सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य विशेषताएं एवं लाभ
- 1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
- 2. तकनीकी मापदंड विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (सामान्य मान, 25°C)
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
- 3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेडिंग
- 3.3 रंग टोन (रंग) ग्रेडिंग
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व)
- 4.2 तापमान विशेषताएँ
- 4.3 दृश्य कोण वितरण आरेख
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 पिन कनेक्शन एवं ध्रुवीयता
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
- 6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज सावधानियां
- 7. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
- 7.1 सर्किट डिज़ाइन विचार
- 7.2 पर्यावरणीय विचार
- 8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 8.1 "कॉमन एनोड" और "कॉमन कैथोड" में क्या अंतर है?
- 8.2 निरंतर धारा ड्राइव की सिफारिश क्यों की जाती है?
- 8.3 क्या मैं इसे सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
- 8.4 करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के मान की गणना कैसे करें?
- 9. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण
- 10. तकनीकी सिद्धांत
- 11. उद्योग रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन मुख्य संकेतक
- दो, विद्युत मापदंड
- तीन, ताप प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTS-5824SW एक एकल अंक डिस्प्ले है, जिसमें सात-सेगमेंट स्ट्रोक और एक दशमलव बिंदु LED डिस्प्ले मॉड्यूल शामिल है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें स्पष्ट, चमकीले डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता होती है। यह डिवाइस पारदर्शी सब्सट्रेट पर लगे InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) सफेद LED चिप्स का उपयोग करता है, जो इसके प्रकाशीय प्रदर्शन में योगदान देता है। उच्च कंट्रास्ट के लिए डिस्प्ले में ब्लैक फेसप्लेट का उपयोग किया गया है, और सफेद स्ट्रोक स्पष्ट प्रकाश प्रभाव सुनिश्चित करते हैं।
1.1 मुख्य विशेषताएं एवं लाभ
यह डिस्प्ले इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में एकीकरण के लिए कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है:
- डिजिटल आकार:0.56 इंच (14.25 मिमी) का कैरेक्टर हाइट लंबी दूरी से उत्कृष्ट पठनीयता सुनिश्चित करता है।
- ऑप्टिकल गुणवत्ता:उत्कृष्ट स्ट्रोक एकरूपता प्रदान करता है, जो सभी प्रकाशित स्ट्रोक्स की चमक में समानता सुनिश्चित करती है।
- दक्षता:डिवाइस की कम बिजली खपत बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा दक्षता पर ध्यान देने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
- प्रदर्शन:उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट सुनिश्चित करते हैं कि डिस्प्ले विभिन्न परिवेश प्रकाश स्थितियों में स्पष्ट रूप से दिखाई दे।
- देखने का कोण:130 डिग्री (2θ1/2) का चौड़ा देखने का कोण ऑफ-एक्सिस स्थितियों से डिस्प्ले सामग्री पढ़ने की अनुमति देता है।
- विश्वसनीयता:एक ठोस-अवस्था उपकरण के रूप में, यह यांत्रिक डिस्प्ले की तुलना में उच्च विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन प्रदान करता है।
- गुणवत्ता नियंत्रण:LED को उनकी चमक तीव्रता के आधार पर ग्रेड किया जाता है, जो पूर्वानुमेय और सुसंगत चमक स्तर प्रदान करता है।
- पर्यावरण अनुपालन:लीड-मुक्त डिज़ाइन में पैकेज्ड, RoHS (Restriction of Hazardous Substances) निर्देश का अनुपालन करता है।
1.2 लक्षित बाजार एवं अनुप्रयोग
यह LED डिस्प्ले सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में ऑफिस ऑटोमेशन उपकरण (जैसे कैलकुलेटर, फोटोकॉपियर), संचार उपकरण, घरेलू उपकरण, इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल और स्पष्ट संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं। यह मानक संचालन स्थितियों के तहत पर्याप्त विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
2. तकनीकी मापदंड विवरण
यह खंड LTS-5824SW के प्रमुख विद्युत और प्रकाशीय मापदंडों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विवरण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उनके निकट डिस्प्ले का निरंतर संचालन करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- प्रति सेगमेंट अधिकतम बिजली अपव्यय:अधिकतम 35 mW। इससे अधिक होने पर अत्यधिक गर्मी और प्रदर्शन गिरावट में तेजी आ सकती है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:50 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह अल्पकालिक तनाव परीक्षण के लिए है, न कि निरंतर संचालन के लिए।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:25°C पर 10 mA। जब परिवेश का तापमान (Ta) 25°C से अधिक होता है, तो यह करंट 0.22 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, 50°C पर, अधिकतम अनुशंसित निरंतर करंट लगभग 10 mA - (0.22 mA/°C * 25°C) = 4.5 mA होता है।
- कार्य तापमान सीमा:-20°C से +80°C। यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस परिवेश के तापमान की इस सीमा के भीतर सामान्य रूप से कार्य करता है।
- भंडारण तापमान सीमा:-40°C से +85°C।
- रिफ्लो सोल्डरिंग शर्तें:डिवाइस 260°C शिखर तापमान पर 3 सेकंड के लिए रिफ्लो सोल्डरिंग को सहन कर सकता है, बशर्ते कि माप बिंदु (डिवाइस की माउंटिंग सतह से 1/16 इंच, लगभग 1.6 मिमी नीचे स्थित) का तापमान इस रेटेड मान से अधिक न हो।
2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (सामान्य मान, 25°C)
ये विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए मानक संचालन पैरामीटर हैं।
- औसत प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता (Iv):न्यूनतम 71 µcd (माइक्रोकैंडेला), 5 mA की फॉरवर्ड करंट (IF) पर मापा गया, CIE फोटोपिक रिस्पॉन्स कर्व से मेल खाने वाले फिल्टर सेंसर का उपयोग करके।
- प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):टाइपिकल 3.2V, IF=5mA पर 2.7V से 3.2V की रेंज। यह पैरामीटर काफी भिन्न होता है और इसे ग्रेडेड किया गया है (धारा 3 देखें)।
- व्यूइंग एंगल (2θ1/2):130 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जिस पर चमकदार तीव्रता अपने शिखर मान की आधी हो जाती है।
- क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स:टाइपिकल कलर पॉइंट को CIE 1931 कोऑर्डिनेट्स के तहत (x=0.339, y=0.3495) के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, IF=5mA की स्थिति में। इन निर्देशांकों की सहनशीलता ±0.01 है, और वास्तविक ह्यू को भी ग्रेडेड किया गया है।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर, अधिकतम 10 µA।महत्वपूर्ण सूचना:यह परीक्षण स्थिति केवल विशेषता निर्धारण के लिए है; डिवाइस को निरंतर रिवर्स बायस के तहत काम करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मिलान अनुपात:समान प्रकाशित क्षेत्र में स्ट्रोक्स के बीच चमक अनुपात अधिकतम 2:1 है। यह दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करता है।
- क्रॉसटॉक:≤ 2.5% के रूप में निर्दिष्ट। यह आसन्न स्ट्रोक्स के बीच अवांछित प्रकाश या विद्युत हस्तक्षेप को संदर्भित करता है।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
उत्पादन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख मापदंडों के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। LTS-5824SW फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) और ह्यू (रंग) के लिए बिनिंग करता है।
3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ग्रेडिंग
एलईडी को बिन में समूहीकृत किया जाता है, प्रत्येक बिन की सहनशीलता 0.1V होती है। यह सर्किट डिजाइनरों को करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करते समय VF में भिन्नता को ध्यान में रखने की अनुमति देता है। बिन रेंज V1 (2.55-2.65V) से V6 (3.05-3.15V) तक है।
3.2 ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) ग्रेडिंग
एलईडी को चमक के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है, प्रत्येक बिन की सहनशीलता ±15% है। निर्दिष्ट बिन Q (71.0-112.0 µcd), R (112.0-180.0 µcd) और E (180.0-280.0 µcd) हैं, सभी IF=5mA पर मापे गए।
3.3 रंग टोन (रंग) ग्रेडिंग
सफेद रंग बिंदु CIE 1931 आरेख पर ग्रेडेड क्रोमैटिसिटी निर्देशांक द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ग्रेड को (x,y) स्थान में चतुर्भुजों द्वारा परिभाषित किया गया है (जैसे S7-1, S7-2, S8-1, आदि), प्रत्येक निर्देशांक के लिए सहनशीलता ±0.01 है। यह सुनिश्चित करता है कि सफेद रंग परिभाषित सीमा के भीतर सुसंगत रहे।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
हालांकि विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों (जैसे चित्र 6 के व्यूिंग एंगल वक्र) का डेटाशीट में उल्लेख किया गया है, यहां उनके विशिष्ट अर्थ का विश्लेषण किया गया है।
4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व)
LED का VF, IF के साथ एक विशिष्ट डायोड गैर-रैखिक, घातीय तरीके से बढ़ता है। अनुशंसित 5mA पर संचालन निर्दिष्ट VF सीमा के भीतर स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करता है। उच्चतर धारा पर चलाने से चमक बढ़ती है, लेकिन बिजली की खपत और जंक्शन तापमान भी बढ़ता है, जिससे जीवनकाल प्रभावित हो सकता है।
4.2 तापमान विशेषताएँ
LED की प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। निरंतर अग्र धारा का डेरेटिंग (25°C से ऊपर प्रति डिग्री 0.22 mA) इसी तापीय संबंध का प्रत्यक्ष परिणाम है। चमक और आयु को बनाए रखने के लिए कम कार्यशील तापमान बनाए रखना महत्वपूर्ण है।
4.3 दृश्य कोण वितरण आरेख
130 डिग्री का दृश्य कोण इंगित करता है कि इसमें लैम्बर्ट या निकट-लैम्बर्ट उत्सर्जन पैटर्न है, जहाँ तीव्रता गिरने से पहले, प्रकाश तीव्रता एक विस्तृत क्षेत्र में काफी समान है। यह उन डिस्प्ले के लिए आदर्श है जिन्हें विभिन्न कोणों से देखने की आवश्यकता होती है।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
5.1 पैकेज आयाम
यह डिस्प्ले एक मानक सिंगल-डिजिट 10-पिन DIP (ड्यूल इन-लाइन पैकेज) में पैक किया गया है। प्रमुख आयामी विवरण में शामिल हैं:
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर है।
- पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता ±0.4 मिलीमीटर है।
- अनुशंसित पिन PCB होल व्यास 0.9 मिलीमीटर है।
- गुणवत्ता मानकों को परिभाषित किया गया है: विदेशी पदार्थ (≤10 मिल), स्याही प्रदूषण (≤20 मिल), स्ट्रोक के भीतर बुलबुले (≤10 मिल), और रिफ्लेक्टर वक्रता (≤ इसकी लंबाई का 1%)।
5.2 पिन कनेक्शन एवं ध्रुवीयता
LTS-5824SW एककॉमन एनोडडिस्प्ले। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि प्रत्येक सेगमेंट (A-G और DP) का अपना स्वतंत्र LED है, जिसके एनोड एक सामान्य पिन (3 और 8) से जुड़े हुए हैं। प्रत्येक सेगमेंट का कैथोड अलग-अलग पिन (1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10) पर निकला हुआ है। पिन 5 विशेष रूप से दशमलव बिंदु (DP) के लिए है। किसी सेगमेंट को चमकाने के लिए, संबंधित कॉमन एनोड पिन को सकारात्मक बिजली आपूर्ति (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) से जोड़ना होगा और उस सेगमेंट के कैथोड पिन को ग्राउंड (सिंक करंट) पर लाना होगा।
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर्स
डिवाइस रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान 260°C पीक तापमान को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है। आंतरिक LED चिप और प्लास्टिक सामग्री के ओवरहीटिंग से बचने के लिए पैकेज बॉडी के नीचे निर्दिष्ट बिंदु पर इस तापमान को मापना महत्वपूर्ण है।
6.2 हैंडलिंग और स्टोरेज सावधानियां
- ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) संवेदनशीलता:InGaN LED चिप ESD के प्रति संवेदनशील है। संचालन के दौरान उचित ESD सुरक्षा उपाय अपनाएं: ग्राउंडेड रिस्ट स्ट्रैप का उपयोग करें, ग्राउंडेड पैड पर कार्य करें, और सुनिश्चित करें कि सभी उपकरण उचित रूप से ग्राउंडेड हैं।
- भंडारण की स्थिति:नमी अवशोषण को रोकने के लिए, -40°C से +85°C के निर्दिष्ट तापमान सीमा में, कम आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित करें।
- यांत्रिक तनाव:असेंबली के दौरान डिस्प्ले बॉडी पर बल लगाने से बचें। एनकैप्सुलेशन के टूटने या क्षतिग्रस्त होने से रोकने के लिए उपयुक्त उपकरणों का प्रयोग करें।
7. एप्लिकेशन डिज़ाइन सुझाव
7.1 सर्किट डिज़ाइन विचार
- करंट ड्राइव:निरंतर वोल्टेज ड्राइव के बजाय निरंतर करंट ड्राइव का उपयोग करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। यह सुनिश्चित करता है कि विभिन्न डिवाइसों के बीच VF अंतर या तापमान परिवर्तन की परवाह किए बिना, प्रकाश तीव्रता सुसंगत रहे।
- करंट-सीमित रोकनेवाला:यदि श्रृंखला रोकनेवाला के साथ वोल्टेज स्रोत का उपयोग किया जाता है, तो रोकनेवाला मान बिनिंग तालिका में दिए गएअधिकतमVF (3.15V तक) के आधार पर गणना की जानी चाहिए, ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यहां तक कि कम बिजली आपूर्ति वोल्टेज पर भी करंट कभी भी वांछित मान से अधिक न हो।
- सुरक्षा सर्किट:ड्राइव सर्किट में रिवर्स वोल्टेज और पावर-अप/पावर-डाउन अनुक्रम के दौरान क्षणिक वोल्टेज स्पाइक्स के खिलाफ सुरक्षा शामिल होनी चाहिए, क्योंकि ये LED को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
- थर्मल प्रबंधन:एप्लिकेशन के अधिकतम परिवेश तापमान (Ta) पर विचार करें। ओवरहीटिंग को रोकने के लिए फॉरवर्ड करंट को तदनुसार डेरेट किया जाना चाहिए। कॉमन एनोड पिन के लिए पर्याप्त PCB कॉपर फ़ॉइल या अन्य हीट सिंक उपाय प्रदान करने से गर्मी अपव्यय में सहायता मिल सकती है।
7.2 पर्यावरणीय विचार
- उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में तापमान में अचानक परिवर्तन से बचें, क्योंकि इससे डिस्प्ले पर संघनन हो सकता है, जिससे विद्युत रिसाव या जंग लग सकता है।
- सर्किट डिज़ाइन में रिवर्स बायस को सख्ती से टाला जाना चाहिए, क्योंकि यह LED चिप के भीतर धातु प्रवास को प्रेरित कर सकता है, जिससे लीकेज करंट बढ़ सकता है या शॉर्ट सर्किट हो सकता है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
8.1 "कॉमन एनोड" और "कॉमन कैथोड" में क्या अंतर है?
यह डिस्प्ले कॉमन एनोड है। सभी सेगमेंट एलईडी के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। किसी सेगमेंट को चमकाने के लिए, आपको कॉमन एनोड पिन पर पॉजिटिव वोल्टेज लगाना होगा और उस सेगमेंट के कैथोड पिन को ग्राउंड से कनेक्ट करना होगा। कॉमन कैथोड डिस्प्ले में सभी कैथोड एक साथ जुड़े होते हैं, जिसमें कॉमन पिन को ग्राउंड करने और प्रत्येक एनोड पिन पर पॉजिटिव वोल्टेज लगाकर सेगमेंट चमकाने की आवश्यकता होती है। ड्राइवर सर्किट (जैसे माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट कॉन्फ़िगरेशन) को डिस्प्ले के प्रकार से मेल खाना चाहिए।
8.2 निरंतर धारा ड्राइव की सिफारिश क्यों की जाती है?
एलईडी की चमक मुख्य रूप से फॉरवर्ड करंट (IF) का फलन है। फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) अलग-अलग डिवाइसों के बीच काफी भिन्न हो सकता है (जैसा कि बिनिंग चार्ट में दिखाया गया है), और यह तापमान के साथ बदलता है। एक निश्चित रोकनेवाला (रेसिस्टर) के साथ स्थिर वोल्टेज स्रोत का उपयोग करने से करंट (और इस प्रकार चमक) VF में भिन्नता के साथ अलग-अलग होगा। एक स्थिर धारा ड्राइवर सटीक IF बनाए रखता है, जिससे सभी डिवाइसों और तापमान परिवर्तनों में चमक की एकरूपता सुनिश्चित होती है।
8.3 क्या मैं इसे सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
नहीं, सीधे कनेक्ट नहीं करना चाहिए। 3.2V के सामान्य VF पर, एलईडी (यहां तक कि माइक्रोकंट्रोलर पिन के माध्यम से भी) से सीधे 5V स्रोत को जोड़ने से बहुत अधिक करंट प्रवाहित होने का प्रयास होगा, जिससे एलईडी सेगमेंट जल सकता है और माइक्रोकंट्रोलर पिन को नुकसान पहुंच सकता है। आपको हमेशा एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या समर्पित स्थिर धारा एलईडी ड्राइवर सर्किट का उपयोग करना चाहिए।
8.4 करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के मान की गणना कैसे करें?
ओम के नियम का उपयोग करें: R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - LED का VF) / वांछित करंट। डेटाशीट सेअधिकतमVF (जैसे ग्रेड V6 के लिए 3.15V) का उपयोग कर सबसे खराब स्थिति डिजाइन करें, ताकि करंट कभी भी सीमा से अधिक न हो। 5V पावर सप्लाई और 5mA वांछित करंट के लिए: R = (5V - 3.15V) / 0.005A = 370 ओम। फिर निकटतम मानक मान (जैसे 360 या 390 ओम) का उपयोग करें। रोकनेवाला की पावर रेटिंग P = I^2 * R = (0.005^2)*370 ≈ 0.00925W है, इसलिए मानक 1/8W या 1/10W रोकनेवाला पर्याप्त है।
9. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण
परिदृश्य:एक साधारण डिजिटल टाइमर डिस्प्ले डिजाइन करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करें।
- घटक चयन:LTS-5824SW का चयन करें क्योंकि इसकी पठनीयता अच्छी है और बिजली की खपत कम है।
- सर्किट डिजाइन:कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करें। कॉमन पिन 3 और 8 को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से पॉजिटिव पावर रेल (जैसे 5V) से कनेक्ट करें, जिसका आकार कुल संभावित करंट (यदि सभी सेगमेंट + डेसिमल पॉइंट जलाए जाते हैं) के लिए गणना की गई हो। वैकल्पिक रूप से, यदि अलग-अलग सेगमेंट रेसिस्टर्स का उपयोग किया जाता है, तो उन्हें सीधे 5V से कनेक्ट करें। प्रत्येक कैथोड पिन (1,2,4,5,6,7,9,10) को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर (जैसे 390Ω) के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर के अलग-अलग GPIO पिन से कनेक्ट करें।
- माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्रामिंग:सेगमेंट कैथोड से जुड़े GPIO पिन को आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर करें। एक अंक प्रदर्शित करने के लिए, संबंधित कैथोड पिन को लो लॉजिक (0V) पर सेट करें ताकि करंट सिंक हो और वे सेगमेंट जलें। अन्य कैथोड पिन को हाई लॉजिक (ओपन-ड्रेन/हाई-इम्पीडेंस) पर रखें। कॉमन एनोड पिन 5V पर रहता है।
- मल्टीप्लेक्सिंग (एकाधिक अंकों के लिए):यदि एकाधिक अंक ड्राइव कर रहे हैं, तो मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग किया जा सकता है। सभी संबंधित सेगमेंट के कैथोड को अंकों में एक साथ जोड़ दें, और प्रत्येक अंक के कॉमन एनोड को अलग से नियंत्रित करें। प्रत्येक अंक के कॉमन एनोड को बारी-बारी से तेजी से पावर देते हुए, उस अंक के लिए सेगमेंट पैटर्न सेट करें। दृश्य अवधारण (पर्सिस्टेंस ऑफ़ विज़न) प्रभाव सभी अंकों को एक साथ जलता हुआ प्रतीत कराता है, जबकि आवश्यक माइक्रोकंट्रोलर पिनों की संख्या में काफी कमी आती है।
10. तकनीकी सिद्धांत
LTS-5824SW InGaN सेमीकंडक्टर तकनीक पर आधारित है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज डायोड थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है। इंडियम गैलियम नाइट्राइड परत की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है। नीले InGaN चिप पर फॉस्फर कोटिंग आंशिक नीले प्रकाश को लंबी तरंगदैर्ध्य (पीला, लाल प्रकाश) में परिवर्तित करती है, जिसके मिश्रण से अनुभूत सफेद प्रकाश उत्पन्न होता है। पारदर्शी सबस्ट्रेट कुशल प्रकाश निष्कर्षण की अनुमति देता है। सेवन-सेगमेंट लेआउट एक मानकीकृत पैटर्न है, जिसमें अलग-अलग एलईडी (सेगमेंट) को अंकीय अक्षर (0-9) और कुछ अक्षर बनाने के लिए अलग-अलग जलाया जा सकता है।
11. उद्योग रुझान
LTS-5824SW जैसे एलईडी डिस्प्ले का विकास ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के व्यापक रुझानों का अनुसरण करता है। उच्च दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) के लिए निरंतर प्रयास जारी है, जो कम बिजली की खपत और कम ऊष्मा उत्पादन की अनुमति देता है। अर्धचालक सामग्री और फॉस्फर प्रौद्योगिकी में प्रगति ने बेहतर रंग प्रतिपादन और अधिक सुसंगत सफेद रंग बिंदु को संभव बनाया है। लघुरूपण एक और रुझान है, हालांकि पठनीयता के लिए अंकीय आकार का आमतौर पर एक व्यावहारिक निचला सीमा होती है। एकीकरण भी महत्वपूर्ण है, ड्राइवर IC तेजी से अधिक कार्यों को एकीकृत कर रहे हैं, जैसे चमक नियंत्रण (PWM), दोष पहचान और सीरियल संचार इंटरफेस (I2C, SPI), ताकि सिस्टम डिजाइन सरल हो और PCB पर घटकों की संख्या कम हो।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित दीप्त फ्लक्स, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश उपकरण पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| व्यूइंग एंगल (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के विस्तार और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक; कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (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 वास्तविकता को प्रभावित करता है, मॉल, कला दीर्घाओं जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| कलर टॉलरेंस (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | Ensures no color variation among luminaires from the same batch. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometer), e.g., 620nm (red) | The wavelength value corresponding to the color of a colored LED. | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी एलईडी के रंग-संवेदन (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल 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, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकना आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी प्रवाह के प्रतिरोध को दर्शाता है, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| 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 ESD सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप 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 की "उपयोगी आयु" 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। |
| रंग परिवर्तन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| तापीय अवक्षय (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का अवक्रमण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिक एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC ताप सहनशीलता अच्छी, लागत कम; सिरेमिक ताप अपव्यय उत्कृष्ट, जीवनकाल लंबा। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | फ्लिप चिप ताप अपव्यय बेहतर, प्रकाश दक्षता अधिक, उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले एलईडी चिप पर लगाया जाता है, जो प्रकाश के एक भाग को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | फ्लैट, माइक्रो-लेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पांच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| लुमेन आउटपुट ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि उत्पादों के एक ही बैच की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज वर्गीकरण | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग भेद ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करना, एक ही ल्यूमिनेयर के भीतर रंग असमानता से बचना। |
| कलर टेम्परेचर ग्रेडिंग | 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 | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | एलईडी जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | प्रकाशिक, विद्युत और ऊष्मा परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पादों को हानिकारक पदार्थों (जैसे सीसा, पारा) से मुक्त सुनिश्चित करना। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |