ELT-512SURWA/S530-A3 0.56\

1. उत्पाद अवलोकन

ELT-512SURWA/S530-A3 एक थ्रू-होल माउंटेड, सेवन-सेगमेंट अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसमें 14.22 मिमी (0.56 इंच के बराबर) अंक ऊंचाई के साथ एक मानक औद्योगिक फुटप्रिंट है। यह डिवाइस चमकदार लाल AlGaInP (एल्यूमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) सेमीकंडक्टर चिप्स से निर्मित है, जिन्हें प्रकाश उत्सर्जन और व्यूइंग एंगल बढ़ाने के लिए सफेद डिफ्यूज़्ड रेजिन के भीतर एनकैप्सुलेट किया गया है। डिस्प्ले की बाहरी सतह ग्रे रंग में पूर्ण है, जो विभिन्न पैनल डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त एक तटस्थ और पेशेवर रूप प्रदान करती है।

यह डिस्प्ले एक कम-बिजली खपत वाले घटक के रूप में वर्गीकृत है, जो इसे ऐसे अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहां ऊर्जा दक्षता एक विचार है। यह Pb-free (लेड-फ्री) और RoHS (रेस्ट्रिक्शन ऑफ हैज़र्डस सब्सटेंसेज) निर्देशों का पूर्ण अनुपालन करता है, जो सख्त पर्यावरणीय नियमों वाले वैश्विक बाजारों में बेचे जाने वाले उत्पादों में इसकी उपयुक्तता सुनिश्चित करता है।

इस डिस्प्ले का प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य उज्ज्वल परिवेशी प्रकाश स्थितियों में भी उत्कृष्ट विश्वसनीयता और पठनीयता प्रदान करना है। इसका मानक आकार और थ्रू-होल पैकेजिंग इसे प्रोटोटाइपिंग और बड़े पैमाने पर उत्पादन दोनों के लिए एक बहुमुखी विकल्प बनाता है, जिसे पारंपरिक सोल्डरिंग तकनीकों का उपयोग करके मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCBs) में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

ELT-512SURWA/S530-A3 के मुख्य लाभ इसकी सामग्री चयन और डिज़ाइन से उत्पन्न होते हैं। LED चिप्स के लिए AlGaInP प्रौद्योगिकी का उपयोग उच्च दक्षता वाला शानदार लाल आउटपुट और अच्छी रंग शुद्धता प्रदान करता है। सफ़ेद विसरित रेज़िन प्रत्येक सेगमेंट पर प्रकाश को समान रूप से फैलाने में मदद करता है, जिससे हॉटस्पॉट कम होते हैं और एक समान प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित होती है, जो उपयोगकर्ता पठनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।

डिवाइस के लक्षित बाजार व्यापक हैं, जिसमें किसी भी ऐसे अनुप्रयोग को शामिल किया गया है जिसके लिए स्पष्ट, विश्वसनीय संख्यात्मक या सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक रीडआउट की आवश्यकता होती है। इसकी मजबूती और मानक इंटरफ़ेस इसे इंजीनियरों के लिए एक पसंदीदा घटक बनाते हैं जो ऐसी प्रणालियों को डिजाइन कर रहे हैं जिन्हें अंतिम उपयोगकर्ता को डेटा सरल और प्रभावी ढंग से प्रस्तुत करने की आवश्यकता है।

2. Technical Parameter Deep Dive

उपकरण की विशिष्टताओं की गहन समझ उचित सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर मानक परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किए गए हैं।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स तनाव की सीमाएं परिभाषित करती हैं, जिनके परे उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनसे अधिक संचालन की गारंटी नहीं है और सामान्य उपयोग में इससे बचना चाहिए।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर तत्काल जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
• सतत फॉरवर्ड करंट (I_F): 25mA. यह अधिकतम DC करंट है जिसे लगातार लगाया जा सकता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 60mA. यह केवल 10% या उससे कम ड्यूटी साइकिल और 1kHz आवृत्ति वाली पल्स्ड स्थितियों में ही अनुमेय है।
• पावर डिसिपेशन (P_d): 60mW. डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।
• Operating & Storage Temperature: -40°C से +85°C (संचालन), -40°C से +100°C (भंडारण)।
• Soldering Temperature (T_sol): 260°C for a duration not exceeding 5 seconds, which is compatible with standard wave or reflow soldering processes.

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये विशेषताएं सामान्य संचालन स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन का वर्णन करती हैं। डिजाइन मार्गदर्शन के लिए विशिष्ट मान प्रदान किए गए हैं, लेकिन डिजाइनरों को न्यूनतम और अधिकतम सीमाओं को ध्यान में रखना चाहिए।

• Luminous Intensity (I_v): 7.8mcd (Min), 17.6mcd (Typ) at I_F=10mA. यह प्रति सेगमेंट औसत प्रकाश उत्पादन है। इस पैरामीटर पर ±10% सहनशीलता लागू होती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p): 632nm (Typ) I_F=20mA पर। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर वर्णक्रमीय उत्सर्जन सबसे प्रबल होता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 624nm (Typ) I_F=20mA. यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली तरंगदैर्ध्य है, जो रंग को "चमकदार लाल" के रूप में परिभाषित करती है।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ): I पर 20nm (Typ)_F=20mA, जो उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य की सीमा को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): 2.0V (Typ), 2.4V (Max) at I_F=20mA. डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइविंग सर्किट पर्याप्त वोल्टेज प्रदान कर सके। ±0.1V सहनशीलता लागू होती है।
• रिवर्स करंट (I_R): 100µA (Max) at V_R=5V.

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि चमकदार तीव्रता "वर्गीकृत" है। यह एक बिनिंग प्रक्रिया को संदर्भित करता है जहां निर्मित डिस्प्ले को उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर छांटा जाता है। एक विशिष्ट बिन (या लेबल पर नोट किए गए "CAT") के भीतर के उपकरणों की चमकदार तीव्रता सामान्य मान (जैसे, 17.6mcd ±10%) के आसपास एक परिभाषित सीमा के भीतर होगी। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोगों के लिए सुसंगत चमक वाले डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे किसी उत्पाद में कई इकाइयों में एक समान रूप सुनिश्चित होता है। फॉरवर्ड वोल्टेज को भी एक सख्त सहनशीलता (±0.1V) तक नियंत्रित किया जाता है, जो करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना को सरल बनाता है और उपकरणों के एक बैच में सुसंगत बिजली खपत और थर्मल व्यवहार सुनिश्चित करता है।

4. Performance Curve Analysis

The datasheet provides typical curves that illustrate the relationship between key parameters. These are essential for understanding behavior under non-standard conditions.

4.1 Spectrum Distribution

स्पेक्ट्रम वितरण वक्र विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दर्शाता है। ELT-512SURWA/S530-A3 के लिए, यह वक्र 632nm (शिखर) के आसपास केंद्रित होगा जिसकी विशिष्ट बैंडविड्थ 20nm है, जो AlGaInP प्रौद्योगिकी की संकीर्ण, शुद्ध लाल उत्सर्जन विशेषता की पुष्टि करता है। इसके परिणामस्वरूप उच्च रंग संतृप्ति प्राप्त होती है।

4.2 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

यह वक्र एलईडी से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके पार वोल्टेज ड्रॉप के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। शुरुआत में, फॉरवर्ड वोल्टेज एक सीमा (इस उपकरण के लिए लगभग 1.8-2.0V) तक पहुंचने तक बहुत कम धारा प्रवाहित होती है। इस बिंदु के बाद, वोल्टेज में थोड़ी सी वृद्धि के साथ धारा तेजी से बढ़ती है। यही कारण है कि एलईडी को हमेशा एक करंट-लिमिटिंग तंत्र (रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर) के साथ संचालित किया जाता है, न कि सीधे वोल्टेज स्रोत के साथ।

4.3 Forward Current Derating Curve

यह विश्वसनीयता के लिए एक महत्वपूर्ण वक्र है। यह दर्शाता है कि अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_Fपरिवेशीय संचालन तापमान बढ़ने के साथ ( ) को कम किया जाना चाहिए। तापमान बढ़ने पर, LED की आंतरिक दक्षता गिरती है और उसकी ऊष्मा अपव्यय करने की क्षमता कम हो जाती है। अत्यधिक गर्म होने और त्वरित क्षरण को रोकने के लिए, ड्राइविंग करंट को तदनुसार कम करना होगा। उदाहरण के लिए, जबकि 25°C पर 25mA की अनुमति है, 85°C के परिवेशीय तापमान पर काफी कम करंट ही अधिकतम सुरक्षित मान होगा।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

डिवाइस एक मानक थ्रू-होल DIP (Dual In-line Package) प्रारूप का उपयोग करता है। पैकेज आयाम चित्र PCB लेआउट के लिए सभी महत्वपूर्ण यांत्रिक माप प्रदान करता है, जिसमें शामिल हैं:

• कुल ऊंचाई, चौड़ाई और गहराई।
• पिन अंतराल (पिच) और व्यास।
• सेगमेंट विंडो के आयाम और स्थान।
• अनुशंसित पीसीबी पैड आकार और अंतराल।

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, इन आयामों के लिए सहनशीलता आमतौर पर ±0.25mm होती है। आंतरिक सर्किट आरेख सात खंडों और दशमलव बिंदु (यदि मौजूद हो) के कॉमन-कैथोड या कॉमन-एनोड कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाता है, जो सही ड्राइव सर्किटरी डिजाइन करने के लिए आवश्यक है। पिनआउट यह पहचानता है कि कौन सा पिन प्रत्येक सेगमेंट (A-G और DP) को नियंत्रित करता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

यह डिवाइस मानक सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। सोल्डरिंग तापमान की पूर्ण अधिकतम सीमा 5 सेकंड तक 260°C है। यह सामान्य वेव सोल्डरिंग या हैंड-सोल्डरिंग प्रोफाइल्स के अनुरूप है। इस समय/तापमान संयोजन को पार न करके अत्यधिक थर्मल स्ट्रेस से बचना महत्वपूर्ण है। थर्मल शॉक को कम करने के लिए बोर्ड को प्रीहीट करने की सिफारिश की जाती है। सोल्डरिंग के बाद, डिवाइस को मानक PCB सफाई प्रक्रियाओं के अनुसार साफ किया जाना चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि कोई फ्लक्स अवशेष न बचे जो दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्रभावित कर सके।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

यह डिवाइस शिपिंग और हैंडलिंग के दौरान सुरक्षा के लिए एक विशिष्ट पैकिंग प्रवाह का पालन करता है।

• Unit Packaging13 टुकड़े एक एंटी-स्टैटिक ट्यूब में पैक किए जाते हैं।
• इंटरमीडिएट पैकेजिंग63 ट्यूब एक बॉक्स में पैक किए जाते हैं।
• मास्टर कार्टन: 4 बॉक्स एक शिपिंग कार्टन में पैक किए जाते हैं, प्रति कार्टन कुल 3,276 टुकड़े (13 x 63 x 4)।

पैकेजिंग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए महत्वपूर्ण जानकारी होती है:

• CPN: ग्राहक का पार्ट नंबर (यदि निर्दिष्ट किया गया हो)।
• P/N: निर्माता का पार्ट नंबर (ELT-512SURWA/S530-A3)।
• QTY: पैकेज में निहित मात्रा।
• CAT: Luminous Intensity Rank (Binning category).
• LOT No: Manufacturing Lot Number for traceability.

8. Application Suggestions

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

डेटाशीट में सूचीबद्ध अनुसार, प्राथमिक अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• घरेलू उपकरण: ओवन, माइक्रोवेव, वाशिंग मशीन और एयर कंडीशनर पर टाइमर, तापमान सेटिंग्स या स्टेटस कोड के लिए डिस्प्ले।
• इंस्ट्रूमेंट पैनल: परीक्षण उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण, ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट गेज और चिकित्सा उपकरणों के लिए रीडआउट।
• डिजिटल रीडआउट डिस्प्ले: कोई भी उपकरण जिसे संख्यात्मक आउटपुट की आवश्यकता हो, जैसे घड़ियाँ, काउंटर, तराजू, या सरल डेटा लॉगर।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग: हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। R = (V का उपयोग करके रोकनेवाला मान की गणना करें_supply - V_F) / I_F. Use the maximum V_F from the datasheet to ensure sufficient current at worst-case conditions.
• मल्टीप्लेक्सिंग: बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, कम I/O पिनों के साथ कई सेगमेंट को नियंत्रित करने के लिए आमतौर पर एक मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। सुनिश्चित करें कि इस मल्टीप्लेक्स्ड योजना में पीक करंट I_FP rating से अधिक न हो।
• देखने का कोण: सफेद फैलाव राल एक विस्तृत देखने का कोण प्रदान करती है। यांत्रिक डिजाइन के दौरान प्रदर्शन के सापेक्ष इच्छित उपयोगकर्ता की स्थिति पर विचार करें।
• ESD सुरक्षा (Electrostatic Discharge): एलईडी ESD के प्रति संवेदनशील हैं। असेंबली के दौरान हैंडलिंग प्रक्रियाएं (ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ) लागू करें। अंतिम उत्पाद में, इनपुट लाइनों पर क्षणिक वोल्टेज दमन जोड़ने पर विचार करें यदि वे उपयोगकर्ता या बाहरी वातावरण के संपर्क में हैं।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, इस डिस्प्ले में उपयोग किया गया AlGaInP काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट के लिए अधिक चमकदार आउटपुट प्राप्त होता है। "शानदार लाल" रंग भी मानक लाल की तुलना में अधिक संतृप्त और दृष्टिगत रूप से विशिष्ट है। थ्रू-होल पैकेज उच्च-कंपन या उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों में सरफेस-माउंट डिवाइस (SMDs) की तुलना में PCB को बेहतर यांत्रिक शक्ति और तापीय चालन प्रदान करता है, हालांकि इसके लिए मैन्युअल या वेव सोल्डरिंग की आवश्यकता होती है और यह अधिक बोर्ड स्थान लेता है।

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

प्र: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
उ: नहीं। इसका सामान्य फॉरवर्ड वोल्टेज 2.0V है। इसे सीधे 5V से जोड़ने पर अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे LED नष्ट हो जाएगी। आपको श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति के साथ, एक लक्ष्य I_F 10mA का, और अधिकतम V का उपयोग करते हुए_Fसुरक्षा के लिए =2.4V: R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260Ω. एक 270Ω मानक प्रतिरोधक उपयुक्त होगा।

Q: इस डिस्प्ले के लिए "कॉमन कैथोड" या "कॉमन एनोड" का क्या अर्थ है?
A: आंतरिक सर्किट आरेख विन्यास निर्दिष्ट करता है। एक कॉमन-कैथोड डिस्प्ले में, सेगमेंट एलईडी के सभी कैथोड (नकारात्मक पक्ष) एक सामान्य पिन से जुड़े होते हैं। आप किसी सेगमेंट को उसके व्यक्तिगत एनोड पिन पर सकारात्मक वोल्टेज लगाकर चलाते हैं। एक कॉमन-एनोड डिस्प्ले में, एनोड सामान्य होते हैं। सही ड्राइवर सर्किट (सोर्सिंग बनाम सिंकिंग करंट) डिजाइन करने के लिए आपको डेटाशीट के आंतरिक आरेख की जांच करनी चाहिए।

Q: Why is there a peak forward current rating (I_FP) higher than the continuous rating (I_F)?
A> LEDs can handle short pulses of higher current without overheating, as there is time for the junction to cool between pulses. This allows for brighter display multiplexing or pulsed operation. The 1/10 duty cycle and 1kHz frequency are the defined safe conditions for this peak current.

11. Practical Design and Usage Case

केस: एक सरल डिजिटल वोल्टमीटर रीडआउट डिजाइन करना
एक इंजीनियर 0-30V DC वोल्टमीटर बना रहा है। एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (ADC) एक BCD (बाइनरी-कोडेड डेसीमल) सिग्नल आउटपुट करता है। इस BCD डेटा को एक डिकोडर/ड्राइवर IC (जैसे कॉमन-एनोड डिस्प्ले के लिए 7447) का उपयोग करके 7-सेगमेंट फॉर्मेट में बदलने की आवश्यकता है। ELT-512SURWA/S530-A3 डिस्प्ले इस ड्राइवर IC के आउटपुट से जुड़ा होगा। इंजीनियर को यह करना होगा:
1. सत्यापित करें कि ड्राइवर IC की आउटपुट करंट क्षमता डिस्प्ले के I से मेल खाती है_F आवश्यकता (उदाहरण के लिए, 10-20mA प्रति सेगमेंट)।
यदि ड्राइवर में अंतर्निहित करंट लिमिटिंग नहीं है, तो ड्राइवर IC आउटपुट और डिस्प्ले पिनों के बीच करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स की गणना करें और लगाएं।
पैकेज आयामों के अनुसार PCB लेआउट डिज़ाइन करें, सही पिन संरेखण सुनिश्चित करते हुए।
ड्राइवर के ब्लैंकिंग या इंटेंसिटी कंट्रोल पिन पर PWM (पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन) का उपयोग करके डिमिंग फीचर जोड़ने पर विचार करें, जो करंट बदले बिना चमक नियंत्रित करने के लिए सेगमेंट्स के ड्यूटी साइकिल को मॉड्यूलेट करेगा।

12. Principle Introduction

एक सात-खंड डिस्प्ले सात आयताकार एलईडी तत्वों (खंडों) का एक समूह है, जो एक आठ के आकार के पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं। इन खंडों के विशिष्ट संयोजनों को प्रकाशित करके, सभी दशमलव अंक (0-9) और कुछ अक्षर (जैसे A, C, E, F) बनाए जा सकते हैं। प्रत्येक खंड एक अलग एलईडी होता है। ELT-512SURWA/S530-A3 में, ये एलईडी AlGaInP अर्धचालक सामग्री से बने होते हैं। जब डायोड के थ्रेशोल्ड से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlGaInP सामग्री की विशिष्ट बैंडगैप उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, इस मामले में, चमकीला लाल। फिर प्रकाश को सफेद एपॉक्सी राल एनकैप्सुलेशन द्वारा फैलाया और आकार दिया जाता है ताकि दृश्यमान खंड बन सकें।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

जबकि ELT-512SURWA/S530-A3 जैसे थ्रू-होल डिस्प्ले मरम्मत, शौक़ीन और कुछ औद्योगिक बाजारों के लिए महत्वपूर्ण बने हुए हैं, इलेक्ट्रॉनिक्स में समग्र प्रवृत्ति सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) की ओर मजबूती से है। एसएमटी डिस्प्ले छोटे आकार, कम प्रोफ़ाइल, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उपयुक्तता प्रदान करते हैं, और अक्सर प्रत्यक्ष पीसीबी संलग्नक के माध्यम से बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करते हैं। उच्च-चमक वाले अनुप्रयोगों के लिए, नए पदार्थ जैसे InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) का उपयोग नीले, हरे और सफेद जैसे रंगों के लिए किया जाता है। हालांकि, मानक लाल डिस्प्ले के लिए, AlGaInP एक अत्यधिक कुशल और लागत-प्रभावी समाधान बना हुआ है। भविष्य के विकास में एकीकृत ड्राइवरों और नियंत्रकों वाले डिस्प्ले, बाहरी घटकों की संख्या कम करना, और व्यापक देखने के कोण और धूप में बेहतर कंट्रास्ट के लिए उन्नत प्लास्टिक या कोटिंग्स का उपयोग शामिल हो सकते हैं।