सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
- 2.1 प्रकाशमिति और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.2 Electrical Parameters
- 2.3 थर्मल और पर्यावरणीय रेटिंग
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
- 4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
- 4.3 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर
- 4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
- 5.1 पैकेज आयाम और चित्र
- 5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
- 5.3 आंतरिक सर्किट आरेख
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 7.2 Design Considerations and Precautions
1. उत्पाद अवलोकन
LTS-5703AJS एक उच्च प्रदर्शन, कम बिजली खपत वाला सात-खंड एलईडी डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका मुख्य कार्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट, चमकदार संख्यात्मक और सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण आउटपुट प्रदान करना है। इसके मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और विश्वसनीय, कम-धारा डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता वाले औद्योगिक नियंत्रण पैनल शामिल हैं।
यह उपकरण उत्कृष्ट पठनीयता और उच्च ऊर्जा दक्षता प्रदान करने वाले समाधान के रूप में स्थित है। इसका मुख्य लाभ उन्नत AlInGaP अर्धचालक सामग्री के उपयोग से प्राप्त होता है, जो पुरानी तकनीकों की तुलना में अपेक्षाकृत कम ड्राइव करंट पर उच्च चमक और अच्छी रंग शुद्धता प्रदान करने में सक्षम है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
इस उत्पाद की बाजार स्थिति को परिभाषित करने वाली प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं: 0.56 इंच (14.22 मिमी) का अक्षर ऊंचाई, जो आकार और दृश्यता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है; खंड कोड निरंतर और समान हैं, जो अक्षरों की उपस्थिति को सुंदर सुनिश्चित करते हैं; उपकरण की बिजली की खपत कम है, जो बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा खपत पर ध्यान देने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है; उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, जो विस्तृत देखने के कोण के साथ संयुक्त होकर विभिन्न स्थितियों से स्पष्ट पठनीयता सुनिश्चित करता है; ठोस-राज्य संरचना अंतर्निहित उच्च विश्वसनीयता प्रदान करती है; अंत में, उपकरण को उत्सर्जन तीव्रता के अनुसार श्रेणीबद्ध किया गया है, जो बहु-अंकीय सेवन-कैथोड डिस्प्ले में चमक मिलान की एकरूपता सुनिश्चित करता है।
लक्ष्य बाजार में पोर्टेबल परीक्षण उपकरण, डिजिटल मल्टीमीटर, क्लॉक रेडियो, घरेलू उपकरण नियंत्रण पैनल और किसी भी एम्बेडेड सिस्टम के डिजाइनर शामिल हैं जिन्हें सरल, प्रत्यक्ष-चालित डिजिटल डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण
यह खंड डेटाशीट के अनुसार, उपकरण के तकनीकी मापदंडों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 प्रकाशमिति और प्रकाशीय विशेषताएँ
प्रदर्शन कार्यक्षमता के लिए ऑप्टिकल प्रदर्शन मूलभूत है। यह डिवाइस AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) पीले एलईडी चिप्स का उपयोग करता है। ये चिप्स अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर निर्मित हैं, जो प्रकाश को आगे की ओर निर्देशित करने और संभवतः कंट्रास्ट बढ़ाने में सहायक होते हैं। पैकेजिंग में हल्के ग्रे पैनल और सफेद सेगमेंट कोड हैं, यह संयोजन डिज़ाइन सेगमेंट कोड के बिना प्रकाशित होने पर कंट्रास्ट बढ़ाने के लिए किया गया है।
- औसत चमकदार तीव्रता (IV):फॉरवर्ड करंट (IF) केवल 1mA होने पर, यह न्यूनतम 320 µcd से लेकर विशिष्ट 700 µcd तक होती है। इस तरह की चमक के लिए, यह अत्यंत कम ड्राइव करंट एक महत्वपूर्ण विनिर्देश है, जो अत्यंत कम सिस्टम बिजली खपत को सक्षम बनाता है।
- पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):विशिष्ट मान 588 nm है, जो दृश्य स्पेक्ट्रम के पीले क्षेत्र में स्थित है।
- स्पेक्ट्रल रेखा की अर्ध-चौड़ाई (Δλ):विशिष्ट मान 15 nm है, जो अपेक्षाकृत संकीर्ण स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ को दर्शाता है, जो शुद्ध पीले रंग के प्रदर्शन में सहायक है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):विशिष्ट मान 587 nm है, जो शिखर तरंगदैर्ध्य के बहुत करीब है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मिलान अनुपात:IF=1mA की समान ल्यूमिनस क्षेत्र स्थिति के तहत, अधिकतम 2:1 निर्धारित किया गया है। इसका अर्थ है कि एक ही डिवाइस के भीतर विभिन्न सेगमेंट कोड के बीच, या विभिन्न डिवाइसों के बीच चमक अंतर दोगुने से अधिक नहीं होगा, जिससे एक समान उपस्थिति सुनिश्चित होती है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि दीप्त तीव्रता का मापन CIE फोटोपिक मानव आँख प्रतिक्रिया वक्र का अनुकरण करने वाले सेंसर और फिल्टर का उपयोग करके किया जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि माप मानव दृश्य धारणा के अनुरूप हों।
2.2 Electrical Parameters
विद्युत विशेषताएँ डिस्प्ले और ड्राइव सर्किट के बीच के इंटरफ़ेस को परिभाषित करती हैं।
- प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20mA पर, टाइपिकल मान 2.6V है, अधिकतम मान 2.6V है। न्यूनतम मान 2.05V है। डिज़ाइनर को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइव सर्किट कम से कम 2.6V वोल्टेज प्रदान कर सके, ताकि 20mA करंट पर रेटेड चमक प्राप्त की जा सके।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर, अधिकतम 100 µA। सर्किट सुरक्षा के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है; रिवर्स वोल्टेज रेटेड मान से अधिक होने पर LED क्षतिग्रस्त हो सकती है।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:पूर्ण अधिकतम रेटिंग 25 mA है। हालांकि, 25°C से शुरू करके, 0.33 mA/°C के रैखिक डीरेटिंग फैक्टर के अनुसार डीरेटिंग की आवश्यकता है। इसका अर्थ है कि उच्च परिवेश तापमान पर, अधिक गर्मी और समय से पहले विफलता को रोकने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर धारा को कम करना होगा।
- शिखर अग्र धारा:विशिष्ट परिस्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) इसे 60 mA तक पल्स-संचालित किया जा सकता है। यह चमक बढ़ाने के लिए मल्टीप्लेक्सिंग योजना या अल्पकालिक ओवरड्राइव के उपयोग की अनुमति देता है।
- प्रति सेगमेंट बिजली खपत:निरपेक्ष अधिकतम मान 40 mW है। विश्वसनीयता के लिए यह तापीय सीमा वर्तमान डेराटिंग के साथ संयुक्त रूप से महत्वपूर्ण है।
2.3 थर्मल और पर्यावरणीय रेटिंग
डिवाइस की परिचालन सीमा तापमान सीमा द्वारा परिभाषित की जाती है।
- कार्य तापमान सीमा:-35°C से +105°C। यह व्यापक सीमा इसे औद्योगिक कोल्ड स्टोरेज से लेकर उच्च तापमान वाले उपकरण आवरणों तक विभिन्न वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।
- भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C।
- सोल्डरिंग शर्तें:असेंबली के दौरान, डिवाइस का केस तापमान अधिकतम रेटेड तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए। दिशानिर्देश 260°C पर 3 सेकंड के लिए सोल्डरिंग है, जिसमें सोल्डर जॉइंट पैकेज माउंटिंग प्लेन से कम से कम 1/16 इंच (लगभग 1.6mm) नीचे हो।
3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
स्पेसिफिकेशन शीट बताती है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी द्वारा ग्रेडेड" है। यह एक ग्रेडिंग प्रक्रिया को संदर्भित करता है। हालांकि यह दस्तावेज़ विशिष्ट ग्रेडिंग कोड प्रदान नहीं करता है, लेकिन इस प्रकार के डिस्प्ले के लिए विशिष्ट ग्रेडिंग में मानक परीक्षण धारा (जैसे 1mA या 20mA) पर मापी गई ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर निर्मित यूनिट्स को वर्गीकृत करना शामिल है।
यूनिट्स को परिभाषित न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता मान वाले ग्रेड में समूहित किया जाता है। यह ग्राहकों को अपने एप्लिकेशन के आधार पर ग्रेड चुनने की अनुमति देता है, जिससे बहु-अंकीय डिस्प्ले में सभी अंकों की चमक एकसमान सुनिश्चित होती है। उदाहरण के लिए, एक डिजाइनर यह निर्दिष्ट कर सकता है कि सभी डिस्प्ले 1mA धारा पर IV500 µcd और 600 µcd के बीच के ग्रेड से होने चाहिए। निर्दिष्ट 2:1 तीव्रता मिलान अनुपात एकल डिवाइस के भीतर या संभवतः एक मानक ग्रेड के भीतर अनुमत सबसे खराब स्थिति में भिन्नता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल करैक्टरिस्टिक कर्व्स" का उल्लेख करती है। हालांकि विशिष्ट चार्ट प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं हैं, हम इसकी मानक सामग्री और महत्व का अनुमान लगा सकते हैं।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)
यह मूल वक्र LED सेगमेंट के माध्यम से बहने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है। 20mA धारा पर टाइपिकल VF2.6V मान इस वक्र पर एक बिंदु है। यह वक्र डिज़ाइनर को करंट-सीमित प्रतिरोध का सही चयन करने और ड्राइव सर्किट की वोल्टेज आवश्यकताओं को समझने में मदद करता है, विशेष रूप से उन मल्टीप्लेक्सिंग परिदृश्यों में जहां औसत करंट तात्कालिक करंट से भिन्न होता है।
4.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट
यह ग्राफ ब्राइटनेस नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण है। यह दर्शाता है कि करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह आमतौर पर एक सीमा तक रैखिक संबंध दिखाता है, लेकिन अत्यधिक उच्च करंट पर संतृप्त हो जाता है। सेगमेंट को मात्र 1mA करंट पर ड्राइव करने में सक्षम होना एक महत्वपूर्ण विशेषता है, और यह वक्र उस बिंदु पर सापेक्ष चमक को विशिष्ट 20mA ड्राइव के सापेक्ष दिखाएगा।
4.3 ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर
LED का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। यह वक्र इस कमी को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है। उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि डिस्प्ले अपने संपूर्ण कार्यशील सीमा में पर्याप्त चमक बनाए रखे।
4.4 स्पेक्ट्रम वितरण
यह ग्राफ तरंगदैर्ध्य के पार सापेक्ष प्रकाश तीव्रता दर्शाता है, जो 588 nm शिखर और 15 nm अर्ध-चौड़ाई पर केंद्रित है। यह सटीक पीले रंग की टोन को परिभाषित करता है।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी5.1 पैकेज आयाम और चित्र
यह डिवाइस एक मानक 10-पिन यूनिट सात-खंड डिस्प्ले पैकेज में निर्मित है। स्पेसिफिकेशन शीट में विस्तृत आयामी रेखाचित्र शामिल हैं। एक महत्वपूर्ण नोट इंगित करता है कि, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं और मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है। एक विशेष नोट में पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता +0.4 मिमी बताई गई है, जो पीसीबी होल लेआउट और वेव सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है।
5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता पहचान
यह उपकरणकॉमन कैथोडकॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि व्यक्तिगत LED सेगमेंट के कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। दो कॉमन कैथोड पिन (पिन 3 और 8) हैं, जो आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। यह दोहरी-पिन डिज़ाइन करंट वितरण और PCB लेआउट में सहायता करता है। प्रत्येक सेगमेंट (A, B, C, D, E, F, G, और दशमलव बिंदु) के एनोड (सकारात्मक टर्मिनल) अलग-अलग पिन पर स्थित हैं। विशिष्ट पिन परिभाषाएँ हैं: 1:E, 2:D, 3:कॉमन कैथोड, 4:C, 5:दशमलव बिंदु, 6:B, 7:A, 8:कॉमन कैथोड, 9:F, 10:G।
5.3 आंतरिक सर्किट आरेख
प्रदान किया गया आरेख कॉमन कैथोड आर्किटेक्चर की पुष्टि करता है, जो दर्शाता है कि सभी सेगमेंट एलईडी के एनोड उनके संबंधित पिन पर स्थित हैं, जबकि उनके कैथोड पिन 3 और 8 से जुड़े हुए हैं।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
Absolute Maximum Ratings अनुभाग महत्वपूर्ण असेंबली डेटा प्रदान करता है। निर्दिष्ट सोल्डरिंग शर्तें थ्रू-होल घटकों के लिए उद्योग मानक हैं: अधिकतम सोल्डरिंग आयरन तापमान 260°C, अवधि 3 सेकंड से अधिक नहीं, पैकेज बॉडी के नीचे कम से कम 1.6 मिमी पर सोल्डर पॉइंट, ताकि एलईडी चिप और आंतरिक बॉन्डिंग पॉइंट्स तक पहुंचने वाली ऊष्मा कम से कम हो। किसी भी ऊष्मा-संबंधी असेंबली प्रक्रिया (जैसे वेव सोल्डरिंग या मैन्युअल मरम्मत) के दौरान, डिस्प्ले यूनिट का तापमान स्वयं उसके अधिकतम भंडारण तापमान रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। ESD से बचने के लिए उचित हैंडलिंग भी एलईडी उपकरणों के लिए एक मानक सावधानी है, हालांकि इसे स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं किया गया है।
7. अनुप्रयोग सिफारिशें7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
कॉमन कैथोड डिस्प्ले के लिए, ड्राइविंग सर्किट आमतौर पर कॉमन कैथोड पिन को ग्राउंड करता है। प्रत्येक सेगमेंट एनोड पिन एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से सकारात्मक बिजली आपूर्ति वोल्टेज (VCC). प्रतिरोध मान सूत्र R = (VCC - VF) / I का उपयोग करके गणना की गईF गणना। उदाहरण के लिए, 5V बिजली आपूर्ति का उपयोग करते हुए, VF2.6V है, अपेक्षित IF10mA है, तो प्रतिरोध (5 - 2.6) / 0.01 = 240 ओम है। यदि माइक्रोकंट्रोलर का I/O पिन आवश्यक धारा (जैसे प्रति सेगमेंट 10-20mA) प्रदान कर सकता है, तो डिस्प्ले को सीधे चलाया जा सकता है, लेकिन कई अंकों को मल्टीप्लेक्स करते समय, आमतौर पर बाहरी ड्राइविंग ट्रांजिस्टर या समर्पित LED ड्राइवर IC की आवश्यकता होती है।
7.2 Design Considerations and Precautions
- करंट सीमित करना:कृपया एक श्रृंखला अवरोधक का उपयोग करें। LED को सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
- मल्टीप्लेक्सिंग:कई अंकों को चलाने के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग योजना का उपयोग करना आवश्यक है, जहाँ प्रत्येक बार एक अंक को तेजी से प्रकाशित किया जाता है। कम ड्यूटी साइकिल की भरपाई करने और अनुभूत चमक बनाए रखने के लिए पीक करंट अधिक (60mA रेटेड तक) हो सकता है।
- देखने का कोण:एक विस्तृत देखने का कोण लाभदायक है, लेकिन डिस्प्ले स्थापित करते समय अपेक्षित उपयोगकर्ता की स्थिति पर विचार करना आवश्यक है।
- चमक मिलान:बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, समान ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेड से डिवाइस का उपयोग करें, या यदि अंतर स्पष्ट है, तो सॉफ्टवेयर चमक अंशांकन के लिए PWM का उपयोग कर सकते हैं।
- कम बिजली खपत डिजाइन:बैटरी-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, इसकी 1mA ड्राइव क्षमता का लाभ उठाया जा सकता है। 1mA पर चमक (न्यूनतम 320 µcd) आमतौर पर इनडोर उपयोग के लिए पर्याप्त होती है।
8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
LTS-5703AJS मुख्य रूप से अपनेAlInGaP तकनीक和अत्यंत निम्न धारा संचालन विशेषताविभेदीकरण प्राप्त करना। पुराने लाल GaAsP या GaP एलईडी की तुलना में, AlInGaP उच्च दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान धारा पर उच्च चमक, या कम धारा पर समान चमक प्राप्त होती है। समकालीन उच्च चमक वाले लाल एलईडी की तुलना में, पीला कुछ अनुप्रयोगों में बेहतर दृश्यता या कम दृश्य थकान प्रदान कर सकता है। इसका कम VF(नीले या सफेद एलईडी की तुलना में) कम वोल्टेज प्रणालियों में भी एक लाभ है। प्रकाश तीव्रता श्रेणीकरण एकरूपता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए लाभ प्रदान करता है, साधारण अश्रेणीकृत वाणिज्यिक डिस्प्ले से बेहतर।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को 3.3V लॉजिक स्तर से संचालित कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ। टाइपिकल VF2.6V है, इसलिए 3.3V सप्लाई पर्याप्त मार्जिन प्रदान करती है। श्रृंखला प्रतिरोध की गणना तदनुसार करें: उदाहरण के लिए, 10mA के लिए, R = (3.3 - 2.6) / 0.01 = 70 ओम।
प्रश्न: दो कॉमन कैथोड पिन सेट करने का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: वे आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। दो पिन सेट करने से कुल कैथोड करंट (यानी सभी जलने वाले सेगमेंट करंट का योग) को दो पीसीबी ट्रेस और दो सोल्डर पैड में वितरित करने में मदद मिलती है, जिससे विश्वसनीयता बढ़ती है और संभावित वोल्टेज ड्रॉप कम हो सकता है।
प्रश्न: डेटाशीट अधिकतम निरंतर करंट 25mA दिखाती है, लेकिन VFके लिए परीक्षण की स्थिति 20mA है। डिजाइन करते समय किस मान का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: 20mA का आंकड़ा विशिष्ट विशेषताओं (जैसे VFऔर तरंगदैर्ध्य) की रिपोर्ट करने के लिए एक मानक परीक्षण स्थिति है। दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए, 20mA या उससे कम पर निरंतर करंट डिजाइन करना एक विवेकपूर्ण अभ्यास है, खासकर जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक रहने की उम्मीद हो, तो डीरेटिंग कर्व का पालन करना आवश्यक है।
प्रश्न: यदि मैं 4 अंकों को मल्टीप्लेक्स करता हूं, तो समान चमक कैसे प्राप्त करूं?
उत्तर: 1/4 ड्यूटी साइकल पर, समान औसत धारा प्राप्त करने के लिए और इस प्रकार समान मानी गई चमक के लिए, आपको तात्कालिक सेगमेंट धारा को 4 से गुणा करना होगा। यदि आप चाहते हैं कि प्रत्येक सेगमेंट की औसत धारा 5mA हो, तो आपको प्रत्येक सेगमेंट को 20mA के पल्स से चलाना चाहिए। सुनिश्चित करें कि यह पल्स धारा (20mA) और इसके परिणामस्वरूप होने वाली तात्कालिक बिजली खपत पूर्ण अधिकतम रेटिंग (पीक 60mA, 40mW) के भीतर है।
10. वास्तविक उपयोग के उदाहरण
डिज़ाइन केस: 4-अंकीय पोर्टेबल डिजिटल थर्मामीटर।
डिज़ाइन लक्ष्य लंबी बैटरी लाइफ और स्पष्ट पठनीयता था। माइक्रोकंट्रोलर के I/O और पावर बजट सीमित थे।
कार्यान्वयन योजना:चार LTS-5703AJS डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन में जोड़ा गया। चारों अंकों के सभी संबंधित सेगमेंट एनोड (A, B, C...) को एक साथ जोड़ा गया। प्रत्येक अंक का कॉमन कैथोड एक अलग NPN ट्रांजिस्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है जिसे माइक्रोकंट्रोलर पिन द्वारा चलाया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर एक समय में एक अंक के कैथोड को चालू करने के लिए चक्रित होता है, जबकि कॉमन एनोड लाइन पर उस अंक का सेगमेंट पैटर्न आउटपुट करता है। बिजली की खपत बचाने के लिए, ड्राइव करंट को औसतन 5mA पर सेट किया गया। 1/4 ड्यूटी साइकल मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग करते हुए, प्रत्येक सेगमेंट का तात्कालिक करंट 20mA (5mA * 4) पर सेट किया गया। यह 60mA पीक रेटिंग के भीतर है। मानी गई चमक अच्छी होगी, और प्रत्येक सेगमेंट की औसत बिजली की खपत बहुत कम है, जो प्रति सेगमेंट 10-20mA निरंतर करंट की आवश्यकता वाले डिस्प्ले का उपयोग करने की तुलना में बैटरी लाइफ को काफी बढ़ा देती है।
11. तकनीकी सिद्धांत परिचय
LTS-5703AJS, GaAs (आर्सेनाइड गैलियम)GaAs (आर्सेनाइड गैलियम)सब्सट्रेट पर विकसितAlInGaP (एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड)अर्धचालक सामग्री। एलईडी में, जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है। एल्यूमीनियम, इंडियम और गैलियम के विशिष्ट अनुपात के माध्यम से पीला उत्सर्जन (लगभग 587-588 nm) प्राप्त किया जाता है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट आवारा प्रकाश को अवशोषित करता है, आंतरिक परावर्तन को रोककर जो बिना जले सेगमेंट को रोशन कर सकता है, इस प्रकार कंट्रास्ट में सुधार करता है। कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन ड्राइव सर्किट को सरल बनाता है क्योंकि यह एकल स्विच (जैसे ट्रांजिस्टर) को मल्टीप्लेक्सिंग के दौरान पूरे अंक के ऑन/ऑफ स्थिति को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।
12. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि
हालांकि सेवन-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले विशिष्ट अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण बने हुए हैं, प्रदर्शन प्रौद्योगिकी के व्यापक रुझान मैट्रिक्स प्रारूप (अल्फ़ान्यूमेरिक और ग्राफिक्स के लिए) और एकीकृत नियंत्रक-आधारित मॉड्यूल (जैसे OLED या TFT) की ओर बढ़ गए हैं। हालांकि, सरल, मजबूत, कम लागत, कम बिजली की खपत, उच्च चमक और प्रत्यक्ष-चालित अंकीय प्रदर्शनों के लिए एक बाजार खंड मौजूद है। इस खंड के भीतर विकास सामग्री विज्ञान (जैसे दक्षता बढ़ाने के लिए AlInGaP द्वारा पुरानी सामग्री का प्रतिस्थापन), कम ऑपरेटिंग वोल्टेज और करंट, विश्वसनीयता और व्यापक तापमान रेंज के लिए बेहतर पैकेजिंग, और स्वचालित असेंबली के लिए सरफेस-माउंट संस्करणों पर केंद्रित है। LTS-5703AJS इस विकास में एक परिपक्व बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है, जो अपने इच्छित उपयोग के लिए प्रदर्शन और व्यावहारिकता का संतुलन प्रदान करता है। भविष्य के विकास में आंतरिक रूप से करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या सरल लॉजिक को एकीकृत करना शामिल हो सकता है, लेकिन कई सरल अनुप्रयोगों के लिए, बुनियादी घटक की सादगी एक प्रमुख लाभ बनी हुई है।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लाइट फिक्सचर पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Correlated Color Temperature (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनर्स्थापित 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" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और 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, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत शीतलन डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने 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 के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग की एक निश्चित अवधि 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 व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | Flip Chip में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग की असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाए रखते हुए, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy Efficiency Certification | Energy efficiency and performance certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |