LTC-4798SW 0.39-इंच चार अंकीय सफेद एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - अंक ऊंचाई 9.9mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.7-3.2V - प्रति सेगमेंट पावर 35mW - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-4798SW एक चार-अंकीय, सात-सेगमेंट अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में संख्यात्मक और सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक जानकारी प्रस्तुत करना है। मूल तकनीक इनगैन (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सफेद एलईडी चिप्स पर आधारित है जो एक पारदर्शी सब्सट्रेट पर लगी हुई हैं। इस उपकरण में सफेद चेहरा और सफेद सेगमेंट हैं, जो एक साफ़ और उच्च कंट्रास्ट दृश्य उपस्थिति प्रदान करते हैं। इसे मल्टीप्लेक्स कॉमन कैथोड डिस्प्ले के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक अंक के एलईडी के कैथोड एक साथ जुड़े हुए हैं, जिससे ड्राइवर पिनों की कम संख्या के साथ कई अंकों का कुशल नियंत्रण संभव होता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

यह डिस्प्ले कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है जो इसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। इसकी उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट अच्छी रोशनी वाले वातावरण में भी उत्कृष्ट पठनीयता सुनिश्चित करते हैं। 130 डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल डिस्प्ले को विभिन्न स्थितियों से स्पष्ट रूप से देखने की अनुमति देता है। इसकी बिजली की आवश्यकता कम है, जो अंतिम उत्पाद में ऊर्जा दक्षता में योगदान देती है। एलईडी तकनीक की ठोस-अवस्था विश्वसनीयता लंबे परिचालन जीवन और झटके और कंपन के प्रति प्रतिरोध सुनिश्चित करती है। उपकरण सीसा-मुक्त पैकेज का उपयोग करता है, जो RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) निर्देशों का अनुपालन करता है, जिससे यह सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों के लिए उपयुक्त है। प्राथमिक लक्षित बाजारों में औद्योगिक उपकरण, उपभोक्ता उपकरण, पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल, चिकित्सा उपकरण और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड डिस्प्ले शामिल हैं जहां स्पष्ट, विश्वसनीय संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएं

5mA के मानक परीक्षण धारा पर औसत दीप्त तीव्रता (Iv) 71 और 146 मिलिकैंडेला (mcd) के बीच निर्दिष्ट है। यह पैरामीटर प्रत्येक प्रकाशित सेगमेंट की चमक को परिभाषित करता है। डेटाशीट नोट करती है कि दीप्त तीव्रता को वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि उपकरणों को उनके मापे गए आउटपुट के अनुसार बिन किया और चिह्नित किया जाता है, जिससे डिजाइनर समान चमक स्तर वाले डिस्प्ले का चयन कर सकते हैं। व्यूइंग एंगल (2θ1/2) 130 डिग्री है, जो वह पूर्ण कोण है जिस पर दीप्त तीव्रता अक्ष पर मापे गए अधिकतम मूल्य के आधे तक गिर जाती है। यह विस्तृत कोण उन अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है जहां उपयोगकर्ता सीधे डिस्प्ले के सामने नहीं हो सकता है। वर्णिकता निर्देशांक (x, y) 1931 CIE वर्णिकता आरेख के तहत विशिष्ट मानों (x=0.304, y=0.3) के रूप में प्रदान किए गए हैं, जो उत्सर्जित प्रकाश के सफेद बिंदु को परिभाषित करते हैं। बिनिंग प्रणाली में इन निर्देशांकों पर ±0.01 का सहनशीलता लागू होती है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

5mA की फॉरवर्ड धारा (If) पर प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) 2.7V से 3.2V तक होता है। यह एलईडी के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग परिचालन सीमाओं को परिभाषित करती हैं: प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड धारा 10mA से अधिक नहीं होनी चाहिए, और पीक फॉरवर्ड धारा (1kHz, 10% ड्यूटी साइकिल की पल्स्ड स्थितियों में) 50mA से अधिक नहीं होनी चाहिए। प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन 35mW तक सीमित है। इन रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षरण या विफलता हो सकती है। रिवर्स करंट (Ir) 5V के रिवर्स वोल्टेज (Vr) पर अधिकतम 100µA के रूप में निर्दिष्ट है। डेटाशीट स्पष्ट रूप से चेतावनी देती है कि यह रिवर्स वोल्टेज स्थिति केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है और उपकरण को रिवर्स बायस के तहत लगातार संचालित नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि एलईडी महत्वपूर्ण रिवर्स वोल्टेज को सहन करने के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं।

2.3 तापीय विशेषताएं

उपकरण के लिए परिचालन और भंडारण तापमान सीमा -35°C से +85°C तक है। यह विस्तृत सीमा इसे महत्वपूर्ण तापमान भिन्नताओं वाले वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती है। एक फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग फैक्टर निर्दिष्ट है: 25°C से ऊपर प्रत्येक डिग्री सेल्सियस के लिए, अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड धारा को 0.28mA कम किया जाना चाहिए। यह थर्मल रनवे को रोकने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार है, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान अनुप्रयोगों में। सोल्डरिंग की स्थिति 260°C पर 3 सेकंड के लिए सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6mm) नीचे निर्दिष्ट है, जो एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पाद प्रमुख पैरामीटरों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक व्यापक बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है। यह निर्माताओं को ऐसे घटकों का चयन करने की अनुमति देता है जो बहु-डिस्प्ले सेटअप में एकरूपता के लिए उनकी विशिष्ट आवश्यकताओं से मेल खाते हैं।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) बिनिंग

उपकरणों को 5mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन को 3 से 7 तक लेबल किया गया है, जिसमें Vf सीमा 2.7-2.8V (बिन 3) से लेकर 3.1-3.2V (बिन 7) तक है। प्रत्येक बिन पर ±0.1V की सहनशीलता लागू होती है। एक ही Vf बिन से डिस्प्ले का चयन करने से सीरीज़ रेसिस्टर्स के साथ कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित होने पर एक समान चमक सुनिश्चित करने में मदद मिलती है, क्योंकि प्रत्येक सेगमेंट के माध्यम से धारा अधिक सुसंगत होगी।

3.2 दीप्त तीव्रता (Iv) बिनिंग

यह दृश्य एकरूपता के लिए एक महत्वपूर्ण बिनिंग पैरामीटर है। बिन को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड (Q11, Q12, Q21, Q22, R11, R12) के साथ लेबल किया गया है। दीप्त तीव्रता न्यूनतम 71.0 mcd (Q11 न्यूनतम) से अधिकतम 146.0 mcd (R12 अधिकतम) तक होती है। प्रत्येक बिन पर ±15% की सहनशीलता लागू होती है। Iv वर्गीकरण कोड प्रत्येक पैकिंग बैग पर अंकित होता है, जो ट्रेसबिलिटी और चयन को सुविधाजनक बनाता है।

3.3 ह्यू (वर्णिकता) बिनिंग

सफेद रंग बिंदु को ह्यू बिनिंग के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। डेटाशीट कई बिन (S3-1, S3-2, S4-1, S4-2) को परिभाषित करती है जिनकी CIE 1931 वर्णिकता निर्देशांक (x, y) पर विशिष्ट सीमाएं होती हैं। ये सीमाएं रंग चार्ट पर चतुर्भुज बनाती हैं। प्रत्येक बिन के भीतर (x, y) निर्देशांक पर ±0.01 की सहनशीलता लागू होती है। यह बिनिंग यह सुनिश्चित करती है कि एक डिस्प्ले के भीतर और कई डिस्प्ले में सभी सेगमेंट और अंक एक समान सफेद रंग का प्रकाश उत्सर्जित करें, जिससे ध्यान देने योग्य रंग परिवर्तन से बचा जा सके।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि प्रदान किया गया PDF अंश विशिष्ट विशेषता वक्रों का उल्लेख करता है, लेकिन विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में शामिल नहीं हैं। मानक एलईडी व्यवहार के आधार पर, ये वक्र आम तौर पर फॉरवर्ड धारा और दीप्त तीव्रता के बीच संबंध (परिचालन सीमा के भीतर लगभग रैखिक वृद्धि दिखाते हुए), फॉरवर्ड वोल्टेज और फॉरवर्ड धारा के बीच संबंध (डायोड I-V वक्र), और परिवेश तापमान के साथ दीप्त तीव्रता में भिन्नता (तापमान बढ़ने के साथ कमी दिखाते हुए) को दर्शाएंगे। इन संबंधों को समझना मजबूत ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने के लिए आवश्यक है जो इच्छित परिचालन स्थितियों पर सुसंगत चमक बनाए रखते हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 आयाम और सहनशीलता

उपकरण की अंक ऊंचाई 0.39 इंच (9.9 mm) है। सभी पैकेज आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं। सामान्य सहनशीलता ±0.25 mm है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। प्रमुख यांत्रिक नोट्स में शामिल हैं: पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता ±0.4 mm है; एक सेगमेंट पर विदेशी पदार्थ ≤10 mils होना चाहिए; सतह स्याही प्रदूषण ≤20 mils होना चाहिए; झुकाव रिफ्लेक्टर लंबाई के ≤1% होना चाहिए; और एक सेगमेंट के भीतर बुलबुले ≤10 mils होने चाहिए। पिन के लिए अनुशंसित PCB होल व्यास 1.0 mm है।

5.2 पिनआउट और पोलैरिटी पहचान

डिस्प्ले में 12 पिन हैं। आंतरिक सर्किट आरेख और पिन कनेक्शन तालिका दर्शाती है कि यह एक मल्टीप्लेक्स कॉमन कैथोड प्रकार है। व्यक्तिगत सेगमेंट (A से G, और DP) के एनोड और चार अंकों के कॉमन कैथोड विशिष्ट पिन नंबरों को सौंपे गए हैं। उदाहरण के लिए, पिन 12 अंक 1 के लिए कॉमन कैथोड है, पिन 9 अंक 2 के लिए, पिन 8 अंक 3 के लिए, और पिन 6 अंक 4 के लिए है। मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइव योजना के लिए कॉमन कैथोड पिन की सही पहचान आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

पूर्ण अधिकतम रेटिंग अनुभाग सोल्डरिंग की स्थिति निर्दिष्ट करता है: सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.6mm) नीचे 260°C पर 3 सेकंड। यह एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल से मेल खाता है। एलईडी चिप्स या प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इसका पालन करना महत्वपूर्ण है। डेटाशीट में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के संबंध में एक मजबूत चेतावनी शामिल है। एलईडी ESD के प्रति संवेदनशील हैं, और उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए: कलाई पट्टियों या एंटी-स्टैटिक दस्तानों का उपयोग करना, और यह सुनिश्चित करना कि सभी उपकरण और वर्कस्टेशन ठीक से ग्राउंडेड हों। भंडारण के लिए, निर्दिष्ट तापमान सीमा -35°C से +85°C है, और उपकरणों को उपयोग तक उनके मूल नमी-अवरोधक बैग में रखा जाना चाहिए।

7. अनुप्रयोग सिफारिशें

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें स्पष्ट, बहु-अंकीय संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, घड़ी और टाइमर डिस्प्ले, औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण रीडआउट, चिकित्सा निगरानी उपकरण (जैसे, ब्लड प्रेशर मॉनिटर), घरेलू उपकरण (ओवन, माइक्रोवेव), और उपकरण पैनल शामिल हैं।

7.2 डिजाइन विचार

ड्राइवर सर्किट:एक मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है। इसमें प्रत्येक अंक के कॉमन कैथोड को क्रमिक रूप से सक्षम करना शामिल है जबकि उस अंक के लिए उपयुक्त सेगमेंट एनोड डेटा प्रदान करना। स्विचिंग दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए पर्याप्त तेज़ होनी चाहिए (आमतौर पर >60Hz रिफ्रेश रेट)।
करंट लिमिटिंग:प्रत्येक सेगमेंट एनोड के लिए बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स अनिवार्य हैं (या एक कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर IC का उपयोग किया जा सकता है)। रेसिस्टर मान की गणना सप्लाई वोल्टेज, एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज (सुरक्षित डिजाइन के लिए अधिकतम Vf का उपयोग करें), और वांछित फॉरवर्ड धारा (10mA निरंतर से अधिक नहीं होनी चाहिए) के आधार पर की जाती है।
थर्मल प्रबंधन:उच्च परिवेश तापमान अनुप्रयोगों में, फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग (25°C से ऊपर 0.28mA/°C) लागू होनी चाहिए। इसके लिए सुरक्षित पावर डिसिपेशन सीमा के भीतर रहने के लिए परिचालन धारा को कम करने की आवश्यकता हो सकती है।
प्रकाशीय एकीकरण:उत्पाद आवरण और विंडो डिजाइन करते समय 130-डिग्री के विस्तृत व्यूइंग एंगल पर विचार करें। उज्ज्वल परिवेश प्रकाश में कंट्रास्ट बढ़ाने के लिए फिल्टर या डिफ्यूज़र का उपयोग किया जा सकता है।

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

प्रश्न: पैकिंग बैग पर बिनिंग कोड का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: बिनिंग कोड (Vf, Iv, और ह्यू के लिए) आपको निकट से मेल खाने वाली विद्युत और प्रकाशीय विशेषताओं वाले डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देते हैं। यह आपके अनुप्रयोग में सभी अंकों में एक समान चमक और रंग प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से यदि कई डिस्प्ले को साथ-साथ उपयोग कर रहे हैं।
प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 5V सप्लाई से चला सकता हूं?
उत्तर: हां, लेकिन आपको प्रत्येक सेगमेंट के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई के साथ और अधिकतम Vf 3.2V और वांछित If 5mA मानते हुए, रेसिस्टर मान R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 ओम होगा। एक मानक 360Ω या 390Ω रेसिस्टर उपयुक्त होगा।
प्रश्न: पीक फॉरवर्ड करंट रेटिंग (50mA) निरंतर रेटिंग (10mA) से इतनी अधिक क्यों है?
उत्तर: पीक रेटिंग पल्स्ड ऑपरेशन की अनुमति देती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग का आधार है। एक मल्टीप्लेक्स्ड सेटअप में, प्रत्येक अंक केवल समय के एक अंश (ड्यूटी साइकिल) के लिए संचालित होता है। लगातार संचालित सेगमेंट के समान स्पष्ट चमक प्राप्त करने के लिए, पल्स्ड करंट अधिक हो सकता है, जब तक कि औसत पावर डिसिपेशन सीमा के भीतर रहता है।
प्रश्न: यदि मैं भंडारण तापमान सीमा से अधिक हो जाऊं तो क्या होगा?
उत्तर: सीमाओं से अधिक होना, विशेष रूप से उच्च तरफ, एलईडी चिप्स और प्लास्टिक पैकेज की उम्र बढ़ने को तेज कर सकता है, जिससे एपॉक्सी का समय से पहले काला पड़ना (लुमेन मूल्यह्रास) या यांत्रिक विफलता हो सकती है। निम्न तरफ, थर्मल तनाव दरार पैदा कर सकता है।

9. परिचालन सिद्धांत

LTC-4798SW अर्धचालक सामग्री में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। इनगैन एलईडी चिप नीला प्रकाश उत्सर्जित करती है जब इसके p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड करंट लगाया जाता है। यह उपकरण एक फॉस्फोर कोटिंग का उपयोग करता है (स्पष्ट रूप से नहीं कहा गया लेकिन "सफेद एलईडी" द्वारा निहित) जो नीले प्रकाश का एक हिस्सा अवशोषित करती है और इसे पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करती है। शेष नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले प्रकाश का संयोजन मानव आंख द्वारा सफेद के रूप में माना जाता है। सात-सेगमेंट प्रारूप सात आयताकार एलईडी (सेगमेंट) का एक मानकीकृत व्यवस्था है जिसे संख्यात्मक अंक (0-9) और कुछ अक्षर बनाने के लिए व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। मल्टीप्लेक्स कॉमन कैथोड आर्किटेक्चर एक वायरिंग तकनीक है जो आवश्यक नियंत्रण पिनों की संख्या को (7 सेगमेंट + 1 दशमलव बिंदु) * 4 अंक = 32 पिन से घटाकर 7 सेगमेंट एनोड + 4 अंक कैथोड + 1 कॉमन DP एनोड = 12 पिन कर देती है। यह प्रत्येक अंक को क्रमिक रूप से शक्ति प्रदान करते हुए उस अंक के लिए सही सेगमेंट को प्रकाशित करके प्राप्त किया जाता है।