7.62 मिलीमीटर सफेद सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले स्पेसिफिकेशन शीट - 0.3 इंच कैरेक्टर हाइट - 2.4V फॉरवर्ड वोल्टेज - 25mA फॉरवर्ड करंट - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 7.62 मिलीमीटर (0.3 इंच) अक्षर ऊंचाई वाले एक सात-खंड डिजिटल डिस्प्ले की तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तार से वर्णन करता है। यह उपकरण थ्रू-होल माउंटिंग डिज़ाइन के साथ आता है और इसमें ग्रे पृष्ठभूमि की सतह पर सफेद चमकने वाले खंड हैं। यह संयोजन उच्च कंट्रास्ट और उत्कृष्ट पठनीयता प्रदान करता है, यहां तक कि तेज परिवेशी प्रकाश स्थितियों में भी, जिससे यह विभिन्न संकेतकों और रीडआउट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनता है। उत्पाद को चमकदार तीव्रता के आधार पर श्रेणीबद्ध किया गया है और यह लीड-मुक्त तथा RoHS पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन करता है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस डिस्प्ले के मुख्य लाभों में इसका औद्योगिक मानक पैकेज आकार शामिल है, जो मौजूदा PCB लेआउट और सॉकेट्स के साथ संगतता सुनिश्चित करता है, साथ ही इसकी कम बिजली खपत विशेषता भी शामिल है। यह उपकरण विश्वसनीयता और लंबे जीवनकाल के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके प्राथमिक लक्षित बाजारों में उपभोक्ता घरेलू उपकरण, औद्योगिक और ऑटोमोटिव इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, और सामान्य डिजिटल रीडआउट डिस्प्ले शामिल हैं जिन्हें मोनोक्रोम नंबर या सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक जानकारी की स्पष्ट प्रदर्शन आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

डिस्प्ले के प्रदर्शन को पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर मापी गई मानक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं के एक सेट द्वारा परिभाषित किया जाता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। किसी भी परिचालन स्थिति में इन्हें पार नहीं किया जाना चाहिए।

• रिवर्स वोल्टेज (V_R):5 V - LED सेगमेंट पर लगाया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज।
• फॉरवर्ड करंट (I_F):25 mA - एकल सेगमेंट के माध्यम से अनुमत अधिकतम निरंतर डीसी करंट।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP):60 mA - अधिकतम पल्स धारा, केवल 1 kHz आवृत्ति, 1/10 ड्यूटी साइकिल की स्थिति में अनुमति है।
• शक्ति खपत (P_d):60 mW - एकल सेगमेंट द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति।
• कार्य तापमान (T_opr):-40°C से +85°C - यह वह परिवेशी तापमान सीमा है जिसमें डिवाइस संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• भंडारण तापमान (T_stg):-40°C से +100°C - गैर-कार्यशील स्थिति में भंडारण तापमान सीमा।
• वेल्डिंग तापमान (T_sol):260°C - वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग के लिए अधिकतम तापमान, जिसमें एक्सपोजर समय 5 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए।

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• प्रकाश तीव्रता (I_v):प्रति खंड 5.6 mcd (न्यूनतम), 11.0 mcd (विशिष्ट), I_F= 10 mA पर मापा गया। सहनशीलता ±10% है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p):632 nm (विशिष्ट), I_F= 20 mA की स्थिति में। यह उत्सर्जित प्रकाश की सबसे अधिक तीव्रता वाली तरंगदैर्ध्य को दर्शाता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):624 nm (विशिष्ट मान), I_F= 20 mA की स्थिति में। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली तरंगदैर्ध्य है, जो रंग को परिभाषित करती है (इस उदाहरण में, चिप सामग्री के आधार पर सफेद)।
• स्पेक्ट्रमी विकिरण बैंडविड्थ (Δλ):20 nm (टिपिकल), I_F= 20 mA की स्थिति में। यह उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल चौड़ाई को परिभाषित करता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):2.0 V (टिपिकल), 2.4 V (मैक्सिमम), I_F= 20 mA की स्थिति में। सहनशीलता ±0.1V है। यह LED के कार्य करते समय इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है।
• रिवर्स करंट (I_R):100 µA (अधिकतम), V_R= 5 V की स्थिति में।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

डेटाशीट बताती है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेडेड" है। इसका मतलब है कि एक ग्रेडिंग सिस्टम मौजूद है।

3.1 ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेडिंग

हालांकि प्रदान किए गए अंशों में विशिष्ट ग्रेडिंग कोड सूचीबद्ध नहीं हैं, 10mA करंट पर, विशिष्ट ल्यूमिनस इंटेंसिटी 11.0 mcd है, न्यूनतम मान 5.6 mcd है। निर्माता आमतौर पर मापित प्रकाश आउटपुट के आधार पर LED को विभिन्न ग्रेडों में समूहित करते हैं, ताकि एक ही उत्पादन बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित हो सके। डिजाइनरों को अपने एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त तीव्रता ग्रेड का चयन करने के लिए निर्माता के पूर्ण ग्रेडिंग दस्तावेज़ का संदर्भ लेना चाहिए, ताकि बहु-अंकीय सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले में सभी अंकों की चमक एक समान सुनिश्चित हो सके।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है, जो गैर-मानक परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.1 स्पेक्ट्रम वितरण

स्पेक्ट्रम वितरण वक्र (Ta=25°C पर) विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर सापेक्ष दीप्त तीव्रता को ग्राफिक रूप से प्रदर्शित करेगा, जिसका केंद्र 632 nm के विशिष्ट शिखर तरंग दैर्ध्य के आसपास होगा। यह वक्र रंग की शुद्धता और ऑप्टिकल फ़िल्टरिंग परिदृश्यों में संभावित अनुप्रयोगों को समझने में सहायता करता है।

4.2 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध (I-V कर्व)

यह कर्व (Ta=25°C पर) LED सेगमेंट के माध्यम से बहने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच के गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किट (आमतौर पर श्रृंखला प्रतिरोध) को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है, ताकि वांछित चमक पर स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके, साथ ही अधिकतम फॉरवर्ड करंट को पार न किया जा सके।

4.3 Forward Current Derating Curve

यह विश्वसनीय डिजाइन में सबसे महत्वपूर्ण वक्रों में से एक है। यह दर्शाता है कि जब परिवेश का कार्य तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा (I_F) को कैसे कम करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 85°C पर कार्य करते समय, अत्यधिक गर्म होने और त्वरित उम्र बढ़ने को रोकने के लिए आवश्यक चालन धारा 25mA के पूर्ण अधिकतम रेटेड मान से काफी कम होगी।

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

यह डिस्प्ले औद्योगिक मानक 7.62 मिमी वर्ण ऊंचाई वाले सीधे सम्मिलन माउंट पैकेज आयाम का पालन करता है। विस्तृत आयाम चित्र कुल ऊंचाई, अंक आयाम, पिन पिच और पिन व्यास सहित सभी महत्वपूर्ण आयाम प्रदान करता है। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, आयामों की डिफ़ॉल्ट सहनशीलता ±0.25 मिमी है। सही PCB लेआउट और यांत्रिक फिट के लिए इन आयामों का सटीक पालन आवश्यक है।

5.2 Pin Assignment and Polarity Identification

आंतरिक सर्किट आरेख सात-खंड कोड और दशमलव बिंदु (यदि मौजूद हो) के कॉमन एनोड विन्यास को दर्शाता है। यह आरेख प्रत्येक खंड कोड (a से g) के अनुरूप पिन संख्या और कॉमन एनोड पिन की पहचान करता है। स्थापना के दौरान सही ध्रुवीयता का ध्यान रखना आवश्यक है; 5V से अधिक का रिवर्स वोल्टेज लगाने से LED जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 वेल्डिंग पैरामीटर्स

पूर्ण अधिकतम रेटिंग के अनुसार वेल्डिंग तापमान (T_sol) 260°C निर्धारित है, जिसकी अवधि 5 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। यह वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग प्रक्रियाओं पर लागू होता है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, डिवाइस के प्लास्टिक पैकेजिंग के अनुकूल तापमान प्रोफाइल का उपयोग किया जाना चाहिए, जो आमतौर पर एपॉक्सी रेजिन के तापमान सीमा के भीतर रखा जाता है।

6.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) रोकथाम उपाय

मॉनिटर के अंदर के LED चिप्स इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। निम्नलिखित हैंडलिंग रोकथाम उपायों को अपनाने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है: ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप और वर्कस्टेशन का उपयोग करें, कंडक्टिव फ्लोर मैट और टेबल मैट बिछाएं, और इंसुलेटिंग सामग्री वाले क्षेत्रों में आवेश को निष्प्रभावित करने के लिए आयन जनरेटर का उपयोग करें। असेंबली प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले सभी उपकरणों को ठीक से ग्राउंडेड होना चाहिए।

6.3 भंडारण की शर्तें

घटक को निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-40°C से +100°C) के भीतर, एक शुष्क वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए ताकि नमी अवशोषण को रोका जा सके, जो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव का कारण बन सकता है।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

मानक पैकेजिंग प्रति ट्यूब 26 टुकड़े है। इन ट्यूबों को फिर कार्टन में पैक किया जाता है, प्रति कार्टन 88 ट्यूब। अंत में, 4 कार्टन एक मास्टर कार्टन में रखे जाते हैं।

7.2 लेबल विवरण

उत्पाद लेबल में कई महत्वपूर्ण फ़ील्ड शामिल हैं: ग्राहक उत्पाद संख्या (CPN), निर्माता उत्पाद संख्या (P/N), पैकेजिंग मात्रा (QTY), चमकदार तीव्रता ग्रेड (CAT) और बैच संख्या (LOT No)। तीव्रता ग्रेड (CAT) पहले उल्लिखित ग्रेडिंग से संबंधित है।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

एक कॉमन एनोड डिस्प्ले के रूप में, प्रत्येक सेगमेंट के कैथोड को स्वतंत्र रूप से संचालित किया जाता है, आमतौर पर माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन या समर्पित ड्राइवर IC (जैसे 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर या MAX7219) द्वारा। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर अवश्य लगाया जाना चाहिए। प्रतिरोध मान सूत्र R = (V का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है।_supply- V_F) / I_F की गणना करें, जहाँ V_Fऔर I_Fडेटाशीट में अपेक्षित ऑपरेटिंग पॉइंट हैं (उदाहरण के लिए, 2.0V at 10mA)। 5V पावर सप्लाई के लिए, R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 ओम।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटेशन:बाहरी करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना अनिवार्य है। LED को सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन या वोल्टेज स्रोत से चलाने से अधिकतम फॉरवर्ड करंट से अधिक हो सकता है और सेगमेंट को नुकसान पहुंचा सकता है।
• मल्टीप्लेक्सिंग:मल्टीप्लेक्सिंग बहु-अंकीय डिस्प्ले में पिनों की संख्या कम करने के लिए आम है। मल्टीप्लेक्सिंग ऑपरेशन में, यह सुनिश्चित करें कि पीक करंट I_FPरेटेड मान से अधिक न हो, ड्यूटी साइकल को ध्यान में रखते हुए।
• थर्मल प्रबंधन:फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व का पालन करें। उच्च परिवेश तापमान अनुप्रयोगों में, विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए ड्राइव करंट कम करें।
• व्यूइंग एंगल:ग्रे बैकग्राउंड उच्च परिवेश प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट बढ़ाता है, लेकिन काले बैकग्राउंड की तुलना में देखने के कोण की विशेषताओं को प्रभावित कर सकता है।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

समान काले आधार वाले डिस्प्ले की तुलना में, इस मॉडल की ग्रे सतह चमकदार वातावरण में प्रतिबिंबित चकाचौंध को कम करके बेहतर पठनीयता प्रदान करती है। AlGaInP चिप सामग्री का उपयोग करके सफेद प्रकाश उत्पन्न करना (संभवतः फॉस्फर-रूपांतरित) आमतौर पर अच्छी दक्षता और स्थिरता प्रदान करता है। थ्रू-होल डिज़ाइन एक मजबूत यांत्रिक कनेक्शन प्रदान करता है, जो इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां कंपन सहनशीलता या सोल्डर विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है, जो सरफेस-माउंट डिवाइस से भिन्न है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से 20mA पर चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। आपको प्रत्येक सेगमेंट के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाना होगा। रेसिस्टर की गणना करते समय, माइक्रोकंट्रोलर पिन की करंट सोर्स/सिंक क्षमता और LED के V दोनों पर विचार करना होगा।_F。

प्रश्न: चरम तरंगदैर्ध्य और प्रमुख तरंगदैर्ध्य में क्या अंतर है?
उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख प्रकाश के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है। सफेद एलईडी के लिए, दोनों में आमतौर पर महत्वपूर्ण अंतर होता है।

प्रश्न: प्रकाश तीव्रता का सही स्तर कैसे चुनें?
उत्तर: बहु-इकाई उत्पादों में एक समान उपस्थिति प्राप्त करने के लिए, कृपया अपने वितरक या निर्माता को आवश्यक तीव्रता ग्रेड (CAT कोड) निर्दिष्ट करें। विभिन्न ग्रेड के उपकरणों का उपयोग करने से चमक में ध्यान देने योग्य अंतर हो सकता है।

प्रश्न: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?
उत्तर: ऑपरेटिंग तापमान सीमा के ऊपरी सिरे के करीब, अधिकतम रेटेड करंट (25mA) पर निरंतर संचालन करते समय, ताप अपव्यय के लिए PCB लेआउट को ध्यान से डिजाइन करने की सलाह दी जाती है। 10-20mA की विशिष्ट धारा पर मध्यम वातावरण में काम करते समय, किसी विशेष हीट सिंक की आवश्यकता नहीं होती है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

परिदृश्य:एक साधारण 4-अंकीय वोल्टमीटर रीडिंग डिस्प्ले को ऑटोमोटिव डैशबोर्ड एप्लिकेशन (परिवेश का अधिकतम तापमान 70°C) के लिए डिज़ाइन करें।
डिज़ाइन चरण:
1. ड्राइवर सर्किट:वायरिंग को सरल बनाने के लिए मल्टीप्लेक्सिंग के लिए 4-अंकीय 7-सेगमेंट ड्राइवर परिधीय या बाहरी ड्राइवर IC (जैसे MAX7219) वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करें।
2. वर्तमान सेटिंग:संदर्भ डेरेटिंग वक्र देखें। 70°C पर, अधिकतम निरंतर धारा 25mA से कम है। प्रत्येक सेगमेंट के लिए 8-10mA की ड्राइव धारा चुनना विश्वसनीयता और पर्याप्त चमक सुनिश्चित करता है।
3. प्रतिरोध गणना:मान लें कि बिजली की आपूर्ति 5V है, 10mA पर V_F= 2.0V, तो R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 ओम। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड के लिए 300Ω या 330Ω के मानक मूल्य प्रतिरोधक का उपयोग करें।
4. PCB लेआउट:डिस्प्ले को PCB के टॉप लेयर पर रखें। सुनिश्चित करें कि पिन होल स्पेसिफिकेशन शीट के आयामों से मेल खाते हैं। डिस्प्ले क्षेत्र के चारों ओर थोड़ा बड़ा ग्राउंड प्लेन प्रदान करें ताकि हीट डिसिपेशन में सहायता मिल सके।

12. कार्य सिद्धांत

सात-सेगमेंट डिस्प्ले एक घटक है जो कई प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) को "8" के आकार में व्यवस्थित करके बनाया जाता है। सात आयताकार सेगमेंट (जिन्हें a से g तक चिह्नित किया जाता है) में से प्रत्येक एक स्वतंत्र LED होता है। इन सेगमेंट के विशिष्ट संयोजनों को चुनकर चमकाने से अंक 0-9 और कुछ अक्षर बनाए जा सकते हैं। इस मॉडल जैसी कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन में, सभी सेगमेंट LED के एनोड एक साथ जुड़े होते हैं और एक सामान्य सकारात्मक वोल्टेज स्रोत से जुड़े होते हैं। किसी सेगमेंट को चमकाने के लिए, एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से संबंधित सेगमेंट के कैथोड पिन पर लॉजिक लो (या ग्राउंड पथ) लगाया जाता है।

13. तकनीकी रुझान

डिस्प्ले प्रौद्योगिकी के रुझान उच्च घनत्व, पूर्ण रंग और सतह माउंट डिवाइसों की ओर बढ़ रहे हैं। हालांकि, इस मॉडल जैसे थ्रू-होल सात-सेगमेंट डिस्प्ले अपनी सादगी, मजबूती, कम लागत, और प्रोटोटाइपिंग, शैक्षिक किट, औद्योगिक नियंत्रण तथा उन अनुप्रयोगों में उपयोग में आसानी के कारण जहां अत्यधिक विश्वसनीयता और दृश्यता की आवश्यकता होती है, अभी भी अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं। इन शास्त्रीय पैकेज प्रकारों के लिए भी, LED चिप सामग्री में प्रगति लगातार दक्षता (लुमेन प्रति वाट) और जीवनकाल बढ़ा रही है। RoHS और लीड-मुक्त मानकों का अनुपालन अब वैश्विक पर्यावरणीय नियमों द्वारा प्रेरित एक सामान्य आवश्यकता बन गया है।