सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 प्रमुख विशेषताएँ एवं मूलभूत लाभ
- 1.2 डिवाइस पहचान और कॉन्फ़िगरेशन
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र: फॉरवर्ड वोल्टेज और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है, जिसमें एक थ्रेशोल्ड वोल्टेज (AlInGaP के लिए लगभग 1.8-2.0V) होता है, जिसके नीचे बहुत कम करंट प्रवाहित होता है। यह वक्र उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने में सहायक है। प्रकाश तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (IV बनाम IF): दर्शाता है कि ड्राइविंग करंट बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे बदलता है। यह कम करंट पर आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च करंट पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो सकता है। प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे कम होता है। यह व्यापक तापमान सीमा में संचालित होने वाली प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। स्पेक्ट्रम वितरण आरेख: तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो 571 नैनोमीटर पर शिखर और 15 नैनोमीटर की अर्ध-चौड़ाई दर्शाता है।
- डेटाशीट "विशिष्ट विद्युत/प्रकाशिक विशेषता वक्र" का उल्लेख करती है, जो एकल-बिंदु विनिर्देशों से परे उपकरण के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। इन वक्रों में आमतौर पर शामिल हैं:
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5.2 पिन कनेक्शन और पोलैरिटी पहचान
- 6. सोल्डरिंग, असेंबली और भंडारण दिशानिर्देश
- 6.1 वेल्डिंग और असेंबली
- 6.2 भंडारण की शर्तें
- 7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
- 7.1 लक्षित अनुप्रयोग और सावधानियां
- 7.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 9. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 11. कार्य सिद्धांत
- 12. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
LTS-546AJG एक एकल अंक सात-खंड वर्ण प्रदर्शन मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, पठनीय संख्यात्मक या सीमित वर्ण पठन प्रदान करना है। इसकी मूल तकनीक गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर उगाए गए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, जिसे हरे प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सामग्री चयन महत्वपूर्ण है, क्योंकि AlInGaP LED स्पेक्ट्रम के लाल से पीले-हरे भाग में उच्च दक्षता और चमक के लिए जाने जाते हैं। यह उपकरण सफेद खंड रूपरेखा वाले ग्रे पैनल का उपयोग करता है, जो कंट्रास्ट बढ़ाता है और विभिन्न प्रकाश स्थितियों में वर्ण उपस्थिति में सुधार करता है। यह चमकदार तीव्रता के अनुसार ग्रेडेड है, जिसका अर्थ है कि उपकरणों को उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर ग्रेड और वर्गीकृत किया जाता है ताकि उन अनुप्रयोगों में स्थिरता सुनिश्चित की जा सके जहां कई डिस्प्ले साथ-साथ उपयोग किए जाते हैं।
1.1 प्रमुख विशेषताएँ एवं मूलभूत लाभ
- डिजिटल आकार:0.52 इंच (13.2 मिमी) का अक्षर आकार पठनीयता और सघनता के बीच संतुलन बनाता है, जो पैनल मीटर, परीक्षण उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए उपयुक्त है।
- प्रकाशीय गुणवत्ता:डिस्प्ले उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट के साथ निरंतर, समान सेगमेंट प्रदान करता है, जिससे उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति प्राप्त होती है।
- व्यूइंग एंगल:इसमें एक विस्तृत व्यूइंग एंगल है, जो यह सुनिश्चित करता है कि ऑफ-एक्सिस स्थिति से देखने पर भी डिस्प्ले स्पष्ट और पठनीय रहे।
- ऊर्जा दक्षता:कम बिजली की खपत, बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा खपत पर ध्यान देने वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त।
- विश्वसनीयता:एक ठोस-अवस्था उपकरण के रूप में, यह यांत्रिक या वैक्यूम ट्यूब डिस्प्ले की तुलना में उच्च विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन प्रदान करता है।
- पर्यावरण अनुपालन:पैकेजिंग लीड-मुक्त डिज़ाइन के रूप में है, जो RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश का अनुपालन करती है।
1.2 डिवाइस पहचान और कॉन्फ़िगरेशन
पार्ट नंबर LTS-546AJG एक AlInGaP ग्रीन LED चिप डिवाइस को निर्दिष्ट करता है जो कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन में है। "Rt. Hand Decimal" अंकन दर्शाता है कि इसमें दाईं ओर का दशमलव बिंदु शामिल है। कॉमन एनोड डिस्प्ले में, सभी LED सेगमेंट के एनोड (पॉजिटिव टर्मिनल) आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े होते हैं। किसी विशिष्ट सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित कैथोड (नेगेटिव टर्मिनल) पिन को लो (ग्राउंड या लो वोल्टेज) पर ड्राइव करना होगा, जबकि कॉमन एनोड पॉजिटिव वोल्टेज पर रखा जाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन आम है और माइक्रोकंट्रोलर या ट्रांजिस्टर करंट सिंक ड्राइवर का उपयोग करते समय आमतौर पर सर्किट डिज़ाइन को सरल बना सकता है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
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 गारंटी नहीं है।
- प्रति खंड शक्ति अपव्यय:अधिकतम 70 मिलीवाट। इससे अधिक होने पर ओवरहीटिंग और विनाशकारी विफलता हो सकती है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 मिलीसेकंड पल्स चौड़ाई) में 60 मिलीएम्पियर। यह रेटिंग मल्टीप्लेक्सिंग में उपयोग किए जाने वाले संक्षिप्त, उच्च-धारा पल्स के लिए लागू होती है।
- प्रत्येक खंड की निरंतर अग्र धारा:25°C पर 25 mA है। जब परिवेश का तापमान (Ta) 25°C से अधिक हो जाता है, तो इस धारा को 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम करना होगा। उदाहरण के लिए, 50°C पर, अधिकतम निरंतर धारा लगभग 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA होगी।
- तापमान सीमा:कार्य और भंडारण तापमान सीमा -35°C से +85°C तक है।
- सोल्डरिंग शर्तें:वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो सोल्डरिंग सोल्डर जोड़ को स्थापना तल से 1/16 इंच (≈1.6 मिमी) नीचे रखकर की जानी चाहिए, अधिकतम 260°C पर 3 सेकंड के लिए।
I-V (करंट-वोल्टेज) वक्र: फॉरवर्ड वोल्टेज और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है, जिसमें एक थ्रेशोल्ड वोल्टेज (AlInGaP के लिए लगभग 1.8-2.0V) होता है, जिसके नीचे बहुत कम करंट प्रवाहित होता है। यह वक्र उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने में सहायक है। प्रकाश तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (IV बनाम IF): दर्शाता है कि ड्राइविंग करंट बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे बदलता है। यह कम करंट पर आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च करंट पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो सकता है। प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे कम होता है। यह व्यापक तापमान सीमा में संचालित होने वाली प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। स्पेक्ट्रम वितरण आरेख: तरंगदैर्ध्य के सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो 571 नैनोमीटर पर शिखर और 15 नैनोमीटर की अर्ध-चौड़ाई दर्शाता है।
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं।
- औसत प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (IV):फॉरवर्ड करंट (IF) 1 मिलीएम्पियर पर, रेंज 200 माइक्रोकैंडेला (न्यूनतम) से 577 माइक्रोकैंडेला (विशिष्ट) तक होती है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी को CIE फोटोपिक रिस्पॉन्स कर्व से मेल खाने वाले फिल्टर का उपयोग करके मापा जाता है, जिसकी सहनशीलता ±15% है।
- वेवलेंथ पैरामीटर्स:
- पीक एमिशन वेवलेंथ (λp): 571 नैनोमीटर (IF=20 mA पर)।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 572 नैनोमीटर (IF=20 mA पर), ±1 नैनोमीटर सहनशीलता के साथ। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर मोनोक्रोमैटिक प्रकाश मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए LED के रंग से मेल खाता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 15 नैनोमीटर (IF=20 mA पर)। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता दर्शाता है; छोटा मान अधिक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश को दर्शाता है।
- प्रति चिप फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20 mA पर 2.1 V से 2.6 V, ±0.1 V सहनशीलता के साथ। यह ड्राइव सर्किट डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।
- रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5 वोल्ट पर अधिकतम 100 माइक्रोएम्पियर। यह परीक्षण केवल विशेषता निर्धारण के लिए है; निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन निषिद्ध है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मिलान अनुपात:एक ही डिस्प्ले के भीतर प्रत्येक सेगमेंट का अधिकतम अनुपात 2:1 है। इसका अर्थ है कि सबसे चमकीले सेगमेंट और सबसे मंद सेगमेंट की चमक समान ड्राइविंग स्थितियों में दोगुने से अधिक नहीं होगी, जिससे एकरूपता सुनिश्चित होती है।
- क्रॉसटॉक:यह ≤2.5% निर्धारित किया गया है। यह तब होता है जब पड़ोसी सेगमेंट ड्राइव किए जाते हैं और आंतरिक ऑप्टिकल या विद्युतीय लीकेज के कारण अवांछित सेगमेंट चमकने लगते हैं।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
स्पेसिफिकेशन शीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेडेड" है। इसका मतलब है कि उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, एलईडी का परीक्षण किया जाता है और मानक परीक्षण धारा पर इसके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर इसे विभिन्न समूहों (ग्रेड) में वर्गीकृत किया जाता है। कई डिस्प्ले का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह विभिन्न इकाइयों के बीच ध्यान देने योग्य चमक अंतर को रोकता है। डिजाइनरों को समग्र उत्पाद की दृश्य एकरूपता बनाए रखने के लिए समान या आसन्न ग्रेड से डिस्प्ले निर्दिष्ट करने या सुनिश्चित करने चाहिए। हालांकि इस अंश में विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, ग्रेडिंग फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) पर भी लागू हो सकती है, जिसमें बाद वाले के लिए निर्दिष्ट सहनशीलता ±1 नैनोमीटर है।
4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल कर्व्स" का उल्लेख करती है, जो सिंगल-पॉइंट स्पेसिफिकेशन से परे डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। इन कर्व्स में आम तौर पर शामिल हैं:
- I-V (करंट-वोल्टेज) कर्व:यह फॉरवर्ड वोल्टेज और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है और एक थ्रेशोल्ड वोल्टेज (AlInGaP के लिए लगभग 1.8-2.0 वोल्ट) मौजूद है, जिसके नीचे बहुत कम करंट प्रवाहित होता है। यह कर्व उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने में सहायक है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट (IVvs. IF):यह दर्शाता है कि ड्राइव करंट बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे बदलता है। कम करंट पर यह आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च करंट पर तापीय प्रभावों और दक्षता में कमी के कारण संतृप्त हो सकता है।
- दीप्त तीव्रता vs. परिवेश तापमान:यह दर्शाता है कि जंक्शन तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे कम होता है। यह व्यापक तापमान सीमा में संचालित होने वाली प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- स्पेक्ट्रम वितरण आरेख:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का ग्राफ, जो 571 नैनोमीटर पर शिखर और 15 नैनोमीटर की अर्ध-चौड़ाई दर्शाता है।
ये वक्र इंजीनियरों को विशिष्ट चमक, दक्षता और जीवनकाल लक्ष्यों के लिए ड्राइव स्थितियों का अनुकूलन करने में सक्षम बनाते हैं।
5. Mechanical and Packaging Information
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
This display conforms to the standard through-hole DIP (Dual In-line Package) style. Key dimensional descriptions include:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर है।
- पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता ±0.4 मिलीमीटर है।
- गुणवत्ता नियंत्रण सीमाएं विदेशी पदार्थ (≤10 mil), स्याही प्रदूषण (≤20 mil), और सेगमेंट के भीतर बुलबुले (≤10 mil) के लिए निर्धारित की गई हैं।
- रिफ्लेक्टर झुकाव उसकी लंबाई के ≤1% तक सीमित है।
सटीक आयामी चित्र (पाठ में पूरी तरह से विस्तृत नहीं) कुल ऊंचाई, चौड़ाई, गहराई, अंकीय आकार, सेगमेंट आकार और 10 पिनों के सटीक पिच और व्यास को परिभाषित करेगा।
5.2 पिन कनेक्शन और पोलैरिटी पहचान
यह डिवाइस 10-पिन कॉन्फ़िगरेशन (पिन 1 को "नो कनेक्शन" के रूप में चिह्नित) का उपयोग करता है। आंतरिक सर्किट आरेख और पिन परिभाषा तालिका एक कॉमन एनोड डिज़ाइन दिखाती है, जिसमें दो कॉमन एनोड पिन (3 और 8) हैं। सेगमेंट कैथोड विशिष्ट पिनों को आवंटित किए गए हैं: E(1), D(2), C(4), DP(5), B(6), A(7), F(9), G(10)। पिन 1 की सही पहचान (आमतौर पर पैकेज पर एक नॉच, बेवल या डॉट द्वारा इंगित) PCB असेंबली प्रक्रिया के दौरान सही अभिविन्यास के लिए महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग, असेंबली और भंडारण दिशानिर्देश
6.1 वेल्डिंग और असेंबली
अधिकतम वेल्डिंग शर्तें निर्धारित की गई हैं। हैंड वेल्डिंग के लिए, लीड पर 260°C की सीमा से अधिक तापमान से बचने के लिए तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। सावधानियां चेतावनी देती हैं कि डिस्प्ले बॉडी पर अनुचित उपकरणों या तरीकों से असामान्य बल न लगाएं। इसके अलावा, यदि डिस्प्ले सतह पर सजावटी फिल्म लगी है, तो इसे फ्रंट पैनल पर कसकर न दबाएं, क्योंकि बाहरी बल इसके खिसकने का कारण बन सकता है।
6.2 भंडारण की शर्तें
पिन के ऑक्सीकरण और नमी अवशोषण को रोकने के लिए उचित भंडारण महत्वपूर्ण है।
- LED डिस्प्ले (थ्रू-होल प्रकार) के लिए:मूल पैकेजिंग में संग्रहित करें, तापमान 5°C से 30°C, सापेक्ष आर्द्रता 60% से कम। यदि नमी-रोधी बैग के बाहर संग्रहित किया गया हो या बैग 6 महीने से अधिक समय तक खुला रहा हो, तो उपयोग से पहले 60°C पर 48 घंटे तक बेक करने और एक सप्ताह के भीतर असेंबली पूरी करने की सिफारिश की जाती है।
- सामान्य सिद्धांत:दीर्घकालिक स्टॉक से बचें। इन्वेंट्री का समय पर उपभोग करें। अनियमित भंडारण के लिए उपयोग से पहले ऑक्सीकृत पिनों की पुनः इलेक्ट्रोप्लेटिंग की आवश्यकता हो सकती है।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
7.1 लक्षित अनुप्रयोग और सावधानियां
यह डिस्प्ले सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है: कार्यालय उपकरण, संचार उपकरण और घरेलू उपकरण। स्पष्ट रूप से कहा गया है कि अत्यधिक विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले और जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है, ऐसे अनुप्रयोगों (जैसे विमानन, चिकित्सा प्रणाली) के लिए परामर्श आवश्यक है। डिजाइनरों को पूर्ण अधिकतम रेटिंग का पालन करना चाहिए।
7.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- ड्राइव विधि:एकसमान चमक तथा दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए, निरंतर वोल्टेज ड्राइव के बजाय निरंतर धारा ड्राइव का उपयोग करने की दृढ़तापूर्वक सिफारिश की जाती है, क्योंकि LED की चमक वोल्टेज का नहीं बल्कि धारा का फलन है।
- धारा सीमित करना:ड्राइवर सर्किट को फॉरवर्ड वोल्टेज (2.1V से 2.6V) की पूरी श्रृंखला के अनुकूल बनाने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, ताकि सभी डिवाइसों को इच्छित करंट प्रदान किया जा सके।
- थर्मल प्रबंधन:सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट को अधिकतम परिवेश तापमान के आधार पर डीरेट किया जाना चाहिए। अत्यधिक करंट या उच्च तापमान गंभीर ल्यूमिनस डिग्रेडेशन या समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है।
- रिवर्स बायस सुरक्षा:सर्किट को पावर साइकलिंग के दौरान रिवर्स वोल्टेज और वोल्टेज स्पाइक्स से बचाना चाहिए, ताकि मेटल माइग्रेशन और लीकेज करंट में वृद्धि को रोका जा सके।
- पर्यावरण संरक्षण:नम वातावरण में तापमान में अचानक परिवर्तन से बचें ताकि डिस्प्ले पर संघनन न हो।
- मल्टी-डिस्प्ले सेटअप की एकरूपता:बहु-अंकीय रीडिंग में चमक (रंगत) की असमानता से बचने के लिए हमेशा एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड से डिस्प्ले का उपयोग करें।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
पुरानी तकनीकों जैसे कि इनकैंडिसेंट लैंप या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) की तुलना में, LTS-546AJG उत्कृष्ट सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता, कम बिजली की खपत और उच्च प्रतिरोधकता/कंपन क्षमता प्रदान करता है। LED डिजिटल ट्यूब बाजार में, यह हरे प्रकाश का उत्पादन करने के लिए AlInGaP तकनीक का उपयोग करता है, जो पुराने GaP (गैलियम फॉस्फाइड) हरे LED की तुलना में अधिक कुशल और संभवतः अधिक चमकदार है। कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन दो मानक प्रकारों में से एक है (दूसरा कॉमन कैथोड है), और दोनों के बीच चयन मुख्य रूप से ड्राइवर IC या माइक्रोकंट्रोलर के आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन (सोर्स करंट बनाम सिंक करंट) पर निर्भर करता है।
9. सामान्य प्रश्नोत्तर (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- प्रश्न: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के उच्चतम बिंदु पर एकल तरंगदैर्ध्य है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य वह एकवर्णी प्रकाश तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख LED के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है। वे आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन पूरी तरह से समान नहीं, खासकर व्यापक स्पेक्ट्रम के लिए।
- प्रश्न: स्थिर धारा ड्राइव की सिफारिश क्यों की जाती है?उत्तर: LED का प्रकाश उत्पादन फॉरवर्ड करंट के समानुपाती होता है। एक स्थिर धारा स्रोत विभिन्न उपकरणों के बीच और तापमान परिवर्तन के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) अंतर की भरपाई कर सकता है, जिससे चमक स्थिर और समान रहती है।
- प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?उत्तर: नहीं। करंट लिमिटिंग रेसिस्टर या समर्पित ड्राइवर सर्किट का उपयोग करना आवश्यक है। सीधे कनेक्ट करने से अधिकतम निरंतर धारा (maximum continuous current) से अधिक हो सकता है, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकती है। प्रतिरोध मान की गणना का सूत्र है R = (VPower Supply- VF) / IF.
- प्रश्न: "चमक तीव्रता के अनुसार ग्रेडिंग" का मेरे डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?उत्तर: इसका अर्थ है कि आपको आपूर्तिकर्ता को यह निर्दिष्ट करना चाहिए कि समान ग्रेड कोड वाले यूनिट की आवश्यकता है, खासकर जब एक उत्पाद में कई डिस्प्ले का उपयोग किया जाता है, ताकि सभी अंकों की चमक मेल खाए।
10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: एक साधारण डिजिटल वोल्टमीटर डिस्प्ले डिजाइन करना।माइक्रोकंट्रोलर का एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर वोल्टेज पढ़ता है। फर्मवेयर इस मान को दशमलव संख्या में परिवर्तित करता है। LTS-546AJG पर प्रदर्शित करने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर ड्राइवर IC (जैसे करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के साथ 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर या समर्पित LED ड्राइवर जैसे MAX7219) का उपयोग करेगा। कॉमन एनोड पिन सकारात्मक पावर सप्लाई (उदाहरण के लिए, यदि मल्टीप्लेक्स किया जाता है तो ट्रांजिस्टर के माध्यम से 5V) से जुड़े होंगे। माइक्रोकंट्रोलर आवश्यक अंक बनाने के लिए संबंधित सेगमेंट कैथोड पिन को क्रमिक रूप से ग्राउंड (लो लेवल) पर सेट करेगा। ड्राइवर सर्किट को प्रति सेगमेंट 15-20 mA का स्थिर करंट प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जाएगा, जो 25 mA की निरंतर रेटिंग से काफी कम है, रेसिस्टर मान सबसे खराब स्थिति VF(2.6 वोल्ट) के आधार पर गणना की जाती है। बहु-अंकीय मीटर के लिए, एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड से डिस्प्ले का उपयोग किया जाएगा।
11. कार्य सिद्धांत
LTS-546AJG सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन के इलेक्ट्रोलुमिनिसेंस सिद्धांत पर कार्य करता है। जब डायोड के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज (एनोड कैथोड के सापेक्ष सकारात्मक) लगाया जाता है, तो n-प्रकार AlInGaP/GaAs सामग्री से इलेक्ट्रॉन p-प्रकार सामग्री से होल के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन घटना फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है - इस मामले में लगभग 572 नैनोमीटर का हरा प्रकाश। सात खंडों (दशमलव बिंदु सहित) में से प्रत्येक में एक या अधिक इस प्रकार के माइक्रो LED चिप होते हैं। कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन आंतरिक रूप से सभी एनोड को जोड़ता है, जिसके लिए व्यक्तिगत कैथोड के बाहरी नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
12. प्रौद्योगिकी रुझान
हालांकि सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले अभी भी डिजिटल रीडआउट्स का आधार हैं, व्यापक LED डिस्प्ले प्रौद्योगिकी क्षेत्र लगातार विकसित हो रहा है। रुझानों में शामिल हैं:लघुकरण और एकीकरण:छोटे पिच और चिप-ऑन-बोर्ड (COB) डिस्प्ले विकसित करना।उन्नत सामग्री:अधिक कुशल सामग्रियों जैसे गैलियम नाइट्राइड (GaN) पर निरंतर शोध जारी है, ताकि व्यापक रंग सीमा और उच्च दक्षता प्राप्त की जा सके, हालांकि उच्च-दक्षता लाल-एम्बर-पीली-हरी रोशनी के क्षेत्र में AlInGaP का वर्चस्व बना हुआ है।स्मार्ट डिस्प्ले:ड्राइवर IC, मेमोरी और संचार इंटरफेस (I2C, SPI) को सीधे डिस्प्ले मॉड्यूल में एकीकृत करना, जिससे सिस्टम डिज़ाइन सरल हो जाता है।लचीले एवं गैर-पारंपरिक आकार:नवीन उत्पाद डिजाइन के लिए झुकने योग्य या घुमावदार खंड वाले डिस्प्ले विकसित करना।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश की मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता दर्शाता है। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्य की रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री के प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
IV. पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक तथा तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप डिज़ाइन बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की ऑप्टिकल संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | बिनिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत ही सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | Constant temperature conditions mein long-term illumination ke dauran, brightness attenuation data record kiya jaata hai. | LED lifespan ke anuman ke liye upayog (TM-21 ke saath judkar). |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |