LTS-2801AJR LED डिस्प्ले स्पेसिफिकेशन शीट - 0.28 इंच कैरेक्टर हाइट - सुपर रेड कलर - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-2801AJR एक उच्च प्रदर्शन, एकल अंक, सात-खंड डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट और विश्वसनीय संख्यात्मक तथा सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण प्रदर्शन प्रदान करना है। इसके मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में कम बिजली खपत वाले उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण पैनल और ऐसे किसी भी उपकरण को शामिल किया जाता है जिसमें चमकदार और आसानी से पठनीय संख्यात्मक संकेतक की आवश्यकता होती है।

यह उपकरण उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED प्रौद्योगिकी पर आधारित है। यह अर्धचालक सामग्री प्रणाली लाल-नारंगी से एम्बर स्पेक्ट्रम रेंज में उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है। पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट के उपयोग से प्रकाश निष्कर्षण दक्षता और अधिक बढ़ जाती है, जिससे डिस्प्ले की चमक बढ़ती है। यह डिस्प्ले सफेद खंड चिह्नों के साथ ग्रे पैनल डिज़ाइन का उपयोग करता है, जो खंडों के जलने पर उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, जिससे विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता में सुधार होता है।

इस डिस्प्ले की परिभाषित विशेषता कम करंट संचालन के लिए इसका अनुकूलित डिज़ाइन है। इसे विशेष रूप से परीक्षण और चयनित किया गया है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह प्रति खंड 1mA जितने कम ड्राइव करंट पर भी उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है, जो इसे बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा खपत के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। कम करंट पर प्रत्येक खंड की चमकदार तीव्रता भी मेल खाती है, जिससे पूरे अंकीय प्रदर्शन में एक समानता सुनिश्चित होती है।

1.1 प्रमुख विशेषताएँ एवं लाभ

• वर्ण आकार:0.28 इंच (7.0 मिमी) वर्ण ऊंचाई का उपयोग करता है, जो एक सघन क्षेत्र में स्पष्ट और पठनीय प्रदर्शन प्रदान करता है।
• Segment Quality:प्रत्येक सेगमेंट निरंतर, समान प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करता है, जिसमें कोई दृश्य अंतराल या हॉटस्पॉट नहीं होते हैं।
• Energy Efficiency:यह अत्यंत कम बिजली खपत की आवश्यकताओं के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है, जो प्रति सेगमेंट 1mA से शुरू होकर कार्य करने का समर्थन करता है।
• प्रकाशीय प्रदर्शन:यह उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति प्रदान करता है, जो ग्रे पैनल पृष्ठभूमि पर उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट के साथ होती है।
• देखने का कोण:LED चिप संरचना और पैकेजिंग डिजाइन के कारण, एक विस्तृत दृष्टिकोण प्रदान करता है।
• विश्वसनीयता:ठोस-अवस्था उपकरणों की विश्वसनीयता, कोई चलने वाले भाग नहीं, और LED प्रौद्योगिकी की विशिष्ट लंबी सेवा जीवन का लाभ।
• Consistency:उपकरणों को उनकी प्रकाश तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत (बिनिंग) किया जाता है, ताकि उत्पादन प्रक्रिया में चमक स्तर पूर्वानुमेय हो।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण

यह खंड डेटाशीट के आधार पर डिवाइस के तकनीकी मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है। सही सर्किट डिजाइन और विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की कोई गारंटी नहीं है।

• प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:अधिकतम 70 mW। इस मान से अधिक होने पर LED चिप अत्यधिक गर्म हो सकती है और उसके क्षय में तेजी आ सकती है।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:अधिकतम 90 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह संक्षिप्त उच्च चमक अवधि की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले में या स्ट्रोब प्रभाव के लिए उपयोग होने पर।
• प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट:25°C पर अधिकतम 25 mA। यह रेटिंग 25°C से अधिक परिवेश के तापमान (Ta) में वृद्धि के साथ रैखिक रूप से कम होती है, डीरेटिंग फैक्टर 0.33 mA/°C है। उदाहरण के लिए, 50°C पर, अधिकतम निरंतर करंट लगभग 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA होगा।
• प्रत्येक खंड रिवर्स वोल्टेज:अधिकतम 5 V. LED का रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज कम होता है। इस मान से अधिक होने पर जंक्शन का तत्काल विफल होना संभव है।
• कार्य एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C तक। यह उपकरण औद्योगिक-ग्रेड तापमान सीमा के लिए उपयुक्त है।
• सोल्डरिंग तापमान:अधिकतम 260°C, अधिकतम 3 सेकंड तक सहन करने योग्य, माप बिंदु माउंटिंग सतह से 1.6mm नीचे। यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C पर)

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट कार्यकारी मापदंड हैं। डिज़ाइन इन मूल्यों पर आधारित होना चाहिए।

• औसत चमकदार तीव्रता (I_V):फॉरवर्ड करंट (I_F) 1mA पर, रेंज 200 μcd (न्यूनतम) से 480 μcd (टाइपिकल) तक होती है। यह पुष्टि करता है कि यह अत्यंत कम करंट एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त है। तीव्रता करंट के अनुपात में बदलेगी।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_p):टाइपिकल 639 nm। यह वह वेवलेंथ है जिस पर ऑप्टिकल पावर आउटपुट अधिकतम होता है, जो इसे स्पेक्ट्रम के "सुपर रेड" क्षेत्र में रखता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):टाइपिकल वैल्यू 20 nm। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; संकीर्ण चौड़ाई का मतलब है रंग अधिक मोनोक्रोमैटिक (अधिक शुद्ध)।
• डोमिनेंट वेवलेंथ (λ_d):टाइपिकल वैल्यू 631 nm। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख महसूस करती है, जो पीक वेवलेंथ से थोड़ा भिन्न हो सकती है।
• प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F=20mA पर, यह 2.0V (न्यूनतम) से 2.6V (सामान्य) तक होता है। यह LED के जलने पर इसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप है। प्रत्येक सेगमेंट या कॉमन एनोड सीरीज़ के साथ हमेशा एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर जोड़ना आवश्यक है।
• प्रत्येक सेगमेंट रिवर्स करंट (I_R):रिवर्स वोल्टेज (V_R) 5V पर, अधिकतम 100 μA। यह LED के रिवर्स बायस्ड होने पर होने वाली छोटी लीकेज करंट है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (I_V-m):I_F=1mA पर, अधिकतम 2:1। यह निर्धारित करता है कि एक ही अंक के भीतर सबसे मंद सेगमेंट की चमक सबसे चमकीले सेगमेंट की चमक के आधे से कम न हो, जिससे एकरूपता सुनिश्चित होती है।

मापन विवरण:दीप्त तीव्रता का मापन CIE फोटोपिक ल्यूमिनस दक्षता फ़ंक्शन के अनुरूप कैलिब्रेटेड सेंसर और फ़िल्टर का उपयोग करके किया जाता है, जो मानव आँख की संवेदनशीलता का अनुमान लगाता है।

3. ग्रेडिंग और वर्गीकरण प्रणाली

डेटाशीट में उल्लेख है कि डिवाइस "दीप्त तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत" है। यह LED निर्माण में प्रचलित "बिनिंग" प्रथा को संदर्भित करता है।

• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिनिंग:सेमीकंडक्टर एपिटैक्सियल ग्रोथ और निर्माण प्रक्रिया में प्राकृतिक विविधताओं के कारण, एक ही उत्पादन बैच के एलईडी की चमक आउटपुट थोड़ी भिन्न हो सकती है। निर्माता प्रत्येक डिवाइस का परीक्षण करते हैं और मानक परीक्षण धारा (जैसे 1mA या 20mA) पर मापी गई उनकी ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर उन्हें अलग-अलग "बिन" में वर्गीकृत करते हैं। यह ग्राहकों को अपनी विशिष्ट चमक आवश्यकताओं को पूरा करने वाले बिन का चयन करने में सक्षम बनाता है, जिससे अंतिम उत्पाद की उपस्थिति में एकरूपता सुनिश्चित होती है। LTS-2801AJR का विशिष्ट I_Vमान 480 μcd संभवतः एक विशिष्ट बिन या वितरण के केंद्रीय मान का प्रतिनिधित्व करता है।
• Forward Voltage Binning:हालाँकि इस मॉडल में स्पष्ट रूप से उल्लेख नहीं किया गया है, लेकिन फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) के आधार पर LED को बिन करना भी आम बात है। यह उन डिज़ाइनों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है जहाँ बिजली की आपूर्ति वोल्टेज सख्ती से सीमित है या जहाँ कई एलईडी के करंट को सटीक रूप से मिलान करने की आवश्यकता होती है।
• Wavelength Binning:रंग की सख्त आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, स्वर की एकरूपता सुनिश्चित करने हेतु LED को मुख्य तरंगदैर्ध्य या शिखर तरंगदैर्ध्य के आधार पर भी ग्रेड किया जाता है। λ_p(639nm) और λ_d(631nm) के विशिष्ट मानों की सीमा संकीर्ण है, जो दर्शाता है कि इस AlInGaP प्रौद्योगिकी में अंतर्निहित रंग एकरूपता अच्छी है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

The datasheet references "Typical Electrical/Optical Characteristic Curves." Although specific graphs are not provided in the text, we can infer their standard content and importance.

• Relative Luminous Intensity vs. Forward Current (I-V Curve):यह ग्राफ दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन फॉरवर्ड करंट में वृद्धि के साथ बढ़ता है। यह आमतौर पर गैर-रैखिक होता है, विशेष रूप से बहुत कम करंट पर। यह वक्र 1mA पर डिवाइस की उपयोगिता की पुष्टि करता है और अधिकतम रेटेड मान तक करंट बढ़ाकर प्राप्त की जा सकने वाली चमक वृद्धि को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम फॉरवर्ड करंट:यह वक्र LED के सिरों पर वोल्टेज और उससे प्रवाहित होने वाले करंट के बीच संबंध दर्शाता है। यह करंट-सीमित रोकनेवाला के मान को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह वक्र मूल रूप से घातांकीय है, लेकिन डिजाइन उद्देश्यों के लिए, अपेक्षित ऑपरेटिंग करंट पर एक विशिष्ट V_Fमान का उपयोग किया जाता है।
• सापेक्ष चमक तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:LED का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। थर्मल डेरेटिंग को समझने के लिए यह वक्र महत्वपूर्ण है। निरंतर धारा के लिए निर्दिष्ट रैखिक डेरेटिंग (0.33 mA/°C) अधिक गर्म होने से बचने के लिए इस संबंध का एक व्यावहारिक सरलीकरण है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:एक ग्राफ जो विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर सापेक्ष प्रकाश शक्ति दर्शाता है। यह ~639nm पर शिखर और 20nm की अर्ध-चौड़ाई को दर्शाएगा, जो इसके संकीर्ण और शुद्ध लाल प्रकाश उत्सर्जन की पुष्टि करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

यह डिवाइस मानक एकल अंकीय सेगमेंट LED पैकेजिंग आकार का उपयोग करता है। डेटाशीट में प्रमुख आयामों का विवरण:

• सभी प्रमुख आयाम मिलीमीटर (mm) में प्रदान किए गए हैं।
• आयामों के लिए मानक सहिष्णुता ±0.25 मिलीमीटर (±0.01 इंच के बराबर) है।
• विशिष्ट आयाम (पाठ अंश में सूचीबद्ध नहीं) पैकेज की कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, डिजिटल विंडो आयाम, पिन पिच, और पिन लंबाई और व्यास को परिभाषित करेंगे। ये PCB पैकेज डिजाइन और आवरण के भीतर यांत्रिक फिट के लिए महत्वपूर्ण हैं।

5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता

LTS-2801AJR एककॉमन एनोडडिस्प्ले है। इसका मतलब है कि सभी LED सेगमेंट के एनोड (पॉजिटिव टर्मिनल) आंतरिक रूप से एक कॉमन पिन से जुड़े होते हैं। प्रत्येक सेगमेंट के कैथोड (नेगेटिव टर्मिनल) अलग-अलग पिन से बाहर निकाले जाते हैं।

पिन परिभाषा (10-पिन कॉन्फ़िगरेशन):

1. पिन 1: सेगमेंट E कैथोड
2. पिन 2: सेगमेंट D कैथोड
3. पिन 3: कॉमन एनोड 1
4. पिन 4: सेगमेंट C कैथोड
5. पिन 5: दशमलव बिंदु (D.P.) कैथोड
6. पिन 6: सेगमेंट B कैथोड
7. पिन 7: सेगमेंट A कैथोड
8. पिन 8: कॉमन एनोड 2
9. पिन 9: सेगमेंट G कैथोड
10. पिन 10: सेगमेंट F कैथोड

आंतरिक सर्किट आरेख:स्कीमैटिक दर्शाता है कि दो कॉमन एनोड पिन (3 और 8) आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। यह दोहरा एनोड डिज़ाइन करंट वितरण में सहायता करता है और रिडंडेंसी या विशिष्ट मल्टीप्लेक्सिंग योजनाओं के लिए उपयोग किया जा सकता है। सभी सेगमेंट कैथोड और दशमलव बिंदु कैथोड स्वतंत्र हैं।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और असेंबली प्रक्रिया के दौरान क्षति को रोकने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करना महत्वपूर्ण है।

• रीफ्लो सोल्डरिंग:यह डिवाइस 260°C के अधिकतम पीक तापमान को 3 सेकंड तक की अवधि के लिए सहन कर सकता है। यह तापमान पैकेज बॉडी के 1.6mm नीचे (PCB पर माउंटिंग प्लेन) मापा जाना चाहिए। मानक लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफाइल (IPC/JEDEC J-STD-020) आम तौर पर लागू होती है, लेकिन विशिष्ट 260°C/3 सेकंड की सीमा का पालन किया जाना चाहिए।
• हैंड सोल्डरिंग:यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। एलईडी चिप तक पिन के माध्यम से अत्यधिक ऊष्मा हस्तांतरण को रोकने के लिए प्रत्येक पिन का संपर्क समय 3-5 सेकंड तक सीमित रखें।
• सफाई:वेल्डिंग के बाद की सफाई उपयुक्त, गैर-संक्षारक विलायक का उपयोग करके की जाती है। अल्ट्रासोनिक सफाई से तब तक बचें जब तक कि यह पैकेजिंग के लिए सुरक्षित साबित न हो जाए।
• ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियाँ:हालांकि स्पष्ट रूप से उल्लेखित नहीं है, लेकिन LED एक अर्धचालक उपकरण है और ESD के प्रति संवेदनशील हो सकता है। असेंबली प्रक्रिया के दौरान मानक ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं (ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, रिस्ट स्ट्रैप) का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
• भंडारण की स्थिति:घटक को मूल नमी-रोधी बैग में संग्रहित करें, परिवेश का तापमान निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-35°C से +85°C) के भीतर होना चाहिए और पिन के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए कम आर्द्रता बनाए रखनी चाहिए।

7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

माइक्रोकंट्रोलर प्रत्यक्ष ड्राइव:कॉमन एनोड डिस्प्ले के लिए, कॉमन पिन को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से पॉजिटिव पावर सप्लाई वोल्टेज (जैसे +5V) से जोड़ा जाता है, या अधिक सामान्यतः, एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से जोड़ा जाता है जिसे लॉजिकल "हाई" आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया हो (या उच्च करंट के लिए PNP ट्रांजिस्टर द्वारा संचालित किया गया हो)। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड पिन माइक्रोकंट्रोलर के एक GPIO पिन से जुड़ा होता है। किसी विशेष सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित कैथोड पिन को लॉजिकल "लो" (ग्राउंड) पर ड्राइव किया जाता है, जिससे एक सर्किट पूरा होता है।

करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर गणना:यह प्रत्येक कॉमन एनोड कनेक्शन या प्रत्येक सेगमेंट कैथोड (ड्राइव टोपोलॉजी पर निर्भर करता है) के लिए आवश्यक है। विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F= 2.6V) और आवश्यक फॉरवर्ड करंट (I_F), प्रतिरोध मान R ओम के नियम द्वारा गणना की जा सकती है: R = (V_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F5V पावर सप्लाई और I के लिए_F=10mA: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω। रेसिस्टर की रेटेड पावर कम से कम I होनी चाहिए_F²* R.

7.2 डिज़ाइन विचार

• पुन: उपयोग:कम माइक्रोकंट्रोलर पिनों का उपयोग करके कई अंकों को नियंत्रित करने के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। अंकों को तेज दर (जैसे प्रत्येक अंक के लिए 1-5 मिलीसेकंड) पर एक-एक करके प्रकाशित किया जाता है। LTS-2801AJR की पीक करंट (90mA पल्स) को संभालने की क्षमता इसे मल्टीप्लेक्सिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है, जहां कम ड्यूटी साइकिल की क्षतिपूर्ति के लिए तात्कालिक चमक को अधिक होने की आवश्यकता होती है।
• कम बिजली खपत डिजाइन:इसकी 1mA कार्य क्षमता का उपयोग करके बैटरी संचालित उपकरणों को डिज़ाइन करें। 1mA प्रति सेगमेंट और 5V आपूर्ति पर, प्रत्येक जलाए गए सेगमेंट की बिजली खपत लगभग (5V - 2.6V) * 0.001A = 2.4 mW होती है।
• देखने का कोण:अंतिम उपयोगकर्ता की पठनीयता सुनिश्चित करने के लिए डिस्प्ले को इसके व्यापक देखने के कोण को ध्यान में रखते हुए रखें।
• थर्मल प्रबंधन:निरंतर उच्च धारा या उच्च परिवेश तापमान पर चलने वाले अनुप्रयोगों में, पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें। 25°C से ऊपर के धारा डीरेटिंग वक्र का पालन करें।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

हालांकि अन्य मॉडलों के साथ प्रत्यक्ष तुलना प्रदान नहीं की गई है, लेकिन LTS-2801AJR की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का इसकी विशिष्टताओं से अनुमान लगाया जा सकता है:

• मानक लाल GaAsP/GaP LED से तुलना:पुरानी LED सामग्री की तुलना में, AlInGaP तकनीक का उपयोग काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता (प्रति mA धारा में अधिक प्रकाश उत्पादन) और बेहतर रंग शुद्धता (अधिक संतृप्त लाल) प्रदान करता है। इससे उच्च चमक और कम बिजली की खपत होती है।
• बड़े आकार के डिजिटल डिस्प्ले की तुलना में:0.28 इंच के अंक आकार और पठनीयता के बीच संतुलन बनाते हैं, जो कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं, जहाँ बड़े आकार के डिस्प्ले (जैसे 0.5 इंच या 1 इंच) का उपयोग भौतिक रूप से अव्यावहारिक होता है।
• कम करंट परीक्षण के बिना डिस्प्ले की तुलना में:उत्कृष्ट कम करंट (1mA) विशेषताओं के लिए स्पष्ट परीक्षण और स्क्रीनिंग एक महत्वपूर्ण विशेषता है। सभी सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले इतने कम ड्राइव स्तर पर समान चमक और उचित कार्यप्रणाली की गारंटी नहीं दे सकते।
• कॉमन कैथोड डिस्प्ले की तुलना में:जब स्रोत धारा क्षमता सिंक धारा क्षमता से बेहतर होने वाले माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेसिंग करते हैं (हालांकि कई आधुनिक MCU सममित होते हैं), तो आम तौर पर कॉमन एनोड विन्यास को प्राथमिकता दी जाती है। विशिष्ट चयन ड्राइवर सर्किट डिजाइन पर निर्भर करता है।

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

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर सिस्टम से ड्राइव कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन करंट-सीमित रोकनेवाला (लिमिटिंग रेसिस्टर) की गणना फिर से करनी होगी। V_{पावर सप्लाई}=3.3V, V_F=2.6V, और I_F=5mA का उपयोग करें: R = (3.3V - 2.6V) / 0.005A = 140 Ω। कृपया सत्यापित करें कि 5mA पर प्रकाश आउटपुट आपकी एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं।

प्रश्न: दो कॉमन एनोड पिन (3 और 8) क्यों हैं?
उत्तर: वे आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। यह पीसीबी रूटिंग के लिए लचीलापन प्रदान करता है और कुल एनोड करंट (सभी जलने वाले सेगमेंट के करंट का योग) को दो पिनों में वितरित करने में मदद करता है, जिससे प्रत्येक पिन पर करंट घनत्व कम होता है और विश्वसनीयता बढ़ती है।

प्रश्न: पीक वेवलेंथ (639nm) और डोमिनेंट वेवलेंथ (631nm) में क्या अंतर है?
उत्तर: पीक वेवलेंथ वह स्थिति है जहां प्रकाश शक्ति आउटपुट भौतिक रूप से सबसे अधिक होता है। डोमिनेंट वेवलेंथ वह एकल तरंगदैर्ध्य है जो मानव आंख के साथ समान रंग धारणा उत्पन्न कर सकता है, जिसकी गणना पूर्ण स्पेक्ट्रम के आधार पर की जाती है। मानव आंख की संवेदनशीलता इस गणना को प्रभावित करती है, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग मान प्राप्त होते हैं।

प्रश्न: दशमलव बिंदु को कैसे चालू करें?
उत्तर: दशमलव बिंदु एक स्वतंत्र LED है, जिसका कैथोड पिन 5 पर है। इसे चालू करने के लिए, कॉमन एनोड को V+ से जोड़ें और पिन 5 को ग्राउंड (एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से, जो सेगमेंट के साथ साझा या स्वतंत्र हो सकता है) पर ड्राइव करें।

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

परिदृश्य: एक साधारण बैटरी-संचालित डिजिटल थर्मामीटर डिजाइन करना।

1. घटक चयन:LTS-2801AJR को इसके कम करंट ऑपरेशन गुण के कारण चुना गया है, जो बैटरी लाइफ को अधिकतम करता है। कम से कम 8 I/O पिन वाला एक माइक्रोकंट्रोलर चुनें (7 सेगमेंट के लिए, 1 कॉमन एनोड कंट्रोल के लिए)।
2. सर्किट डिज़ाइन:कॉमन एनोड पिन (3 और 8) को एक साथ जोड़ा जाता है, और फिर एक PNP ट्रांजिस्टर के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर के एक GPIO पिन से कनेक्ट किया जाता है (सभी सेगमेंट जलने पर कुल करंट को हैंडल करने के लिए)। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड (पिन 1,2,4,5,6,7,9,10) माइक्रोकंट्रोलर के एक अलग GPIO पिन से जुड़ा होता है। माइक्रोकंट्रोलर की पॉजिटिव पावर रेल और PNP ट्रांजिस्टर के एमिटर के बीच एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर रखें (या यदि सीधे ड्राइव कर रहे हैं तो प्रत्येक कैथोड के साथ श्रृंखला में)। आवश्यक चमक (जैसे प्रति सेगमेंट 2mA) के आधार पर रेसिस्टर वैल्यू की गणना करें।
3. सॉफ़्टवेयर:माइक्रोकंट्रोलर तापमान सेंसर से रीडिंग लेता है, मान को दशमलव संख्या में परिवर्तित करता है, और संबंधित सेगमेंट कोड पैटर्न (जैसे "सेगमेंटेड फॉन्ट" टेबल) को देखता है। फिर, संबंधित कैथोड पिन को लो ड्राइव करते हुए, डिस्प्ले पर अंक दिखाने के लिए कॉमन एनोड कंट्रोल पिन को हाई सेट करता है।
4. परिणाम:एक स्पष्ट और पठनीय तापमान डिस्प्ले, जिसकी बिजली खपत बेहद कम है और यह पोर्टेबल उपकरणों के लिए उपयुक्त है।

11. तकनीकी सिद्धांत परिचय

मूल तकनीक AlInGaP LED है। प्रकाश इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस नामक प्रक्रिया के माध्यम से उत्पन्न होता है। जब अर्धचालक P-N जंक्शन के पार फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो N-प्रकार की सामग्री से इलेक्ट्रॉन, P-प्रकार की सामग्री से होल के साथ सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन (प्रकाश कण) के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जो क्रिस्टल विकास प्रक्रिया के दौरान एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस के अनुपात को सटीक रूप से नियंत्रित करके प्राप्त की जाती है। अवशोषक सब्सट्रेट की तुलना में, पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट चिप से अधिक उत्पन्न प्रकाश के निकलने की अनुमति देता है, जिससे समग्र बाह्य दक्षता में वृद्धि होती है। इन सूक्ष्म चिप्स से प्रकाश को तब प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन द्वारा आकार दिया और निर्देशित किया जाता है, जिससे पहचानने योग्य सेवन-सेगमेंट पैटर्न बनता है।

12. उद्योग प्रवृत्तियाँ और विकास

सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले का विकास व्यापक एलईडी प्रौद्योगिकी रुझानों का अनुसरण करता है। हालांकि मूल फॉर्म फैक्टर अभी भी बहुत उपयोगी है, लेकिन अंतर्निहित प्रौद्योगिकी में निरंतर प्रगति जारी है। AlInGaP स्वयं पुरानी सामग्रियों की तुलना में एक बड़ी छलांग है। वर्तमान रुझानों में शामिल हो सकते हैं:

• उच्च दक्षता:एपिटैक्सियल संरचना और प्रकाश निष्कर्षण तकनीकों पर निरंतर शोध प्रति वाट लुमेन की संख्या में वृद्धि को बढ़ावा दे रहा है, जिससे समान धारा पर डिस्प्ले अधिक चमकीले होते हैं या बैटरी जीवन लंबा होता है।
• एकीकरण:कुछ आधुनिक डिस्प्ले ड्राइवर IC ("नियंत्रक") को सीधे पैकेज में एकीकृत करते हैं, जिससे सिस्टम डिजाइनरों के लिए इंटरफेस सरल हो जाता है (हालांकि यह बुनियादी सात-खंड इकाइयों की तुलना में डॉट मैट्रिक्स और कैरेक्टर डिस्प्ले में अधिक आम है)।
• वैकल्पिक रंग और सामग्री:हालांकि यह मॉडल लाल प्रकाश उत्पन्न करने के लिए AlInGaP का उपयोग करता है, लेकिन अन्य सामग्रियाँ जैसे InGaN नीले, हरे और सफेद एलईडी के लिए उपयोग की जाती हैं। कम धारा, उच्च चमक संचालन का सिद्धांत इन प्रौद्योगिकियों पर लागू होता है।
• विशिष्ट वातावरण में स्थायित्व:कठोर वातावरण के लिए, नमी, रसायनों और चरम तापमान के प्रति प्रतिरोध बढ़ाने के लिए पैकेज सीलिंग और सामग्रियों में सुधार किए गए हैं।

LTS-2801AJR सिद्ध, कम-धारा प्रदर्शन के लिए अनुकूलित AlInGaP प्रौद्योगिकी पर केंद्रित है, जो इस निरंतर विकसित हो रहे तकनीकी परिदृश्य में एक परिपक्व, विश्वसनीय और अत्यधिक व्यावहारिक समाधान का प्रतिनिधित्व करता है।