LTC-5837JD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.52-इंच डिजिट ऊंचाई - हाइपर रेड 650nm - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-5837JD एक उच्च-प्रदर्शन, चार-अंकीय, सेवन-सेगमेंट LED डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, चमकीली संख्यात्मक और सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक जानकारी प्रदान करना है। यह डिवाइस LED चिप्स के लिए उन्नत AlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करके बनाया गया है, जिन्हें एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर लगाया गया है। यह निर्माण एक ग्रे फेस और सफेद सेगमेंट वाला डिस्प्ले प्रदान करता है, जो पठनीयता के लिए उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है। डिस्प्ले में कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन है, जो बहु-अंकीय अनुप्रयोगों में मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइव सर्किट को सरल बनाने के लिए एक मानक डिज़ाइन विकल्प है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें विश्वसनीय, उच्च-दृश्यता वाले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। डेटाशीट में सूचीबद्ध इसके मुख्य लाभों में एक सुसंगत उपस्थिति के लिए निरंतर समान सेगमेंट डिज़ाइन, ऊर्जा दक्षता के लिए कम बिजली की आवश्यकता, विभिन्न प्रकाश स्थितियों में दृश्यता के लिए उच्च चमक और कंट्रास्ट, और एक विस्तृत व्यूइंग एंगल शामिल हैं। LED तकनीक की ठोस-अवस्था विश्वसनीयता लंबे परिचालन जीवन को सुनिश्चित करती है। ये विशेषताएं इसे औद्योगिक इंस्ट्रुमेंटेशन (जैसे, पैनल मीटर, प्रक्रिया नियंत्रक), परीक्षण और माप उपकरण, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (द्वितीयक डिस्प्ले), और उपभोक्ता उपकरणों सहित लक्षित बाजारों के लिए उपयुक्त बनाती हैं जहां स्पष्ट संख्यात्मक संकेत महत्वपूर्ण है।

2. तकनीकी मापदंडों की गहरी वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएं

मुख्य प्रकाशमितीय पैरामीटर औसत दीप्त तीव्रता (Iv) है, जिसे 1mA के फॉरवर्ड करंट (IF) की परीक्षण स्थिति के तहत न्यूनतम 320 µcd, विशिष्ट 700 µcd के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, और कोई अधिकतम निर्दिष्ट नहीं है। यह इंगित करता है कि आउटपुट इनडोर उपयोग के लिए उपयुक्त है। प्रकाश को हाइपर रेड के रूप में चित्रित किया गया है, जिसमें पीक एमिशन वेवलेंथ (λp) 650 nm (नैनोमीटर) और डोमिनेंट वेवलेंथ (λd) 639 nm है, जो इसे दृश्य स्पेक्ट्रम के गहरे लाल भाग में स्थापित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ) 20 nm है, जो उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता का वर्णन करती है। दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात (IV-m) 2:1 निर्दिष्ट है, जिसका अर्थ है कि किसी डिवाइस के भीतर सबसे मंद सेगमेंट की तीव्रता सबसे चमकीले सेगमेंट की तीव्रता से आधे से कम नहीं होनी चाहिए, जो दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करती है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

प्राथमिक विद्युत पैरामीटर प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) है, जिसका IF=1mA पर विशिष्ट मान 2.6V और अधिकतम 2.6V है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए एक महत्वपूर्ण मान है। निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग परिचालन सीमाओं को परिभाषित करती हैं: प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट 25 mA (25°C से ऊपर डेरेटिंग के साथ), पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल) के तहत पीक फॉरवर्ड करंट 90 mA, और क्षति को रोकने के लिए अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V। रिवर्स करंट (IR) बहुत कम है, VR=5V पर अधिकतम 100 µA है। प्रति सेगमेंट कुल पावर डिसिपेशन 70 mW तक सीमित है।

2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विशिष्टताएं

डिवाइस -35°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज और एक समान स्टोरेज तापमान रेंज के लिए रेटेड है। यह विस्तृत रेंज कठोर वातावरण में कार्यक्षमता सुनिश्चित करती है। एक महत्वपूर्ण असेंबली पैरामीटर सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापे गए 3 सेकंड के लिए अधिकतम 260°C की अधिकतम सोल्डर तापमान है, जो रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया का मार्गदर्शन करता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट में कहा गया है कि डिवाइस "दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। इसका तात्पर्य है कि इकाइयों को एक मानक परीक्षण करंट पर उनके मापे गए प्रकाश आउटपुट के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। हालांकि इस अंश में विशिष्ट बिन कोड प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन ऐसी प्रणाली डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत चमक स्तर वाले डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे किसी उत्पाद में विभिन्न इकाइयों के बीच ध्यान देने योग्य भिन्नताओं को रोका जा सके।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट "विशिष्ट विद्युत / प्रकाशीय विशेषता वक्रों" का उल्लेख करती है, जो आमतौर पर विभिन्न स्थितियों के तहत पैरामीटर कैसे बदलते हैं, इसका ग्राफिकल प्रतिनिधित्व होते हैं। ऐसे डिवाइस के लिए सामान्य वक्रों में शामिल होंगे:फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र): गैर-रैखिक संबंध दिखाता है, जो ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट: दिखाता है कि कैसे प्रकाश आउटपुट करंट के साथ बढ़ता है, अधिकतम रेटिंग तक।दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: दिखाता है कि तापमान बढ़ने पर आउटपुट कैसे कम होता है, थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।स्पेक्ट्रल वितरण: तरंग दैर्ध्य के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता को प्लॉट करने वाला एक ग्राफ, जो 650nm के आसपास केंद्रित है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 आयाम और आउटलाइन

पैकेज ड्राइंग (पाठ में संदर्भित लेकिन विस्तृत नहीं) 4-अंकीय डिस्प्ले मॉड्यूल की भौतिक रूपरेखा दिखाएगी। मुख्य आयामों में समग्र लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, 0.52 इंच (13.2 mm) की डिजिट ऊंचाई, अंकों के बीच की दूरी और सेगमेंट आयाम शामिल हैं। सहनशीलता आम तौर पर ±0.25 mm होती है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

5.2 पिनआउट और कनेक्शन आरेख

डिवाइस में 40 पिन हैं। पिन कनेक्शन तालिका प्रत्येक पिन के कार्य का विस्तार से वर्णन करती है, चार अंकों (डिजिट 1 से 4) में से प्रत्येक के लिए सेगमेंट A-G और दशमलव बिंदु (D.P.) के कैथोड, साथ ही प्रत्येक अंक के कॉमन एनोड को मैप करती है। उदाहरण के लिए, पिन 1 डिजिट 1 के सेगमेंट E का कैथोड है, जबकि पिन 38 डिजिट 1 का कॉमन एनोड है। यह सटीक मैपिंग सही PCB लेआउट और ड्राइविंग सॉफ्टवेयर बनाने के लिए आवश्यक है। आंतरिक सर्किट आरेख दिखाता है कि एक अंक के भीतर सभी सेगमेंट एक सामान्य एनोड कनेक्शन साझा करते हैं, जिसे प्रति अंक एक पिन तक लाया जाता है।

5.3 ध्रुवता पहचान

डिवाइस स्पष्ट रूप से कॉमन एनोड प्रकार के रूप में चिह्नित है। ध्रुवता पिनआउट तालिका के माध्यम से पहचानी जाती है। किसी अंक के कॉमन एनोड पिन पर सकारात्मक वोल्टेज लगाने के साथ-साथ संबंधित सेगमेंट कैथोड पिन के माध्यम से करंट सिंक करने पर उन सेगमेंट को रोशन किया जाएगा।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

प्रदान किया गया मुख्य दिशानिर्देश सोल्डर तापमान सीमा है: सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापे गए 3 सेकंड के लिए अधिकतम 260°C। यह लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए एक मानक प्रोफाइल है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उनकी रीफ्लो ओवन प्रोफाइल इस सीमा से अधिक न हो ताकि प्लास्टिक पैकेज या आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान से बचाया जा सके। हैंडलिंग के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए। भंडारण स्थितियों को भंडारण तापमान रेंज द्वारा परिभाषित किया गया है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

पार्ट नंबर LTC-5837JD है। "JD" प्रत्यय विशिष्ट बिनिंग या अन्य वेरिएंट को इंगित कर सकता है। डेटाशीट टेप-एंड-रील पैकेजिंग, ट्रे मात्रा, या लेबलिंग पर विवरण प्रदान नहीं करती है। उत्पादन के लिए, यह जानकारी निर्माता या वितरक से प्राप्त करने की आवश्यकता होगी।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइविंग के लिए आदर्श है। एक विशिष्ट सर्किट में माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर IC का उपयोग शामिल होता है। माइक्रोकंट्रोलर एक समय में एक अंक के कॉमन एनोड को सक्रिय करेगा (लॉजिक हाई पर सेट करेगा या ट्रांजिस्टर के माध्यम से Vcc से कनेक्ट करेगा), जबकि उस अंक के सेगमेंट (कैथोड) के पैटर्न को आउटपुट करेगा, अक्सर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या कॉन्स्टेंट-करंट सिंक ड्राइवर के माध्यम से। यह मल्टीप्लेक्सिंग मानव आंख द्वारा देखे जाने से तेज होती है, जिससे सभी अंक एक साथ चालू होने का भ्रम पैदा होता है, जबकि आवश्यक माइक्रोकंट्रोलर I/O पिनों की संख्या में काफी कमी आती है।

8.2 डिजाइन विचार

करंट लिमिटिंग: अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (प्रति सेगमेंट 25mA) को पार करने से रोकने के लिए आवश्यक है। रेसिस्टर्स या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर्स की गणना सप्लाई वोल्टेज और LED फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के आधार पर की जानी चाहिए।मल्टीप्लेक्सिंग आवृत्ति: दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए पर्याप्त उच्च होनी चाहिए, आमतौर पर 60-100 Hz से ऊपर।पीक करंट: एक मल्टीप्लेक्स्ड डिजाइन में, छोटे ON समय के दौरान तात्कालिक करंट औसत DC करंट से अधिक हो सकता है। सुनिश्चित करें कि पीक करंट 90mA रेटिंग से अधिक न हो।व्यूइंग एंगल: विस्तृत व्यूइंग एंगल उपयोगकर्ता के सापेक्ष माउंटिंग स्थिति में लचीलापन प्रदान करता है।कंट्रास्ट: ग्रे फेस/सफेद सेगमेंट डिजाइन अच्छा कंट्रास्ट प्रदान करता है; गहरे रंग की खिड़कियों के पीछे माउंट करने से बचें जो लाल प्रकाश को कम कर देंगी।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTC-5837JD का प्राथमिक विभेदक इसकी AlInGaP हाइपर रेड LED तकनीक का उपयोग है। मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल LED जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप समान इनपुट करंट के लिए अधिक चमक, या कम बिजली पर समान चमक मिलती है। यह आमतौर पर तापमान और जीवनकाल पर बेहतर तरंग दैर्ध्य स्थिरता भी प्रदान करता है। 0.52-इंच डिजिट ऊंचाई एक मानक आकार है, लेकिन उच्च चमक, कंट्रास्ट और विशिष्ट ग्रे/सफेद सौंदर्य का संयोजन इसे अपनी श्रेणी के अन्य डिस्प्ले से अलग कर सकता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्रश्न: "हाइपर रेड" पदनाम का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: यह इंगित करता है कि LED मानक लाल LED (~630nm) की तुलना में लंबी तरंग दैर्ध्य (~650nm) पर प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह गहरा लाल अधिक जीवंत दिखाई दे सकता है और कुछ प्रकाशीय फिल्टर सिस्टम में बेहतर प्रदर्शन कर सकता है।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को बाहरी ड्राइवरों के बिना 5V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूं?

उत्तर: संभवतः, लेकिन सावधानी के साथ। विशिष्ट VF 2.6V है। 5V सप्लाई के साथ, एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अनिवार्य है। रेसिस्टर मान R = (Vcc - VF) / IF। IF=10mA के लिए, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 ओम। आपको यह भी सुनिश्चित करना चाहिए कि मल्टीप्लेक्सिंग के दौरान जब एक अंक में कई सेगमेंट जलाए जाते हैं तो माइक्रोकंट्रोलर के I/O पिन संचयी सेगमेंट करंट को सिंक कर सकें।

प्रश्न: मेरे सर्किट डिजाइन के लिए "कॉमन एनोड" का क्या अर्थ है?

उत्तर: इसका मतलब है कि एक अंक के लिए LED के सभी एनोड (सकारात्मक पक्ष) एक साथ जुड़े हुए हैं। एक सेगमेंट को रोशन करने के लिए, आप उस अंक के कॉमन एनोड पिन पर सकारात्मक वोल्टेज लगाते हैं और वांछित सेगमेंट के कैथोड पिन को ग्राउंड से जोड़ते हैं (एक करंट लिमिटर के माध्यम से)। यह कॉमन कैथोड डिस्प्ले के विपरीत है।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग केस

केस: एक 4-अंकीय वोल्टमीटर रीडआउट डिजाइन करना।एक डिजाइनर एक बेंचटॉप पावर सप्लाई बना रहा है और उसे एक स्पष्ट वोल्टेज डिस्प्ले की आवश्यकता है। वे अपनी चमक और आकार के लिए LTC-5837JD का चयन करते हैं। माइक्रोकंट्रोलर (जैसे, एक ARM Cortex-M या PIC) में सीमित I/O है। मल्टीप्लेक्सिंग योजना का उपयोग करते हुए, उन्हें केवल अंक एनोड के लिए 4 पिन (NPN ट्रांजिस्टर या MOSFET के माध्यम से नियंत्रित) और सेगमेंट कैथोड के लिए 8 पिन (7 सेगमेंट + दशमलव बिंदु) की आवश्यकता होती है। फर्मवेयर तेजी से अंक 1-4 के माध्यम से स्कैन करता है। एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर वोल्टेज पढ़ता है, इसे BCD प्रारूप में परिवर्तित करता है, और फर्मवेयर एक तालिका से संबंधित सेगमेंट पैटर्न देखता है, उन्हें एनोड सक्षम करने के साथ तुल्यकालिक रूप से आउटपुट करता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स कैथोड लाइनों पर लगाए जाते हैं। ग्रे फेस इंस्ट्रुमेंट पैनल के विरुद्ध एक पेशेवर रूप प्रदान करता है।

12. सिद्धांत परिचय

एक सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) का एक समूह है जिसे एक आकृति-आठ पैटर्न में व्यवस्थित किया गया है। सात सेगमेंट (A से G तक लेबल) में से प्रत्येक एक अलग LED है। इन सेगमेंट के विशिष्ट संयोजनों को रोशन करके, सभी दशमलव अंक (0-9) और कुछ अक्षर बनाए जा सकते हैं। इस तरह के बहु-अंकीय डिस्प्ले में, प्रत्येक अंक सेगमेंट का एक अलग सेट होता है, लेकिन संबंधित सेगमेंट (जैसे, सभी 'A' सेगमेंट) अक्सर विद्युत रूप से स्वतंत्र होते हैं ताकि मल्टीप्लेक्स्ड नियंत्रण की अनुमति मिल सके, जो आवश्यक कनेक्शन पिनों की कुल संख्या को कम करता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

सेवन-सेगमेंट LED डिस्प्ले में प्रवृत्ति उच्च दक्षता की ओर जारी है, जो कम बिजली की खपत पर चमकीले डिस्प्ले की अनुमति देती है, जो बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है। एकीकरण एक और प्रवृत्ति है, जिसमें डिस्प्ले ड्राइवर सर्किटरी, कभी-कभी एक माइक्रोकंट्रोलर भी शामिल होता है, जिसे डिस्प्ले मॉड्यूल में ही शामिल किया जाता है, जिससे सिस्टम डिजाइन सरल हो जाता है। व्यापक रंग गामुट और प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार के लिए AlInGaP और InGaN (नीले/हरे रंग के लिए) जैसी उन्नत सामग्रियों के उपयोग की ओर भी एक कदम है। हालांकि, कई औद्योगिक और इंस्ट्रुमेंटेशन अनुप्रयोगों के लिए, उच्च-चमक लाल के साथ क्लासिक थ्रू-होल डिजाइन अपनी सिद्ध विश्वसनीयता, उत्कृष्ट कंट्रास्ट और डिजाइन में आसानी के कारण लोकप्रिय बना हुआ है।