LTS-546AKF सेवन सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - डिजिट ऊंचाई 13.2mm - पीला नारंगी रंग - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-546AKF एक एकल-अंकीय, सात-खंड वर्णानुक्रमिक प्रदर्शन मॉड्यूल है जो स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य स्वतंत्र रूप से नियंत्रित एलईडी खंडों का उपयोग करके अंकों (0-9) और कुछ अक्षरों को दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। मूल तकनीक एक विशिष्ट पीले-नारंगी प्रकाश उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है। यह उपकरण 0.52-इंच (13.2 मिमी) अंक ऊंचाई द्वारा विशेषित है, जो पठनीयता और कॉम्पैक्ट आकार के बीच संतुलन प्रदान करता है। इसमें सफेद खंड चिह्नों के साथ एक ग्रे फेसप्लेट है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता को बढ़ाता है। प्रदर्शन एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है, जो कई माइक्रोकंट्रोलर-आधारित प्रणालियों में ड्राइविंग सर्किटरी को सरल बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस प्रदर्शन के मुख्य लाभ इसकी AlInGaP एलईडी प्रौद्योगिकी और डिज़ाइन से उत्पन्न होते हैं। यह उच्च चमक और उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है, जो अच्छी तरह से रोशन वातावरण में भी दृश्यता सुनिश्चित करता है। व्यापक दृश्य कोण प्रदर्शित जानकारी को विभिन्न स्थितियों से पढ़ने की अनुमति देता है। इसके अलावा, यह इंकैंडिसेंट या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले जैसी पुरानी प्रदर्शन प्रौद्योगिकियों की तुलना में लंबे परिचालन जीवनकाल और कम बिजली खपत के साथ ठोस-अवस्था विश्वसनीयता का दावा करता है। उपकरण को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है और इसे RoHS निर्देशों के अनुपालन में एक लीड-मुक्त पैकेज में पेश किया जाता है। इसके प्राथमिक लक्ष्य बाजारों में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, उपभोक्ता उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (द्वितीयक प्रदर्शनों के लिए), और किसी भी एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं जिन्हें एक विश्वसनीय, कम-रखरखाव वाले संख्यात्मक संकेतक की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में सूचीबद्ध प्रमुख विद्युत और प्रकाशीय पैरामीटरों की एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है, जो डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए उनके महत्व को समझाता है।

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रदर्शन की कार्यक्षमता के लिए प्रकाशीय प्रदर्शन केंद्रीय है। Average Luminous Intensity (Iv) इसे 1mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर 1400 µcd के टिपिकल वैल्यू के साथ निर्दिष्ट किया गया है। यह पैरामीटर, CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स कर्व का अनुमान लगाने वाले फिल्टर का उपयोग करके मापा गया, जो कथित चमक को दर्शाता है। विस्तृत रेंज (न्यूनतम: 500, अधिकतम: अनिर्दिष्ट) तीव्रता के लिए बिनिंग प्रक्रिया का सुझाव देती है। पीक एमिशन वेवलेंथ (λp) 611 nm है, और डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) IF=20mA पर 605 nm है। ये मान पीले-नारंगी रंग बिंदु को परिभाषित करते हैं। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 17 nm का, उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय शुद्धता को दर्शाता है; एक संकीर्ण चौड़ाई का अर्थ होगा अधिक संतृप्त रंग। Luminous Intensity Matching Ratio समान प्रकाश क्षेत्रों के लिए 2:1 (अधिकतम) का अनुपात एक अंक के सभी खंडों में एकसमान उपस्थिति के लिए महत्वपूर्ण है, यह सुनिश्चित करते हुए कि कोई भी खंड अपने पड़ोसी खंडों की तुलना में स्पष्ट रूप से मंद या चमकीला न दिखाई दे।

2.2 विद्युत और तापीय मापदंड

विद्युत विनिर्देश संचालन सीमाओं और शर्तों को परिभाषित करते हैं। प्रति सेगमेंट अग्र वोल्टेज (VF) का IF=20mA पर एक सामान्य मान 2.6V है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइविंग सर्किट यह वोल्टेज प्रदान कर सके। Absolute Maximum Ratings कठोर सीमाएँ निर्धारित करें: प्रति सेगमेंट अधिकतम 70mW बिजली अपव्यय और 60mA (1kHz, 10% ड्यूटी साइकल पर) का पीक फॉरवर्ड करंट। प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट 25°C पर 25mA से 0.33 mA/°C की दर से कम होता है, जिसका अर्थ है कि थर्मल क्षति को रोकने के लिए परिवेश के तापमान में वृद्धि होने पर सुरक्षित संचालन करंट कम हो जाता है। Operating and Storage Temperature Range -35°C से +85°C है, जो डिवाइस की पर्यावरणीय मजबूती को परिभाषित करता है। Reverse Current (IR) is specified as a maximum of 100 µA at VR=5V, but the datasheet explicitly notes that reverse voltage operation is not continuous.

3. Binning System Explanation

While the provided datasheet excerpt does not detail a formal multi-parameter binning system common in white LEDs, it implies categorization based on key performance metrics. The primary binning appears to be for प्रदीप्ति तीव्रता, क्योंकि डिवाइस "प्रदीप्ति तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। इसका अर्थ है कि इकाइयों को एक मानक परीक्षण धारा (संभवतः 1mA या 20mA) पर उनके मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर वर्गीकृत और बेचा जाता है, जिससे खरीदे गए बैच के भीतर एकरूपता सुनिश्चित होती है। हालांकि इस मॉडल के लिए स्पष्ट रूप से उल्लेख नहीं किया गया है, AlInGaP LEDs भी इसके लिए वर्गीकृत किए जा सकते हैं अग्र वोल्टेज (VF) समानांतर ड्राइव कॉन्फ़िगरेशन और सटीक के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर डिज़ाइन को सरल बनाने के लिए डॉमिनेंट वेवलेंथ (λd) एक बहु-अंकीय डिस्प्ले में सभी अंकों में एक समान रंग की उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए। डिज़ाइनरों को विशिष्ट बिनिंग कोड और उपलब्ध रेंज के लिए निर्माता से परामर्श करना चाहिए।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल / ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का संदर्भ देती है। हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में प्रदान नहीं किए गए हैं, हम उनकी मानक सामग्री और उपयोगिता का अनुमान लगा सकते हैं। एक टाइपिकल रिलेटिव ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (IV-IF) कर्व यह दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा के साथ कैसे बढ़ता है, आमतौर पर एक उप-रैखिक तरीके से, जो वांछित चमक बनाम दक्षता के लिए ड्राइव करंट को अनुकूलित करने में मदद करता है। A Forward Voltage vs. Forward Current (VF-IF) curve सही श्रृंखला प्रतिरोधक या स्थिर-धारा ड्राइवर को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है। The Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature curve would illustrate the thermal derating of light output, which is critical for applications operating in high-temperature environments. Finally, a Spectral Power Distribution ग्राफ़ दृश्य रूप से शिखर तरंगदैर्ध्य और वर्णक्रमीय अर्ध-चौड़ाई का प्रतिनिधित्व करेगा। ये वक्र गैर-मानक परिस्थितियों में प्रदर्शन की भविष्यवाणी के लिए महत्वपूर्ण उपकरण हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

यांत्रिक चित्र भौतिक फॉर्म फैक्टर को परिभाषित करता है। डिस्प्ले का अंक ऊंचाई 13.2mm (0.52 इंच) है। पैकेज आयाम मिलीमीटर में एक मानक सहनशीलता ±0.25mm के साथ प्रदान किए गए हैं। डिवाइस में 0.1-इंच (2.54mm) पिच पर 10 पिन हैं, जो थ्रू-होल घटकों के लिए एक सामान्य मानक है। चित्र आम तौर पर पैकेज की कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, सीटिंग प्लेन और अनुशंसित PCB कीप-आउट क्षेत्र दिखाएगा। स्पष्ट ध्रुवीयता पहचान पिन कनेक्शन तालिका और आंतरिक सर्किट आरेख के माध्यम से प्रदान की जाती है, जो कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन दिखाता है। "ग्रे फेस और व्हाइट सेगमेंट्स" विवरण फ्रंट पैनल के सौंदर्य डिजाइन की पुष्टि करता है।

5.1 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

पिनआउट स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन 3 और 8 कॉमन एनोड हैं। सेगमेंट E, D, C, दशमलव बिंदु (D.P.), B, A, F, और G के कैथोड क्रमशः पिन 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, और 10 से जुड़े हैं। आंतरिक सर्किट आरेख एक कॉमन एनोड संरचना की पुष्टि करता है, जहां एलईडी सेगमेंट के सभी एनोड आंतरिक रूप से दो कॉमन एनोड पिन से जुड़े होते हैं। किसी सेगमेंट को प्रकाशित करने के लिए, उसके संबंधित कैथोड पिन को लो (ग्राउंड या करंट सिंक से जोड़कर) ड्राइव किया जाना चाहिए, जबकि कॉमन एनोड पिन(एस) पर एक पॉजिटिव वोल्टेज लगाया जाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन तब फायदेमंद होती है जब माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट को ओपन-ड्रेन के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है या लो-साइड ड्राइवर ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डेटाशीट में सोल्डरिंग की शर्तें निर्दिष्ट हैं: "260°C पर 3 सेकंड के लिए सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे।" यह वेव सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। इसका अर्थ है कि लीड को सोल्डर वेव में डिस्प्ले के प्लास्टिक बॉडी से लगभग 1.6 मिमी (1/16") नीचे की गहराई तक 3 सेकंड से अधिक नहीं डुबोया जाना चाहिए, जबकि सोल्डर पॉट का तापमान 260°C हो। इन सीमाओं से अधिक होने पर आंतरिक वायर बॉन्ड या प्लास्टिक पैकेज को नुकसान पहुंच सकता है। मैन्युअल सोल्डरिंग के लिए, न्यूनतम संपर्क समय के साथ नियंत्रित-तापमान वाले आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, लगभग 260°C के पीक तापमान वाला एक मानक लीड-फ्री प्रोफाइल लागू होगा, लेकिन घटक की विशिष्ट थर्मल मास पर विचार किया जाना चाहिए। नमी अवशोषण को रोकने के लिए असेंबली से पहले भंडारण तापमान सीमा (-35°C से +85°C) का भी पालन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

प्राथमिक ऑर्डरिंग कोड है LTS-546AKF"AKF" प्रत्यय संभवतः रंग (पीला-नारंगी), अंक ऊंचाई और पैकेज प्रकार जैसे विशिष्ट गुणों को कोडित करता है। डेटाशीट हेडर में उल्लेख है कि यह एक "लेड-फ्री पैकेज (RoHS के अनुसार)" है। इस तरह के थ्रू-होल घटकों के लिए मानक पैकेजिंग आमतौर पर एंटी-स्टेटिक ट्यूब या ट्रे में होती है, और फिर थोक शिपमेंट के लिए बड़े बक्से या रील में रखी जाती है। प्रति ट्यूब या रील मात्रा एक मानक मूल्य है (जैसे, 50 या 100 टुकड़े) लेकिन वितरक या निर्माता के साथ पुष्टि की जाएगी। पैकेजिंग पर लेबल में पार्ट नंबर, मात्रा, डेट कोड और संभवतः ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड शामिल होंगे।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए आदर्श है जिसमें एक अकेला, अत्यधिक पठनीय अंक आवश्यक हो। सामान्य उपयोगों में शामिल हैं: वोल्टेज, करंट या तापमान के लिए पैनल मीटर; डिजिटल घड़ियाँ और टाइमर; स्कोरबोर्ड; उत्पादन काउंटर; औद्योगिक मशीनरी पर सेटिंग डायल; और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पर स्थिति संकेतक (जैसे, पुराने रेडियो पर चैनल नंबर)। इसका विस्तृत तापमान सीमा इसे इनडोर और कुछ संरक्षित आउटडोर वातावरण दोनों के लिए उपयुक्त बनाती है।

8.2 डिज़ाइन विचार और सर्किटरी

LTS-546AKF को एकीकृत करते समय, कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। Current Limiting: प्रत्येक सेगमेंट या कॉमन एनोड के लिए फॉरवर्ड करंट को एक सुरक्षित मान (जैसे, चमक और दीर्घायु के संतुलन के लिए 10-20mA) तक सीमित करने के लिए एक सीरीज़ रेसिस्टर का उपयोग किया जाना चाहिए। रेसिस्टर मान की गणना R = (Vcc - VF) / IF का उपयोग करके की जाती है। Drive Method: यदि माइक्रोकंट्रोलर के जीपीआईओ पिन पर्याप्त करंट सिंक कर सकते हैं (एमसीयू के पोर्ट सिंक क्षमता की जाँच करें), तो इसे सीधे संचालित किया जा सकता है। उच्च धाराओं या एकाधिक अंकों के मल्टीप्लेक्सिंग के लिए, समर्पित ड्राइवर आईसी (जैसे, 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर जिसमें करंट-लिमिटिंग हो, या MAX7219 जैसे समर्पित एलईडी ड्राइवर चिप्स) की सिफारिश की जाती है। मल्टीप्लेक्सिंग: हालांकि यह एक एकल-अंक वाला भाग है, यदि एकाधिक इकाइयों का उपयोग किया जा रहा है तो यह सिद्धांत लागू होता है। मल्टीप्लेक्सिंग एक समय में एक अंक को तेजी से जलाकर आई/ओ पिन बचाता है। कॉमन एनोड डिज़ाइन इसके लिए उपयुक्त है, जहाँ एनोड ट्रांजिस्टर द्वारा स्विच किए जाते हैं और कैथोड एक स्थिर पैटर्न द्वारा संचालित होते हैं।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

अन्य सात-खंड प्रौद्योगिकियों की तुलना में, AlInGaP एलईडी विशिष्ट लाभ प्रदान करते हैं। पुराने लाल GaAsP या GaP एलईडी, AlInGaP काफी अधिक दक्षता और चमक प्रदान करता है, जिससे बेहतर दृश्यता प्राप्त होती है। की तुलना में फिल्टर वाले नीले/सफेद GaN-आधारित एलईडी अन्य रंग प्राप्त करने के लिए, AlInGaP का स्पेक्ट्रम संकीर्ण होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च रंग शुद्धता और अक्सर अपने लक्षित रंग (पीला-नारंगी) के लिए उच्च दक्षता होती है। बनाम LCD displays, यह एलईडी डिस्प्ले उत्सर्जक है, जिसका अर्थ है कि यह अपनी स्वयं की रोशनी उत्पन्न करता है और इसलिए बैकलाइट के बिना अंधेरे में आसानी से दिखाई देता है, और इसका व्यूइंग एंगल बहुत व्यापक और रिस्पॉन्स टाइम तेज़ होता है। इसका मुख्य समझौता एलसीडी की तुलना में प्रति सेगमेंट उच्च बिजली खपत है।

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

प्रश्न: 5V आपूर्ति के साथ 20mA पर एक सेगमेंट को चलाने के लिए मुझे किस रोकनेवाला मूल्य का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: 2.6V के सामान्य VF का उपयोग करते हुए: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 ओम। एक मानक 120Ω रोकनेवाला उपयुक्त होगा।

प्रश्न: क्या मैं दोनों कॉमन एनोड पिनों को एक साथ जोड़ सकता हूं?
A: हाँ, आंतरिक रूप से वे जुड़े हुए हैं। दोनों को ड्राइव सर्किट से जोड़ने से करंट वितरण और विश्वसनीयता में सुधार हो सकता है।

Q: 25°C पर अधिकतम निरंतर करंट 25mA है। 70°C पर यह क्या है?
A: डेरेटिंग 0.33 mA/°C है। तापमान वृद्धि 70 - 25 = 45°C है। करंट कमी = 45 * 0.33mA ≈ 14.85mA। अधिकतम करंट ≈ 25mA - 14.85mA = 10.15mA। उच्च तापमान पर आपको इससे काफी नीचे संचालित करना चाहिए।

Q: यदि मैं इसे रिवर्स में ऑपरेट नहीं कर सकता, तो रिवर्स करंट टेस्ट कंडीशन (VR=5V) क्यों निर्दिष्ट है?
A: यह एक गुणवत्ता और लीकेज टेस्ट पैरामीटर है। उच्च रिवर्स करंट एक क्षतिग्रस्त जंक्शन का संकेत दे सकता है। यह डिवाइस की अखंडता सुनिश्चित करता है, न कि एक कार्यात्मक ऑपरेटिंग मोड।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग उदाहरण

एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके एक सरल डिजिटल थर्मामीटर डिस्प्ले डिजाइन करने पर विचार करें। तापमान सेंसर (जैसे, एक थर्मिस्टर या DS18B20 जैसा डिजिटल सेंसर) MCU को एक मान प्रदान करता है। MCU इसे एक अंक (0-9) में परिवर्तित करता है और अपने GPIO पोर्ट के माध्यम से LTS-546AKF के संबंधित सेगमेंट को सक्रिय करता है। एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को कॉमन एनोड कनेक्शन के साथ श्रृंखला में रखा जाता है। MCU कोड में एक लुकअप टेबल होगी जो अंक मान (0-9) को कैथोड पिन (A-G) को नियंत्रित करने वाले 7-बिट पैटर्न से मैप करती है। दशमलव बिंदु (पिन 5) का उपयोग यदि आवश्यक हो तो डिग्री के दसवें हिस्से को इंगित करने के लिए किया जा सकता है। यह एम्बेडेड सिस्टम के लिए एक सीधा, विश्वसनीय डिस्प्ले समाधान प्रदर्शित करता है।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

सात-सेगमेंट डिस्प्ले सात लाइट-एमिटिंग डायोड (LEDs) का एक असेंबली है जो एक आकृति-आठ पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक LED एक सेगमेंट बनाता है (जिसे A से G तक लेबल किया गया है)। इन सेगमेंट के विशिष्ट संयोजनों को चुनिंदा रूप से चालू करके, अंक 0-9 और कुछ अक्षरों के पैटर्न बनाए जा सकते हैं। LTS-546AKF AlInGaP सेमीकंडक्टर सामग्री का उपयोग करता है। जब डायोड के जंक्शन पोटेंशियल (VF) से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य निर्धारित करती है, जो इस मामले में पीले-नारंगी रेंज (~605-611 nm) में होती है। कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन का अर्थ है कि सभी LED एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

जबकि डिस्क्रीट सात-सेगमेंट LED डिस्प्ले विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं, डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में व्यापक रुझान एकीकरण और लघुरूपण की ओर है। सरफेस-माउंट डिवाइस (SMD) LED पैकेज और अंतर्निहित नियंत्रकों वाले एकीकृत मल्टी-डिजिट मॉड्यूल अधिक सामान्य होते जा रहे हैं, जो बोर्ड स्थान और असेंबली समय बचाते हैं। इसके अलावा, अधिक जटिल जानकारी (टेक्स्ट, ग्राफिक्स) की आवश्यकता वाले नए डिजाइनों के लिए, छोटे OLED या TFT LCD मॉड्यूल को अक्सर चुना जाता है। हालांकि, सरल संख्यात्मक रीडआउट के लिए क्लासिक सात-सेगमेंट LED प्रमुख लाभ बरकरार रखता है: अत्यधिक सरलता, मजबूती, उच्च चमक, एकल अंक के लिए कम लागत, और इंटरफेसिंग में आसानी। GaAsP जैसी पुरानी सामग्रियों से AlInGaP की ओर बढ़ना सभी LED अनुप्रयोगों में उच्च दक्षता और अधिक विश्वसनीय ठोस-अवस्था प्रकाश स्रोतों की ओर एक चल रहे रुझान का प्रतिनिधित्व करता है।