सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य विशेषताएं एवं लाभ
- 1.2 डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन
- 2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 Package Dimensions
- 5.2 आंतरिक सर्किट आरेख और पिन कनेक्शन
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 वेल्डिंग पैरामीटर
- 6.2 अनुप्रयोग संबंधी सावधानियाँ (महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार)
- 7. भंडारण की शर्तें
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 लक्षित बाजार और विशिष्ट अनुप्रयोग
- 8.2 डिज़ाइन विचार एवं सर्वोत्तम अभ्यास
- 9. प्रौद्योगिकी तुलना एवं स्थिति
- 10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 11. वास्तविक उपयोग के मामले उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
1. उत्पाद अवलोकन
LSHD-5601 एक एकल-अंकीय डिस्प्ले ट्यूब है, जो सात-सेगमेंट प्लस दशमलव बिंदु LED डिस्प्ले मॉड्यूल का उपयोग करती है। इसकी अक्षर ऊंचाई 0.56 इंच (14.22 मिमी) है, जो स्पष्ट, मध्यम आकार के अंकीय रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। यह उपकरण हरे LED चिप तकनीक का उपयोग करता है, विशेष रूप से GaP सब्सट्रेट पर GaP एपिटैक्सियल परत और अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर AlInGaP तकनीक, जो ग्रे पैनल पृष्ठभूमि के खिलाफ इसकी विशिष्ट हरी सेगमेंट चमक उत्पन्न करती है। यह संयोजन उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, जिससे पठनीयता में सुधार होता है।
1.1 मुख्य विशेषताएं एवं लाभ
- अक्षर ऊँचाई:0.56 इंच (14.22 मिमी) मानक आकार।
- सेगमेंट कोड एकरूपता:सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया गया है, यह सुनिश्चित करता है कि सभी सेगमेंट कोड की चमक तीव्रता में उत्कृष्ट एकरूपता हो।
- ऊर्जा दक्षता:कम बिजली खपत की आवश्यकता के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे अंतिम अनुप्रयोगों की ऊर्जा दक्षता में सुधार हुआ है।
- प्रकाशीय प्रदर्शन:उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है।
- देखने का कोण:एक विस्तृत देखने का कोण प्रदान करता है, विभिन्न स्थितियों से स्पष्ट रूप से पठनीयता सुनिश्चित करता है।
- विश्वसनीयता:LED प्रौद्योगिकी के अंतर्निहित ठोस-अवस्था विश्वसनीयता के कारण।
- बिनिंग:उत्पादों को प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए चमकीली तीव्रता के आधार पर ग्रेड किया जाता है।
- पर्यावरण अनुपालन:RoHS निर्देशों के अनुरूप लीड-मुक्त पैकेजिंग का उपयोग किया जाता है।
1.2 डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन
LSHD-5601 को कॉमन एनोड 7-सेगमेंट डिस्प्ले के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। विशिष्ट मॉडल दाईं ओर दशमलव बिंदु वाला हरा 7-सेगमेंट डिस्प्ले दर्शाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन कॉमन पॉजिटिव वोल्टेज पावर सप्लाई सिस्टम का उपयोग करते समय सर्किट डिज़ाइन को सरल बनाती है।
2. तकनीकी मापदंड: गहन और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। संचालन हमेशा इन सीमाओं के भीतर रहना चाहिए।
- प्रति बिंदु औसत शक्ति अपव्यय:75 mW। यह एकल सेगमेंट (बिंदु) द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम निरंतर शक्ति है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:60 mA। पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में मल्टीप्लेक्सिंग स्कीम के लिए इस करंट की अनुमति है।
- प्रति बिंदु औसत अग्र धारा:25 mA. विश्वसनीय संचालन के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर DC धारा।
- अग्र धारा डीरेटिंग:0.28 mA/°C। 25°C से ऊपर, थर्मल स्ट्रेस को प्रबंधित करने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर धारा को इस गुणांक के अनुसार कम किया जाना चाहिए।
- कार्य एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C।
- सोल्डरिंग शर्तें:260°C, 3 सेकंड के लिए, डिस्प्ले डिवाइस की माउंटिंग सतह से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे सोल्डरिंग आयरन टिप के साथ।
2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएँ
ये परिवेश के तापमान (Ta) 25°C पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- औसत चमकदार तीव्रता (IV):IF=10 mA पर, 800 (न्यूनतम), 2400 (विशिष्ट) μcd। यह प्रकाश उत्पादन को दर्शाता है। इस आकार के सात-खंड डिस्प्ले के लिए, विशिष्ट मान काफी चमकीला होता है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp):IF=20 mA पर, 565 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता अधिकतम होती है, जो स्पेक्ट्रम के हरे क्षेत्र में स्थित है।
- स्पेक्ट्रल रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ):30 nm (विशिष्ट)। स्पेक्ट्रम की शुद्धता का माप; छोटा मान इंगित करता है कि प्रकाश मोनोक्रोमैटिक के अधिक निकट है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):569 nm (विशिष्ट मान)। मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य, जो रंग को परिभाषित करती है।
- प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF=20 mA पर, 2.1 (न्यूनतम), 2.6 (विशिष्ट) V। LED सेगमेंट के चालू होने पर वोल्टेज ड्रॉप। सर्किट डिज़ाइन को अधिकतम मान पर विचार करना चाहिए।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR):V परR=5V पर, 100 μA (अधिकतम)। रिवर्स वोल्टेज लगाने पर कम लीकेज करंट। ध्यान दें: निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन की अनुमति नहीं है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो:2:1 (अधिकतम)। एक एकल डिजिटल ट्यूब के भीतर सबसे चमकीले और सबसे मंद सेगमेंट के बीच अनुमेय अधिकतम अनुपात, जो एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करता है।
मापन विवरण:चमकदार तीव्रता को CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र का अनुमानित सेंसर-फिल्टर संयोजन का उपयोग करके मापा जाता है। सेगमेंट के बीच क्रॉस-टॉक ≤ 2.5% निर्दिष्ट है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
स्पेसिफिकेशन शीट स्पष्ट रूप से बताती है कि ये डिजिटल डिस्प्लेल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर ग्रेडेड किए जाते हैं। यह एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण और मिलान प्रक्रिया है।
- उद्देश्य:समान प्रकाश उत्पादन (μcd में मापा गया) वाले डिजिटल डिस्प्ले को समूहों में वर्गीकृत करना। यह सुनिश्चित करता है कि जब कई डिजिटल डिस्प्ले किसी अनुप्रयोग में एक साथ उपयोग किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, बहु-अंकीय काउंटर), तो उनकी चमक उपयोगकर्ता के लिए एक समान प्रतीत होती है।
- अनुप्रयोग सिफारिश:在सावधानियांएक मजबूत सिफारिश: जब किसी एप्लिकेशन के लिए दो या अधिक यूनिट्स को असेंबल किया जाता है, तो समान ल्यूमिनस इंटेंसिटी ग्रेड से डिस्प्ले यूनिट्स का चयन किया जाना चाहिए, ताकि टोन और चमक में असमानता से बचा जा सके।
- अन्य पैरामीटर्स:हालांकि ग्रेडिंग के लिए स्पष्ट रूप से उल्लेख नहीं किया गया है, लेकिन फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) भी LED उद्योग में विद्युत और रंग स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सामान्य बिनिंग पैरामीटर हैं। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, डिजाइनरों को निर्माता के विशिष्ट बिनिंग कोड से परामर्श करना चाहिए।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट ने संदर्भित कियाTypical Electrical/Optical Characteristic Curves. Although the provided text does not detail specific charts, standard curves for such devices typically include:
- I-V (Current-Voltage) Curve:सकारात्मक धारा (IF) और सकारात्मक वोल्टेज (VF) के बीच संबंध दर्शाता है। यह LED डायोड की घातीय चालू विशेषता प्रदर्शित करता है। डिजाइनर इस वक्र का उपयोग उपयुक्त करंट-सीमित रोकनेवाला चुनने या निरंतर-धारा ड्राइवर डिजाइन करने के लिए करते हैं।
- दीप्त तीव्रता बनाम सकारात्मक धारा (IV vs. IF):दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन कैसे धारा में वृद्धि के साथ बदलता है, जो आमतौर पर कार्यशील सीमा के भीतर लगभग रैखिक संबंध दिखाता है। यह चमक को नियंत्रित करने में सहायक है।
- प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता बनाम परिवेश तापमान (IV vs. Ta):दर्शाता है कि परिवेश तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है।
- स्पेक्ट्रम वितरण:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का ग्राफ, जो ~565nm पर शिखर दिखाता है, स्पेक्ट्रल रेखा की अर्ध-चौड़ाई ~30nm है, जो हरीय प्रकाश उत्सर्जन की पुष्टि करता है।
5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
5.1 Package Dimensions
यह डिस्प्ले मॉड्यूल एक मानक 10-पिन डुअल इन-लाइन पैकेज (DIP) कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। प्रमुख आयाम विवरण:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर है।
- पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता प्लेसमेंट भिन्नता को ध्यान में रखते हुए ±0.4 मिलीमीटर है।
5.2 आंतरिक सर्किट आरेख और पिन कनेक्शन
आंतरिक सर्किट आरेख एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन दिखाता है। सभी सेगमेंट एनोड (A-G, DP) आंतरिक रूप से दो कॉमन एनोड पिन (पिन 3 और पिन 8) में से एक से जुड़े होते हैं, जो एक दूसरे से भी जुड़े होते हैं। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड का अपना समर्पित पिन होता है।
पिन परिभाषा:
- कैथोड E
- कैथोड D
- कॉमन एनोड
- Cathode C
- Cathode DP (Decimal Point)
- कैथोड B
- कैथोड A
- कॉमन एनोड
- कैथोड F
- कैथोड G
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 वेल्डिंग पैरामीटर
अनुशंसित वेल्डिंग शर्तें: 260°C, 3 सेकंड के लिए, प्लास्टिक और LED को थर्मल क्षति से बचाने के लिए सोल्डरिंग आयरन टिप को डिस्प्ले बॉडी की माउंटिंग सतह से कम से कम 1.6 मिमी (1/16 इंच) नीचे रखें।
6.2 अनुप्रयोग संबंधी सावधानियाँ (महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार)
- ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन:सुसंगत प्रदर्शन और दीर्घायु प्राप्त करने के लिए,निरंतर धारा ड्राइव (Constant Current Drive) के उपयोग की अनुशंसा की जाती है। सर्किट डिज़ाइन को V की पूरी श्रृंखला (2.1V से 2.6V) के अनुकूल होना चाहिए।F, यह सुनिश्चित करने के लिए कि हमेशा अपेक्षित ड्राइव धारा प्रदान की जाती है।
- धारा और तापमान:अनुशंसित ड्राइव करंट या ऑपरेटिंग तापमान से अधिक होने पर गंभीर प्रकाश आउटपुट क्षीणता या समय से पहले विफलता हो सकती है। उच्च परिवेशी तापमान पर, सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट को डीरेट किया जाना चाहिए।
- सुरक्षा:ड्राइव सर्किट में पावर-ऑन/शटडाउन के दौरान रिवर्स वोल्टेज और क्षणिक वोल्टेज स्पाइक्स के खिलाफ सुरक्षा शामिल होनी चाहिए।रिवर्स बायस को पूर्णतः टाला जाना चाहिए।क्योंकि इससे मेटल माइग्रेशन हो सकता है, लीकेज करंट बढ़ सकता है या शॉर्ट सर्किट हो सकता है।
- यांत्रिक संचालन:डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल पर अनुचित उपकरणों या तरीकों से असामान्य बल लगाने से बचें।
- संघनन:आर्द्र वातावरण में परिवेश के तापमान में तेजी से बदलाव से बचें, ताकि डिजिटल ट्यूब पर संघनन न हो।
- फिल्टर/कवर लगाना:यदि प्रेशर-संवेदी चिपकने वाला (पीएसए) का उपयोग करके पैटर्न फिल्म चिपकाई जा रही है, तो इसे सीधे फ्रंट पैनल/कवर पर दबाने से बचें, क्योंकि बाहरी बल इसके खिसकने का कारण बन सकता है।
7. भंडारण की शर्तें
पिन के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए उचित भंडारण अत्यंत महत्वपूर्ण है।
- LED डिजिटल डिस्प्ले (थ्रू-होल प्रकार) के लिए:मूल पैकेजिंग में संग्रहित करें। अनुशंसित स्थितियाँ: तापमान 5°C से 30°C, आर्द्रता 60% RH से कम। दीर्घकालिक बड़ी मात्रा में स्टॉक की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- SMD LED डिजिटल डिस्प्ले (सामान्य दिशानिर्देश) के लिए:
- सीलबंद बैग में:5°C至30°C,<60% RH。
- खोला गया बैग:5°C至30°C,<60% RH,在168小时内使用(MSL Level 3)。
- यदि खोला गया पैकेट 168 घंटों से अधिक समय तक रखा गया है, तो सोल्डरिंग से पहले 60°C पर 24 घंटे तक बेक करें।
- सामान्य शेल्फ लाइफ:यह सिफारिश की जाती है कि सेवन डिस्प्ले को शिपमेंट तिथि के 12 महीने के भीतर उपयोग किया जाए और इसे उच्च आर्द्रता या संक्षारक गैस वाले वातावरण के संपर्क में नहीं लाया जाना चाहिए।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 लक्षित बाजार और विशिष्ट अनुप्रयोग
यह डिजिटल डिस्प्ले उपयुक्त हैसामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, जिनमें शामिल हैं:
- ऑफिस उपकरण (कैलकुलेटर, डेस्क क्लॉक)।
- संचार उपकरण।
- घरेलू उपकरण (माइक्रोवेव, ओवन, वाशिंग मशीन टाइमर)।
- औद्योगिक नियंत्रण पैनल (सरल काउंटर, टाइमर)।
- परीक्षण और माप उपकरण।
महत्वपूर्ण सूचना:ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (विमानन, चिकित्सा, सुरक्षा प्रणाली), निर्माता से पहले परामर्श करना आवश्यक है। रेटेड मानों और निर्देशों का पालन न करने के कारण होने वाली किसी भी क्षति के लिए निर्माता कोई जिम्मेदारी नहीं लेता है।
8.2 डिज़ाइन विचार एवं सर्वोत्तम अभ्यास
- करंट लिमिटिंग:सेगमेंट करंट सेट करने के लिए हमेशा सीरीज़ रेज़िस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करें। पावर सप्लाई वोल्टेज और आवश्यक करंट पर अधिकतम V के आधार परFरेज़िस्टेंस वैल्यू की गणना करें।
- मल्टीप्लेक्सिंग:बहु-अंकीय अनुप्रयोगों के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग आम है। सुनिश्चित करें कि मल्टीप्लेक्सिंग योजना में चरम धारा 60mA की रेटेड मान से अधिक न हो, और औसत धारा 25mA की सीमा के भीतर बनी रहे।
- थर्मल प्रबंधन:सीमित स्थान या उच्च परिवेश तापमान में, करंट डीरेटिंग फैक्टर (0.28 mA/°C) पर विचार करें। आवश्यकतानुसार पर्याप्त वेंटिलेशन प्रदान करें।
- देखने का कोण:व्यापक देखने का कोण अंतिम उत्पाद आवरण में लचीले प्लेसमेंट की अनुमति देता है।
- बहु-अंकीय उपयोग के लिए ग्रेडिंग:जैसा कि बार-बार जोर दिया गया है, बहु-अंकीय सरणियों में एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए, डिजिटल ट्यूब समान चमक तीव्रता ग्रेडिंग से खरीदी जानी चाहिए।
9. प्रौद्योगिकी तुलना एवं स्थिति
हालांकि स्पेसिफिकेशन शीट में अन्य मॉडलों से सीधी तुलना नहीं दी गई है, लेकिन LSHD-5601 की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:
- छोटे सात-खंड डिस्प्ले (उदाहरण के लिए 0.3 इंच) की तुलना में:इसके बड़े 0.56 इंच के अक्षर आकार के कारण, यह दूरी से बेहतर दृश्यता प्रदान करता है।
- लाल या पीले डिजिटल डिस्प्ले ट्यूब की तुलना करें:हरी एलईडी आमतौर पर मानव आँख को व्यक्तिपरक रूप से अधिक चमकदार प्रतीत होती है, और इसकी फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषता (VF~2.6V, जबकि कई लाल एलईडी ~1.8-2.2V) भिन्न हो सकती है।
- कॉमन कैथोड डिजिटल डिस्प्ले ट्यूब की तुलना करें:कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन उन प्रणालियों में लाभप्रद है जहाँ माइक्रोकंट्रोलर सेगमेंट को सक्रिय करने के लिए करंट सिंक करता है (ड्राइव पिन लो होता है), यह एक सामान्य कॉन्फ़िगरेशन है।
- लाभ:उच्च चमक, उत्कृष्ट एकरूपता (ग्रेडिंग के माध्यम से), व्यापक देखने का कोण और RoHS अनुपालन इसके मुख्य लाभ हैं।
10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- प्रश्न: दो कॉमन एनोड पिन (3 और 8) का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: वे आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। दो पिन होने से यांत्रिक स्थिरता, बेहतर करंट वितरण प्राप्त होता है और PCB लेआउट में लचीलापन (बिजली की वायरिंग किसी भी तरफ से की जा सकती है) मिलता है। - प्रश्न: क्या मैं इस 7-सेगमेंट डिस्प्ले को 5V पावर स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन आपको प्रत्येक सेगमेंट के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाना होगा। 10mA लक्ष्य धारा और विशिष्ट VF2.6V के लिए, रोकनेवाला मान R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω होना चाहिए। हमेशा सबसे खराब स्थिति (न्यूनतम VF) के आधार पर गणना करें, ताकि करंट सीमा से अधिक न हो। - प्रश्न: इस एलईडी के लिए रिवर्स बायस इतना खतरनाक क्यों है?
उत्तर: रिवर्स वोल्टेज लगाने (IRटेस्ट के लिए 5V भी) से सेमीकंडक्टर जंक्शन में धातु के परमाणुओं का इलेक्ट्रोमाइग्रेशन हो सकता है, जिससे लीकेज करंट बढ़ सकता है या स्थायी शॉर्ट सर्किट हो सकता है। डेटाशीट में निरंतर रिवर्स ऑपरेशन स्पष्ट रूप से वर्जित है। - प्रश्न: विभिन्न चमक स्तर कैसे प्राप्त करें?
उत्तर: चमक मुख्य रूप से फॉरवर्ड करंट (IF) द्वारा नियंत्रित होती है। PWM (पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन) का उपयोग करके कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर पर डिमिंग करना सबसे प्रभावी तरीका है, क्योंकि यह रंग स्थिरता बनाए रखता है, जबकि एनालॉग वोल्टेज/करंट कमी ऐसा नहीं करती।
11. वास्तविक उपयोग के मामले उदाहरण
परिदृश्य: प्रयोगशाला उपकरण के लिए एक साधारण 4-अंकीय वृद्धिशील टाइमर डिज़ाइन करना।
- घटक चयन:चार LSHD-5601 सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले का चयन करें, क्योंकि उनकी स्पष्टता और आकार उपयुक्त है।
- सर्किट डिज़ाइन:पर्याप्त I/O पिन वाले एक माइक्रोकंट्रोलर का चयन करें। डिज़ाइन कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है, इसलिए माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट पिन सेगमेंट कैथोड से (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) जुड़े होते हैं। प्रत्येक डिस्प्ले का कॉमन एनोड पिन एक PNP ट्रांजिस्टर (या N-चैनल MOSFET) से जुड़ा होता है, जिसे मल्टीप्लेक्सिंग के लिए एक अलग माइक्रोकंट्रोलर पिन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
- करंट गणना:4-अंक (1/4 ड्यूटी साइकिल) मल्टीप्लेक्स डिज़ाइन के लिए, 10mA का औसत सेगमेंट करंट प्राप्त करने के लिए, प्रभावी समय अवधि के दौरान पीक करंट 40mA होगा। यह 60mA पीक रेटिंग के दायरे में है। तदनुसार प्रतिरोध की गणना करें: R = (Vबिजली की आपूर्ति- VF_अधिकतम- VCE_संतृप्ति) / Iशिखर.
- बिनिंग:सभी चार सात-खंड डिस्प्ले ऑर्डर करते समय, पूरे टाइमर में एक समान चमक सुनिश्चित करने के लिए समान ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन कोड निर्दिष्ट करें।
- सॉफ़्टवेयर:माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर प्रत्येक सेगमेंट डिस्प्ले को चक्रीय रूप से स्कैन करता है, संबंधित ट्रांजिस्टर को चालू करता है, और गणना की गई टाइमिंग के साथ उस डिस्प्ले के लिए आवश्यक सेगमेंट कोड को प्रकाशित करता है, ताकि आवश्यक ड्यूटी साइकिल प्राप्त हो और फ्लिकरिंग से बचा जा सके।
12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय
LSHD-5601 आधारित हैलाइट एमिटिंग डायोड (LED)प्रौद्योगिकी। जब सेगमेंट के सिरों पर डायोड के चालू होने के थ्रेशोल्ड (इन हरे एलईडी के लिए लगभग 2.1-2.6V) से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय सेमीकंडक्टर क्षेत्र (GaP या AlInGaP सामग्री से बने p-n जंक्शन) के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। विशिष्ट सेमीकंडक्टर सामग्री संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) निर्धारित करती है - इस मामले में हरा (~569 nm)। सात सेगमेंट (A-G) और दशमलव बिंदु (DP) अंकीय अक्षर बनाने के लिए स्थानिक रूप से व्यवस्थित स्वतंत्र एलईडी चिप्स हैं। उन्हें कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन में विद्युतीय रूप से जोड़कर, एक माइक्रोकंट्रोलर द्वारा कुशल नियंत्रण सक्षम किया जाता है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और पृष्ठभूमि
हालांकि LSHD-5601 जैसे डिस्क्रीट सेवन-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले सरल, विश्वसनीय और अत्यधिक दृश्यमान अंकीय रीडआउट की आवश्यकता वाले विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, व्यापक उद्योग रुझान स्पष्ट है:
- एकीकरण:उद्योग एकीकृत बहु-अंकीय मॉड्यूल या सीरियल इंटरफेस (I2C, SPI) द्वारा नियंत्रित डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले की ओर बढ़ रहा है, जिससे माइक्रोकंट्रोलर I/O और ड्राइविंग घटकों की संख्या कम हो जाती है।
- उन्नत सामग्री:इस विनिर्देश पत्र के अनुसार, हरे और लाल एलईडी के निर्माण के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) का उपयोग, पुरानी GaP तकनीक की तुलना में एक प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो उच्च दक्षता और चमक प्रदान करता है।
- अनुप्रयोग परिवर्तन:जटिल अल्फ़ान्यूमेरिक या ग्राफ़िकल जानकारी के लिए, एलसीडी, ओएलईडी और टीएफटी अधिक सामान्य हैं। हालांकि, एलईडी डिस्प्ले को उन वातावरणों में मजबूत लाभ बनाए रखना है जहां उच्च चमक, व्यापक तापमान सीमा में कार्य, लंबी आयु और सरलता की आवश्यकता होती है - जिससे औद्योगिक, घरेलू उपकरण और उपकरण बाजारों में इसकी निरंतर प्रासंगिकता सुनिश्चित होती है।
- एनकैप्सुलेशन:LSHD-5601 की लीड-मुक्त, RoHS अनुपालन एनकैप्सुलेशन सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों को प्रभावित करने वाले वैश्विक पर्यावरणीय नियामक रुझानों को दर्शाती है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED प्रौद्योगिकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य मापदंड
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की कुल मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नाक पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो 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 पीले/गर्म रंग की ओर झुकाव रखता है, जबकि उच्च मान सफेद/ठंडे रंग की ओर झुकाव रखता है। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्यों को निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, जैसे "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; the smaller the step number, the more consistent the color. | Ensure no color difference among luminaires from the same batch. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-स्वरूप (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| 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 संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | 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 चमकाने वाला करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्म होकर क्षति हो सकती है। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह के लिए प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) प्रतिरोध, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक बिजली से क्षति की कम संभावना। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करना आवश्यक है। |
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 से, 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। | एलईडी की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करें। |
| 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। |
| कलर शिफ्ट (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। |
| Thermal Aging | सामग्री 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। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | एक आवरण सामग्री जो चिप की सुरक्षा करती है और प्रकाशिक तथा तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC में उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और कम लागत होती है; Ceramic में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु होती है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ़्लिप-चिप बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | ब्लू LED चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित कर देता है और मिलकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फर दक्षता, कलर तापमान और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग।
| शब्दावली | श्रेणीकरण सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, 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 | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग विभेदीकरण श्रेणी | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहित करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | Standard/Test | सामान्य व्याख्या | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | Long-term operation under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifespan (combined with TM-21). |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | सुनिश्चित करें कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |