LTC-2723JD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.28-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर डिसिपेशन - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-2723JD एक चौहरा-अंकीय, सात-खंड वर्णानुक्रमिक LED प्रदर्शन मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, चमकीय संख्यात्मक और सीमित वर्णानुक्रमिक रीडआउट प्रदान करना है। मूल प्रौद्योगिकी AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED चिप्स का उपयोग करती है, जो लाल स्पेक्ट्रम में अपनी उच्च दक्षता और चमक के लिए जानी जाती हैं। यह उपकरण सफेद खंडों के साथ एक ग्रे फेस प्रदान करता है, जो उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति और व्यापक देखने के कोणों के लिए उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है। इसे दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है और इसे RoHS निर्देशों के अनुरूप एक लीड-मुक्त पैकेज में पेश किया जाता है, जो इसे पर्यावरणीय विचारों वाले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 प्रमुख विशेषताएं और लाभ

• अंक ऊंचाई: 0.28 इंच (7.0 मिमी), जो अत्यधिक स्थान खपत के बिना अच्छी दृश्यता के लिए एक संतुलित आकार प्रदान करती है।
• सेगमेंट डिज़ाइन: निरंतर एकसमान सेगमेंट सुसंगत प्रकाश और एक पेशेवर सौंदर्यशास्त्र सुनिश्चित करते हैं।
• शक्ति दक्षता: उच्च-दक्षता AlInGaP प्रौद्योगिकी के कारण कम शक्ति आवश्यकता।
• प्रकाशीय प्रदर्शन: उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट अनुपात विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता बढ़ाते हैं।
• देखने का कोण: चौड़ा देखने का कोण डिस्प्ले को विभिन्न स्थितियों से पढ़ने की अनुमति देता है।
• विश्वसनीयता: ठोस-अवस्था निर्माण लंबी परिचालन आयु और कंपन के विरुद्ध मजबूती प्रदान करता है।
• बिनिंग: दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत (बिन किया गया), उत्पादन बैचों में चमक की स्थिरता सुनिश्चित करता है।
• पर्यावरण अनुपालन: RoHS नियमों के अनुसार लीड-मुक्त पैकेज।

1.2 Device Identification

पार्ट नंबर LTC-2723JD विशेष रूप से एक AlInGaP हाई-एफिशिएंसी रेड, मल्टीप्लेक्स कॉमन कैथोड डिस्प्ले को दर्शाता है जिसमें दाईं ओर दशमलव बिंदु होता है। यह नामकरण प्रथा सटीक पहचान और ऑर्डर करने में सहायता करती है।

2. यांत्रिक और पैकेज सूचना

डिस्प्ले एक मानक थ्रू-होल पैकेज में आता है। डेटाशीट में विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं, जिनमें सभी प्राथमिक आयाम मिलीमीटर में निर्दिष्ट हैं। जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो, मुख्य सहनशीलताएं आमतौर पर ±0.20 मिमी होती हैं। असेंबली-संबंधी सहनशीलताओं पर विशेष ध्यान दिया गया है: पिन टिप शिफ्ट ±0.4 मिमी है, और सर्वोत्तम PCB होल व्यास (1.30 मिमी) के लिए सिफारिशें की गई हैं। मॉड्यूल पर पार्ट नंबर (LTC-2723JD), YYWW प्रारूप में एक डेट कोड, निर्माण देश और ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग के लिए एक बिन कोड अंकित होता है।

3. विद्युत विन्यास और पिनआउट

3.1 आंतरिक सर्किट और पिन कनेक्शन

LTC-2723JD एक मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि प्रत्येक अंक के लिए एलईडी के कैथोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं, जबकि अंकों में संबंधित सेगमेंट के एनोड जुड़े हुए हैं। यह डिज़ाइन आवश्यक ड्राइवर पिनों की संख्या को कम करता है। पिन कनेक्शन तालिका इस प्रकार है:

• Pin 1: Common Cathode (Digit 1)
• Pin 2: Anode C, L3
• Pin 3: Anode D.P. (Decimal Point)
• Pin 4: No Connection
• Pin 5: Anode E
• Pin 6: Anode D
• Pin 7: Anode G
• Pin 8: Common Cathode (Digit 4)
• Pin 9: No Connection
• Pin 10: कोई पिन नहीं
• Pin 11: Common Cathode (Digit 3)
• Pin 12: Common Cathode L1, L2, L3 (for separate LEDs)
• पिन 13: एनोड A, L1
• पिन 14: कॉमन कैथोड (डिजिट 2)
• पिन 15: एनोड B, L2
• पिन 16: एनोड F

एक आंतरिक सर्किट आरेख इन कनेक्शनों को दृश्य रूप से दर्शाता है, जो चार अंकों के लिए सामान्य कैथोड समूहों और सात सेगमेंट (A-G) तथा दशमलव बिंदु के लिए साझा एनोड लाइनों को दिखाता है।

4. Absolute Maximum Ratings and Electrical/Optical Characteristics

4.1 Absolute Maximum Ratings (Ta=25°C)

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके पार डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन के दौरान इन्हें कभी भी पार नहीं किया जाना चाहिए।

• Power Dissipation per Segment: 70 mW
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 100 mA (1/10 ड्यूटी साइकल पर, 0.1ms पल्स चौड़ाई)
• प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25 mA (25°C से 0.33 mA/°C पर रेखीय रूप से कम किया गया)
• ऑपरेटिंग तापमान सीमा: -35°C से +85°C
• भंडारण तापमान सीमा: -35°C से +85°C
• सोल्डरिंग स्थिति: 260°C पर 5 सेकंड के लिए सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.6mm) नीचे।

4.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C)

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट संचालन पैरामीटर हैं।

• Average Luminous Intensity (I_V): 200 - 600 μcd (Min - Max) at I_F = 1mA.
• Peak Emission Wavelength (λ_p): 656 nm (Typical) at I_F = 20mA.
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 22 nm (Typical) at I_F = 20mA.
• Dominant Wavelength (λ_d): 640 nm (Typical) at I_F = 20mA.
• Forward Voltage per Segment (V_F): 2.1 - 2.6 V (Typical) at I_F = 20mA.
• Reverse Current per Segment (I_R): 10 μA (Maximum) at V_R = 5V. ध्यान दें: यह एक परीक्षण स्थिति है; निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन की अनुमति नहीं है।
• Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 (Maximum) for segments within a similar light area at I_F = 1mA.
• क्रॉस टॉक: ≤ 2.5%.

ल्यूमिनस इंटेंसिटी को CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाने वाले सेंसर और फिल्टर का उपयोग करके मापा जाता है।

5. प्रदर्शन वक्र और विशेषताएँ विश्लेषण

डेटाशीट में विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल होते हैं, जो डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए आवश्यक हैं। ये वक्र प्रमुख मापदंडों के बीच संबंध को चित्रमय रूप से दर्शाते हैं, जो केवल सारणीबद्ध डेटा की तुलना में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट वक्रों का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन इनमें आम तौर पर शामिल होते हैं:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): Shows the nonlinear relationship, critical for designing current-limiting circuits.
• Luminous Intensity vs. Forward Current: Demonstrates how light output increases with current, helping to optimize for brightness and efficiency.
• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है, जो गैर-जलवायु-नियंत्रित वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• Spectral Distribution: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक ग्राफ, जो प्रमुख और शिखर तरंगदैर्ध्य तथा वर्णक्रमीय शुद्धता (अर्ध-चौड़ाई) की पुष्टि करता है।

इन वक्रों का विश्लेषण करने से डिजाइनर उपयुक्त ड्राइव धाराओं का चयन कर सकते हैं, तापीय प्रभावों को समझ सकते हैं, और वास्तविक दुनिया की परिचालन स्थितियों के तहत प्रदर्शन की भविष्यवाणी कर सकते हैं।

6. Reliability Testing and Qualification

LTC-2723JD मान्यता प्राप्त उद्योग मानकों (MIL-STD, JIS) के आधार पर विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सेट से गुजरता है। ये परीक्षण डिवाइस की मजबूती और दीर्घायु को मान्य करते हैं।

• Operating Life Test (RTOL): दीर्घकालिक प्रदर्शन का आकलन करने के लिए अधिकतम रेटेड स्थितियों के तहत कमरे के तापमान पर 1000 घंटे।
• High Temperature/Humidity Storage (THS): 65°C और 90-95% RH पर 500 घंटे तक नमी प्रतिरोध का परीक्षण करने के लिए।
• High Temperature Storage (HTS): 105°C पर 1000 घंटे तापीय तनाव के तहत स्थिरता का मूल्यांकन करने के लिए।
• Low Temperature Storage (LTS): -35°C पर 1000 घंटे।
• Temperature Cycling (TC): -35°C से 105°C के बीच 30 चक्र, तापीय प्रसार/संकुचन से प्रेरित विफलताओं के परीक्षण के लिए।
• Thermal Shock (TS): -35°C और 105°C के बीच तीव्र परिवर्तन के 30 चक्र, एक अधिक गंभीर तापीय परीक्षण।
• Solder Resistance (SR): लीड की सोल्डरिंग गर्मी (260°C पर 10 सेकंड) सहने की क्षमता का परीक्षण करता है।
• Solderability (SA): यह सत्यापित करता है कि लीड्स को सोल्डर (245°C पर 5 सेकंड के लिए) से ठीक से गीला किया जा सकता है।

ये परीक्षण सुनिश्चित करते हैं कि डिस्प्ले असेंबली प्रक्रियाओं और कठोर संचालन वातावरण की कठोरताओं का सामना कर सकता है।

7. Soldering and Assembly Guidelines

7.1 स्वचालित सोल्डरिंग

वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, अनुशंसित शर्त यह है कि लीड्स को सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.6 मिमी) नीचे की गहराई तक डुबोया जाए, जहां सोल्डर का तापमान 260°C हो और अधिकतम 5 सेकंड तक रखा जाए। इस प्रक्रिया के दौरान डिस्प्ले के बॉडी का तापमान अधिकतम भंडारण तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए।

7.2 मैनुअल सोल्डरिंग

हाथ से सोल्डरिंग करते समय, आयरन टिप को लीड (सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे) से 5 सेकंड से अधिक समय तक संपर्क नहीं करना चाहिए। अनुशंसित सोल्डरिंग आयरन तापमान 350°C ±30°C है। एलईडी चिप्स या प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए समय और तापमान का सटीक नियंत्रण महत्वपूर्ण है।

8. महत्वपूर्ण अनुप्रयोग सावधानियाँ और डिज़ाइन विचार

इच्छित उपयोग: यह डिस्प्ले सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (कार्यालय, संचार, घरेलू) के लिए डिज़ाइन किया गया है। पूर्व परामर्श और विशिष्ट योग्यता के बिना, यह सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (विमानन, चिकित्सा जीवन-समर्थन, आदि) के लिए प्रमाणित नहीं है।

पैरामीटर अनुपालन: ड्राइविंग सर्किट को पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और अनुशंसित ऑपरेटिंग स्थितियों के भीतर संचालन सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। धारा या तापमान सीमा से अधिक होने पर प्रकाश उत्पादन में गिरावट तेज होगी और समय से पहले विफलता का कारण बन सकती है।

ड्राइव सर्किट डिज़ाइन:

• स्थिर धारा ड्राइव: Constant voltage drive की तुलना में अत्यधिक अनुशंसित। LED करंट-चालित उपकरण हैं; उनका फॉरवर्ड वोल्टेज सहनशीलता रखता है और तापमान के साथ बदलता रहता है। एक स्थिर करंट स्रोत स्थिर, अनुमानित चमक सुनिश्चित करता है और LED को थर्मल रनअवे से बचाता है।
• Reverse Voltage Protection: ड्राइविंग सर्किट में सुरक्षा (जैसे, श्रृंखला डायोड या एकीकृत सर्किट सुविधाएं) शामिल होनी चाहिए ताकि पावर-अप, पावर-डाउन, या मल्टीप्लेक्सिंग सर्किट में LED सेगमेंट पर रिवर्स वोल्टेज या क्षणिक वोल्टेज स्पाइक्स लागू होने से रोका जा सके। परीक्षण के लिए अधिकतम रिवर्स वोल्टेज केवल 5V है; निरंतर रिवर्स बायस निषिद्ध है।
• मल्टीप्लेक्सिंग विचार: एक सामान्य कैथोड मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले के रूप में, इसे एक ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है जो प्रत्येक अंक के कैथोड को क्रमिक रूप से सक्रिय करता है, जबकि उस अंक के लिए जलने वाले सेगमेंट्स के एनोड पर वोल्टेज लगाता है। पीक करंट रेटिंग (कम ड्यूटी साइकिल पर 100mA) मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइव योजनाओं के लिए प्रासंगिक है जहां आवश्यक औसत चमक प्राप्त करने के लिए तात्कालिक करंट अधिक होता है।

थर्मल प्रबंधन: हालांकि प्रति सेगमेंट बिजली अपव्यय कम है, एक छोटे पैकेज में चार अंकों से सामूहिक रूप से उत्पन्न ऊष्मा पर विचार किया जाना चाहिए। जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए पर्याप्त वेंटिलेशन और अन्य ऊष्मा स्रोतों के पास रखने से बचने की सलाह दी जाती है।

9. तकनीकी तुलना और अनुप्रयोग परिदृश्य

9.1 अन्य प्रौद्योगिकियों से अंतर

पुरानी GaAsP या GaP LED तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक चमकदार दक्षता प्रदान करता है, जिससे कम धाराओं पर भी चमकदार डिस्प्ले प्राप्त होते हैं। ग्रे फेस/व्हाइट सेगमेंट डिज़ाइन, डिफ्यूज़्ड या टिंटेड पैकेजों की तुलना में बेहतर कंट्रास्ट प्रदान करता है। 0.28-इंच अंक आकार इसे छोटे संकेतकों और बड़े पैनल-माउंटेड डिस्प्ले के बीच स्थित करता है, जो पठनीयता और कॉम्पैक्टनेस का एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।

9.2 Typical Application Scenarios

• Test and Measurement Equipment: डिजिटल मल्टीमीटर, ऑसिलोस्कोप, पावर सप्लाई।
• औद्योगिक नियंत्रण: पैनल मीटर, टाइमर डिस्प्ले, प्रक्रिया संकेतक।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: ऑडियो उपकरण (एम्पलीफायर, रिसीवर), उपकरण डिस्प्ले।
• ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट: गेज और डायग्नोस्टिक टूल्स (प्राथमिक वाहन सुरक्षा प्रणालियों के लिए नहीं)।

9.3 डिज़ाइन उदाहरण: माइक्रोकंट्रोलर इंटरफ़ेस

एक विशिष्ट डिज़ाइन में पर्याप्त I/O पिन वाला माइक्रोकंट्रोलर या बाहरी शिफ्ट रजिस्टर/ड्राइवर IC (जैसे MAX7219 या TM1637) का उपयोग शामिल होता है, जो विशेष रूप से मल्टीप्लेक्स्ड LED डिस्प्ले के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ड्राइवर IC मल्टीप्लेक्सिंग टाइमिंग, करंट लिमिटिंग प्रबंधित करता है, और अक्सर PWM के माध्यम से ब्राइटनेस कंट्रोल शामिल करता है, जिससे सिस्टम इंजीनियर के लिए सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर डिज़ाइन काफी सरल हो जाता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

Q1: ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड का उद्देश्य क्या है?
A1: बिन कोड विशिष्ट इकाई की मापी गई चमक सीमा को दर्शाता है। यह डिजाइनरों को मल्टी-यूनिट पैनल के लिए मेल खाने वाली चमक वाले डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे एक समान रूप सुनिश्चित होता है।

Q2: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A2: नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 2.6V है, लेकिन एलईडी को करंट लिमिटिंग की आवश्यकता होती है। सीधे 5V पिन से जोड़ने पर अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा और सेगमेंट नष्ट हो जाएगा। एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला या एक समर्पित स्थिर-धारा ड्राइवर अनिवार्य है।

Q3: स्थिर धारा ड्राइव की सिफारिश क्यों की जाती है?
A3: एक एलईडी का प्रकाश उत्पादन धारा के समानुपाती होता है, वोल्टेज के नहीं। इसका अग्र वोल्टेज (Vf) प्रत्येक इकाई में भिन्न होता है और तापमान बढ़ने के साथ घटता है। एक प्रतिरोधक के साथ एक स्थिर वोल्टेज स्रोत अनुमानित धारा नियमन प्रदान करता है, लेकिन एक वास्तविक स्थिर धारा स्रोत सटीक चमक नियंत्रण और थर्मल रनवे के खिलाफ अंतर्निहित सुरक्षा प्रदान करता है।

Q4: मेरे सर्किट के लिए "मल्टीप्लेक्स कॉमन कैथोड" का क्या अर्थ है?
A4: इसका अर्थ है कि आप प्रदर्शन को एक समय में एक अंक को तेजी से क्रमिक रूप से चालू करके नियंत्रित करते हैं (मल्टीप्लेक्सिंग)। आप जलने वाले खंडों (एनोड) के पैटर्न को सेट करते हैं, फिर अंक 1 के लिए कैथोड सक्षम करते हैं, फिर इसे अक्षम करते हैं, अंक 2 के लिए पैटर्न सेट करते हैं, उसके कैथोड को सक्षम करते हैं, और इसी तरह आगे। यह चक्र लगातार चलता रहता है, जिससे आवश्यक ड्राइवर पिनों की संख्या 29 (4x7 सेगमेंट + 4 कैथोड + DP) से घटकर केवल 12 एनोड लाइन + 4 कैथोड लाइन (अलग एलईडी के लिए कॉमन कैथोड के अतिरिक्त) हो जाती है।

11. Operational Principles and Technology Trends

11.1 मूल परिचालन सिद्धांत

एक LED एक अर्धचालक डायोड है। जब इसके बैंडगैप से अधिक का एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो सक्रिय क्षेत्र (AlInGaP परत) में इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश का रंग निर्धारित करती है, जो इस मामले में लाल स्पेक्ट्रम (~640-656 nm) में होता है। सेवन-सेगमेंट लेआउट एक मानकीकृत पैटर्न है जहां खंडों (A से G तक लेबल किए गए) के विभिन्न संयोजनों को प्रकाशित करने से अंक 0-9 और कुछ अक्षर बनते हैं।

11.2 Industry Trends

डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में प्रवृत्ति उच्च दक्षता, कम बिजली की खपत और अधिक एकीकरण की ओर निरंतर बनी हुई है। हालांकि LTC-2723JD जैसे अलग-अलग सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले लागत-प्रभावी, मध्यम आकार के संख्यात्मक रीडआउट्स के लिए महत्वपूर्ण बने हुए हैं, इसके समानांतर निम्नलिखित क्षेत्रों में भी वृद्धि हो रही है:
Organic LED (OLED) Displays: उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगों के लिए श्रेष्ठ कंट्रास्ट, लचीलापन और पतलापन प्रदान करता है।
एकीकृत ड्राइवर डिस्प्ले: मॉड्यूल जिनमें कंट्रोलर/ड्राइवर IC ऑन-बोर्ड शामिल होता है, जो इंटरफ़ेस डिज़ाइन को सरल बनाता है।
सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) पैकेज: स्वचालित असेंबली के लिए, हालांकि इस तरह के थ्रू-होल पार्ट्स अभी भी प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत और मजबूत यांत्रिक कनेक्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंद किए जाते हैं।

AlInGaP सामग्री प्रणाली स्वयं लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक अनुकूलित तकनीक का प्रतिनिधित्व करती है, जो प्रदर्शन, विश्वसनीयता और लागत को प्रभावी ढंग से संतुलित करती है।