted green light.
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):572 nm (विशिष्ट मान)। यह शिखर तरंगदैर्ध्य से थोड़ा भिन्न होता है, यह वह एकवर्णी प्रकाश तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख प्रकाश स्रोत के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है।
- प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20mA पर 2.1V (न्यूनतम), 2.6V (विशिष्ट मान)। यह करंट सीमित करने वाले सर्किट के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। ड्राइवर सर्किट को इस VF.
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR):V परR=5V पर अधिकतम 100 µA। कम मान संधि की अच्छी गुणवत्ता को दर्शाता है।
- प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता मिलान अनुपात (IV-m):"समान प्रकाश क्षेत्र" के भीतर, खंडों के बीच अधिकतम अनुपात 2:1 है। इसका अर्थ है कि सबसे चमकीला खंड किसी एकल अंक या निर्दिष्ट समूह के भीतर सबसे कम चमकीले खंड से दोगुना से अधिक चमकीला नहीं होना चाहिए, जिससे दृश्य समरूपता सुनिश्चित होती है।
मापन विवरण:चमकदार तीव्रता का मापन CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र का अनुकरण करने वाले सेंसर और फिल्टर संयोजन का उपयोग करके किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि माप मानव आँख की चमक धारणा के अनुरूप हों।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
स्पेसिफिकेशन स्पष्ट रूप से बताता है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेडेड" है। यह एक ग्रेडिंग प्रक्रिया है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग:IVवाइड रेंज ऑफ स्पेसिफिकेशन (320 से 11550 µcd पर 10mA) का अर्थ है कि कई चमक स्तर उपलब्ध हैं। निर्माता घटकों का परीक्षण और वर्गीकरण (ग्रेडिंग) मापित आउटपुट के आधार पर करते हैं। इससे ग्राहक उच्च चमक वाले अनुप्रयोगों के लिए गारंटीकृत न्यूनतम चमक स्तर (जैसे, IV> 8000 µcd 的等级)的部件用于高亮度应用,或为标准等级用于成本敏感的设计。使用分级部件对于在多个显示器或数字之间实现外观均匀至关重要。
- वेवलेंथ यूनिफॉर्मिटी:हालांकि स्पष्ट रूप से ग्रेडिंग के रूप में निर्दिष्ट नहीं, λp(571 nm) और λd(572 nm) का विशिष्ट मान सीमा संकीर्ण है, जो अच्छे प्रक्रिया नियंत्रण को दर्शाता है, जिससे विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच हरे रंग की स्थिरता सुनिश्चित होती है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
डेटाशीट "Typical Electrical/Optical Characteristics Curves" का उल्लेख करती है। यद्यपि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, हम इसकी मानक सामग्री और महत्व का अनुमान लगा सकते हैं।
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):यह ग्राफ एक घातीय संबंध दिखाएगा। यह किसी दिए गए ड्राइव करंट के लिए आवश्यक बिजली की आपूर्ति वोल्टेज निर्धारित करने और बिजली की खपत (P = VF* IF) अत्यंत महत्वपूर्ण है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट:यह वक्र दर्शाता है कि चमक कैसे धारा में वृद्धि के साथ बदलती है। यह आमतौर पर अरेखीय होता है, और गर्मी के कारण, अत्यधिक उच्च धारा पर दक्षता (लुमेन प्रति वाट) आमतौर पर कम हो जाती है। डेटाशीट 1mA और 10mA पर असतत बिंदु प्रदान करती है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम परिवेश तापमान:AlInGaP LED के लिए, प्रकाश उत्पादन आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। यह वक्र पूरे तापमान रेंज (-35°C से +85°C) में काम करने वाले अनुप्रयोगों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है, ताकि उच्च तापमान पर पर्याप्त चमक सुनिश्चित की जा सके।
- स्पेक्ट्रम वितरण:तरंग दैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ दिखाता है, जिसमें लगभग 571-572 nm का केंद्रीय तरंग दैर्ध्य और लगभग 15 nm का अर्ध-चौड़ाई है, जो हरे प्रकाश के उत्पादन की पुष्टि करता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
यह उपकरण मानक LED डिजिटल डिस्प्ले पैकेज में आता है। आयाम चित्र (जिसका पाठ में उल्लेख है लेकिन विस्तृत वर्णन नहीं है) आमतौर पर दिखाता है:
- मॉड्यूल की कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई।
- अंकों के बीच की दूरी (पिच)।
- खंड का आकार और अंतराल।
- पिन पिच, लंबाई और व्यास। टिप्पणी: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है।
5.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और ध्रुवीयता
LTC-5675KG एककॉमन एनोडडिवाइस है। इसका मतलब है कि प्रत्येक अंक के सभी एलईडी के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं और प्रत्येक अंक के एक पिन (पिन 10-13: डिजिट 1-4 एनोड) तक लाए गए हैं। सभी अंकों के प्रत्येक सेगमेंट (A-G, DP) के कैथोड साझा किए गए हैं और संबंधित पिन (सेगमेंट A-G के लिए पिन 27-30, 35-37; दशमलव बिंदु के लिए पिन 31-34) से जुड़े हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्सिंग के लिए आदर्श है।
मल्टीप्लेक्सिंग ऑपरेशन:एक अंक प्रदर्शित करने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर:
- वांछित अक्षर के लिए सेगमेंट कैथोड (A-G) के पैटर्न सेट करेगा।
- विशिष्ट संख्या के कॉमन एनोड पिन को चालू करें (वोल्टेज लागू करें), वह वर्ण उस संख्या पर प्रकट होना चाहिए।
- उच्च आवृत्ति (उदाहरण के लिए, 100Hz+) पर प्रत्येक अंक के एनोड को क्रमिक रूप से चक्रित करें, जिससे सभी अंक एक साथ जलते हुए दिखाई देने का दृश्य प्रभाव उत्पन्न हो। स्थैतिक ड्राइव की तुलना में, इससे आवश्यक ड्राइव पिन और बिजली की खपत में काफी कमी आती है।
आंतरिक सर्किट आरेख:उद्धृत आरेख सामान्य एनोड, मल्टीप्लेक्स आर्किटेक्चर की पुष्टि करता है, जो चार डिजिटल एनोड और सात सेगमेंट प्लस एक दशमलव बिंदु कैथोड दिखाता है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- रीफ्लो सोल्डरिंग:निर्दिष्ट शर्त 260°C पर 3 सेकंड है, जिसे घटक बॉडी के नीचे 1.6 मिमी पर मापा जाता है। यह एक विशिष्ट लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफाइल (पीक तापमान 245-260°C) के अनुरूप है।
- सावधानियाँ:
- संचालन के दौरान पिन पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।
- सुनिश्चित करें कि डिस्प्ले सोल्डरिंग से पहले और बाद में अधिकतम भंडारण तापमान से अधिक तापमान का सामना न करे।
- संचालन प्रक्रिया के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करें।
- भंडारण की शर्तें:निर्दिष्ट तापमान सीमा -35°C से +85°C के भीतर, सूखे वातावरण में संग्रहित करें ताकि नमी अवशोषण से बचा जा सके, जो रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव का कारण बन सकता है।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- औद्योगिक उपकरण और मापयंत्र:पैनल मीटर, प्रक्रिया नियंत्रक, टाइमर डिस्प्ले।
- परीक्षण और माप उपकरण:डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, पावर सप्लाई।
- उपभोक्ता/वाणिज्यिक उपकरण:माइक्रोवेव ओवन, ऑडियो उपकरण, बिक्री बिंदु टर्मिनल।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट:ऐसे उपकरण और डिस्प्ले जिन्हें दिन के समय दृश्यता सुनिश्चित करने के लिए उच्च चमक की आवश्यकता होती है।
7.2 डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंग:प्रत्येक सेगमेंट कैथोड या डिजिटल एनोड (ड्राइव स्कीम पर निर्भर) के लिए एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना सुनिश्चित करें। प्रतिरोध मूल्य की गणना सूत्र R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IF। 5V बिजली आपूर्ति के लिए, VF=2.6V, और IF=10mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω.
- मल्टीप्लेक्स ड्राइवर:पर्याप्त I/O पिन वाले माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित LED ड्राइवर IC (जैसे MAX7219, TM1637) का उपयोग करें, जो मल्टीप्लेक्सिंग और करंट कंट्रोल को संभाल सकते हैं। ड्राइवर IC डिज़ाइन को सरल बनाते हैं और आमतौर पर ब्राइटनेस कंट्रोल प्रदान करते हैं।
- पावर खपत:पावर खपत:
- चमक मिलान:इष्टतम दृश्य प्रभाव के लिए, विशेष रूप से कई डिस्प्ले का उपयोग करते समय, आपूर्तिकर्ता को चमक तीव्रता स्तर निर्दिष्ट करें।
- देखने का कोण:व्यापक देखने का कोण लचीली स्थापना की अनुमति देता है, लेकिन यांत्रिक डिजाइन करते समय प्राथमिक उपयोगकर्ता की दृष्टि रेखा पर विचार करें।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मानक GaP (गैलियम फॉस्फाइड) हरी LED या फ़िल्टर्ड इनकैंडिसेंट डिस्प्ले जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, LTC-5675KG में AlInGaP तकनीक प्रदान करती है:
- उच्च दक्षता एवं चमक:AlInGaP उत्कृष्ट प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करता है, जिससे कम करंट पर भी चमकदार प्रदर्शन संभव होता है।
- बेहतर रंग संतृप्ति:हरा रंग आमतौर पर अधिक शुद्ध और जीवंत होता है।
- उच्च विश्वसनीयता:ठोस-राज्य LED का जीवनकाल तापदीप्त बल्ब या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) की तुलना में काफी लंबा होता है।
- कम बिजली की खपत:पोर्टेबल और बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है।
- कुछ आधुनिक ब्लू चिप+फॉस्फर व्हाइट एलईडी द्वारा फिल्टर के माध्यम से हरे प्रकाश के उत्पादन की तुलना में, मोनोक्रोमैटिक ग्रीन लाइट एप्लिकेशन के लिए, AlInGaP ग्रीन लाइट आमतौर पर अधिक कुशल होती है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- प्रश्न: "पीक वेवलेंथ" और "डोमिनेंट वेवलेंथ" में क्या अंतर है?
उत्तर: पीक वेवलेंथ वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की तीव्रता अधिकतम होती है। डोमिनेंट वेवलेंथ वह मोनोक्रोमैटिक प्रकाश तरंगदैर्ध्य है जो प्रकाश स्रोत के माने गए रंग से मेल खाता है। ये आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन पूरी तरह समान नहीं, डोमिनेंट वेवलेंथ मानव आँख की धारणा से अधिक संबंधित होता है। - प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूँ (ड्राइवर IC का उपयोग किए बिना)?
उत्तर: संभवतः हाँ, लेकिन सावधानी बरतें। विशिष्ट VF20mA पर 2.6V है। 3.3V पर, करंट-सीमित रोकनेवाला के लिए वोल्टेज मार्जिन केवल 0.7V है। 10mA करंट के लिए, आपको 70Ω के रोकनेवाला की आवश्यकता होगी। यह संभव है, लेकिन VFऔर बिजली की आपूर्ति वोल्टेज में भिन्नता से करंट में महत्वपूर्ण बदलाव हो सकता है। समर्पित LED ड्राइवर या ट्रांजिस्टर बफर का उपयोग करना अधिक मजबूत होता है। - प्रश्न: निरंतर करंट तापमान के साथ डेरेट क्यों होता है?
उत्तर: एलईडी जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ, इसकी आंतरिक दक्षता कम हो जाती है और थर्मल रनवे का जोखिम बढ़ जाता है। करंट डेरेटिंग अत्यधिक गर्मी उत्पन्न होने से रोकती है, दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है, और चमक में कमी या विफलता को रोकती है। - प्रश्न: "चमक तीव्रता के अनुसार ग्रेडिंग" का मेरे डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: इसका अर्थ है कि आपको अपने वितरक के साथ मिलकर विशिष्ट चमक ग्रेड (उदाहरण के लिए, न्यूनतम I) का चयन करना चाहिए।Vमान)। यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो आपको विभिन्न ग्रेड के घटक प्राप्त हो सकते हैं, जिससे संख्याओं के बीच या उत्पाद के विभिन्न इकाइयों के बीच ध्यान देने योग्य चमक अंतर हो सकता है।
10. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: एक 4-डिजिट डीसी वोल्टेज पैनल मीटर डिज़ाइन करें।
- माइक्रोकंट्रोलर चयन:कम से कम 12 डिजिटल I/O पिन (4 डिजिटल एनोड + 7 सेगमेंट कैथोड + 1 दशमलव बिंदु) वाला MCU चुनें, या I/O एक्सटेंडर का उपयोग करें।
- ड्राइवर सर्किट:फर्मवेयर में मल्टीप्लेक्सिंग लागू करें। MCU तेजी से अंक 1-4 का लूप चलाएगा। प्रत्येक अंक के लिए, यह कैथोड पिन पर सेगमेंट पैटर्न सेट करता है और एक छोटे NPN ट्रांजिस्टर के माध्यम से संबंधित एनोड पिन को सक्षम करता है (क्योंकि एक पूरी तरह से जलाए गए अंक '8' के लिए एनोड करंट 8 सेगमेंट * 10mA = 80mA हो सकता है, जो अधिकांश MCU पिन की सीमा से अधिक है)।
- करंट लिमिटिंग:आठ 220Ω रेसिस्टर्स रखें (प्रत्येक सेगमेंट कैथोड A-G और DP के लिए एक)। 5V पावर सप्लाई और विशिष्ट VF.
- चमक नियंत्रण:यदि आवश्यक हो, डिस्प्ले को वैश्विक रूप से मंद करने के लिए डिजिटल सक्षम समय पर सॉफ्टवेयर PWM (पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन) लागू करें।
- परिणाम:एक कॉम्पैक्ट, कुशल और चमकदार डिस्प्ले जो 0.000 से 19.99V तक के वोल्टेज रीडिंग दिखाता है, जो उच्च कंट्रास्ट, उच्च चमक वाले AlInGaP सेगमेंट के कारण इंडोर और आउटडोर प्रकाश स्थितियों में उत्कृष्ट पठनीयता प्रदान करता है।
11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
LTC-5675KG आधारित हैAlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड)अर्धचालक प्रौद्योगिकी। यह सामग्री प्रणाली एपिटैक्सियल रूप से उगाई जाती हैअपारदर्शी GaAs (गैलियम आर्सेनाइड) सब्सट्रेट परऊपर। जब AlInGaP परत के p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। सक्रिय परत में Al, In, Ga और P परमाणुओं की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) तय करती है। इस उपकरण के लिए, लगभग 572 nm की केंद्रीय तरंगदैर्ध्य वाला हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए संरचना को समायोजित किया गया है। अपारदर्शी सब्सट्रेट का अर्थ है कि प्रकाश मुख्य रूप से चिप की शीर्ष सतह से उत्सर्जित होता है, जो सेगमेंट-आधारित प्रदर्शन संरचनाओं के लिए उपयुक्त है। अलग-अलग LED चिप्स को वायर बॉन्डिंग द्वारा जोड़ा जाता है और प्लास्टिक पैकेजिंग के अंदर मानक सात-खंड पैटर्न में असेंबल किया जाता है।
12. तकनीकी रुझान एवं पृष्ठभूमि
AlInGaP तकनीक उच्च दक्षता वाले लाल, नारंगी, एम्बर और हरे LED के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक अनुकूलित समाधान का प्रतिनिधित्व करती है। प्रदर्शन क्षेत्र में:
- मोनोक्रोम डिस्प्ले के लिए:अपनी दक्षता और रंग शुद्धता के कारण, AlInGaP शुद्ध हरे, लाल और एम्बर रंगों के लिए अभी भी पसंदीदा विकल्प बना हुआ है, और आमतौर पर ब्लू चिप+फॉस्फर व्हाइट LED द्वारा फिल्टर के माध्यम से इन रंगों को उत्पन्न करने की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करता है।
- बाजार पृष्ठभूमि:हालांकि पूर्ण-रंगीन, उच्च सूचना सामग्री प्रदर्शन में डॉट मैट्रिक्स OLED और TFT-LCD का वर्चस्व है, लेकिन LTC-5675KG जैसे सेवन-सेगमेंट LED डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों में अपनी मजबूत स्थिति बनाए रखते हैं जहां सरल, अत्यधिक चमकीला, कम लागत, विश्वसनीय और कम बिजली खपत वाला डिजिटल रीडआउट आवश्यक है।
- भविष्य का विकास:रुझानों में दक्षता में और सुधार, उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगों के लिए अधिक कड़ी चमक और रंग ग्रेडिंग प्रदान करना, और सिस्टम डिजाइन को सरल बनाने के लिए ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार इंटरफेस (जैसे I2C) को सीधे डिस्प्ले मॉड्यूल में एकीकृत करना शामिल है। हालांकि, मानक रंगों के लिए बुनियादी सेवन-सेगमेंट स्वरूप और AlInGaP तकनीक अपने लक्षित अनुप्रयोगों में आने वाले कई वर्षों तक अपना महत्व बनाए रख सकती है।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (ल्यूमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य तय 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। | रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (SDCM) | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" | रंग स्थिरता का मात्रात्मक माप, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | वेवलेंथ बनाम इंटेंसिटी कर्व | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | एलईडी को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई एलईडी को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (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। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध; कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन 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 स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
तीन, ऊष्मा 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। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" की सीधी परिभाषा। |
| 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। |
| रंग विस्थापन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की सीमा। | 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, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत होती है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है और उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फोरस प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | यह सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत के साथ मिलान करने में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान वर्गीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | 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। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |