सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं विशेषताएँ
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta = 25°C)
- 3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण स्पष्ट रूप से बताता है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेडेड" है। यह एलईडी निर्माण में आम "बिनिंग" प्रथा को संदर्भित करता है। सेमीकंडक्टर एपिटैक्सियल विकास और निर्माण प्रक्रियाओं में अंतर्निहित भिन्नताओं के कारण, उत्पादन के एक ही बैच के एलईडी में थोड़े भिन्न गुण हो सकते हैं, मुख्यतः फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) और ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV)। अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से मल्टी-डिजिट डिस्प्ले में जहां कई डिवाइस साथ-साथ उपयोग किए जाते हैं, निर्माता उत्पादन के बाद एलईडी का परीक्षण और वर्गीकरण (ग्रेडिंग) करते हैं। जैसा कि दिखाया गया है, LTS-2801AJE मुख्य रूप से ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर ग्रेडेड है। इसका मतलब है कि किसी दिए गए ऑर्डर या रील में, डिस्प्ले की न्यूनतम चमक गारंटीड होगी और चमक में भिन्नता एक अधिकतम सीमा के भीतर होगी (जैसा कि प्रति डिवाइस 2:1 मिलान अनुपात और डिवाइसों के बीच ग्रेडिंग द्वारा संकेतित है)। हालांकि इस संक्षिप्त डेटाशीट में विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन पूर्ण खरीद विशिष्टता विशिष्ट इंटेंसिटी ग्रेड कोड (उदाहरण के लिए, BIN 1: 200-300 µcd, BIN 2: 300-400 µcd, आदि) को परिभाषित करेगी। जिन डिजाइनरों को कई डिस्प्ले के बीच सख्त चमक मिलान की आवश्यकता है, उन्हें ऑर्डर करते समय ग्रेड कोड निर्दिष्ट करना चाहिए। 4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
- 4.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय शक्ति वितरण
- 5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम और चित्र
- 5.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट आरेख
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
- 7.1 Typical Application Circuit
- 7.2 Design Considerations
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
1. उत्पाद अवलोकन
LTS-2801AJE एक उच्च-प्रदर्शन, एकल-अंकीय सेगमेंट कैरेक्टर डिस्प्ले मॉड्यूल है, जो स्पष्ट और चमकीले डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य सात स्वतंत्र एलईडी सेगमेंट (A से G तक चिह्नित) और एक वैकल्पिक दशमलव बिंदु (D.P.) को चुनिंदा रूप से प्रकाशित करके संख्याएँ 0-9 और कुछ अक्षरों को सहज रूप से प्रदर्शित करना है। यह डिवाइस उन्नत AS-AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) रेड एलईडी चिप का उपयोग करता है, जो गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल रूप से विकसित की गई है। लाल स्पेक्ट्रम रेंज में उच्च दक्षता और उत्कृष्ट प्रकाश उत्पादन के कारण इस सामग्री प्रौद्योगिकी को चुना गया है। यह डिस्प्ले एक अद्वितीय ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट मार्किंग का उपयोग करता है, जो प्रकाशित और अप्रकाशित अवस्थाओं के बीच उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, जिससे विभिन्न प्रकाश स्थितियों में इष्टतम पठनीयता सुनिश्चित होती है।
इस घटक के प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में औद्योगिक उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, परीक्षण एवं माप उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (सहायक प्रदर्शन के लिए) और घरेलू उपकरण शामिल हैं, जहाँ कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय, कम बिजली खपत वाले डिजिटल संकेतकों की आवश्यकता होती है। वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) या तापदीप्त बल्ब जैसी पारंपरिक तकनीकों की तुलना में, इसकी ठोस-अवस्था संरचना उच्च विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन सुनिश्चित करती है।
1.1 मुख्य लाभ एवं विशेषताएँ
LTS-2801AJE कई डिज़ाइन विशेषताओं को समाहित करता है, जो इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन में इसके प्रदर्शन और उपयोग में आसानी में योगदान करती हैं।
- 0.28 इंच अक्षर ऊँचाई (7.0 मिमी):पैनल माउंटिंग के लिए उपयुक्त वर्ण आकार प्रदान करता है, जो सीमित स्थान में मध्यम दूरी की पठनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है।
- निरंतर और समान सेगमेंट:प्रत्येक सेगमेंट को समान चौड़ाई और चमक के साथ डिज़ाइन किया गया है, जो प्रदर्शित वर्णों का पेशेवर और समरूप रूप सुनिश्चित करता है।
- कम बिजली खपत की आवश्यकता:उच्च दक्षता के लिए डिज़ाइन किया गया, मानक LED ड्राइव करंट पर कार्य करता है, बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा खपत पर ध्यान देने वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त।
- उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति और उच्च कंट्रास्ट:ग्रे बैकग्राउंड पर सफेद टेक्स्ट डिज़ाइन, चमकदार लाल रोशनी के साथ मिलकर, स्पष्ट, तेज़ और पढ़ने में आसान अक्षर बनाता है।
- उच्च चमक:AlInGaP तकनीक उच्च प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता प्रदान करती है, जो उज्ज्वल वातावरण में भी स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करती है।
- व्यापक देखने का कोण:LED चिप और पैकेजिंग डिज़ाइन एक विस्तृत देखने के कोण की सीमा प्रदान करते हैं, जो डिस्प्ले को विभिन्न कोणों से देखने की अनुमति देता है बिना चमक या कंट्रास्ट में महत्वपूर्ण कमी के।
- ठोस-राज्य विश्वसनीयता:एक LED-आधारित उपकरण के रूप में, इसमें उच्च प्रभाव और कंपन प्रतिरोध, तत्काल स्टार्ट-अप क्षमता और लंबी सेवा जीवन है, जिसमें समय के साथ प्रदर्शन में न्यूनतम गिरावट होती है।
- प्रकाश तीव्रता के अनुसार श्रेणीबद्ध:डिवाइस को छँटाई या परीक्षण किया जाता है ताकि चमक स्तर एक समान रहे, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले (एकरूपता महत्वपूर्ण है) के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
- लीड-मुक्त पैकेजिंग:यह उपकरण RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश का अनुपालन करता है और इसकी संरचना में पर्यावरण-अनुकूल सामग्री का उपयोग किया गया है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है और डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए उनके महत्व की व्याख्या करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन सीमाओं के निकट या उन पर कार्य करने पर विश्वसनीयता की गारंटी नहीं दी जा सकती है और मजबूत डिजाइन में इनसे बचना चाहिए।
- प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन (70 mW):एकल एलईडी सेगमेंट द्वारा निरंतर संचालन में गर्मी के रूप में फैलाई जा सकने वाली अधिकतम शक्ति। इस मान से अधिक होने पर एलईडी चिप के अत्यधिक गर्म होने और उसके जीवनकाल में तेजी से कमी आ सकती है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट (90 mA @ 1 kHz, 10% ड्यूटी साइकल):एक सेगमेंट पल्स मोड में सहन कर सकने वाली अधिकतम तात्कालिक धारा। 10% ड्यूटी साइकल और 1 kHz आवृत्ति महत्वपूर्ण है; औसत धारा अभी भी निरंतर धारा रेटिंग के भीतर नियंत्रित रहनी चाहिए। यह रेटिंग उच्च पीक करंट वाली मल्टीप्लेक्सिंग योजनाओं या PWM डिमिंग से संबंधित है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट (25 mA):एकल सेगमेंट को निरंतर रूप से प्रकाशित करने के लिए अनुशंसित अधिकतम DC करंट। डेटाशीट निर्दिष्ट करती है कि जब परिवेश का तापमान (Ta) 25°C से अधिक होता है, तो डेरेटिंग फैक्टर 0.33 mA/°C होता है। इसका अर्थ है कि यदि ऑपरेटिंग परिवेश तापमान अधिक है, तो अधिकतम सुरक्षित निरंतर करंट रैखिक रूप से घट जाता है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम करंट लगभग होगा: 25 mA - [ (85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C ] = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mA। उच्च तापमान अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए यह डेरेटिंग महत्वपूर्ण है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज (5 V):एलईडी सेगमेंट के दोनों सिरों पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स बायस वोल्टेज। इस मान से अधिक वोल्टेज एलईडी जंक्शन के अचानक ब्रेकडाउन और विफलता का कारण बन सकता है। सर्किट डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह सीमा पार न हो, आमतौर पर मैट्रिक्स कॉन्फ़िगरेशन में सुरक्षा डायोड का उपयोग किया जाता है।
- ऑपरेटिंग एवं स्टोरेज तापमान सीमा (-35°C से +85°C):विश्वसनीय संचालन और गैर-संचालन भंडारण के लिए पर्यावरणीय तापमान की सीमा को परिभाषित करता है। इस सीमा के भीतर प्रदर्शन स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट है; इस सीमा से बाहर संचालन से पैरामीटर ड्रिफ्ट या विफलता हो सकती है।
- सोल्डरिंग शर्तें (260°C, 3 सेकंड, माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे):प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक लीड बॉन्डिंग को थर्मल क्षति से बचाने के लिए वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग दिशानिर्देश प्रदान किए गए हैं। PCB असेंबली प्रक्रिया के दौरान इन शर्तों का पालन करना महत्वपूर्ण है।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta = 25°C)
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट संचालन पैरामीटर हैं। ये सर्किट डिजाइन के लिए आधार हैं।
- औसत चमकदार तीव्रता (IV):न्यूनतम: 200 µcd, विशिष्ट: 600 µcd @ IF=1mA। यह अत्यंत कम ड्राइव करंट पर प्रकाश उत्पादन (माइक्रोकैंडेला में) है। यह LED की मूलभूत दक्षता को दर्शाता है। विस्तृत सीमा (200-600) ग्रेडिंग प्रक्रिया का संकेत देती है, अर्थात डिवाइस को चमक के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
- प्रति खंड फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):टाइपिकल: 2.05V, मैक्सिमम: 2.6V @ IF=20mA। यह निर्दिष्ट करंट प्रवाहित होने पर LED का वोल्टेज ड्रॉप है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान डिजाइन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है। टाइपिकल मान का उपयोग करके गणना करने से नॉमिनल डिजाइन प्राप्त होता है, लेकिन मैक्सिमम मान का उपयोग यह सुनिश्चित करता है कि उच्च VFवाले डिवाइसों के लिए भी रेसिस्टर का मान सही तरीके से चुना जाए, जिससे अत्यधिक करंट से बचा जा सके।
- पीक एमिशन वेवलेंथ (λp):632 nm @ IF=20mA। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर LED अधिकतम प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है। यह अनुभूत रंग (लाल) को परिभाषित करता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):624 nm @ IF=20mA। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख LED के प्रकाश रंग से मेल खाता हुआ अनुभव करती है। यह आमतौर पर चरम तरंगदैर्ध्य की तुलना में दृश्य अनुभूति के अधिक निकट होता है, विशेष रूप से चौड़े स्पेक्ट्रम वाले प्रकाश स्रोतों के लिए।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):20 nm @ IF=20mA। यह पैरामीटर उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता या बैंडविड्थ को दर्शाता है। 20 nm एक मानक लाल AlInGaP LED का विशिष्ट मान है, जिसका अर्थ है कि प्रकाश आउटपुट चरम तरंगदैर्ध्य पर केंद्रित लगभग 20 nm चौड़ी तरंगदैर्ध्य सीमा में वितरित होता है।
- प्रत्येक खंड रिवर्स करंट (IR):अधिकतम मान: 100 µA @ VR=5V। यह तब होने वाली छोटी रिसाव धारा है जब LED अपने अधिकतम रेटेड वोल्टेज पर रिवर्स बायस्ड होता है।
- ल्यूमिनस तीव्रता मिलान अनुपात (IV-m):2:1 @ IF=1mA। यह पैरामीटर एकल डिवाइस के भीतर सबसे चमकीले सेगमेंट और सबसे गहरे सेगमेंट के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्धारित करता है। 2:1 का अनुपात का अर्थ है कि सबसे गहरे सेगमेंट की चमक कम से कम सबसे चमकीले सेगमेंट की आधी होनी चाहिए, जिससे प्रदर्शित कैरेक्टर की दृश्य समरूपता सुनिश्चित होती है।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
स्पेसिफिकेशन शीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेडेड" है। यह LED निर्माण में आम "ग्रेडिंग" प्रथा को संदर्भित करता है। सेमीकंडक्टर एपिटैक्सियल विकास और निर्माण प्रक्रियाओं में अंतर्निहित भिन्नताओं के कारण, उत्पादन के एक ही बैच के LED में मुख्य रूप से फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) और ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV).
अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से कई डिस्प्ले डिवाइसों को साथ-साथ उपयोग करने वाले मल्टी-डिजिट डिस्प्ले में, निर्माता उत्पादन के बाद LED का परीक्षण और वर्गीकरण (ग्रेडिंग) करते हैं। जैसा कि दिखाया गया है, LTS-2801AJE मुख्य रूप से ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर ग्रेड किया जाता है। इसका मतलब है कि किसी दिए गए ऑर्डर या रील में, डिस्प्ले की न्यूनतम चमक गारंटीड होगी और चमक में भिन्नता अधिकतम सीमा के भीतर होगी (जैसा कि प्रत्येक डिवाइस के लिए 2:1 के मिलान अनुपात और डिवाइसों के बीच ग्रेडिंग से संकेत मिलता है)। हालांकि इस संक्षिप्त स्पेसिफिकेशन शीट में विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन पूर्ण खरीद विशिष्टता विशिष्ट इंटेंसिटी ग्रेडिंग कोड (उदाहरण के लिए, BIN 1: 200-300 µcd, BIN 2: 300-400 µcd, आदि) को परिभाषित करेगी। जिन डिजाइनरों को कई डिस्प्ले के बीच सख्त चमक मिलान की आवश्यकता है, उन्हें ऑर्डर करते समय ग्रेडिंग कोड निर्दिष्ट करना चाहिए।
4. Performance Curve Analysis
स्पेसिफिकेशन शीट अंतिम पृष्ठ पर "Typical Electrical/Optical Characteristic Curves" का संदर्भ देती है। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, हम मानक LED स्पेसिफिकेशन शीट के आधार पर इसकी मानक सामग्री और उपयोग का अनुमान लगा सकते हैं।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
यह चार्ट LED सेगमेंट के माध्यम से प्रवाहित धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध को दर्शाता है। यह डायोड की घातांकीय संबंध विशेषता को प्रदर्शित करता है। लाल AlInGaP LED के लिए, इस वक्र का "निक-पॉइंट" आमतौर पर लगभग 1.8V-2.0V पर होता है, जहां यह स्पष्ट रूप से चालू होना शुरू होता है। यह वक्र डिजाइनर को गैर-परीक्षण धारा 20mA पर VF, यह कम बिजली खपत या PWM ड्राइव डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
यह सबसे महत्वपूर्ण वक्रों में से एक है। यह दर्शाता है कि ड्राइव करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन (µcd या mcd में) कैसे बदलता है। अधिकांश एलईडी के लिए, यह संबंध काफी बड़ी सीमा तक लगभग रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक करंट पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो जाता है। यह ग्राफ डिजाइनर को आवश्यक चमक स्तर प्राप्त करने, साथ ही दक्षता और डिवाइस जीवनकाल को संतुलित करते हुए, कार्यकारी करंट चुनने में सहायता करता है।
4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
यह वक्र दर्शाता है कि परिवेश तापमान (Ta) बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। LED की दक्षता जंक्शन तापमान बढ़ने पर घट जाती है। यह ग्राफ़ उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो कमरे के सामान्य तापमान से भिन्न वातावरण में काम करते हैं, क्योंकि यह उस चमक हानि को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है जिसे डिज़ाइन मार्जिन या थर्मल प्रबंधन के माध्यम से क्षतिपूर्ति की जानी चाहिए।
4.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय शक्ति वितरण
यह ग्राफ पूरे तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता को दर्शाता है। यह 632 nm (λ के अनुसार) के आसपास एक एकल शिखर प्रदर्शित करेगा, जिसकी चौड़ाई Δλ (20 nm) द्वारा परिभाषित है।pयह जानकारी ऑप्टिकल सिस्टम डिजाइन, रंग संवेदन अनुप्रयोगों या जब विशिष्ट वर्णक्रमीय घटक एक आवश्यकता होती है, के लिए महत्वपूर्ण है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम और चित्र
स्पेसिफिकेशन शीट में विस्तृत आयामी चित्र (जिसे "पैकेज आयाम" के रूप में लेबल किया गया है) शामिल होते हैं। ऐसे चित्रों की प्रमुख विशिष्टताओं में आमतौर पर शामिल होते हैं:
- मॉड्यूल की कुल ऊंचाई, चौड़ाई और गहराई प्रदर्शित करता है।
- अंकीय ऊंचाई और सेगमेंट आयाम।
- पिन पिच, व्यास और लंबाई के सटीक मान।
- दशमलव बिंदु की संख्या के सापेक्ष स्थिति।
- किसी भी स्थापना छिद्र या लोकेटिंग पिन की स्थिति।
- सभी आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है। यह ड्राइंग PCB पैकेज बनाने, फ्रंट पैनल कटआउट डिजाइन करने और सही यांत्रिक फिट सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
5.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट आरेख
यह डिवाइस 10-पिन सिंगल इन-लाइन कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। पिन परिभाषाएँ स्पष्ट हैं:
- कैथोड E
- कैथोड D
- कॉमन एनोड
- कैथोड C
- कैथोड D.P. (दशमलव बिंदु)
- कैथोड B
- कैथोड A
- कॉमन एनोड
- कैथोड G
- कैथोड F
आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि यह एककॉमन एनोडकॉन्फ़िगरेशन है। इसका अर्थ है कि सभी LED सेगमेंट (और दशमलव बिंदु) के एनोड आंतरिक रूप से दो सामान्य पिन (पिन 3 और पिन 8, जो आंतरिक रूप से जुड़े हो सकते हैं) से जुड़े होते हैं। किसी विशिष्ट सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित कैथोड पिन को निम्न लॉजिक स्तर (ग्राउंड या करंट सिंक) पर ड्राइव करना होगा, जबकि सामान्य एनोड पिन पर सकारात्मक वोल्टेज लगाना होगा। यह कॉन्फ़िगरेशन आम है और आमतौर पर ओपन-ड्रेन के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन या बाहरी करंट सिंक ड्राइवर IC के साथ इंटरफेस करने में आसान होता है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
स्पेसिफिकेशन शीट विशिष्ट वेल्डिंग शर्तें प्रदान करती है:260°C, 3 सेकंड, सोल्डर वेव या रीफ्लो हीट पैकेज माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे लगाई जाती है।यह एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया पैरामीटर है।
- उद्देश्य:यह सुनिश्चित करना कि पिन पर सोल्डर जोड़ तक पर्याप्त ऊष्मा पहुँचे ताकि एक विश्वसनीय कनेक्शन बने, साथ ही डिस्प्ले बॉडी के प्लास्टिक भाग को अत्यधिक उच्च तापमान के संपर्क में आने से बचाया जाए, अन्यथा विकृति, रंग परिवर्तन या एलईडी चिप को लीड से जोड़ने वाली आंतरिक बॉन्डिंग तारों को क्षति हो सकती है।
- डिज़ाइन प्रभाव:PCB डिज़ाइन करते समय, पैड लेआउट को सोल्डर के उचित प्रवाह और वेटिंग की अनुमति देनी चाहिए, साथ ही पिन की थर्मल कैपेसिटी पर विचार करना चाहिए। सुझाया गया माउंटिंग प्लेन के नीचे की दूरी प्रक्रिया इंजीनियर को अपनी वेव सोल्डरिंग मशीन या रीफ्लो ओवन के तापमान प्रोफाइल को सही ढंग से सेट करने में मदद करती है।
- भंडारण की स्थिति:भंडारण तापमान रेंज (-35°C से +85°C) के अलावा, हालांकि स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है, लेकिन मानक प्रथा नमी-संवेदनशील घटकों को शुष्क पैकेजिंग में संग्रहीत करना है। यदि डिवाइस पर्यावरणीय आर्द्रता के संपर्क में आता है, तो "पॉपकॉर्न" प्रभाव (रीफ्लो के दौरान जल वाष्प के तेजी से विस्तार के कारण आंतरिक डिलैमिनेशन) को रोकने के लिए सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता हो सकती है।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
7.1 Typical Application Circuit
For common anode displays like the LTS-2801AJE, the basic drive circuit includes:
- Current Limiting Resistor:प्रत्येक कैथोड पिन (या यदि मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग किया जाता है, तो सेगमेंट के प्रत्येक समूह) के साथ श्रृंखला में एक रेसिस्टर अवश्य लगाया जाना चाहिए। रेसिस्टर का मान (Rlimit) ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जाती है: Rlimit= (Vsupply- VF) / IFअधिकतम V का उपयोग करें।F(2.6V) सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करता है। 5V बिजली आपूर्ति और वांछित I के लिए।F20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω। मानक 120Ω या 150Ω रोकनेवाला उपयुक्त है।
- ड्राइवर सर्किट:यदि माइक्रोकंट्रोलर पिन आवश्यक धारा (उदाहरण के लिए, प्रति सेगमेंट 20mA) को सिंक कर सकते हैं, तो कैथोड सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन द्वारा संचालित किया जा सकता है। एकाधिक अंकों के डिस्प्ले या उच्च धारा के लिए, समर्पित ड्राइवर IC (जैसे क्लासिक 7447 BCD-सेगमेंट डिकोडर/ड्राइवर या आधुनिक कॉन्स्टेंट-करंट LED ड्राइवर IC) का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। ये IC सॉफ्टवेयर नियंत्रण को सरल बनाते हैं और बेहतर धारा विनियमन प्रदान करते हैं।
- मल्टीप्लेक्सिंग:कम पिनों के साथ कई सेगमेंट डिस्प्ले को नियंत्रित करने के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। विभिन्न डिस्प्ले के कॉमन एनोड को उच्च आवृत्ति पर बारी-बारी से चालू किया जाता है, जबकि उस डिस्प्ले के लिए संबंधित कैथोड सेगमेंट पैटर्न लागू किया जाता है। दृश्य अवधारण के कारण, मानव आंख सभी डिस्प्ले को लगातार जलता हुआ देखती है। इसके लिए औसत चमक बनाए रखने के लिए प्रति सेगमेंट उच्च चरम धारा (90mA चरम रेटिंग के भीतर रहते हुए) की आवश्यकता होती है और सॉफ्टवेयर/फर्मवेयर में समय का सावधानीपूर्वक प्रबंधन करने की आवश्यकता होती है।
7.2 Design Considerations
- दृष्टिकोण:मॉनिटर को इस प्रकार रखें कि मुख्य देखने की दिशा उसके चौड़े व्यूइंग एंगल कोन के भीतर हो, आमतौर पर पैनल के लंबवत।
- चमक नियंत्रण:चमक को ड्राइव करंट (प्रतिरोध मान के माध्यम से) बदलकर या कैथोड या एनोड पर पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) का उपयोग करके समायोजित किया जा सकता है। PWM अधिक कुशल है और रैखिक डिमिंग नियंत्रण प्रदान करता है।
- ESD सुरक्षा:LED इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली प्रक्रिया के दौरान उचित ESD सावधानियां बरतनी चाहिए। कठोर वातावरण में, इनपुट लाइनों पर ट्रांजिएंट वोल्टेज सप्रेसर जोड़ने पर विचार करें।
- थर्मल प्रबंधन:हालांकि डिवाइस स्वयं बहुत कम गर्मी उत्पन्न करता है, लेकिन उच्च परिवेश तापमान पर काम करते समय विनिर्देशों के अनुसार करंट डीरेटिंग की आवश्यकता होती है। यदि कई डिस्प्ले या अन्य हीट-जनरेटिंग घटक एक-दूसरे के निकट स्थित हैं, तो पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
हालांकि यह डेटाशीट एक विशिष्ट मॉडल के लिए है, LTS-2801AJE का अन्य डिस्प्ले तकनीकों के साथ वस्तुनिष्ठ तुलना की जा सकती है:
- बड़े/छोटे सेवन-सेगमेंट LED के साथ तुलना:0.28 इंच का डिजिट एक मध्यम आकार का विकल्प है। छोटे डिजिट (0.2 इंच) जगह बचाते हैं, लेकिन दूर से पढ़ने में कठिन होते हैं। बड़े डिजिट (0.5 इंच
LED स्पेसिफिकेशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
शब्दावली इकाई/प्रतिनिधित्व सामान्य व्याख्या यह महत्वपूर्ण क्यों है ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) lm/W (लुमेन प्रति वाट) प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) lm (ल्यूमेन) प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। Viewing Angle ° (डिग्री), जैसे 120° वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाश के दायरे और समरूपता को प्रभावित करता है। रंग तापमान (CCT) K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) कोई इकाई नहीं, 0–100 प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। रंग सटीकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। Color Tolerance (SDCM) मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, जैसे "5-step" रंग स्थिरता का मात्रात्मक माप, चरण संख्या जितनी कम होगी रंग उतना ही अधिक सुसंगत होगा। एक ही बैच के लैंपों के बीच रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) nm (नैनोमीटर), उदाहरण के लिए 620nm (लाल) रंगीन एलईडी रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी एलईडी के रंगतान (ह्यू) को निर्धारित करता है। Spectral Distribution वेवलेंथ बनाम इंटेंसिटी कर्व LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। दो, विद्युत मापदंड
शब्दावली प्रतीक सामान्य व्याख्या डिज़ाइन विचार फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) Vf LED को चमकाने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार की "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। फॉरवर्ड करंट (Forward Current) If LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) Ifp डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य चरम धारा। पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) Vr LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) Rth (°C/W) चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह में प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) V (HBM), जैसे 1000V इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
शब्दावली प्रमुख संकेतक सामान्य व्याख्या प्रभाव जंक्शन तापमान (Junction Temperature) Tj (°C) LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) L70 / L80 (घंटे) चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। LED की "उपयोगी आयु" को सीधे परिभाषित करना। लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) % (जैसे 70%) एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमद बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। रंग विस्थापन (Color Shift) Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। Thermal Aging सामग्री प्रदर्शन में गिरावट लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है। चार, पैकेजिंग और सामग्री
शब्दावली सामान्य प्रकार सामान्य व्याख्या विशेषताएँ और अनुप्रयोग पैकेजिंग प्रकार EMC, PPA, सिरेमिक चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत होती है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है। चिप संरचना फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। फ्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड ब्लू एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने के लिए पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना। उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और श्रेणीकरण
शब्दावली श्रेणीकरण सामग्री सामान्य व्याख्या उद्देश्य ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग कोड जैसे 2G, 2H चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। वोल्टेज ग्रेडिंग कोड जैसे 6W, 6X फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। ड्राइविंग पावर मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। रंग विभेदीकरण श्रेणी 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। रंग तापमान श्रेणीकरण 2700K, 3000K, आदि रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। VI. परीक्षण और प्रमाणन
शब्दावली मानक/परीक्षण सामान्य व्याख्या महत्व LM-80 लुमेन रखरखाव परीक्षण निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक प्रकाशित करके, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। TM-21 जीवनकाल प्रक्षेपण मानक Estimating lifespan under actual usage conditions based on LM-80 data. Providing scientific life prediction. IESNA Standard Illuminating Engineering Society Standard यह प्रकाशिकी, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करता है। उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए।