0.28 इंच चार अंकों वाला सेवन-सेगमेंट LED डिस्प्ले स्पेसिफिकेशन शीट - 7 मिमी अक्षर ऊंचाई - सुपर रेड रंग - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ 0.28 इंच (7 मिमी) अक्षर ऊंचाई वाले, चार अंकों के सेवन-सेगमेंट LED डिस्प्ले की विशिष्टताओं का विस्तृत वर्णन करता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें स्पष्ट, चमकीली और उत्कृष्ट दृश्यता वाली डिजिटल रीडिंग की आवश्यकता होती है। इसके प्रकाश उत्सर्जक तत्व उन्नत AlInGaP (अल्युमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करते हैं, जो विशेष रूप से अल्ट्रा-रेड रंग आउटपुट उत्पन्न करने के लिए है। डिस्प्ले में ग्रे पैनल और व्हाइट सेगमेंट डिज़ाइन का उपयोग किया गया है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में उच्च कंट्रास्ट और उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति प्राप्त करने में सहायता करता है।

इसका मूल डिज़ाइन दर्शन एक विश्वसनीय, कम बिजली खपत वाला ठोस-राज्य समाधान प्रदान करने पर केंद्रित है, जिससे यह उपभोक्ता, औद्योगिक और इंस्ट्रूमेंटेशन उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त हो जाता है, जहाँ डिजिटल डेटा प्रदर्शन महत्वपूर्ण है।

2. मुख्य विशेषताएं और लाभ

इस डिस्प्ले में कई डिज़ाइन विशेषताएँ शामिल हैं जो इसके प्रदर्शन और उपयोगिता को बढ़ाती हैं:

• वर्ण ऊँचाई:0.28 इंच (7.0 मिमी), संतुलित आकार, जो अच्छी पठनीयता सुनिश्चित करते हुए पैनल स्थान का अत्यधिक उपयोग नहीं करता।
• सेगमेंट डिज़ाइन:निरंतर और समान सेगमेंट सुनिश्चित करते हैं कि प्रकाश एक समान हो, जिससे पेशेवर और स्पष्ट वर्ण उपस्थिति प्राप्त हो।
• ऑप्टिकल प्रदर्शन:AlInGaP चिप और ग्रे सतह वाले सफेद सेगमेंट डिज़ाइन के कारण, उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट प्राप्त किया जा सकता है।
• परिप्रेक्ष्य:व्यापक देखने का कोण सुनिश्चित करता है कि डिस्प्ले उपयोगकर्ता की विभिन्न देखने की स्थितियों में भी स्पष्ट और पहचानने योग्य बना रहे।
• कम बिजली खपत संचालन:इनपुट पावर के लिए ऑप्टिकल आउटपुट दक्षता का अनुकूलन, बैटरी संचालित या ऊर्जा खपत पर ध्यान देने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
• विश्वसनीयता:एक ठोस-राज्य उपकरण के रूप में, यह यांत्रिक डिस्प्ले की तुलना में उच्च विश्वसनीयता और लंबे सेवा जीवन से लाभान्वित होता है।
• बिनिंग:प्रकाश तीव्रता को वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है, ताकि एक ही उत्पादन बैच में कई उपकरणों की चमक एकरूपता सुनिश्चित हो सके।

3. तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत विवरण

3.1 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

डिस्प्ले के प्रदर्शन को परिवेश के तापमान (T_A) 25°C की मानक परीक्षण स्थितियों में परिभाषित किया गया है। मुख्य मापदंडों में शामिल हैं:

• औसत चमक तीव्रता (I_V):जब प्रत्येक खंड में फॉरवर्ड करंट (I_F) 1 mA होता है, तो यह न्यूनतम 200 µcd से लेकर विशिष्ट 600 µcd तक होता है। यह पैरामीटर एक सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है जिसे CIE फोटोपिक रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाने के लिए फ़िल्टर किया गया है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_p):) विशिष्ट रूप से 639 nm है, जो अल्ट्रा-रेड एमिशन के मुख्य कलर पॉइंट को परिभाषित करता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):लगभग 20 nm, जो उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):विशिष्ट मान 631 nm है, जो अनुभव किए गए रंग को परिभाषित करने वाला एक अन्य महत्वपूर्ण मापदंड है।
• प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F= 20 mA पर, विशिष्ट मान 2.6 V है, अधिकतम मान 2.6 V है। यह ड्राइवर सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• प्रत्येक सेगमेंट का रिवर्स करंट (I_R):जब 5 V रिवर्स वोल्टेज (V_R) लगाया जाता है, तो अधिकतम मान 100 µA है।
• प्रकाश तीव्रता मिलान अनुपात (I_V-m):अधिकतम अनुपात 2:1 है, यह सुनिश्चित करते हुए कि एक ही अंक के विभिन्न खंडों के बीच या विभिन्न अंकों के बीच चमक का एक उचित समरूपता है।

3.2 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इस सीमा के बाहर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:अधिकतम 70 mW।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:पल्स स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई), अधिकतम 90 mA।
• प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट:25°C पर, अधिकतम 25 mA। यह रेटिंग तापमान बढ़ने पर 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम हो जाती है।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज:अधिकतम 5 V।
• कार्य तापमान सीमा:-35°C से +85°C।
• भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C।
• वेल्डिंग तापमान:डिवाइस 260°C के वेल्डिंग तापमान को 3 सेकंड के लिए सहन कर सकता है, जब इंस्टॉलेशन प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे लगाया जाता है।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

यह उपकरण मानक LED डिस्प्ले पैकेजिंग में आता है। प्रदान किए गए आयाम चित्र सटीक भौतिक आयामों को स्पष्ट करते हैं, जिनमें अंकों के बीच की दूरी, कुल ऊंचाई, चौड़ाई, गहराई और पिनों की स्थिति एवं व्यास शामिल हैं। जब तक अन्यथा न कहा गया हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जिनकी मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है। यह जानकारी PCB (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) लेआउट और अंतिम उत्पाद आवरण में यांत्रिक एकीकरण के लिए महत्वपूर्ण है।

5. पिन कॉन्फ़िगरेशन और आंतरिक सर्किट

यह डिस्प्ले 16-पिन कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। इसका कॉन्फ़िगरेशन इस प्रकार है:मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोडप्रकार। इसका मतलब है कि प्रत्येक अंक का कैथोड अलग से जुड़ा होता है, जबकि अंकों में संबंधित खंडों (उदाहरण के लिए, सभी 'ए' खंड) के एनोड एक साथ जुड़े होते हैं। यह आर्किटेक्चर मल्टीप्लेक्सिंग की अनुमति देता है, जहां अंकों को तेजी से और क्रमिक रूप से चालू किया जाता है, जिससे आवश्यक ड्राइव पिनों की कुल संख्या और समग्र बिजली की खपत कम हो जाती है।

पिन परिभाषाएं निम्नानुसार हैं:

• पिन 1: कॉमन कैथोड (अंक 1)
• पिन 2: सेगमेंट C और L3 का एनोड
• पिन 3: दशमलव बिंदु (D.P.) का एनोड
• पिन 5: सेगमेंट E का एनोड
• पिन 6: सेगमेंट D का एनोड
• पिन 7: सेगमेंट G का एनोड
• पिन 8: कॉमन कैथोड (अंक 4)
• पिन 11: कॉमन कैथोड (अंक 3)
• पिन 12: संकेतक L1, L2, L3 का कॉमन कैथोड
• पिन 13: सेगमेंट A और L1 का एनोड
• पिन 14: कॉमन कैथोड (डिजिटल 2)
• पिन 15: सेगमेंट B और L2 का एनोड
• पिन 16: सेगमेंट F का एनोड
• पिन 4, 9, 10 को "नो कनेक्शन" या "नो पिन" के रूप में चिह्नित किया गया है।

आंतरिक सर्किट आरेख आमतौर पर प्रत्येक सेगमेंट और अंक के LED चिप इंटरकनेक्शन को दर्शाता है, जो मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड संरचना को स्पष्ट करता है।

6. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

डेटाशीट बताती है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार वर्गीकृत" है। यह मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर एक बिनिंग या स्क्रीनिंग प्रक्रिया को संदर्भित करता है। निर्माण प्रक्रिया के दौरान, मामूली विविधताएं उत्पन्न होती हैं। परीक्षण करके और इकाइयों को विशिष्ट तीव्रता बिन (उदाहरण के लिए, µcd मानों की सीमा) में समूहित करके, निर्माता और डिजाइनर यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि किसी एकल उत्पाद या उत्पादन बैच में उपयोग किए गए सभी डिस्प्ले बहुत समान चमक स्तर रखते हैं। यह विभिन्न डिवाइसों के बीच ध्यान देने योग्य डिस्प्ले चमक अंतर को रोकता है, जो उत्पाद गुणवत्ता और उपयोगकर्ता अनुभव के लिए महत्वपूर्ण है। डिजाइनरों को स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक बिन निर्दिष्ट करना चाहिए।

7. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में "विशिष्ट विद्युत/ऑप्टिकल विशेषता वक्र" का उल्लेख है। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन पूर्ण डेटाशीट में आमतौर पर शामिल ये वक्र डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं:

• फॉरवर्ड करंट (I_F) बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) संबंध वक्र:यह IV वक्र एक अरेखीय संबंध दर्शाता है, जो किसी दिए गए बिजली आपूर्ति वोल्टेज के लिए उपयुक्त करंट-सीमित प्रतिरोध या स्थिर-धारा ड्राइव सेटिंग निर्धारित करने में सहायक होता है।
• प्रकाश तीव्रता (I_V) और अग्र धारा (I_F) संबंध वक्र:यह वक्र दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बदलता है, आमतौर पर उच्च धारा पर उप-रेखीय वृद्धि दिखाता है, जो वांछित चमक और दक्षता के आधार पर ड्राइव धारा चुनने का आधार प्रदान करता है।
• प्रकाश तीव्रता और परिवेश तापमान संबंध वक्र:यह दर्शाता है कि कैसे LED जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालित होते हैं।
• स्पेक्ट्रम वितरण आरेख:तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, चरम (639 nm) और अर्ध-चौड़ाई (20 nm) विनिर्देशों की स्पष्ट पुष्टि करता है।

8. Welding and Assembly Guide

पूर्ण अधिकतम रेटिंग के अनुसार, यह डिवाइस वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को सहन कर सकता है। निर्दिष्ट महत्वपूर्ण पैरामीटर सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल है: माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.6 मिमी) नीचे, 260°C पर 3 सेकंड। यह सामान्य लीड-मुक्त सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल के अनुरूप है। डिजाइनरों और असेंबलरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उनकी सोल्डरिंग प्रक्रिया आंतरिक वायर बॉन्डिंग या LED चिप को नुकसान से बचाने के लिए इस तापीय तनाव से अधिक न हो। हैंडलिंग के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

9. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

9.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले किसी भी उपकरण के लिए आदर्श है जिसमें स्पष्ट, विश्वसनीय डिजिटल रीडिंग की आवश्यकता होती है:

• परीक्षण और मापन उपकरण:मल्टीमीटर, ऑसिलोस्कोप, पावर सप्लाई, फ्रीक्वेंसी काउंटर।
• औद्योगिक नियंत्रण:पैनल मीटर, प्रक्रिया संकेतक, टाइमर डिस्प्ले, काउंटर डिस्प्ले।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:ऑडियो उपकरण (एम्पलीफायर, रिसीवर), रसोई उपकरण, घड़ियाँ।
• ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट:इंस्ट्रूमेंटेशन और डायग्नोस्टिक टूल्स (जहां पर्यावरणीय विनिर्देश लागू होते हैं)।
• मेडिकल उपकरण:रोगी मॉनिटर, डायग्नोस्टिक उपकरण (अतिरिक्त नियामक आवश्यकताओं को पूरा करना आवश्यक है)।

9.2 डिज़ाइन विचार

• ड्राइवर सर्किट:कॉमन कैथोड डिजिट के लिए मल्टीप्लेक्सिंग आवश्यक है। इसके लिए एक माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित ड्राइवर IC की आवश्यकता होती है जो प्रत्येक डिजिट कैथोड के करंट को क्रमिक रूप से सिंक कर सके, जबकि संबंधित सेगमेंट एनोड को करंट प्रदान करे। V_Fऔर आवश्यक I_F.
• के आधार पर, उचित करंट लिमिटिंग (रोकनेवाला या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर के माध्यम से) अत्यंत महत्वपूर्ण है।चमक नियंत्रण:
• चमक को शिखर अग्र धारा (रेटेड मान के भीतर) समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है, या मल्टीप्लेक्स डिज़ाइन में अधिक सामान्यतः मल्टीप्लेक्स सिग्नल के ड्यूटी साइकल (PWM) को बदलकर नियंत्रित किया जा सकता है।परिप्रेक्ष्य:
• चौड़ा देखने का कोण एक लाभ है, लेकिन यांत्रिक डिज़ाइन को प्राथमिक उपयोगकर्ता की दृष्टि रेखा पर भी विचार करना चाहिए।थर्मल प्रबंधन:

हालांकि बिजली की खपत कम है, लेकिन अधिकतम रेटेड मूल्य के करीब उच्च परिवेश तापमान पर निरंतर संचालन के दौरान, विश्वसनीयता बनाए रखने और प्रकाश प्रवाह में त्वरित क्षय को रोकने के लिए निर्दिष्ट (25°C से ऊपर 0.33 mA/°C) के अनुसार फॉरवर्ड करंट को डीरेट करने की आवश्यकता हो सकती है।

10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरणइस डिस्प्ले का मुख्य अंतर इसके उपयोग में निहित हैAlInGaP

यह तकनीक सुपर रेड रंग प्राप्त करती है। पुरानी तकनीकों जैसे मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) रेड LED की तुलना में, AlInGaP काफी उच्च दीप्तिमान दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान इनपुट करंट पर उच्च चमक, या कम बिजली खपत पर समान चमक प्राप्त होती है। यह आमतौर पर बेहतर तापमान स्थिरता और रंग शुद्धता भी प्रदान करता है। ग्रे फेस व्हाइट सेगमेंट कंट्रास्ट को अधिकतम करने के लिए एक विशिष्ट डिज़ाइन विकल्प है, जो उच्च परिवेश प्रकाश स्थितियों में पूर्ण लाल या पूर्ण हरे डिस्प्ले की तुलना में अधिक लाभप्रद हो सकता है।

11. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: "नो कनेक्ट" पिन का क्या कार्य है?

उत्तर: ये भौतिक रूप से मौजूद पिन हैं, लेकिन किसी भी आंतरिक घटक से विद्युतीय रूप से जुड़े नहीं हैं। ये सोल्डरिंग के दौरान यांत्रिक स्थिरता या मानक पैकेज आकार के अनुकूलन के लिए हो सकते हैं। इनका उपयोग विद्युतीय कनेक्शन के लिए नहीं किया जाना चाहिए।
प्रश्न: एक सेगमेंट के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना कैसे करें?_{उत्तर: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (V}पावर सप्लाई_F- V_F) / I_F। 5V पावर सप्लाई के लिए, विशिष्ट V_F2.6V के लिए, आवश्यक I_F20 mA के लिए: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω। अधिक धारा से बचने के लिए रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, गणना हमेशा डेटाशीट में दिए गए अधिकतम V

मान का उपयोग करके की जानी चाहिए।
प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्सिंग के बिना ड्राइव कर सकता हूँ?

उत्तर: सिद्धांत रूप में, प्रत्येक अंक के प्रत्येक सेगमेंट को अलग-अलग एड्रेस करके सीधे ड्राइव (स्टैटिक ड्राइव) किया जा सकता है, लेकिन इसके लिए बहुत अधिक I/O पिन्स की आवश्यकता होगी (4 अंक * 7 सेगमेंट + दशमलव बिंदु + संकेतक = 30 से अधिक पिन), और यह अत्यंत अक्षम होगा। मल्टीप्लेक्सिंग अपेक्षित और व्यावहारिक तरीका है।
प्रश्न: "ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैच रेशियो 2:1" का क्या अर्थ है?

उत्तर: इसका अर्थ है कि समान परीक्षण स्थितियों में, किसी भी सेगमेंट या अंक की मापी गई ल्यूमिनस इंटेंसिटी किसी अन्य सेगमेंट या अंक की तीव्रता से दोगुनी से अधिक नहीं होगी। यह डिवाइस के भीतर अनुमत अधिकतम भिन्नता की सीमा को परिभाषित करता है।

12. कार्य सिद्धांत

एक सात-खंड डिस्प्ले में सात आयताकार एलईडी खंड (A से G तक चिह्नित) होते हैं, जो एक "8" के आकार में व्यवस्थित होते हैं, साथ ही दशमलव बिंदु (DP) के लिए एक गोलाकार एलईडी होता है। इन खंडों के विशिष्ट संयोजनों को चुनकर प्रकाशित करके सभी दशमलव अंक (0-9) और कुछ अक्षर बनाए जा सकते हैं। इस उत्पाद जैसे मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड डिज़ाइन में, सभी अंकों में एक दिए गए खंड प्रकार के सभी एनोड एक साथ जुड़े होते हैं (उदाहरण के लिए, सभी 'A' खंड एनोड)। प्रत्येक अंक का अपना स्वतंत्र कैथोड कनेक्शन होता है। एक अंक प्रदर्शित करने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर उस अंक के लिए आवश्यक खंडों के अनुरूप एनोड लाइनों को सक्रिय (हाई करता है) करता है, जबकि उस विशिष्ट अंक की कैथोड लाइन को सक्रिय (लो करता है/धारा सिंक करता है) करता है। यह इस स्थिति को थोड़े समय (उदाहरण के लिए, 1-5 मिलीसेकंड) के लिए बनाए रखता है, फिर अगले अंक पर चला जाता है, सभी अंकों के माध्यम से तेजी से चक्र करता है। मानव आँख की दृश्य अवधि इन तीव्र स्पंदों को एक स्थिर, सतत प्रकाशित बहु-अंकीय संख्या के रूप में विलय कर देती है।

13. उद्योग रुझान और पृष्ठभूमि