LTC-47C1SW एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 0.4-इंच डिजिट ऊंचाई - सफेद रंग - 3.2V फॉरवर्ड वोल्टेज - 35mW पावर डिसिपेशन - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-47C1SW एक चार-अंकीय, सात-खंड वर्णमाला संख्यात्मक डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसमें 0.4 इंच (10.16 मिमी) की डिजिट ऊंचाई है, जो इसे स्पष्ट, मध्यम आकार के संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। यह डिस्प्ले नीलम सब्सट्रेट पर लगे इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) अर्धचालक तकनीक पर आधारित सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) का उपयोग करता है। यह उपकरण काले पृष्ठभूमि के विरुद्ध सफेद चमकीले खंडों के साथ एक उच्च-विपरीत उपस्थिति प्रस्तुत करता है। इसे RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों के अनुपालन में एक लीड-मुक्त पैकेज के रूप में निर्मित किया गया है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

यह डिस्प्ले इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है। इसकी कम बिजली आवश्यकता इसे ऊर्जा-कुशल बनाती है, जबकि उच्च चमक और उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता सुनिश्चित करती है। व्यापक दृश्य कोण उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां डिस्प्ले को ऑफ-एक्सिस स्थितियों से देखा जा सकता है। एलईडी तकनीक में निहित ठोस-अवस्था विश्वसनीयता लंबे परिचालन जीवन और आघात एवं कंपन के प्रति प्रतिरोध प्रदान करती है। ये विशेषताएं LTC-47C1SW को उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक उपकरण, परीक्षण और माप उपकरण, बिक्री बिंदु टर्मिनलों और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड डिस्प्ले के लिए आदर्श बनाती हैं, जहां विश्वसनीय, स्पष्ट संख्यात्मक जानकारी की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएं

LTC-47C1SW का प्रदर्शन 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर मानक परीक्षण स्थितियों में परिभाषित किया गया है। प्रमुख मापदंड इसके परिचालन सीमा की व्यापक समझ प्रदान करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (Iv):10 mA के अग्र धारा (IF) से चलाए जाने पर प्रति खंड सामान्य दीप्त तीव्रता 18 मिलिकैंडेला (mcd) है। निर्दिष्ट न्यूनतम मान 12.8 mcd है। यह मापदंड प्रकाशित खंड की अनुभूत चमक को मात्रात्मक रूप से व्यक्त करता है।
• अग्र वोल्टेज (VF):धारा प्रवाहित होने पर एक एलईडी खंड के पार वोल्टेज ड्रॉप। इस उपकरण के लिए, 5 mA के परीक्षण धारा पर सामान्य अग्र वोल्टेज 2.70V और 3.2V के बीच है। यह मान ड्राइवर में करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• वर्णिकता निर्देशांक (x, y):ये निर्देशांक CIE 1931 वर्णिकता आरेख पर सफेद प्रकाश के रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं। प्रदान किए गए सामान्य मान (x=0.294, y=0.286) सफेद रंग के एक विशिष्ट शेड को इंगित करते हैं। इन निर्देशांकों पर ±0.01 का सहनशीलता लागू होती है।
• विपरीत धारा (IR):5V का विपरीत बायस लगाए जाने पर अधिकतम रिसाव धारा 100 µA है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह मापदंड केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; उपकरण को विपरीत वोल्टेज के तहत निरंतर संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं है।
• क्रॉसटॉक:≤ 2.5% की एक विशिष्टता आसन्न खंडों या अंकों के बीच अधिकतम स्वीकार्य प्रकाश रिसाव या विद्युत हस्तक्षेप को इंगित करती है, जो वर्ण स्पष्टता सुनिश्चित करती है।

2.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के बाहर संचालन की सलाह नहीं दी जाती है।

• प्रति खंड शक्ति अपव्यय:अधिकतम 35 mW।
• प्रति खंड शिखर अग्र धारा:पल्स्ड स्थितियों (1 kHz आवृत्ति, 10% ड्यूटी साइकिल) के तहत अधिकतम 50 mA।
• प्रति खंड निरंतर अग्र धारा:अधिकतम निरंतर धारा को परिवेश तापमान बढ़ने के साथ 25°C पर इसके मूल्य से 0.125 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम किया जाता है।
• संचालन तापमान सीमा:-35°C से +80°C।
• भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C।
• सोल्डरिंग स्थितियाँ:यह उपकर्ण वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग का सामना कर सकता है, बशर्ते सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे एक बिंदु पर तापमान 3 सेकंड के लिए 260°C से अधिक न हो।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

LTC-47C1SW अपने सटीक सफेद रंग बिंदु के आधार पर उपकरणों को वर्गीकृत करने के लिए एक ह्यू बिनिंग सिस्टम का उपयोग करता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिन्हें कई डिस्प्ले या बहु-अंकीय इकाई के भीतर रंग स्थिरता की आवश्यकता होती है। बिन को CIE 1931 वर्णिकता आरेख पर चतुर्भुजों द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो उनके कोने निर्देशांक (x, y) द्वारा निर्दिष्ट होते हैं। डेटाशीट में कई बिन सूचीबद्ध हैं (जैसे, S1-2, S2-2, S3-1, S3-2, S4-1, S4-2, S5-1, S6-1)। प्रत्येक बिन के x और y दोनों निर्देशांकों पर ±0.01 की परिभाषित सहनशीलता होती है। यह प्रणाली निर्माताओं को विशिष्ट बिन से एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है ताकि सभी खंडों और अंकों में एक समान सफेद उपस्थिति प्राप्त की जा सके, दृश्य रंग भिन्नता को कम से कम किया जा सके।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 आयाम और सहनशीलताएं

पैकेज आउटलाइन ड्राइंग पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) लेआउट और असेंबली के लिए महत्वपूर्ण यांत्रिक आयाम प्रदान करती है। सभी प्राथमिक आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

• पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता:पिन टिप्स की स्थिति में स्वीकार्य विचलन ±0.25 मिमी है।
• स्पेसर विवरण:एक स्पेसर फीचर को ±0.5 मिमी के स्लिप-आउट सहनशीलता की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है, संभवतः असेंबली के दौरान संरेखण में सहायता करने के लिए।
• अनुशंसित पीसीबी होल व्यास:लीड्स के लिए 0.9 मिमी सुझाया गया है।

4.2 दृश्य और सौंदर्य विशिष्टताएं

डेटाशीट में डिस्प्ले की उपस्थिति से संबंधित कई गुणवत्ता नियंत्रण मापदंड शामिल हैं:

• एक खंड पर विदेशी पदार्थ ≤ 10 मिल्स (0.254 मिमी) होना चाहिए।
• सतह पर स्याही संदूषण ≤ 20 मिल्स (0.508 मिमी) होना चाहिए।
• रिफ्लेक्टर का झुकाव ≤ इसकी लंबाई का 1% होना चाहिए।
• एक खंड के भीतर बुलबुले ≤ 10 मिल्स (0.254 मिमी) होने चाहिए।
• एक विशिष्ट नोट "केवल कठोरता पिन" के उपयोग का आदेश देता है, जो पर्याप्त यांत्रिक कठोरता वाली पिन्स की आवश्यकता को इंगित करता है।

5. आंतरिक सर्किट और पिन कॉन्फ़िगरेशन

LTC-47C1SW एक कॉमन कैथोड डिस्प्ले है। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि चारों अंकों में से प्रत्येक अपने कैथोड कनेक्शन को साझा करता है। सात खंडों (A, B, C, D, E, F, G) और दो दशमलव बिंदुओं (DP1, DP2) के एनोड एक मल्टीप्लेक्स्ड व्यवस्था में जुड़े हुए हैं। विशेष रूप से, खंडों के लिए एनोड को डिजिट जोड़े (डिजिट 1 और 2 तथा डिजिट 3 और 4) के बीच समूहीकृत किया गया है ताकि समय-विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग की सुविधा हो, जो कम ड्राइवर पिनों के साथ बहु-अंकीय डिस्प्ले को नियंत्रित करने की एक सामान्य तकनीक है।

सही वायरिंग के लिए 20-पिन कनेक्शन तालिका आवश्यक है:

• पिन 5, 10, 15, 20 क्रमशः डिजिट 2, 4, 3, और 1 के लिए कॉमन कैथोड हैं।
• पिन 2 और 7 दशमलव बिंदु DP1 और DP2 के लिए एनोड हैं।
• शेष पिन विभिन्न खंडों (A-G) के लिए एनोड हैं, जो तालिका में दर्शाए गए विशिष्ट डिजिट जोड़े के बीच साझा किए गए हैं। उदाहरण के लिए, पिन 1 डिजिट 1 और 2 के लिए खंड D का एनोड है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

विश्वसनीयता के लिए उचित हैंडलिंग और असेंबली महत्वपूर्ण है। यह उपकर्ण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग के दौरान कलाई पट्टा या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करने और यह सुनिश्चित करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है कि सभी उपकरण और कार्यस्थल ठीक से ग्राउंडेड हों।

सोल्डरिंग के लिए, मुख्य मापदंड उपकर्ण बॉडी पर तापमान को सीमित करना है। विनिर्देशन वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के दौरान 3 सेकंड की अवधि के लिए सीटिंग प्लेन से 1.6 मिमी नीचे मापे गए 260°C के अधिकतम तापमान की अनुमति देता है। इन सीमाओं का पालन करने से एलईडी चिप्स और प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाया जा सकता है।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

कॉमन कैथोड, मल्टीप्लेक्स्ड एनोड संरचना को माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक विशिष्ट सर्किट में प्रत्येक डिजिट के कैथोड के माध्यम से क्रमिक रूप से धारा को सिंक करने के लिए ट्रांजिस्टर स्विच (जैसे, NPN BJT या N-चैनल MOSFET) का उपयोग शामिल है (डिजिट स्कैनिंग)। खंड एनोड लाइनों को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से उचित पैटर्न के साथ ड्राइव किया जाता है। मल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति पर्याप्त उच्च (आमतौर पर >60 Hz) होनी चाहिए ताकि दृष्टि की निरंतरता के कारण दृश्यमान फ्लिकर से बचा जा सके।

7.2 डिज़ाइन विचार

• धारा सीमन:अग्र धारा (जैसे, डेटाशीट के अनुसार प्रति खंड 5-10 mA) सेट करने के लिए प्रत्येक एनोड लाइन के लिए बाहरी रेसिस्टर्स अनिवार्य हैं। रेसिस्टर मान R = (Vcc - VF) / IF का उपयोग करके गणना की जा सकती है, जहां Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, VF एलईडी का अग्र वोल्टेज है (सुरक्षा के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित अग्र धारा है।
• ड्राइवर क्षमता:ड्राइवर आईसी या माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट को अपने सक्रिय समय के दौरान एक डिजिट में सभी प्रकाशित खंडों के लिए संचयी धारा सोर्स करने में सक्षम होना चाहिए।
• दृश्य कोण:व्यापक दृश्य कोण उपयोगकर्ता के सापेक्ष माउंटिंग स्थिति में लचीलापन प्रदान करता है।
• जबकि शक्ति अपव्यय कम है, आवरण में पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करने से एलईडी दीर्घायु बनाए रखने में मदद मिलती है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान पर।8. तकनीकी तुलना और विभेदन

अन्य सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले की तुलना में, LTC-47C1SW का इनगैन सफेद एसएमडी चिप्स का उपयोग लाल GaAsP एलईडी या फ़िल्टर्ड सफेद एलईडी जैसी पुरानी तकनीकों पर लाभ प्रदान करता है। इनगैन एलईडी आम तौर पर उच्च दक्षता, समय के साथ बेहतर रंग स्थिरता और अधिक सुसंगत सफेद रंग बिंदु प्रदान करते हैं। 0.4-इंच डिजिट ऊंचाई इसे पोर्टेबल उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले छोटे डिस्प्ले और साइनेज के लिए बड़े डिस्प्ले के बीच स्थित करती है। इसका मल्टीप्लेक्स्ड पिनआउट एक मानक डिज़ाइन है जो 4-अंकीय डिस्प्ले के लिए आवश्यक नियंत्रक I/O पिनों की संख्या को कम करता है, प्रत्येक डिजिट के प्रत्येक खंड के लिए अलग से ड्राइव किए गए पिन वाले डिस्प्ले की तुलना में एक लागत-प्रभावी और स्थान-कुशल समाधान प्रदान करता है।

9. तकनीकी मापदंडों पर आधारित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: ह्यू बिनिंग सिस्टम का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: ह्यू बिनिंग रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है। एक बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, एक ही या आसन्न बिन से एलईडी का उपयोग करने से यह गारंटी मिलती है कि सभी अंक सफेद रंग के एक समान शेड का उत्सर्जन करते हैं, जिससे एक अंक के अपने पड़ोसियों की तुलना में स्पष्ट रूप से अलग (जैसे, अधिक नीला या पीला) दिखने से रोका जा सकता है।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 5V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूँ?

उत्तर: हाँ, लेकिन आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करना होगा। चूंकि सामान्य अग्र वोल्टेज लगभग 3V है, एक 5V आपूर्ति बिना रेसिस्टर के एलईडी के माध्यम से अत्यधिक धारा प्रवाहित करेगी, संभवतः इसे नष्ट कर देगी। एक श्रृंखला रेसिस्टर हमेशा आवश्यक होता है।

प्रश्न: मेरे सर्किट डिज़ाइन के लिए "कॉमन कैथोड" का क्या अर्थ है?

उत्तर: कॉमन कैथोड का अर्थ है कि एक डिजिट में सभी एलईडी एक नकारात्मक (ग्राउंड) कनेक्शन साझा करते हैं। एक डिजिट को प्रकाशित करने के लिए, आप उसके कैथोड पिन को ग्राउंड से जोड़ते हैं (एक ट्रांजिस्टर स्विच के माध्यम से) और उन खंडों के एनोड पर एक सकारात्मक वोल्टेज लगाते हैं (एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) जिन्हें आप प्रकाशित करना चाहते हैं।

प्रश्न: मैं शिखर अग्र धारा रेटिंग की व्याख्या कैसे करूं?

उत्तर: 10% ड्यूटी साइकिल पर 50 mA की शिखर रेटिंग मल्टीप्लेक्स्ड सिस्टम में अधिक तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए उच्च धारा के संक्षिप्त स्पंदों की अनुमति देती है। समय के साथ औसत धारा निरंतर धारा रेटिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए, जो कम होती है और तापमान के साथ कम की जाती है।

10. संचालन सिद्धांत परिचय

एक सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले एक आठ के आकार के पैटर्न में व्यवस्थित प्रकाश उत्सर्जक डायोड का एक संयोजन है। विशिष्ट खंडों (A से G तक लेबल) को चुनिंदा रूप से प्रकाशित करके, यह सभी दस अंक (0-9) और कुछ अक्षर बना सकता है। LTC-47C1SW ऐसे चार डिजिट सरणियों को एक ही पैकेज में एकीकृत करता है। एलईडी में उपयोग किया जाने वाला इनगैन अर्धचालक पदार्थ इलेक्ट्रॉनों के पदार्थ के बैंडगैप के पार छिद्रों के साथ पुनर्संयोजन होने पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह नीला प्रकाश एलईडी पैकेज के अंदर एक फॉस्फर कोटिंग द्वारा आंशिक रूप से लंबी तरंग दैर्ध्य (पीला) में परिवर्तित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप मानव आँख द्वारा सफेद प्रकाश की धारणा होती है। चार अंकों को एक सेट खंड ड्राइवरों के साथ नियंत्रित करने के लिए उपयोग की जाने वाली मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक प्रत्येक डिजिट को क्रमिक रूप से शक्ति देने के लिए तेजी से चक्रण करके काम करती है। किसी भी क्षण केवल एक डिजिट प्रकाशित होता है, लेकिन मानव दृष्टि की निरंतरता के कारण, यदि चक्रण आवृत्ति पर्याप्त रूप से उच्च है तो सभी चार अंक लगातार प्रकाशित दिखाई देते हैं।

11. विकास प्रवृत्तियाँ

सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले तकनीक में प्रवृत्ति कई प्रमुख क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करना जारी रखती है। इनगैन एलईडी चिप्स में दक्षता सुधार कम ड्राइव धाराओं पर उच्च चमक की ओर ले जाते हैं, जिससे बिजली की खपत और ऊष्मा उत्पादन कम होता है। और भी उच्च रंग स्थिरता और उपलब्ध सफेद रंग तापमान (जैसे, ठंडा सफेद, तटस्थ सफेद, गर्म सफेद) की व्यापक श्रृंखला की ओर भी एक प्रवृत्ति है ताकि अनुप्रयोग सौंदर्यशास्त्र से बेहतर मेल खा सके। एकीकरण एक और प्रवृत्ति है, कुछ डिस्प्ले एक ही मॉड्यूल के भीतर ड्राइवर आईसी और करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स को शामिल करते हैं, जो अंतिम इंजीनियर के लिए डिज़ाइन को सरल बनाता है। इसके अलावा, पैकेजिंग में प्रगति कठोर वातावरण अनुप्रयोगों के लिए पतले प्रोफाइल और बढ़ी हुई मजबूती की अनुमति दे सकती है।

The trend in seven-segment display technology continues to focus on several key areas. Efficiency improvements in InGaN LED chips lead to higher brightness at lower drive currents, reducing power consumption and heat generation. There is also a move towards even higher color consistency and a wider range of available white color temperatures (e.g., cool white, neutral white, warm white) to better match application aesthetics. Integration is another trend, with some displays incorporating the driver IC and current-limiting resistors within the same module, simplifying the design for the end engineer. Furthermore, advancements in packaging may allow for thinner profiles and increased ruggedness for harsh environment applications.