विषय-सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics (Ta=25°C)
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण डेटाशीट इंगित करती है कि डिवाइस "दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। इसका तात्पर्य मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर एक बिनिंग या छंटाई प्रक्रिया से है। Luminous Intensity Binning: 900 μcd की निर्दिष्ट विशिष्ट चमकदार तीव्रता और 320 μcd की न्यूनतम तीव्रता यह सुझाव देती है कि उपकरणों का परीक्षण और समूहीकरण (बिनिंग) 1mA की मानक परीक्षण धारा पर उनकी वास्तविक मापी गई चमक के अनुसार किया जाता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत चमक स्तर वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ असमान चमक विचलित करने वाली होगी। Wavelength Consistency: हालांकि स्पष्ट रूप से एक बिन किया गया पैरामीटर नहीं कहा गया है, पीक एमिशन वेवलेंथ (571 nm) और डॉमिनेंट वेवलेंथ (572 nm) के लिए सख्त विशिष्ट मान एक निर्माण प्रक्रिया को इंगित करते हैं जो अत्यधिक सुसंगत रंग आउटपुट प्रदान करती है, जो AlInGaP सामग्री प्रणाली का एक विशेषता लाभ है। 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण डेटाशीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल / ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का संदर्भ देती है। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे उपकरणों के लिए मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं: Forward Current vs. Forward Voltage (IF-VF Curve): यह गैर-रैखिक वक्र दिखाता है कि आगे का वोल्टेज बढ़ती धारा के साथ कैसे बदलता है। यह आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने और स्थिर-धारा ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है। Luminous Intensity vs. Forward Current (IV-IF Curve): यह ग्राफ ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच संबंध दर्शाता है। यह आम तौर पर उप-रैखिक होता है; करंट को दोगुना करने से चमक दोगुनी नहीं होती और ऊष्मा उत्पादन बढ़ जाता है। Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र दर्शाता है कि कैसे LED के जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। उच्च परिवेशी तापमान पर काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है। Spectral Distribution: विभिन्न तरंगदैर्ध्यों में सापेक्षिक ऑप्टिकल पावर दर्शाता एक प्लॉट, जो लगभग 571 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य पर केंद्रित है, जिसकी विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई 15 nm है। 5. Mechanical & Package Information
- 5.1 पैकेज आयाम
- 5.2 Pin Connection & Circuit Diagram
- 6. Soldering & Assembly Guidelines
- 7. Application Recommendations
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन विचार
- 8. Technical Comparison & Differentiation
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 10. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी
- 11. ऑपरेशनल प्रिंसिपल
- 12. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
यह उपकरण एक एकल-अंकीय, सात-खंड वर्णमाला संख्यात्मक प्रदर्शन है, जिसे स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित खंडों का उपयोग करके 0-9 अंकों और कुछ अक्षरों को दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। मूल प्रौद्योगिकी एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, जिसे विशेष रूप से हरे-पीले स्पेक्ट्रम में उच्च-दक्षता प्रकाश उत्सर्जन के लिए इंजीनियर किया गया है। यह सामग्री प्रणाली एक अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर विकसित की गई है, जो प्रकाश उत्पादन और कंट्रास्ट प्रबंधन में सहायता करती है। प्रदर्शन में एक ग्रे रंग का फेसप्लेट है जो प्रकाशित हरे खंडों और पृष्ठभूमि के बीच कंट्रास्ट अनुपात को बढ़ाने का काम करता है, जिससे विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता में सुधार होता है। उपकरण को इसकी दीप्त तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत किया गया है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए चमक स्तरों में स्थिरता सुनिश्चित करता है जहां कई इकाइयों में एक समान उपस्थिति महत्वपूर्ण है।
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
यह खंड निर्दिष्ट शर्तों के तहत डिवाइस की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत विवरण प्रदान करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये पैरामीटर उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। विश्वसनीय, दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए इन सीमाओं पर या उनके निकट संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- Power Dissipation per Segment: 70 mW. यह एकल सेगमेंट द्वारा बिना थर्मल क्षति का जोखिम उठाए सुरक्षित रूप से ऊष्मा और प्रकाश में परिवर्तित की जा सकने वाली शक्ति की अधिकतम मात्रा है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 60 mA. यह रेटिंग पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत लागू होती है। यह मल्टीप्लेक्सिंग या स्ट्रोबिंग अनुप्रयोगों के लिए बहुत उच्च चमक प्राप्त करने के लिए उच्च करंट की संक्षिप्त अवधि की अनुमति देता है।
- प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. परिवेश के तापमान (Ta) के 25°C से ऊपर बढ़ने पर अधिक गर्म होने से बचने के लिए इस धारा को 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए।
- प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज: 5 V. रिवर्स बायस दिशा में इस वोल्टेज से अधिक होने पर जंक्शन ब्रेकडाउन हो सकता है।
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C। यह उपकरण औद्योगिक-श्रेणी के तापमान वातावरण के लिए रेटेड है।
- Solder Temperature: यह उपकरण सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.59 मिमी) नीचे 3 सेकंड के लिए 260°C के सोल्डर तापमान को सहन कर सकता है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics (Ta=25°C)
ये मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं, जो सामान्य संचालन में डिवाइस के अपेक्षित व्यवहार को प्रदान करते हैं।
- Average Luminous Intensity (IV): 320 μcd (न्यूनतम), 900 μcd (सामान्य) IF=1mA पर। यह सेगमेंट की अनुभूत चमक को मात्रात्मक रूप से व्यक्त करता है। विस्तृत सीमा तीव्रता के लिए बिनिंग प्रक्रिया को दर्शाती है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp): 571 nm (सामान्य) IF=20mA. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर प्रकाशिक शक्ति आउटपुट अधिकतम होता है, जो उत्सर्जन को दृश्य स्पेक्ट्रम के हरे-पीले क्षेत्र में रखता है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 15 nm (Typ) at IF=20mA. यह पैरामीटर उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रमी शुद्धता का वर्णन करता है; एक संकीर्ण हाफ-विड्थ अधिक मोनोक्रोमैटिक रंग को इंगित करता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 572 nm (Typ) at IF=20mA. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के रंग से सबसे अच्छा मेल खाता हुआ माना जाता है, जो शिखर तरंगदैर्ध्य से निकटता से संबंधित है।
- प्रति सेगमेंट अग्र वोल्टेज (VF): 2.05V (Min), 2.6V (Typ) at IF=20mA. यह निर्दिष्ट धारा प्रवाहित होने पर LED सेगमेंट के पार वोल्टेज ड्रॉप है। यह करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- Reverse Current per Segment (IR): 100 μA (Max) at VR=5V. यह वह छोटी लीकेज करंट है जो सेगमेंट के रिवर्स-बायस्ड होने पर प्रवाहित होती है।
- Luminous Intensity Matching Ratio (IV-m): 2:1 (Typ) at IF=1mA. यह अनुपात एक ही अंक के विभिन्न खंडों या विभिन्न उपकरणों के बीच अधिकतम स्वीकार्य चमक भिन्नता को परिभाषित करता है, जो दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करता है।
मापन पर ध्यान दें: दीप्त तीव्रता को एक सेंसर और फिल्टर संयोजन का उपयोग करके मापा जाता है जो CIE फोटोपिक ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन का अनुमान लगाता है, जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य के प्रति मानव आँख की मानक संवेदनशीलता को मॉडल करता है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
डेटाशीट इंगित करती है कि डिवाइस "दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। इसका तात्पर्य मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर एक बिनिंग या छंटाई प्रक्रिया से है।
- Luminous Intensity Binning: 900 μcd की निर्दिष्ट विशिष्ट चमकदार तीव्रता और 320 μcd की न्यूनतम तीव्रता यह सुझाव देती है कि उपकरणों का परीक्षण और समूहीकरण (बिनिंग) 1mA की मानक परीक्षण धारा पर उनकी वास्तविक मापी गई चमक के अनुसार किया जाता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत चमक स्तर वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ असमान चमक विचलित करने वाली होगी।
- Wavelength Consistency: हालांकि स्पष्ट रूप से एक बिन किया गया पैरामीटर नहीं कहा गया है, पीक एमिशन वेवलेंथ (571 nm) और डॉमिनेंट वेवलेंथ (572 nm) के लिए सख्त विशिष्ट मान एक निर्माण प्रक्रिया को इंगित करते हैं जो अत्यधिक सुसंगत रंग आउटपुट प्रदान करती है, जो AlInGaP सामग्री प्रणाली का एक विशेषता लाभ है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल / ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का संदर्भ देती है। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे उपकरणों के लिए मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IF-VF Curve): यह गैर-रैखिक वक्र दिखाता है कि आगे का वोल्टेज बढ़ती धारा के साथ कैसे बदलता है। यह आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने और स्थिर-धारा ड्राइवरों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।
- Luminous Intensity vs. Forward Current (IV-IF Curve): यह ग्राफ ड्राइव करंट और प्रकाश उत्पादन के बीच संबंध दर्शाता है। यह आम तौर पर उप-रैखिक होता है; करंट को दोगुना करने से चमक दोगुनी नहीं होती और ऊष्मा उत्पादन बढ़ जाता है।
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र दर्शाता है कि कैसे LED के जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है। उच्च परिवेशी तापमान पर काम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है।
- Spectral Distribution: विभिन्न तरंगदैर्ध्यों में सापेक्षिक ऑप्टिकल पावर दर्शाता एक प्लॉट, जो लगभग 571 nm की शिखर तरंगदैर्ध्य पर केंद्रित है, जिसकी विशिष्ट अर्ध-चौड़ाई 15 nm है।
5. Mechanical & Package Information
5.1 पैकेज आयाम
डिवाइस में अंक की ऊंचाई 0.56 इंच (14.22 मिमी) है। पैकेज के आयाम एक ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं जिसमें सभी माप मिलीमीटर में हैं। आयामों के लिए मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी (±0.01 इंच) है, जब तक कि ड्राइंग पर अन्यथा निर्दिष्ट न किया गया हो। यह जानकारी PCB फुटप्रिंट डिजाइन और अंतिम उत्पाद के आवरण के भीतर उचित फिट सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
5.2 Pin Connection & Circuit Diagram
डिस्प्ले में एक सामान्य कैथोड डिजाइन के साथ 10-पिन कॉन्फ़िगरेशन है। आंतरिक सर्किट आरेख से पता चलता है कि LED सेगमेंट (A से G और दशमलव बिंदु) के सभी कैथोड आंतरिक रूप से दो सामान्य कैथोड पिन (पिन 3 और पिन 8) से जुड़े हुए हैं। मल्टीप्लेक्स्ड अनुप्रयोगों में ड्राइव सर्किट्री को सरल बनाने के लिए यह एक मानक कॉन्फ़िगरेशन है।
पिनआउट:
- सेगमेंट E के लिए एनोड
- सेगमेंट D के लिए एनोड
- कॉमन कैथोड
- सेगमेंट C के लिए एनोड
- दशमलव बिंदु (D.P.) के लिए एनोड
- सेगमेंट B के लिए एनोड
- सेगमेंट A के लिए एनोड
- कॉमन कैथोड
- सेगमेंट F के लिए एनोड
- सेगमेंट G के लिए एनोड
6. Soldering & Assembly Guidelines
निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स एक महत्वपूर्ण सोल्डरिंग पैरामीटर निर्दिष्ट करती हैं: डिवाइस एक सोल्डरिंग आयरन या रीफ्लो प्रोफाइल को सहन कर सकता है जो पैकेज के सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.59 मिमी) नीचे एक बिंदु पर 260°C तक पहुंचता है, अधिकतम 3 सेकंड की अवधि के लिए। यह दिशानिर्देश असेंबली प्रक्रिया के दौरान एलईडी चिप्स और आंतरिक वायर बॉन्ड्स को थर्मल क्षति से बचाने के लिए है। वेव सोल्डरिंग के लिए, सोल्डर के संपर्क में आने का समय न्यूनतम रखा जाना चाहिए। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान सेमीकंडक्टर जंक्शनों को क्षति से बचाने के लिए मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।
7. Application Recommendations
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह डिस्प्ले उन विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें एकल, अत्यधिक दृश्यमान संख्यात्मक संकेतक की आवश्यकता होती है:
- परीक्षण और माप उपकरण: डिजिटल मल्टीमीटर, फ्रीक्वेंसी काउंटर, पावर सप्लाई, जहाँ स्पष्ट, चमकीला रीडआउट आवश्यक हो।
- औद्योगिक नियंत्रण: मशीनरी पर पैनल मीटर, प्रक्रिया संकेतक, टाइमर डिस्प्ले।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: स्वतंत्र काउंटर, स्कोरबोर्ड, उपकरण डिस्प्ले (जैसे, माइक्रोवेव ओवन, पुराने स्टीरियो उपकरण)।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट: गेज और डायग्नोस्टिक टूल्स (हालांकि विशिष्ट ऑटोमोटिव आवश्यकताओं के लिए पर्यावरणीय विशिष्टताओं को सत्यापित किया जाना चाहिए)।
7.2 डिज़ाइन विचार
- करंट लिमिटिंग: एलईडी करंट-संचालित उपकरण हैं। अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (25°C पर 25 mA) से अधिक होने से रोकने के लिए प्रत्येक सेगमेंट एनोड के लिए एक श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला या एक स्थिर-करंट ड्राइवर सर्किट अनिवार्य है। रोकनेवाले का मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vsupply - VF) / मैंF, जहाँ VF विशिष्ट अग्र वोल्टेज है (उदाहरणार्थ, 2.6V).
- मल्टीप्लेक्सिंग: बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, एक मल्टीप्लेक्सिंग योजना का उपयोग किया जाता है जहां अंकों को एक समय में तेजी से प्रकाशित किया जाता है। पीक फॉरवर्ड करंट रेटिंग (60 mA) कम ड्यूटी साइकिल की भरपाई के लिए उच्च पल्स्ड करंट की अनुमति देती है, जिससे कथित चमक बनी रहती है।
- ऊष्मा प्रबंधन: हालांकि प्रति सेगमेंट बिजली अपव्यय कम है, ऐसे अनुप्रयोगों में जहां सभी सेगमेंट लगातार जलाए जाते हैं (जैसे, '8.' प्रदर्शित करना), कुल बिजली 0.5W तक पहुंच सकती है। यदि उच्च परिवेशी तापमान पर संचालित किया जा रहा है तो पर्याप्त वेंटिलेशन या हीटसिंकिंग सुनिश्चित करें, और निरंतर करंट को डीरेट करना याद रखें।
- देखने का कोण: डेटाशीट में "व्यापक देखने का कोण" का दावा किया गया है, जो एलईडी सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले के लिए विशिष्ट है। विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए आवश्यक देखने के शंकु के लिए इसे सत्यापित किया जाना चाहिए।
8. Technical Comparison & Differentiation
प्रदत्त डेटा के आधार पर, इस डिस्प्ले के प्रमुख विभेदक कारक इसकी सामग्री प्रौद्योगिकी और विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताएं हैं।
- AlInGaP बनाम पारंपरिक सामग्री: मानक GaP (Gallium Phosphide) हरी एलईडी जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक चमकदार दक्षता और चमक प्रदान करता है। इसके परिणामस्वरूप उच्च-परिवेशी प्रकाश स्थितियों में या कम ड्राइव धाराओं पर बेहतर दृश्यता मिलती है, जिससे शक्ति दक्षता में सुधार होता है।
- रंग और कंट्रास्ट: हरे AlInGaP सेगमेंट और एक ग्रे फेस का संयोजन एक उच्च-कंट्रास्ट, आसानी से पठनीय डिस्प्ले प्रदान करता है। हरा रंग अक्सर मानव आंख द्वारा अनुभव की जाने वाली उच्च चमकदार प्रभावकारिता के कारण चुना जाता है, जो इसे दिए गए विद्युत इनपुट के लिए बहुत चमकीला दिखाता है।
- सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता: सभी एलईडी की तरह, यह इनकैंडिसेंट या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFDs) पर लाभ प्रदान करता है, जिसमें झटका/कंपन प्रतिरोध, तेज प्रतिक्रिया समय, कम ऑपरेटिंग वोल्टेज और लंबा जीवनकाल शामिल है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- Q: दो सामान्य कैथोड पिन (3 और 8) का उद्देश्य क्या है?
A: वे आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। दो पिन प्रदान करने से कुल कैथोड करंट (जो 8 सेगमेंट तक का योग हो सकता है) वितरित करने में मदद मिलती है, PCB ट्रेस में करंट डेंसिटी कम होती है, और पैकेज से थर्मल डिसिपेशन में सुधार हो सकता है। - Q: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूँ?
A: नहीं। आपको एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। 5V आपूर्ति और 20 mA के लक्ष्य करंट के साथ, VF 2.6V के लिए, रोकनेवाला का मान R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω होगा। माइक्रोकंट्रोलर पिन को आवश्यक सेगमेंट करंट को सिंक या सोर्स करने में भी सक्षम होना चाहिए। - Q: "Luminous Intensity Matching Ratio of 2:1" का क्या अर्थ है?
A: इसका अर्थ है कि एक ही परीक्षण स्थितियों में सबसे चमकीला खंड (या उपकरण) सबसे मंद खंड (या उपकरण) से अधिकतम दोगुना ही चमकीला होगा। यह डिस्प्ले पर दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करता है। - Q: मैं 900 μcd की विशिष्ट चमक कैसे प्राप्त करूं?
A> The typical luminous intensity is specified at a forward current (IF) 1 mA पर निर्दिष्ट है। अपने डिज़ाइन में इस चमक स्तर को प्राप्त करने के लिए, आपको प्रत्येक सेगमेंट को 1 mA से ड्राइव करना चाहिए। उच्च चमक के लिए, आप करंट को अधिकतम निरंतर रेटिंग (25°C पर 25 mA) तक बढ़ा सकते हैं, लेकिन IV-IF वक्र क्योंकि संबंध रैखिक नहीं है।
10. डिज़ाइन और उपयोग केस स्टडी
परिदृश्य: एक सरल डिजिटल वोल्टमीटर रीडआउट डिजाइन करना
एक डिजाइनर 0-99V DC वोल्टमीटर बना रहा है। उन्हें ऐसे दो डिस्प्ले की आवश्यकता है। माइक्रोकंट्रोलर का ADC वोल्टेज पढ़ता है और उसे दो अंकों में परिवर्तित करता है। डिजाइनर एक मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग करता है: अंक 1 (दहाई का स्थान) 5ms के लिए प्रकाशित होता है, फिर अंक 2 (इकाई का स्थान) 5ms के लिए, यह लगातार दोहराता रहता है। प्रति अंक 50% ड्यूटी साइकिल के दौरान अच्छी अनुभूत चमक बनाए रखने के लिए, वे प्रत्येक सेगमेंट को 15 mA (60 mA पीक रेटिंग से काफी नीचे) की स्पंदित धारा से चलाने का निर्णय लेते हैं। वे प्रत्येक अंक के लिए कॉमन कैथोड साइड पर एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं, जिसे माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और प्रत्येक सेगमेंट एनोड पर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स लगाते हैं जो माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट पिन से जुड़े होते हैं जिन्हें आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। ग्रे फेस और हरे सेगमेंट यह सुनिश्चित करते हैं कि मध्यम रूप से रोशनी वाले वर्कशॉप वातावरण में भी रीडिंग स्पष्ट हो। डिजाइनर दोनों अंकों की मेल खाती चमक की गारंटी देने के लिए एक ही ल्यूमिनस इंटेंसिटी बिन से पार्ट्स का चयन करता है।
11. ऑपरेशनल प्रिंसिपल
एक सात-खंड डिस्प्ले सात प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) का एक समूह है जो एक आठ के आकार में व्यवस्थित होता है। प्रत्येक LED एक खंड बनाता है (जिसे A से G तक लेबल किया गया है)। दशमलव बिंदु (DP) के लिए एक अतिरिक्त LED का उपयोग किया जाता है। इन खंडों के विशिष्ट संयोजनों को चयनात्मक रूप से अग्र अभिनति (चालू करके) लागू करके, अंक 0 से 9 के लिए पैटर्न बनाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, "7" प्रदर्शित करने के लिए, खंड A, B और C को प्रकाशित किया जाता है। इस तरह के एक सामान्य कैथोड विन्यास में, सभी खंड LED के कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) एक या अधिक सामान्य पिन से जुड़े होते हैं। किसी खंड को जलाने के लिए, उसके संबंधित एनोड पिन को एक सकारात्मक वोल्टेज (एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) दिया जाता है, जबकि सामान्य कैथोड को ग्राउंड से जोड़ा जाता है। AlInGaP अर्धचालक सामग्री प्रकाश उत्सर्जित करती है जब इलेक्ट्रॉन डिवाइस के p-n जंक्शन पर होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, और सामग्री के बैंडगैप की विशेषता वाली तरंगदैर्ध्य के फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं, इस मामले में, हरा प्रकाश।
12. Technology Trends
जबकि विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग सात-खंड एलईडी डिस्प्ले प्रासंगिक बने हुए हैं, डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में व्यापक रुझान उल्लेखनीय हैं। एक सामान्य बदलाव एकीकृत डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले (एलईडी और एलसीडी/ओएलईडी दोनों) की ओर है जो समान आकार के पैकेज में पूर्ण अल्फ़ान्यूमेरिक और ग्राफ़िक क्षमताएं प्रदान करते हैं। ये अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं लेकिन अक्सर अधिक जटिल ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होती है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां केवल संख्याओं की आवश्यकता होती है, सात-खंड प्रारूप अत्यधिक कुशल और लागत-प्रभावी बना हुआ है। एलईडी सामग्रियों में प्रगति, जैसे कि इस डेटाशीट में AlInGaP का उपयोग, दक्षता, चमक और रंग की शुद्धता में सुधार करना जारी रखती है। इसके अलावा, सात-खंड डिस्प्ले के सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) संस्करण अधिक सामान्य होते जा रहे हैं, जो इस दस्तावेज़ में वर्णित थ्रू-होल डिज़ाइन की तुलना में स्वचालित असेंबली और छोटे फॉर्म फैक्टर की अनुमति देते हैं। एलईडी के मूल लाभ - लंबा जीवन, मजबूती और कम बिजली की खपत - यह सुनिश्चित करते हैं कि निकट भविष्य के लिए वे संकेतक और सरल रीडआउट अनुप्रयोगों में एक मुख्य आधार बने रहेंगे।
एलईडी विशिष्टता शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | Unit/Representation | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| प्रकाशीय प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | विद्युत के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहां प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे। | प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), jaise, 620nm (laal) | Rangin LEDs ke rang ke anukool wavelength. | Laal, peela, hara monochrome LEDs ke hue ka nirdhaaran karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्य के पार तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | यदि | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम स्पंद धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद प्रकाश या चमक के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे एलईडी सहन कर सकती है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | स्थिर विद्युत निर्वहन को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारण को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | Material degradation | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| Lens/Optics | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर ऑप्टिकल संरचना। | देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | Binning Content | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। | LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | Energy efficiency certification | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |