1. उत्पाद अवलोकन
LTC-5653KF एक उच्च-प्रदर्शन, चार-अंकीय, सात-खंड LED डिस्प्ले मॉड्यूल है जो स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य उपकरणों, नियंत्रण पैनलों, परीक्षण उपकरणों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक चमकदार, सुपाठ्य डिस्प्ले प्रदान करना है, जहाँ संख्यात्मक डेटा प्रस्तुति महत्वपूर्ण है।
इस उपकरण का मुख्य लाभ प्रकाश-उत्सर्जक चिप्स के लिए उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक प्रौद्योगिकी के उपयोग में निहित है। यह सामग्री प्रणाली लाल से पीले-नारंगी स्पेक्ट्रम में अपनी उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है। डिस्प्ले में सफेद खंड चिह्नों के साथ एक ग्रे फेसप्ले है, जो खंडों के प्रकाशित होने पर विशेष रूप से विभिन्न परिवेश प्रकाश स्थितियों में, कंट्रास्ट और पठनीयता को काफी बढ़ाता है।
इस घटक के लिए लक्षित बाजार में औद्योगिक स्वचालन, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड उप-डिस्प्ले, प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल और प्रयोगशाला उपकरण शामिल हैं। इसका डिज़ाइन विश्वसनीयता, लंबे परिचालन जीवन और सुसंगत प्रकाशीय प्रदर्शन को प्राथमिकता देता है, जो इसे वाणिज्यिक और औद्योगिक-ग्रेड अनुप्रयोगों दोनों के लिए उपयुक्त बनाता है।
2. Technical Parameters Deep Objective Interpretation
2.1 Photometric and Optical Characteristics
प्रकाशिक प्रदर्शन को मानक परीक्षण स्थितियों में परिवेश के तापमान (T) 25°C पर परिभाषित किया गया है।A) 25°C. मुख्य पैरामीटर हैं:
- औसत दीप्त तीव्रता (IV): यह एक सेगमेंट द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की अनुभूत शक्ति का माप है। जब इसे फॉरवर्ड करंट (I) पर चलाया जाता है तो विशिष्ट मान 2222 µcd (माइक्रोकैंडेला) होता है।F) of 1mA. The minimum guaranteed value is 800 µcd. This high brightness ensures visibility from a distance and in well-lit environments.
- Peak Emission Wavelength (λp): The wavelength at which the emission spectrum reaches its maximum intensity. For this Yellow Orange device, the typical value is 611 nm (nanometers). This parameter defines the dominant color point of the emitted light.
- Dominant Wavelength (λd): This is 605 nm, which is the single-wavelength perception of the color that most closely matches the actual color output of the LED. It is slightly different from the peak wavelength due to the shape of the human eye's spectral sensitivity curve.
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): यह 17 nm है, जो प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है। संकरा हाफ-विड्थ अधिक संतृप्त, शुद्ध रंग का संकेत देता है। यह मान AlInGaP प्रौद्योगिकी के लिए विशिष्ट है और विशिष्ट पीले-नारंगी रंग में योगदान देता है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो: समान प्रकाश क्षेत्रों के लिए अधिकतम 2:1 के रूप में निर्दिष्ट। इसका अर्थ है कि एक ही अंक के किन्हीं दो खंडों के बीच चमक का अंतर दो के कारक से अधिक नहीं होना चाहिए, जिससे डिस्प्ले पर एक समान रूप सुनिश्चित हो।
2.2 Electrical Parameters
विद्युत विशेषताएँ विश्वसनीय उपयोग के लिए संचालन सीमाएँ और शर्तें परिभाषित करती हैं।
- Forward Voltage per Segment (VF): Typically 2.6V at IF=20mA, with a maximum of 2.6V. This is the voltage drop across an LED segment when it is conducting current. Designers must ensure the driving circuit can provide sufficient voltage to overcome this drop.
- Continuous Forward Current per Segment (IF): The maximum recommended DC current for continuous operation is 25 mA. Exceeding this value can lead to accelerated degradation and reduced lifespan.
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत 90 mA का एक उच्च करंट अनुमत है। यह मल्टीप्लेक्सिंग स्कीम्स के लिए उपयोगी है जहां उच्च तात्कालिक चमक की आवश्यकता होती है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR): अधिकतम अनुमेय रिवर्स-बायस वोल्टेज 5V है। इसे पार करने से LED जंक्शन की तत्काल और विनाशकारी विफलता हो सकती है।
- रिवर्स करंट (IR): आमतौर पर 5V के अधिकतम रिवर्स वोल्टेज पर 100 µA से कम, जो अच्छी जंक्शन गुणवत्ता को दर्शाता है।
- प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन: 70 mW तक सीमित। इसकी गणना V के रूप में की जाती हैF * IFइस सीमा के भीतर कार्य करना थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
2.3 Thermal and Environmental Ratings
- Operating Temperature Range: -35°C से +105°C. यह व्यापक सीमा डिस्प्ले को कठोर वातावरण, जमा देने वाली ठंड से लेकर गर्म औद्योगिक सेटिंग्स तक, के लिए उपयुक्त बनाती है।
- भंडारण तापमान सीमा: -35°C से +105°C.
- वर्तमान डीरेटिंग: निरंतर फॉरवर्ड करंट को 25°C पर 25 mA से रैखिक रूप से डीरेट किया जाना चाहिए। इसका अर्थ है कि जैसे-जैसे परिवेश का तापमान 25°C से ऊपर बढ़ता है, अधिक गर्म होने से बचने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर करंट को कम किया जाना चाहिए। डीरेटिंग फैक्टर 0.28 mA/°C है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
हालांकि प्रदान किया गया डेटाशीट पैरामीटर्स जैसे वेवलेंथ या इंटेंसिटी के लिए मल्टी-लेवल बिनिंग सिस्टम का स्पष्ट रूप से विवरण नहीं देता है, यह प्रमुख ऑप्टिकल विशेषताओं के लिए सख्त रेंज निर्दिष्ट करता है। पीक वेवलेंथ (611 nm) और डॉमिनेंट वेवलेंथ (605 nm) के टाइपिकल मान एक नियंत्रित निर्माण प्रक्रिया का संकेत देते हैं। ल्यूमिनस इंटेंसिटी की एक परिभाषित न्यूनतम (800 µcd) और टाइपिकल (2222 µcd) वैल्यू है, जो दर्शाता है कि डिवाइस को न्यूनतम प्रदर्शन सीमा को पूरा करने के लिए स्क्रीन किया जाता है। एप्लिकेशन जिन्हें सख्त रंग या चमक मिलान की आवश्यकता होती है, उनके लिए उपयोगकर्ताओं को विशिष्ट बिनिंग विकल्पों के लिए निर्माता से परामर्श करना चाहिए या एक ही उत्पादन लॉट से डिवाइस का चयन करना चाहिए।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट विशिष्ट अभिलक्षण वक्रों का उल्लेख करती है, जो गैर-मानक स्थितियों में उपकरण के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, मानक LED वक्रों में आम तौर पर शामिल होंगे:
- I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र: यह फॉरवर्ड वोल्टेज और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध दर्शाती है। यह गैर-रैखिक है, और एक बार फॉरवर्ड वोल्टेज जंक्शन के थ्रेशोल्ड (AlInGaP के लिए लगभग 2V) से अधिक हो जाने पर करंट में तेज वृद्धि होती है।
- Luminous Intensity vs. Forward Current: यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन करंट के साथ बढ़ता है, लेकिन बहुत अधिक करंट पर थर्मल और दक्षता ड्रूप के कारण उप-रैखिक हो सकता है।
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: AlInGaP LEDs के लिए, तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन आम तौर पर कम हो जाता है। पूर्ण तापमान सीमा पर काम करने वाले सिस्टम को डिजाइन करने के लिए यह वक्र महत्वपूर्ण है।
- Spectral Distribution: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आलेख, जो 611 nm के आसपास एक शिखर दिखाता है जिसकी विशेषता चौड़ाई (Δλ) 17 nm है।
डिज़ाइनरों को इन वक्रों का उपयोग विभिन्न तापमानों पर वांछित चमक के लिए उपयुक्त ड्राइव धाराएँ निर्धारित करने और ड्राइविंग सर्किट की वोल्टेज आवश्यकताओं को समझने के लिए करना चाहिए।
5. यांत्रिक और पैकेज सूचना
यह डिवाइस एक थ्रू-होल घटक है जिसमें एक मानक 12-पिन ड्यूल-इन-लाइन पैकेज है।
- अंक ऊंचाई: 0.56 इंच (14.22 मिमी)। यह प्रत्येक संख्यात्मक अक्षर के भौतिक आकार को परिभाषित करता है।
- पैकेज आयाम: सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं। यांत्रिक आयामों के लिए सामान्य सहनशीलता, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, \u00b10.25 मिमी है। एक विशिष्ट नोट +0.4 मिमी की पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता का उल्लेख करता है, जो पीसीबी होल प्लेसमेंट और वेव सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।
- ध्रुवता पहचान: डिवाइस एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। आंतरिक सर्किट आरेख (संदर्भित लेकिन दिखाया नहीं गया) विस्तार से बताएगा कि कैसे प्रत्येक अंक के सभी सेगमेंट के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े होते हैं, और कैसे अलग-अलग सेगमेंट के कैथोड अलग-अलग पिनों से बाहर लाए जाते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइव के लिए सामान्य है।
- पिन कनेक्शन: पिनआउट स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन 6, 8, 9, और 12 क्रमशः अंक 4, 3, 2, और 1 के लिए सामान्य एनोड हैं। शेष पिन अंक 1 के विशिष्ट सेगमेंट (A-G और DP) के लिए कैथोड हैं। एक पूर्ण क्वाड-डिजिट डिस्प्ले के लिए, सेगमेंट कैथोड संभवतः आंतरिक रूप से अंकों में जुड़े हुए हैं (उदाहरण के लिए, सभी 'A' सेगमेंट एक कैथोड पिन साझा करते हैं), एक विवरण जो आंतरिक सर्किट आरेख में पुष्टि की जाएगी।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
डेटाशीट असेंबली के दौरान क्षति को रोकने के लिए विशिष्ट सोल्डरिंग स्थितियाँ प्रदान करती है।
- वेव या हैंड सोल्डरिंग: अनुशंसित शर्त यह है कि 260°C पर अधिकतम 3 सेकंड के लिए सोल्डर किया जाए, जहां सोल्डरिंग आयरन की नोक पैकेज बॉडी के सीटिंग प्लेन से कम से कम 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे स्थित हो। यह अत्यधिक गर्मी को लीड्स के ऊपर चढ़ने और आंतरिक एलईडी चिप्स तथा वायर बॉन्ड्स को नुकसान पहुंचाने से रोकता है।
- सामान्य सावधानी: असेंबली प्रक्रिया के दौरान LED यूनिट का तापमान स्वयं अपने अधिकतम तापमान रेटिंग (105°C ऑपरेटिंग, संभवतः सोल्डरिंग के दौरान अल्पकालिक एक्सपोजर के लिए समान) से अधिक नहीं होना चाहिए।
- भंडारण की शर्तें: Devices should be stored within the specified storage temperature range (-35°C to +105°C) in a dry environment. Moisture-sensitive devices should be kept in sealed bags with desiccant until use.
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
प्राथमिक डिवाइस पार्ट नंबर LTC-5653KF है। यह नंबर प्रमुख विशेषताओं को कोड करता है: संभवतः श्रृंखला (LTC), आकार/प्रकार (5653), और रंग/विशेषता (दाएं हाथ के दशमलव के साथ पीला नारंगी के लिए KF)। डेटाशीट बल्क पैकेजिंग विवरण (जैसे, ट्यूब, ट्रे, या रील मात्रा) निर्दिष्ट नहीं करती है। उत्पादन के लिए, उपयोगकर्ताओं को स्वचालित प्लेसमेंट उपकरण के अनुकूल विशिष्ट पैकेजिंग विकल्पों, रील आकारों और टेप विनिर्देशों के लिए आपूर्तिकर्ता से संपर्क करना होगा।
8. अनुप्रयोग सुझाव8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- औद्योगिक टाइमर और काउंटर: प्रक्रिया समय, उत्पादन गणना, या मशीन संचालन घंटे प्रदर्शित करने के लिए।
- परीक्षण और माप उपकरण: डिजिटल मल्टीमीटर, फ्रीक्वेंसी काउंटर, पावर सप्लाई, और सेंसर रीडआउट।
- उपभोक्ता उपकरण: माइक्रोवेव ओवन, वाशिंग मशीन, ऑडियो एम्पलीफायर (वॉल्यूम स्तर या स्टेशन फ्रीक्वेंसी के लिए)।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट डिस्प्ले: कस्टम इंस्टॉलेशन में वोल्टेज, तापमान या RPM के लिए गेज।
8.2 Design Considerations
- ड्राइव सर्किटरी: कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन के कारण, एक उपयुक्त ड्राइवर IC (जैसे 7-सेगमेंट डिकोडर/ड्राइवर या पर्याप्त करंट-सोर्सिंग क्षमता वाला माइक्रोकंट्रोलर) की आवश्यकता होती है। सेगमेंट को चालू करने के लिए एनोड को Vcc से जोड़ा जाता है, जबकि कैथोड को लो कर दिया जाता है।
- करंट लिमिटिंग: प्रत्येक कैथोड लाइन (या संभवतः एक मल्टीप्लेक्स सेटअप में प्रत्येक कॉमन एनोड) के लिए बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स अनिवार्य हैं ताकि फॉरवर्ड करंट को एक सुरक्षित मान (जैसे 10-20 mA) पर सेट किया जा सके। रेसिस्टर मान की गणना R = (Vsupply - VF) / I के रूप में की जाती है।F.
- मल्टीप्लेक्सिंग: 4-अंकीय डिस्प्ले के लिए, नियंत्रक पर पिन संख्या कम करने के लिए लगभग हमेशा मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग किया जाता है। इसमें सामान्य कैथोड लाइनों पर उस अंक के सेगमेंट डेटा को प्रस्तुत करते हुए, प्रत्येक अंक के सामान्य एनोड को शक्ति देने का तेजी से चक्रण शामिल है। दृष्टि की दृढ़ता सभी अंकों के एक साथ चालू होने का भ्रम पैदा करती है। पीक करंट रेटिंग (90 mA) छोटे मल्टीप्लेक्सिंग पल्स के दौरान औसत चमक प्राप्त करने के लिए उच्च तात्कालिक करंट की अनुमति देती है।
- दृश्य कोण: विस्तृत दृश्य कोण उन अनुप्रयोगों के लिए लाभदायक है जहाँ डिस्प्ले को बगल से देखा जा सकता है।
9. तकनीकी तुलना
LTC-5653KF की प्राथमिक विशिष्टता इसकी AlInGaP तकनीक और विशिष्ट यांत्रिक आकृति में निहित है।
- vs. Standard GaP or GaAsP LEDs: AlInGaP लाल-नारंगी-पीले स्पेक्ट्रम में काफी अधिक चमकदार दक्षता और बेहतर रंग संतृप्ति प्रदान करता है, जिससे समान अनुभूत चमक के लिए कम बिजली खपत के साथ अधिक चमकदार डिस्प्ले प्राप्त होते हैं।
- vs. SMD (Surface Mount Device) Displays: यह एक थ्रू-होल घटक है। SMD सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले की तुलना में, इसके साथ प्रोटोटाइप बनाना आसान है और कुछ अनुप्रयोगों के लिए इसे अधिक मजबूत माना जा सकता है, लेकिन इसके लिए अधिक PCB स्थान और मैन्युअल या वेव सोल्डरिंग की आवश्यकता होती है।
- बनाम अन्य रंग: पीला नारंगी रंग (605-611 nm) एक विशिष्ट सौंदर्य प्रदान करता है और कम रोशनी की स्थितियों में चमकीले लाल या हरे डिस्प्ले की तुलना में आंखों के लिए आसान हो सकता है, जबकि उच्च दृश्यता बनाए रखता है।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)- प्रश्न: विवरण में उल्लिखित "ग्रे फेस और व्हाइट सेगमेंट्स" का उद्देश्य क्या है?
A: यह एक कॉस्मेटिक फिल्टर है। ग्रे फेस निष्क्रिय डिस्प्ले क्षेत्र की परावर्तकता को कम करता है, जिससे कंट्रास्ट में सुधार होता है। व्हाइट सेगमेंट मार्किंग्स, जब जलते हैं, तो उत्सर्जित पीले-नारंगी प्रकाश को सेगमेंट पर समान रूप से फैलाने में मदद करती हैं, जिससे एक समान रूप बनता है। - Q: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूं?
A: नहीं, सीधे नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 2.6V है, इसलिए अत्यधिक करंट के कारण 5V सिग्नल LED को जला सकता है। आपको प्रत्येक कैथोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। इसके अलावा, एक माइक्रोकंट्रोलर पिन आमतौर पर कई सेगमेंट्स के लिए पर्याप्त करंट सोर्स या सिंक नहीं कर सकता है। आमतौर पर एक ड्राइवर IC या ट्रांजिस्टर ऐरे की आवश्यकता होती है। - Q: पूर्ण अधिकतम निरंतर धारा 25mA है, लेकिन V के लिए परीक्षण स्थिति 20mA का उपयोग करती है। डिजाइन के लिए मुझे किसका उपयोग करना चाहिए?F A: विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए, पूर्ण अधिकतम से नीचे की धारा के लिए डिजाइन करना मानक प्रथा है। परीक्षण स्थिति में निर्दिष्ट 20mA का उपयोग करना एक सुरक्षित और सामान्य डिजाइन बिंदु है। यदि चमक पर्याप्त है तो आप जीवनकाल बढ़ाने और बिजली की खपत कम करने के लिए कम धाराओं (जैसे, 10-15 mA) का उपयोग कर सकते हैं।
Q: मेरे सर्किट डिजाइन के लिए "कॉमन एनोड" का क्या अर्थ है? - Q: What does "Common Anode" mean for my circuit design?
A: एक कॉमन एनोड डिस्प्ले में, एक अंक के सभी एलईडी के एनोड एक साथ एक ही पिन से जुड़े होते हैं। किसी सेगमेंट को जलाने के लिए, आप कॉमन एनोड पिन को उच्च वोल्टेज (Vcc) देते हुए उसके कैथोड पिन को निम्न वोल्टेज (ग्राउंड) से जोड़ते हैं। यह कॉमन कैथोड डिस्प्ले के विपरीत है।
11. व्यावहारिक उपयोग का मामला
A: यह एक कॉस्मेटिक फिल्टर है। ग्रे फेस निष्क्रिय डिस्प्ले क्षेत्र की परावर्तकता को कम करता है, जिससे कंट्रास्ट में सुधार होता है। व्हाइट सेगमेंट मार्किंग्स, जब जलते हैं, तो उत्सर्जित पीले-नारंगी प्रकाश को सेगमेंट पर समान रूप से फैलाने में मदद करती हैं, जिससे एक समान रूप बनता है।
A: नहीं, सीधे नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज लगभग 2.6V है, इसलिए अत्यधिक करंट के कारण 5V सिग्नल LED को जला सकता है। आपको प्रत्येक कैथोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। इसके अलावा, एक माइक्रोकंट्रोलर पिन आमतौर पर कई सेगमेंट्स के लिए पर्याप्त करंट सोर्स या सिंक नहीं कर सकता है। आमतौर पर एक ड्राइवर IC या ट्रांजिस्टर ऐरे की आवश्यकता होती है।
Q: मेरे सर्किट डिजाइन के लिए "कॉमन एनोड" का क्या अर्थ है?
A: एक कॉमन एनोड डिस्प्ले में, एक अंक के सभी एलईडी के एनोड एक साथ एक ही पिन से जुड़े होते हैं। किसी सेगमेंट को जलाने के लिए, आप कॉमन एनोड पिन को उच्च वोल्टेज (Vcc) देते हुए उसके कैथोड पिन को निम्न वोल्टेज (ग्राउंड) से जोड़ते हैं। यह कॉमन कैथोड डिस्प्ले के विपरीत है।
एक साधारण 4-अंकीय वोल्टमीटर रीडआउट डिजाइन करना: एक माइक्रोकंट्रोलर जिसमें एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर (ADC) होता है, वोल्टेज मापता है। फर्मवेयर इस मान को प्रदर्शित करने के लिए चार अंकों में परिवर्तित करता है। 28 व्यक्तिगत सेगमेंट (7 सेगमेंट x 4 अंक) चलाने के लिए पर्याप्त I/O पिन न होने के कारण, माइक्रोकंट्रोलर एक ड्राइवर IC के साथ मल्टीप्लेक्सिंग योजना का उपयोग करता है। ड्राइवर IC के आउटपुट LTC-5653KF के सेगमेंट कैथोड (A-G, DP) से जुड़ते हैं। माइक्रोकंट्रोलर के चार I/O पिन, जिनमें से प्रत्येक एक करंट-सोर्सिंग ट्रांजिस्टर के माध्यम से जुड़ा होता है, चार कॉमन एनोड पिन (अंक 1-4) को नियंत्रित करते हैं। फर्मवेयर तेजी से अंकों के माध्यम से अनुक्रम चलाता है: यह अंक 1 के एनोड के लिए ट्रांजिस्टर चालू करता है, पहले अंक के लिए सेगमेंट पैटर्न ड्राइवर IC को भेजता है, थोड़ा समय प्रतीक्षा करता है (उदाहरण के लिए, 2ms), फिर अंक 1 को बंद कर देता है और अंक 2 के लिए दोहराता है, और इसी तरह आगे। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स ड्राइवर IC और डिस्प्ले के बीच कैथोड लाइनों पर लगाए जाते हैं। पीले-नारंगी रंग से इंस्ट्रूमेंट पैनल पर स्पष्ट दृश्यता मिलती है।
12. सिद्धांत परिचय
एक सात-खंड डिस्प्ले प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) का एक समूह है जो एक आठ के आकार में व्यवस्थित होता है। सातों खंडों (A से G तक लेबल किए गए) में से प्रत्येक एक अलग LED होता है। एक दशमलव बिंदु (DP) के लिए अक्सर एक अतिरिक्त LED शामिल किया जाता है। इन खंडों के विशिष्ट संयोजनों को चुनकर प्रकाशित करने से, सभी संख्यात्मक अंक (0-9) और कुछ अक्षर बनाए जा सकते हैं। LTC-5653KF जैसे चार-अंकीय डिस्प्ले में, चार ऐसे अंक समूह एक ही पैकेज में रखे जाते हैं। आंतरिक विद्युत कनेक्शन या तो कॉमन एनोड (सभी एनोड जुड़े हुए) या कॉमन कैथोड (सभी कैथोड जुड़े हुए) हो सकता है, जो आवश्यक ड्राइविंग सर्किट टोपोलॉजी निर्धारित करता है। प्रकाश उत्सर्जन का सिद्धांत एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस है। जब फॉरवर्ड-बायस्ड होता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र (AlInGaP परत) में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। विशिष्ट सामग्री संरचना (Al, In, Ga, P) बैंडगैप ऊर्जा और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है।
13. विकास प्रवृत्तियाँ
LTC-5653KF जैसे संख्यात्मक डिस्प्ले का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रुझानों से प्रभावित है। हालांकि, थ्रू-होल, असतत सेवन-सेगमेंट मॉड्यूल उन विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं जिन्हें मजबूती या मरम्मत में आसानी की आवश्यकता होती है, सामान्य रुझान उच्च घनत्व और स्वचालित असेंबली के लिए सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) की ओर है। इसके अलावा, असतत LED सेगमेंट डिस्प्ले से एकीकृत डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले या यहां तक कि छोटे OLED या TFT-LCD पैनल की ओर एक क्रमिक बदलाव हो रहा है, जो संख्याओं, अक्षरों, प्रतीकों और सरल ग्राफिक्स को प्रदर्शित करने में कहीं अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं। हालांकि, शुद्ध रूप से संख्यात्मक आउटपुट के लिए अत्यधिक चमक, लंबी आयु, सरलता और कम लागत की मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए, इस तरह के AlInGaP-आधारित LED डिस्प्ले एक अत्यधिक प्रभावी और विश्वसनीय समाधान बने हुए हैं। भविष्य के संस्करणों में दक्षता में सुधार देखा जा सकता है, जिससे और भी कम बिजली की खपत हो सकती है, या डिस्प्ले पैकेज के भीतर ही ड्राइवर इलेक्ट्रॉनिक्स का एकीकरण हो सकता है।
LED Specification Terminology
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | यह सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडे। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | Symbol | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | एलईडी सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की बचत को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| प्रकाश प्रवाह बिन | कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | कोड उदाहरण के लिए, 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के आधार पर समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |