ELD-512SURWB/S530-A3 एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 14.22mm अंक ऊंचाई - 2.4V फॉरवर्ड वोल्टेज - 25mA फॉरवर्ड करंट - चमकदार लाल रंग

1. उत्पाद अवलोकन

ELD-512SURWB/S530-A3 एक उच्च विश्वसनीयता वाला, सेवन-सेगमेंट अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले है जिसे थ्रू-होल माउंटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें 14.22mm (0.56 इंच) की अंक ऊंचाई के साथ एक मानक औद्योगिक आकार है, जो इसे स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। डिस्प्ले काले पृष्ठभूमि की सतह पर सफेद सेगमेंट का उपयोग करता है, जो उज्ज्वल परिवेशी प्रकाश स्थितियों में भी उत्कृष्ट कंट्रास्ट और पठनीयता प्रदान करता है। इसकी संरचना और सामग्री सीसा-मुक्त और RoHS पर्यावरणीय मानकों के अनुरूप हैं।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस डिस्प्ले के प्राथमिक लाभों में इसकी कम बिजली खपत, मौजूदा डिज़ाइनों में आसानी से एकीकरण के लिए मानकीकृत फुटप्रिंट, और उत्पादन बैचों में सुसंगत प्रदर्शन के लिए चमकदार तीव्रता का वर्गीकरण शामिल है। यह मांगलिक वातावरण में विश्वसनीयता के लिए निर्मित है। लक्षित अनुप्रयोग मुख्य रूप से उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में हैं, जिनमें घरेलू उपकरण (जैसे, ओवन, माइक्रोवेव), मापन और नियंत्रण प्रणालियों के लिए विभिन्न उपकरण पैनल, और सामान्य-उद्देश्य डिजिटल रीडआउट डिस्प्ले शामिल हैं जहां स्पष्ट, पठनीय संख्याओं की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

यह खंड डिवाइस की विद्युत, प्रकाशीय और तापीय विशेषताओं का एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है जैसा कि निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताओं की तालिकाओं में परिभाषित किया गया है।

2.1 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग

डिवाइस को अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F) 25 mA के लिए रेट किया गया है। 1 kHz पर 1/10 ड्यूटी साइकिल के साथ पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP) 60 mA तक पहुंच सकता है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (V_R) 5 V तक सीमित है; इसे पार करने से एलईडी जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। कुल शक्ति अपव्यय (P_d) 60 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक निर्दिष्ट है, जबकि भंडारण तापमान सीमा -40°C से +100°C तक व्यापक है। डिवाइस 5 सेकंड की अधिकतम अवधि के लिए 260°C के सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है, जो मानक लीड-फ्री रीफ्लो और हैंड-सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएं

मानक परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C, I_F=10mA) के तहत, एकल सेगमेंट के लिए विशिष्ट चमकदार तीव्रता (I_v) 17.6 mcd है, जिसका निर्दिष्ट न्यूनतम मान 7.8 mcd है। 20mA पर फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) आम तौर पर 2.0V है, जिसका अधिकतम 2.4V है। उत्सर्जित रंग चमकदार लाल है, जो AlGaInP (एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड) चिप सामग्री का उपयोग करके प्राप्त किया गया है। पीक वेवलेंथ (λ_p) आम तौर पर 632 nm है, और प्रमुख वेवलेंथ (λ_d) आम तौर पर 624 nm है, जिसकी स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) लगभग 20 nm है, जो लाल रंग की शुद्धता और शेड को परिभाषित करती है। रिवर्स करंट (I_R) बहुत कम है, जिसका अधिकतम 5V रिवर्स बायस पर 100 µA है।

2.3 तापीय विशेषताएं

डिवाइस का प्रदर्शन तापमान-निर्भर है। अधिकतम जंक्शन तापमान को पार करने से रोकने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, परिवेश के तापमान के 25°C से ऊपर बढ़ने के साथ फॉरवर्ड करंट को डीरेट किया जाना चाहिए। प्रदान की गई फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र दृश्य रूप से निर्दिष्ट सीमा के भीतर किसी भी दिए गए संचालन तापमान पर अधिकतम अनुमेय निरंतर करंट को परिभाषित करता है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि डिवाइस को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत (बिन किया गया) किया गया है। इसका मतलब है कि निर्माण के दौरान, एलईडी का परीक्षण किया जाता है और एक मानक करंट (जैसे, 10mA) पर उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर समूहों में वर्गीकृत किया जाता है। यह अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए चमक में स्थिरता सुनिश्चित करता है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण जब एक ही उत्पाद में कई डिस्प्ले का उपयोग किया जाता है। चमकदार तीव्रता के लिए सहनशीलता ±10% निर्दिष्ट है। इसी तरह, फॉरवर्ड वोल्टेज में विशिष्ट मान के आसपास ±0.1V की सहनशीलता है, जो स्थिर ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने में सहायता करती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 स्पेक्ट्रम वितरण

स्पेक्ट्रल वितरण वक्र विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दर्शाता है। इस AlGaInP-आधारित लाल एलईडी के लिए, वक्र 624-632 nm रेंज के आसपास केंद्रित होगा जिसमें निर्दिष्ट 20 nm बैंडविड्थ होगी। यह वक्र उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां रंग शुद्धता या विशिष्ट तरंग दैर्ध्य मिलान महत्वपूर्ण है।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)

यह मौलिक वक्र एलईडी के पार लगाए गए वोल्टेज और परिणामी करंट प्रवाह के बीच संबंध को दर्शाता है। यह गैर-रेखीय है। 20mA पर विशिष्ट V_F 2.0V इस वक्र से एक प्रमुख संचालन बिंदु है। इस संबंध को समझना उचित करंट-सीमित सर्किटरी डिजाइन करने के लिए आवश्यक है, क्योंकि एलईडी करंट-संचालित डिवाइस हैं।

4.3 फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग वक्र

यह महत्वपूर्ण ग्राफ परिवेश के तापमान के विरुद्ध अधिकतम अनुमेय निरंतर फॉरवर्ड करंट को प्लॉट करता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिकतम सुरक्षित करंट रैखिक रूप से घटता है। थर्मल रनवे को रोकने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि डिवाइस अपने सुरक्षित संचालन क्षेत्र (SOA) के भीतर काम करता है, इस डीरेटिंग वक्र का पालन करना महत्वपूर्ण है, जिससे इसके संचालन जीवनकाल को अधिकतम किया जा सके।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

डिवाइस एक थ्रू-होल घटक है जिसमें मानक 14.22mm अंक ऊंचाई पैकेज है। विस्तृत पैकेज आयाम चित्र सभी महत्वपूर्ण यांत्रिक माप प्रदान करता है, जिसमें समग्र ऊंचाई, चौड़ाई, अंक सेगमेंट आयाम, और लीड (पिन) स्पेसिंग और व्यास शामिल हैं। अनिर्दिष्ट आयामों के लिए सहनशीलता ±0.25mm है। आंतरिक सर्किट आरेख सात सेगमेंट और दशमलव बिंदु के कॉमन-एनोड कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाता है, जो मल्टीप्लेक्सिंग या प्रत्यक्ष ड्राइव सर्किटरी को सही ढंग से डिजाइन करने के लिए आवश्यक है। पिनआउट पहचानता है कि कौन सा पिन प्रत्येक सेगमेंट (a-g) और कॉमन एनोड से मेल खाता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

सोल्डरिंग तापमान के लिए निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग 260°C है जिसकी अवधि 5 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। आंतरिक एलईडी चिप्स और एपॉक्सी रेजिन पैकेज को नुकसान से बचाने के लिए वेव सोल्डरिंग या हैंड-सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के दौरान इस पैरामीटर का सख्ती से पालन किया जाना चाहिए। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, क्योंकि एलईडी डाइस स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील हैं। इसमें ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप्स, ESD-सुरक्षित वर्कस्टेशन और चालक फ्लोर मैट का उपयोग शामिल है। एलईडी को हमेशा फॉरवर्ड बायस स्थितियों के तहत संचालित किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

मानक पैकिंग प्रक्रिया है: प्रति ट्यूब 20 टुकड़े, प्रति बॉक्स 63 ट्यूब, और प्रति मास्टर कार्टन 4 बॉक्स। पैकेजिंग पर लेबल में ट्रेसबिलिटी और पहचान के लिए कई प्रमुख फ़ील्ड होते हैं: CPN (ग्राहक का उत्पाद संख्या), P/N (उत्पाद संख्या), QTY (पैकिंग मात्रा), CAT (चमकदार तीव्रता रैंक/श्रेणी), और LOT No. (लॉट संख्या)। इन्वेंट्री नियंत्रण और उत्पादन में सही घटक संस्करण के उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए इस लेबलिंग को समझना महत्वपूर्ण है।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

एक कॉमन-एनोड डिस्प्ले के रूप में, प्रत्येक सेगमेंट कैथोड को स्वतंत्र रूप से संचालित किया जाता है, आम तौर पर एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर और एक ट्रांजिस्टर या एक समर्पित एलईडी ड्राइवर IC के माध्यम से जो आवश्यक करंट को सिंक करने में सक्षम हो। कॉमन एनोड पिन को सकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज से जोड़ा जाता है। कई अंकों को मल्टीप्लेक्स करना माइक्रोकंट्रोलर पर आवश्यक ड्राइवर पिनों की संख्या को कम करने के लिए एक सामान्य तकनीक है।

8.2 डिजाइन विचार और चेतावनियां

करंट लिमिटिंग:फॉरवर्ड करंट को वांछित मान (जैसे, 10-20 mA) पर सेट करने के लिए प्रत्येक सेगमेंट के लिए एक श्रृंखला रेसिस्टर अनिवार्य है, जिसकी गणना आपूर्ति वोल्टेज और एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर की जाती है।रिवर्स वोल्टेज सुरक्षा:सर्किट को 5V से अधिक रिवर्स वोल्टेज के अनुप्रयोग को रोकने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, क्योंकि इससे अपरिवर्तनीय क्षति हो सकती है। यदि ड्राइविंग सर्किट एलईडी को बंद होने पर रिवर्स वोल्टेज के संपर्क में ला सकता है, तो एलईडी के समानांतर एक सुरक्षा डायोड (सामान्य संचालन के दौरान रिवर्स-बायस्ड) आवश्यक हो सकता है।तापीय प्रबंधन:सुनिश्चित करें कि संचालन करंट को परिवेश के तापमान के अनुसार डीरेट किया गया है। उच्च तापमान वाले वातावरण में, ड्राइव करंट को कम करने या वेंटिलेशन में सुधार करने पर विचार करें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुरानी तकनीकों या छोटे डिस्प्ले की तुलना में, ELD-512SURWB/S530-A3 आकार (0.56\"), चमक और विश्वसनीयता का संतुलन प्रदान करता है। इसके प्रमुख विभेदकों में चमकदार लाल उत्सर्जन के लिए कुशल AlGaInP अर्धचालक सामग्री का उपयोग, उच्च कंट्रास्ट के लिए काले पर सफेद डिजाइन, और आधुनिक पर्यावरणीय मानकों (सीसा-मुक्त, RoHS) के अनुपालन शामिल हैं। थ्रू-होल डिजाइन सतह-माउंट विकल्पों की तुलना में यांत्रिक मजबूती और प्रोटोटाइपिंग में आसानी प्रदान करता है, हालांकि इसके लिए अधिक बोर्ड स्थान की आवश्यकता होती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

प्र: चमकदार तीव्रता वर्गीकरण (CAT) का उद्देश्य क्या है?

उ: यह समान चमक स्तर वाले एलईडी को समूहित करता है। यह सुनिश्चित करता है कि जब किसी उत्पाद में कई डिस्प्ले एक साथ उपयोग किए जाते हैं तो उपस्थिति एक समान हो, चमक/मंद बेमेल से बचा जा सके।

प्र: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से संचालित कर सकता हूं?

उ: नहीं। आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। 5V आपूर्ति, विशिष्ट V_F 2.0V, और वांछित I_F 20mA के लिए, रेसिस्टर मान होगा R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω। साथ ही, सुनिश्चित करें कि MCU पिन आवश्यक सेगमेंट करंट को सिंक कर सकता है।

प्र: "कॉमन एनोड" का क्या अर्थ है?

उ: इसका मतलब है कि सभी एलईडी सेगमेंट के एनोड (सकारात्मक पक्ष) एक सामान्य पिन से जुड़े होते हैं। एक सेगमेंट को जलाने के लिए, आप कॉमन एनोड को Vcc से जोड़ते हैं और संबंधित कैथोड पिन को LOW (एक रेसिस्टर के माध्यम से ग्राउंड पर) ड्राइव करते हैं।

प्र: क्या हीट सिंक की आवश्यकता है?

उ: ऊपरी तापमान सीमा के पास अधिकतम रेटेड करंट (25mA) पर निरंतर संचालन के लिए, ताप अपव्यय के लिए सावधानीपूर्वक बोर्ड लेआउट की सलाह दी जाती है। मध्यम करंट और तापमान पर अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, किसी अलग हीट सिंक की आवश्यकता नहीं है।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग उदाहरण

उदाहरण 1: सरल 4-अंकीय वोल्टमीटर डिस्प्ले।चार ELD-512SURWB डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्स किया जा सकता है ताकि 0.000 से 19.99V तक का वोल्टेज रीडिंग दिखाया जा सके। एक माइक्रोकंट्रोलर PNP ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रत्येक अंक के कॉमन एनोड को क्रमिक रूप से सक्षम करेगा और साझा कैथोड लाइनों पर उस अंक के लिए सही 7-सेगमेंट पैटर्न आउटपुट करेगा, जिसमें प्रत्येक कैथोड लाइन पर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर होंगे। फ्लिकर से बचने के लिए रिफ्रेश रेट पर्याप्त उच्च (>60Hz) होना चाहिए।

उदाहरण 2: औद्योगिक टाइमर/काउंटडाउन डिस्प्ले।एक नियंत्रण पैनल पर उपयोग किया गया, डिस्प्ले का उच्च कंट्रास्ट एक अच्छी तरह से रोशनी वाले कारखाने के वातावरण में पठनीयता सुनिश्चित करता है। इसकी व्यापक संचालन तापमान सीमा (-40°C से +85°C) इसे गैर-जलवायु-नियंत्रित स्थानों के लिए उपयुक्त बनाती है। ड्राइवर सर्किट को दीर्घकालिक विश्वसनीयता बढ़ाने और ताप उत्पादन को कम करने के लिए प्रति सेगमेंट 15mA के रूढ़िवादी स्तर पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया जाएगा।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

एक सेवन-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले कई लाइट एमिटिंग डायोड (एलईडी) का एक समूह है जो एक आकृति-आठ पैटर्न में व्यवस्थित है। प्रत्येक सेगमेंट (a से g तक लेबल किया गया) एक व्यक्तिगत एलईडी है। जब फॉरवर्ड-बायस्ड होता है—अर्थात एनोड पर कैथोड के सापेक्ष एक सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है—तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र (इस मामले में AlGaInP चिप) के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। विशिष्ट सामग्री संरचना (AlGaInP) उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है, जो इस डिवाइस के लिए चमकदार लाल स्पेक्ट्रम में है। इन सात सेगमेंट के विभिन्न संयोजनों को चुनिंदा रूप से प्रकाशित करके, सभी दशमलव अंक (0-9) और कुछ अक्षर बनाए जा सकते हैं।

13. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

हालांकि इस तरह के थ्रू-होल डिस्प्ले कुछ अनुप्रयोगों में मजबूती और उपयोग में आसानी के लिए लोकप्रिय बने हुए हैं, इलेक्ट्रॉनिक्स में समग्र रुझान लघुकरण और सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) की ओर है। SMT डिस्प्ले छोटे फुटप्रिंट, कम प्रोफाइल प्रदान करते हैं, और स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए बेहतर अनुकूल हैं। हालांकि, थ्रू-होल घटक अभी भी प्रोटोटाइपिंग, शैक्षिक सेटिंग्स, औद्योगिक उपकरण जहां कंपन प्रतिरोध महत्वपूर्ण है, और उन अनुप्रयोगों में मूल्यवान हैं जहां मैनुअल सोल्डरिंग या मरम्मत की उम्मीद है। अंतर्निहित एलईडी प्रौद्योगिकी, लाल/नारंगी/पीले के लिए AlGaInP और नीले/हरे/सफेद के लिए InGaN, दक्षता (प्रति वाट अधिक प्रकाश) और विश्वसनीयता में लगातार सुधार कर रही है। भविष्य के डिस्प्ले अधिक बुद्धिमत्ता को एकीकृत कर सकते हैं, जैसे अंतर्निहित ड्राइवर या संचार इंटरफेस (जैसे, I2C), जिससे अंतिम इंजीनियर के लिए डिजाइन सरल हो जाता है।