LTS-2801AJD 0.28-इंच रेड एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - आकार 14.0x19.0x8.5mm - फॉरवर्ड वोल्टेज 2.6V - पावर 70mW - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-2801AJD एक एकल-अंकीय, सात-खंड वर्णानुक्रमिक LED डिस्प्ले है, जो स्पष्ट, कम-शक्ति संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। 0.28 इंच (7.0 मिमी) की अंक ऊंचाई के साथ, यह एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में उत्कृष्ट पठनीयता प्रदान करता है। डिवाइस उच्च-दक्षता एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) लाल LED चिप्स का उपयोग करता है, जो एक अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर निर्मित हैं। यह निर्माण इसकी उच्च चमक और कंट्रास्ट में योगदान देता है। डिस्प्ले में सफेद खंड चिह्नों के साथ एक ग्रे फेस है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता बढ़ाता है।

इसका मुख्य लाभ कम-धारा संचालन के लिए इसके अनुकूलित डिज़ाइन में निहित है। खंडों को विशेष रूप से प्रति खंड 1 mA जितनी कम धारा पर उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए परीक्षण और मिलान किया गया है, जो इसे बैटरी-चालित या ऊर्जा-कुशल उपकरणों के लिए आदर्श बनाता है। डिवाइस एक विस्तृत दृश्य कोण और ठोस-अवस्था विश्वसनीयता का दावा करता है, जो इसके परिचालन जीवनकाल में सुसंगत प्रदर्शन सुनिश्चित करता है। इसे दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है और RoHS निर्देशों के अनुपालन में एक लीड-मुक्त पैकेज में पेश किया जाता है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ

• स्पष्ट दृश्यता के लिए 0.28 इंच (7.0 मिमी) अंक ऊंचाई।
• एक पेशेवर रूप के लिए निरंतर, एकसमान सेगमेंट उपस्थिति।
• बहुत कम बिजली की आवश्यकता, प्रति सेगमेंट 1 mA से संचालित।
• उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट के साथ उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति।
• माउंटिंग और देखने में लचीलापन के लिए व्यापक देखने का कोण।
• कोई चलने वाले भाग न होने के कारण ठोस-अवस्था विश्वसनीयता।
• Luminous intensity is categorized (binned) for consistent performance.
• Lead-free package compliant with RoHS environmental standards.

1.2 Device Identification

पार्ट नंबर LTS-2801AJD एक ऐसे डिवाइस को निर्दिष्ट करता है जिसमें AlInGaP उच्च-दक्षता वाले लाल एलईडी हैं, जो एक कॉमन एनोड सर्किट में कॉन्फ़िगर किए गए हैं, और इसमें एक दाहिने हाथ का दशमलव बिंदु शामिल है।

2. तकनीकी मापदंड गहन अध्ययन

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन हमेशा इन सीमाओं के भीतर ही बनाए रखा जाना चाहिए।

• Power Dissipation per Segment: अधिकतम 70 mW.
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: पल्स्ड स्थितियों में अधिकतम 100 mA (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई).
• प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25°C पर अधिकतम 25 mA. यह रेटिंग 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है जब परिवेश का तापमान (Ta) 25°C से ऊपर बढ़ता है।
• ऑपरेटिंग तापमान रेंज: -35°C से +85°C.
• भंडारण तापमान सीमा: -35°C से +85°C.
• Soldering Temperature: यह इकाई सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे सोल्डर करने पर 260°C तापमान को 5 सेकंड तक सहन कर सकती है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• प्रति सेगमेंट औसत चमकदार तीव्रता (I_V): 200 ucd (न्यूनतम), 600 ucd (सामान्य) अग्र धारा (I_F) 1 mA पर। यह इसकी बहुत कम-धारा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्तता की पुष्टि करता है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_p): 650 nm (typ) at I_F=20 mA, indicating a bright red color.
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 22 nm (typ) at I_F=20 mA.
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d): 640 nm (typ) at I_F=20 mA.
• प्रति चिप अग्र वोल्टेज (V_F): 2.10 V (min), 2.60 V (max) at I_F=20 mA. श्रृंखला प्रतिरोधों की गणना या ड्राइवर सर्किट डिजाइन करते समय डिजाइनरों को इस वोल्टेज ड्रॉप को ध्यान में रखना चाहिए।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (I_R): 5V के रिवर्स वोल्टेज (V_R) पर 100 µA (अधिकतम)। महत्वपूर्ण नोट: यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; डिवाइस रिवर्स बायस के तहत निरंतर संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं है।
• Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 (max) for segments within a similar lit area at I_F=1 mA, जो डिस्प्ले पर समान चमक सुनिश्चित करता है।
• क्रॉस टॉक: स्पेसिफिकेशन 2.5% से कम है, जो आसन्न सेगमेंट्स के अवांछित प्रकाशन को न्यूनतम करता है।

3. Mechanical & Package Information

3.1 Package Dimensions

समग्र पैकेज के आयाम 14.0 मिमी चौड़ाई, 19.0 मिमी ऊंचाई और 8.5 मिमी गहराई (लीड को छोड़कर) हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मुख्य आयामी सहनशीलता ±0.25 मिमी है। महत्वपूर्ण असेंबली नोट्स में शामिल हैं:

• पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता ±0.40 मिमी है।
• लीड्स के लिए अनुशंसित पीसीबी होल व्यास 1.0 मिमी है।
• गुणवत्ता मानदंड एक खंड के भीतर विदेशी पदार्थ या बुलबुले को 10 मिल्स (0.254 मिमी) और सतह स्याही संदूषण को 20 मिल्स (0.508 मिमी) तक सीमित करते हैं। रिफ्लेक्टर का झुकाव उसकी लंबाई के 1% से कम होना चाहिए।

3.2 Pin Configuration & Circuit Diagram

डिस्प्ले में 10-पिन सिंगल-रो कॉन्फ़िगरेशन है। यह आंतरिक रूप से एक कॉमन एनोड डिवाइस के रूप में वायर्ड है, जिसका अर्थ है कि सभी एलईडी सेगमेंट के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं और रिडंडेंसी और कम करंट डेंसिटी के लिए दो पिन (3 और 8) तक लाए गए हैं। आंतरिक सर्किट डायग्राम स्पष्ट रूप से सातों सेगमेंट (A से G) और दशमलव बिंदु (DP) में से प्रत्येक के लिए इस कॉमन एनोड कनेक्शन को दर्शाता है। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड का अपना समर्पित पिन है।

Pin Connection Table:

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

4. Performance Curve Analysis

डेटाशीट में विशिष्ट प्रदर्शन वक्र शामिल हैं जो विस्तृत डिज़ाइन विश्लेषण के लिए आवश्यक हैं। हालांकि पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ डेटा बिंदु प्रदान नहीं किए गए हैं, ये वक्र आमतौर पर प्रमुख मापदंडों के बीच संबंध को दर्शाते हैं। सटीक मानों के लिए डिज़ाइनरों को मूल डेटाशीट ग्राफ़ का संदर्भ लेना चाहिए।

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (आई-वी कर्व): यह वक्र एक एलईडी सेगमेंट से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके पार वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। अधिकतम करंट रेटिंग को पार किए बिना वांछित चमक प्राप्त करने के लिए सही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान का चयन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट: यह ग्राफ दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन (ucd या mcd में) फॉरवर्ड करंट के साथ बढ़ता है। यह आम तौर पर सामान्य ऑपरेटिंग रेंज में लगभग रैखिक संबंध दिखाता है, जो डिजाइनरों को करंट समायोजित करके चमक को ट्यून करने की अनुमति देता है।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: LED का प्रकाश उत्पादन आम तौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। यह वक्र डिजाइनरों को उच्च ऑपरेटिंग तापमान पर चमक के डीरेटिंग को समझने में मदद करता है, जो गैर-जलवायु-नियंत्रित वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रल वितरण: विभिन्न तरंग दैर्ध्यों में सापेक्ष प्रकाश तीव्रता दर्शाता एक ग्राफ, जो 650 nm की शिखर तरंग दैर्ध्य पर केंद्रित है, जो लाल रंग के आउटपुट की पुष्टि करता है।

5. Soldering & Assembly Guidelines

5.1 Soldering Profile

एलईडी चिप्स और प्लास्टिक पैकेज को तापीय क्षति से बचाने के लिए उचित सोल्डरिंग महत्वपूर्ण है।

• Automated Soldering (Wave/Reflow): डिवाइस सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.6 मिमी) नीचे एक बिंदु पर (यानी, लीड पर) 5 सेकंड के लिए 260°C के तापमान को सहन कर सकता है। असेंबली के दौरान डिस्प्ले बॉडी का तापमान स्वयं अधिकतम तापमान रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए।
• मैनुअल सोल्डरिंग: 350°C ±30°C के सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान का निर्दिष्ट किया गया है। प्रत्येक लीड पर सोल्डरिंग समय 5 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए, जिसे फिर से सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे मापा जाता है।

इन समय और तापमान सीमाओं का पालन प्लास्टिक आवास को पिघलने, आंतरिक वायर बॉन्ड को क्षतिग्रस्त करने या एलईडी सेमीकंडक्टर सामग्री को खराब होने से बचाने के लिए आवश्यक है।

6. Application Suggestions & डिज़ाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

LTS-2801AJD स्पष्ट, कम-शक्ति वाले संख्यात्मक रीडआउट्स की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• परीक्षण और माप उपकरण (multimeters, frequency counters).
• उपभोक्ता उपकरण (माइक्रोवेव, ओवन, कॉफी निर्माता)।
• औद्योगिक नियंत्रण पैनल और इंस्ट्रुमेंटेशन।
• बैटरी-संचालित उपकरण जैसे पोर्टेबल मॉनिटर या हाथ में रखने वाले उपकरण।
• एम्बेडेड सिस्टम प्रोटोटाइप और शैक्षिक किट।

6.2 Critical Design Considerations

• Current Limiting: प्रत्येक सेगमेंट के लिए हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें या एक स्थिर-धारा ड्राइवर सर्किट लगाएं। रेसिस्टर मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (V_supply - V_F) / I_F, जहाँ V_F LED का फॉरवर्ड वोल्टेज है (सुरक्षा के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें) और I_F वांछित फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए, 1-20 mA).
• मल्टीप्लेक्सिंग: बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, कम I/O पिनों के साथ कई अंकों को नियंत्रित करने के लिए आमतौर पर मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। चूंकि यह एक कॉमन एनोड डिस्प्ले है, अंकों का चयन उनके कॉमन एनोड पिन(पिन्स) पर सकारात्मक वोल्टेज लगाकर किया जाता है, जबकि सेगमेंट पैटर्न कैथोड पिन्स पर लागू किए जाते हैं। सुनिश्चित करें कि मल्टीप्लेक्सिंग पल्स के दौरान पीक करंट पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो।
• ऊष्मा प्रबंधन: हालांकि बिजली की खपत कम है, यदि कई डिस्प्ले का उपयोग किया जाता है या अधिकतम रेटिंग के पास उच्च धाराओं पर संचालित किया जाता है, तो पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें। 25°C से ऊपर निरंतर धारा के रैखिक डीरेटिंग का पालन किया जाना चाहिए।
• रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन: ड्राइविंग सर्किट को पावर-अप, शटडाउन, या शोर वाले विद्युत वातावरण में एलईडी कैथोड पर 5V से अधिक रिवर्स वोल्टेज या वोल्टेज स्पाइक्स लगाने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। एलईडी के समानांतर एक साधारण डायोड (कैथोड से एनोड) सुरक्षा प्रदान कर सकता है, हालांकि यह फॉरवर्ड वोल्टेज को प्रभावित करेगा।
• व्यूइंग एंगल: डिस्प्ले को इसके व्यापक देखने के कोण को ध्यान में रखते हुए माउंट करें ताकि अंतिम उपयोगकर्ता के लिए इष्टतम पठनीयता सुनिश्चित हो सके।

7. विश्वसनीयता परीक्षण

डिवाइस दीर्घकालिक प्रदर्शन और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए सैन्य (MIL-STD), जापानी औद्योगिक (JIS), और आंतरिक मानकों पर आधारित विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सेट से गुजरता है। प्रमुख परीक्षणों में शामिल हैं:

• ऑपरेटिंग लाइफ टेस्ट (RTOL): अधिकतम रेटेड स्थितियों में 1000 घंटे का निरंतर संचालन, समय के साथ प्रदर्शन स्थिरता सत्यापित करने के लिए।
• पर्यावरणीय तनाव परीक्षण: उच्च तापमान/आर्द्रता भंडारण (65°C/90-95% RH पर 500 घंटे), उच्च तापमान भंडारण (105°C पर 1000 घंटे), और निम्न तापमान भंडारण (-35°C पर 1000 घंटे) शामिल हैं।
• तापीय तनाव परीक्षण: तापीय विस्तार और संकुचन के प्रति दृढ़ता को सत्यापित करने के लिए तापमान चक्रण (-35°C और 105°C के बीच 30 चक्र) और तापीय आघात परीक्षण।
• सोल्डरबिलिटी टेस्ट्स: सोल्डर रेजिस्टेंस (260°C पर 10 सेकंड) और सोल्डरबिलिटी (245°C पर 5 सेकंड) यह सुनिश्चित करते हैं कि लीड्स मानक असेंबली प्रक्रियाओं को सहन कर सकें।

8. Cautions & Important Notes

• यह उत्पाद सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए है। असाधारण विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग, विशेष रूप से जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को जोखिम में डाल सकती है (विमानन, चिकित्सा, सुरक्षा प्रणाली), पूर्व परामर्श और अनुमोदन की आवश्यकता होती है।
• निर्माता पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से बाहर संचालन या उत्पाद के दुरुपयोग के परिणामस्वरूप होने वाली क्षति के लिए जिम्मेदार नहीं है।
• अनुशंसित ड्राइविंग करंट या ऑपरेटिंग तापमान से अधिक होने पर प्रकाश उत्पादन में गंभीर गिरावट या समय से पहले विफलता हो सकती है।
• सुसंगत चमकदार तीव्रता सुनिश्चित करने और एलईडी को करंट स्पाइक्स से बचाने के लिए कॉन्स्टेंट वोल्टेज ड्राइविंग पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइविंग की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है।
• सर्किट डिज़ाइन को पूरी प्रणाली के प्रदर्शन पर विचार करना चाहिए, जिसमें पावर सप्लाई स्थिरता और संभावित विद्युत शोर शामिल हैं।

9. Technical Comparison & Differentiation

The LTS-2801AJD differentiates itself in the market for single-digit displays through several key attributes:

• Ultra-Low Current Operation: 1 mA प्रति सेगमेंट पर इसकी विशेषता और मिलान पावर-संवेदनशील डिजाइनों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है, जहां कई तुलनीय डिस्प्ले केवल 10-20 mA पर निर्दिष्ट किए जाते हैं।
• AlInGaP Technology: पुराने GaAsP या GaP लाल एलईडी की तुलना में, AlInGaP उच्च दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान करंट पर अधिक चमक या कम करंट पर समान चमक मिलती है, जिससे बैटरी जीवन लंबा होता है।
• Intensity Binning: प्रकाश तीव्रता के आधार पर वर्गीकरण डिजाइनरों को कसकर मेल खाती चमक वाले डिस्प्ले चुनने की अनुमति देता है, जो बहु-अंकीय अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ एकरूपता दृष्टिगत रूप से महत्वपूर्ण है।
• Robust Reliability Suite: सैन्य और औद्योगिक मानकों के विरुद्ध व्यापक परीक्षण तनाव के अधीन उत्पाद की दीर्घायु और प्रदर्शन में उच्च स्तर का विश्वास प्रदान करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

Q: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A: नहीं। आपको प्रत्येक सेगमेंट के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। 5V सप्लाई और 10 mA पर 2.4V के सामान्य V_F के लिए, रेसिस्टर का मान R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260 ओम होगा। एक 270 ओम का स्टैंडर्ड रेसिस्टर उपयुक्त होगा। माइक्रोकंट्रोलर पिन करंट सिंक (कॉमन एनोड के लिए) या सोर्स (कॉमन कैथोड के लिए) के रूप में कार्य करता है।

Q: दो कॉमन एनोड पिन (3 और 8) होने का उद्देश्य क्या है?
A> The two pins are internally connected. They serve two main purposes: 1) To reduce the current density through a single pin and PCB trace when all segments are lit (e.g., displaying the number '8'), and 2) To provide mechanical stability and redundancy during PCB mounting.

Q: डिस्प्ले की कुल बिजली खपत की गणना कैसे करें?
A> Power per segment = V_F * I_F. उदाहरण के लिए, I_F=10 mA और V_F=2.4V, प्रति सेगमेंट पावर 24 mW है। यदि डिजिट के सभी 7 सेगमेंट चालू हैं ('8' प्रदर्शित कर रहे हैं), तो कुल पावर 7 * 24 mW = 168 mW है। यह प्रति सेगमेंट 70 mW की सीमा के भीतर है, लेकिन पावर सप्लाई और कॉमन एनोड ड्राइवर के लिए इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

Q: क्या यह डिस्प्ले बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त है?
A> The operating temperature range of -35°C to +85°C covers many outdoor conditions. However, the datasheet does not specify an Ingress Protection (IP) rating against dust and water. For outdoor use, the display would likely need to be behind a sealed window or within a protective enclosure to prevent moisture ingress and physical damage.

11. Operational Principle

A seven-segment display is a form of electronic display device composed of seven LED segments arranged in a figure-eight pattern. By selectively illuminating specific combinations of these segments (A through G), it can represent the numerals 0-9 and some letters (e.g., A, C, E, F, H, L, P). The LTS-2801AJD uses AlInGaP semiconductor material. When a forward voltage exceeding the diode's threshold (approx. 2.0V) is applied across an LED segment (i.e., a positive voltage on the common anode relative to the segment's cathode), electrons and holes recombine in the active region of the semiconductor, releasing energy in the form of photons (light) at a wavelength characteristic of the material—in this case, red light at around 650 nm. The non-transparent GaAs substrate helps reflect more light out through the top of the chip, improving overall efficiency. The gray face and white markings absorb ambient light, reducing reflections and increasing contrast, making the lit red segments appear brighter and sharper.