विषय सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
- 2.1 प्रकाशीय विशेषताएँ
- 2.2 विद्युत विशेषताएँ
- 2.3 Thermal and Environmental Characteristics
- डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि डिवाइस को ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत किया गया है। यह इंगित करता है कि निर्माता एक बिनिंग या सॉर्टिंग प्रक्रिया का उपयोग करता है। एलईडी निर्माण में, एपिटैक्सियल ग्रोथ और चिप प्रोसेसिंग में मामूली अंतर के कारण आउटपुट में प्राकृतिक भिन्नताएं होती हैं। ग्राहकों के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी का उत्पादन के बाद परीक्षण किया जाता है और प्रमुख पैरामीटर्स के आधार पर विभिन्न "बिन" में वर्गीकृत किया जाता है।
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 7. Application Suggestions
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 7.2 डिज़ाइन विचार
- 8. तकनीकी तुलना और लाभ
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
- 10. संचालन सिद्धांत
- 11. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
LTS-4301JG एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन वाला एकल-अंकीय संख्यात्मक डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट, चमकीली और विश्वसनीय संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य दृश्य रूप से अंक 0-9 और कुछ सीमित अल्फ़ान्यूमेरिक वर्णों को इसके सात स्वतंत्र रूप से नियंत्रित होने वाले सेगमेंट और एक दशमलव बिंदु का उपयोग करके प्रदर्शित करना है। यह उपकरण विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एकीकरण के लिए इंजीनियर किया गया है, जहां स्थान की कमी होती है लेकिन पठनीयता सर्वोपरि होती है।
यह डिस्प्ले अपने प्रकाश-उत्सर्जक तत्वों के लिए उन्नत Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) अर्धचालक प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है। यह सामग्री प्रणाली लाल, नारंगी, एम्बर और पीले-हरे स्पेक्ट्रम में उच्च-दक्षता वाला प्रकाश उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए प्रसिद्ध है। इस विशिष्ट उपकरण में, इसे एक विशिष्ट हरा रंग उत्पन्न करने के लिए ट्यून किया गया है। एक अपारदर्शी Gallium Arsenide (GaAs) सब्सट्रेट पर AlInGaP के उपयोग से डिस्प्ले का उच्च कंट्रास्ट अनुपात प्राप्त होता है, क्योंकि सब्सट्रेट आंतरिक प्रकाश प्रकीर्णन को रोकने में मदद करता है, जिससे बिना जले हुए "ग्रे फेस" को गहरा और जले हुए "सफेद सेगमेंट" को चमकीला और जीवंत दिखाई देता है।
इस घटक का लक्षित बाजार व्यापक है, जिसमें औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, उपभोक्ता उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (द्वितीयक डिस्प्ले के लिए), चिकित्सा उपकरण और प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल शामिल हैं। इसका मुख्य मूल्य प्रस्ताव एक श्रेष्ठ दृश्य प्रदर्शन पैकेज प्रदान करने में निहित है - जो उच्च चमक, उत्कृष्ट कंट्रास्ट और चौड़े देखने के कोणों द्वारा विशेषता है - साथ ही वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) या गरमागरम बल्ब जैसी पुरानी डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों की तुलना में ठोस-अवस्था विश्वसनीयता और अपेक्षाकृत कम बिजली की खपत बनाए रखता है।
2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण
2.1 प्रकाशीय विशेषताएँ
प्रदर्शन की कार्यक्षमता के लिए प्रकाशीय प्रदर्शन केंद्रीय है। Average Luminous Intensity (Iv) is specified with a typical value of 850 µcd (microcandelas) at a forward current (IF) of 1 mA. The minimum is 320 µcd, and there is no maximum specified in the table, indicating a target-driven specification. This parameter defines the perceived brightness of a segment under standard operating conditions. The measurement is performed using a sensor and filter calibrated to the CIE photopic luminosity function, which mimics the spectral sensitivity of the human eye under normal lighting conditions, ensuring the reported value correlates directly with visual perception.
The color characteristics are defined by wavelength parameters. The Peak Emission Wavelength (λp) is 571 nm, which is the wavelength at which the optical power output is maximum. The प्रमुख तरंगदैर्ध्य (\u03bbd) 572 nm है; यह एकल तरंगदैर्ध्य वाला मोनोक्रोमैटिक प्रकाश है जो LED के आउटपुट के अनुभव किए गए रंग से सबसे अधिक मेल खाता है। इन दोनों मानों की निकटता (571 nm बनाम 572 nm) एक स्पेक्ट्रल रूप से शुद्ध हरे रंग को इंगित करती है, जहाँ भौतिक शिखर और अनुभूत रंग के बीच न्यूनतम अंतर है। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (\u0394\u03bb) 15 nm है, जो उस बैंडविड्थ का प्रतिनिधित्व करता है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता उसके शिखर मान की कम से कम आधी होती है। एक संकीर्ण अर्ध-चौड़ाई आम तौर पर अधिक संतृप्त, शुद्ध रंग को दर्शाती है।
Luminous Intensity Matching Ratio (IV-m) is specified as 2:1 maximum. This is a critical parameter for display uniformity, ensuring that the brightness difference between the dimmest and brightest segment within a single digit does not exceed a factor of two when driven under identical conditions. This ratio is vital for achieving a consistent and professional-looking numeric character.
2.2 विद्युत विशेषताएँ
विद्युत विशिष्टताएँ विश्वसनीय उपयोग के लिए संचालन की सीमाएँ और शर्तें परिभाषित करती हैं। प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) का I =20 mA पर एक सामान्य मान 2.6V और अधिकतम 2.6V है। न्यूनतम 2.05V सूचीबद्ध है।Fयह फॉरवर्ड वोल्टेज AlInGaP प्रौद्योगिकी की विशेषता है और प्रत्येक सेगमेंट के लिए करंट-लिमिटिंग सर्किटरी, आमतौर पर रेसिस्टर्स, डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
The Reverse Current per Segment (IR) is a maximum of 100 µA at a Reverse Voltage (VR) of 5V. This parameter indicates the level of leakage current when the LED is reverse-biased, which is generally very low for solid-state devices.
Absolute Maximum Ratings ये डिवाइस की सुरक्षा के लिए कठोर सीमाएँ निर्धारित करते हैं। प्रमुख रेटिंग्स में शामिल हैं:
- Continuous Forward Current per Segment: 25 mA (25°C से रैखिक रूप से कम की गई)।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 60 mA (पल्स्ड स्थितियों में अनुमति: 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई).
- प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन: 70 mW.
- Reverse Voltage per Segment: 5 V.
Operating or exceeding these limits risks permanent damage to the LED chips.
2.3 Thermal and Environmental Characteristics
The device is rated for an Operating Temperature Range -35°C से +85°C तक। यह विस्तृत सीमा इसे कठोर वातावरणों, जैसे कि हिमीय बाहरी परिस्थितियों से लेकर गर्म औद्योगिक सेटिंग्स तक, में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। भंडारण तापमान सीमा समान है (-35°C से +85°C)।
एक महत्वपूर्ण असेंबली पैरामीटर है Solder Temperature specification: the device can withstand 260\u00b0C for 3 seconds at a point 1/16 inch (approximately 1.6 mm) below the seating plane. This is a standard reference for wave soldering or reflow soldering processes, guiding manufacturers on thermal profile setup to avoid damaging the plastic package or the internal wire bonds.
3. Binning System Explanation
The datasheet explicitly states that the device is प्रकाशमान तीव्रता के लिए वर्गीकृत. यह दर्शाता है कि निर्माता एक बिनिंग या छंटाई प्रक्रिया अपनाता है। एलईडी निर्माण में, एपिटैक्सियल वृद्धि और चिप प्रसंस्करण में मामूली अंतर के कारण आउटपुट में स्वाभाविक भिन्नताएं होती हैं। ग्राहकों के लिए एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, उत्पादन के बाद एलईडी का परीक्षण किया जाता है और मुख्य मापदंडों के आधार पर उन्हें अलग-अलग "बिन" में छांटा जाता है।
LTS-4301JG के लिए, प्राथमिक बिनिंग मानदंड एक निश्चित परीक्षण धारा (संभवतः 1 mA या 20 mA) पर प्रकाशमान तीव्रता है। उपकरणों को इस तरह समूहीकृत किया जाता है कि किसी विशिष्ट ऑर्डर या बैच के भीतर सभी इकाइयों की प्रकाशमान तीव्रता एक परिभाषित सीमा के भीतर हो (उदाहरण के लिए, विशिष्टताओं में उल्लिखित 320-850 µcd का फैलाव एक मानक बिन का प्रतिनिधित्व कर सकता है, या और अधिक सख्त उप-बिन उपलब्ध हो सकते हैं)। यह डिजाइनरों को गारंटीकृत न्यूनतम चमक वाले डिस्प्ले का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे बहु-अंकीय स्थापना में सभी अंकों की उपस्थिति एकसमान सुनिश्चित होती है। हालांकि इस संक्षिप्त डेटाशीट में विस्तृत नहीं है, रंगीन एलईडी के लिए अन्य सामान्य बिनिंग मापदंडों में प्रमुख तरंगदैर्ध्य (रंग एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए) और अग्र वोल्टेज शामिल हो सकते हैं।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट संदर्भ विशिष्ट विद्युत / प्रकाशीय विशेषता वक्र. हालांकि पाठ अंश में विशिष्ट ग्राफ़ प्रदान नहीं किए गए हैं, ऐसे उपकरण के लिए मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल होंगे:
Relative Luminous Intensity vs. Forward Current (I-V Curve): यह ग्राफ दिखाएगा कि ड्राइविंग करंट के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। एलईडी के लिए, यह संबंध एक महत्वपूर्ण सीमा में आम तौर पर रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक धाराओं पर थर्मल प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो जाएगा। यह वक्र डिजाइनरों को एक ऑपरेटिंग करंट चुनने की अनुमति देता है जो वांछित चमक प्रदान करता है, बिना डिवाइस पर अत्यधिक दबाव डाले या उसके जीवनकाल को कम किए।
Forward Voltage vs. Forward Current: यह वक्र एक डायोड के विशिष्ट घातांकीय संबंध को दर्शाता है। यह बिजली आपूर्ति की आवश्यकताओं को निर्धारित करने और एक श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला के पार आवश्यक वोल्टेज ड्रॉप की गणना करने के लिए आवश्यक है।
सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: एलईडी का प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। यह वक्र उस डीरेटिंग को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है, जो उच्च तापमान (जैसे, 85°C पर) पर शेष प्रकाश उत्पादन के प्रतिशत को दिखाता है। उच्च-तापमान वाले वातावरण में संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए यह महत्वपूर्ण है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि डिस्प्ले पर्याप्त रूप से चमकीला रहे।
Spectral Distribution Curve: यह रिलेटिव इंटेंसिटी बनाम वेवलेंथ का एक प्लॉट होगा, जो 571-572 nm के आसपास केंद्रित घंटी के आकार का वक्र दिखाता है, जिसकी आधी चौड़ाई 15 nm है। यह दृश्य रूप से उत्सर्जित प्रकाश की रंग शुद्धता की पुष्टि करता है।
5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
LTS-4301JG एक मानक सिंगल-डिजिट सेवन-सेगमेंट LED पैकेज में आता है। पैकेज डायमेंशन्स ड्राइंग संदर्भित है, जिसमें सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं और मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो। भौतिक फुटप्रिंट और सेगमेंट व्यवस्था आसान प्रतिस्थापन और पीसीबी लेआउट के लिए उद्योग-मानक पैटर्न का पालन करती है।
The पिन कनेक्शन 10-पिन कॉन्फ़िगरेशन के लिए स्पष्ट रूप से परिभाषित किया गया है। यह एक कॉमन कैथोड डिज़ाइन, जिसका अर्थ है कि सभी सेगमेंट और दशमलव बिंदु के कैथोड (नकारात्मक टर्मिनल) आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं और दो कॉमन पिन (पिन 3 और पिन 8) तक लाए गए हैं। प्रत्येक सेगमेंट एनोड (सकारात्मक टर्मिनल) का अपना समर्पित पिन (पिन 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10) है। पिन 6 विशेष रूप से दशमलव बिंदु (D.P.) एनोड के लिए है। यह कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन व्यापक रूप से उपयोग की जाती है और ड्राइविंग सर्किटरी को सरल बनाती है, खासकर माइक्रोकंट्रोलर I/O पोर्ट के साथ मल्टीप्लेक्सिंग तकनीकों का उपयोग करते समय।
The आंतरिक सर्किट आरेख यह विद्युत विन्यास को दृश्य रूप से दर्शाता है, जो आठ अलग-अलग एलईडी (सेगमेंट ए-जी प्लस डीपी) को उनके एनोड अलग-अलग और उनके कैथोड कॉमन पिन से एक साथ जुड़े हुए दिखाता है।
6. Soldering and Assembly Guidelines
थर्मल विशेषताओं में उल्लेखित के अनुसार, मुख्य दिशानिर्देश सोल्डर तापमान सीमा है: सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.6 मिमी) नीचे 3 सेकंड के लिए 260°Cयह प्रक्रिया इंजीनियरों के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जो रीफ्लो सोल्डरिंग ओवन या वेव सोल्डरिंग मशीनें सेट कर रहे हैं। थर्मल प्रोफाइल को इस तरह डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि डिवाइस लीड्स पर तापमान निर्दिष्ट समय से अधिक इस सीमा को पार न करे, ताकि पैकेज क्रैकिंग, डिलैमिनेशन, या आंतरिक डाई अटैच और वायर बॉन्ड को नुकसान से बचाया जा सके।
हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, क्योंकि LED चिप्स स्टैटिक बिजली के प्रति संवेदनशील होते हैं। डिवाइस को एंटी-स्टैटिक पैकेजिंग में स्टोर और हैंडल करने और ग्राउंडेड वर्कस्टेशन का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
सोल्डरिंग के बाद सफाई के लिए, डिवाइस की प्लास्टिक सामग्री (संभवतः एपॉक्सी या समान) के अनुकूल मानक प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाना चाहिए। आइसोप्रोपाइल अल्कोहल या समर्पित इलेक्ट्रॉनिक्स क्लीनर आम तौर पर सुरक्षित होते हैं, लेकिन आक्रामक सॉल्वेंट्स का उपयोग करते समय अनुकूलता सत्यापित की जानी चाहिए।
7. Application Suggestions
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
LTS-4301JG जैसे कॉमन कैथोड डिस्प्ले के लिए सबसे आम ड्राइव विधि एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करना है। प्रत्येक सेगमेंट एनोड पिन एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से एक माइक्रोकंट्रोलर आउटपुट पिन से जुड़ा होता है। इस रेसिस्टर का मान (Rlimit) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है: Rlimit = (Vआपूर्ति - VF) / IF. 5V आपूर्ति के लिए, VF 2.6V, और वांछित IF 10 mA के लिए, प्रतिरोध (5 - 2.6) / 0.01 = 240 ओम होगा। दोनों कॉमन कैथोड पिन एक साथ जोड़े जाते हैं और फिर एक माइक्रोकंट्रोलर पिन से जोड़े जाते हैं, जिसे आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर कर लॉजिक LOW (0V) पर सेट किया जाता है ताकि डिस्प्ले सक्रिय हो। एकाधिक अंक चलाने के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग किया जाता है: सभी अंकों के सेगमेंट लाइन समानांतर में जुड़े होते हैं, और प्रत्येक अंक के कॉमन कैथोड को अलग-अलग नियंत्रित किया जाता है, जिससे एक समय में केवल एक अंक तेजी से क्रम में चालू होता है। इससे I/O पिनों की एक बड़ी संख्या बचती है।
निरंतर धारा चालन या उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए, समर्पित एलईडी ड्राइवर आईसी (जैसे MAX7219 या TM1637) का उपयोग किया जा सकता है। यह चिप्स आंतरिक रूप से मल्टीप्लेक्सिंग, धारा विनियमन और कभी-कभी अंक डिकोडिंग को संभालते हैं, जिससे सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर डिजाइन काफी सरल हो जाता है।
7.2 डिज़ाइन विचार
Current Limiting: करंट-सीमित करने वाले तंत्र (रोकनेवाला या स्थिर-धारा ड्राइवर) के बिना कभी भी एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें। फॉरवर्ड वोल्टेज एक निश्चित सीमा नहीं है बल्कि धारा प्रवाह की एक विशेषता है; सीमा के बिना, धारा विनाशकारी रूप से बढ़ जाएगी।
चमक नियंत्रण: चमक को मुख्य रूप से दो तरीकों से नियंत्रित किया जा सकता है: 1) फॉरवर्ड करंट को समायोजित करना (वोल्टेज-ड्राइव योजना में सीमित रोकनेवाले के मान के माध्यम से)। 2) सेगमेंट या कॉमन कैथोड लाइनों पर पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) का उपयोग करना। PWM अधिक कुशल है और एक व्यापक, अधिक रैखिक डिमिंग रेंज प्रदान करता है।
देखने का कोण: डेटाशीट में "वाइड व्यूइंग एंगल" का दावा किया गया है। इष्टतम पठनीयता के लिए, डिस्प्ले को इस प्रकार लगाया जाना चाहिए कि प्राथमिक देखने की दिशा डिस्प्ले के सामने के हिस्से के लगभग लंबवत हो। व्यापक कोण ऑफ-एक्सिस देखने के लिए लचीलापन प्रदान करता है।
ऊष्मा अपव्यय: जबकि प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन कम है (अधिकतम 70 mW), एक मल्टीप्लेक्स्ड एप्लिकेशन में जहां कई सेगमेंट एक साथ चालू होते हैं, पैकेज में कुल पावर बढ़ सकती है। यदि डिस्प्ले बंद है, तो पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें, विशेष रूप से उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में।
8. तकनीकी तुलना और लाभ
पुरानी सेवन-सेगमेंट तकनीकों की तुलना में, LTS-4301JG स्पष्ट लाभ प्रदान करता है:
- बनाम इनकैंडिसेंट/लैंप-आधारित डिस्प्ले: बहुत कम बिजली की खपत, बहुत लंबा जीवनकाल (हजारों घंटे बनाम सैकड़ों/हजारों), उच्च आघात और कंपन प्रतिरोध, और शांत संचालन।
- वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFDs) बनाम: कम संचालन वोल्टेज (VFDs के लिए दसियों वोल्ट बनाम 2-5V), सरल ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स, फिलामेंट बिजली आपूर्ति की कोई आवश्यकता नहीं, और आमतौर पर उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में बेहतर प्रदर्शन। VFDs व्यापक देखने के कोण और एक अलग रंग (अक्सर नीला-हरा) प्रदान कर सकते हैं, लेकिन एलईडी आम तौर पर अधिक मजबूत होते हैं।
- लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCDs) बनाम: एलईडी उत्सर्जक हैं और इसलिए स्वयं प्रकाशमान हैं, जो बैकलाइट के बिना कम रोशनी और बिना रोशनी की स्थितियों में उत्कृष्ट दृश्यता प्रदान करते हैं। उनका प्रतिक्रिया समय बहुत तेज होता है और कार्यशील तापमान सीमा अधिक व्यापक होती है। हालांकि, एलसीडी स्थैतिक डिस्प्ले मोड में काफी कम बिजली की खपत करते हैं और अधिक जटिल ग्राफिक्स प्रदर्शित कर सकते हैं।
का उपयोग AlInGaP विशेष रूप से प्रौद्योगिकी, पुराने GaP (गैलियम फॉस्फाइड) हरे एलईडी की तुलना में, काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान इनपुट धारा पर चमकदार डिस्प्ले, या कम शक्ति पर समान चमक प्राप्त होती है। रंग अधिक संतृप्त और दृष्टिगत रूप से आकर्षक भी होता है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
प्र: दो कॉमन कैथोड पिन (पिन 3 और पिन 8) होने का उद्देश्य क्या है?
उ: यह मुख्य रूप से ड्यूल-इन-लाइन पैकेज पर यांत्रिक और विद्युत समरूपता के लिए है। यह धारा वितरण को संतुलित करने में मदद करता है यदि एक साथ कई सेगमेंट जलाए जाते हैं और पीसीबी रूटिंग में लचीलापन प्रदान करता है। आंतरिक रूप से, ये दोनों पिन जुड़े हुए हैं, इसलिए आप किसी एक या दोनों को एक साथ जोड़कर उपयोग कर सकते हैं।
क्या मैं इस डिस्प्ले को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर सिस्टम से चला सकता हूँ?
हाँ, लेकिन आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की पुनर्गणना करनी होगी। Vआपूर्ति 3.3V और VF 2.6V होने पर, रेसिस्टर के पार वोल्टेज केवल 0.7V है। 10 mA करंट के लिए, आपको 70 ओम का रेसिस्टर (0.7V / 0.01A) चाहिए। सुनिश्चित करें कि माइक्रोकंट्रोलर का आउटपुट पिन आवश्यक करंट को सिंक/सोर्स कर सकता है।
Q: चमकदार तीव्रता \u00b5cd में दी गई है। व्यवहार में यह कितनी चमकदार है?
A: 850 \u00b5cd (0.85 mcd) एक छोटे संकेतक LED के लिए एक मानक चमक है। सामान्य परिवेशी प्रकाश में घर के अंदर देखे जाने वाले सात-खंड डिस्प्ले के लिए, यह स्पष्ट और आसानी से पठनीय अक्षर प्रदान करती है। सूर्य के प्रकाश में पठनीय अनुप्रयोगों के लिए, बहुत अधिक चमक (प्रति खंड दसियों mcd) की आवश्यकता होगी।
Q: विवरण में "Rt. Hand Decimal" का क्या अर्थ है?
A: यह दर्शाता है कि दशमलव बिंदु अंक के दाईं ओर स्थित है, जो संख्यात्मक डिस्प्ले के लिए मानक और सबसे सामान्य स्थिति है।
10. संचालन सिद्धांत
The fundamental operating principle is based on electroluminescence in a semiconductor p-n junction. The AlInGaP chip consists of layers of p-type and n-type semiconductor materials. When a forward voltage exceeding the junction's built-in potential (approximately the VF) लगाया जाता है, तो n-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र में प्रवेश करते हैं, जहाँ वे पुनर्संयोजित होते हैं। AlInGaP जैसे प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक में, इन पुनर्संयोजनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करता है। उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जिसे क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रिया के दौरान एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस के अनुपात को समायोजित करके अभियांत्रिक किया जाता है।
सात-सेगमेंट प्रारूप संख्यात्मक अंकों को प्रदर्शित करने का एक सरल और कुशल तरीका है, जो न्यूनतम संख्या में स्वतंत्र रूप से नियंत्रित तत्वों (सात सेगमेंट और एक दशमलव बिंदु) का उपयोग करता है। इन सेगमेंटों के विशिष्ट संयोजनों को प्रकाशित करके, सभी दस दशमलव अंक (0-9) और कुछ अक्षर (जैसे A, C, E, F, H, L, P, आदि) बनाए जा सकते हैं।
11. Technology Trends
हालांकि LTS-4301JG जैसे अलग-अलग सात-सेगमेंट LED डिस्प्ले अपनी सरलता, मजबूती और लागत-प्रभावशीलता के कारण समर्पित संख्यात्मक रीडआउट्स के लिए अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं, व्यापक डिस्प्ले प्रौद्योगिकी रुझान उनके अनुप्रयोग क्षेत्र को प्रभावित कर रहे हैं।
एकीकरण: एकीकृत डिस्प्ले मॉड्यूल की ओर एक रुझान है जिसमें एलईडी अंक, ड्राइवर आईसी, और कभी-कभी एक माइक्रोकंट्रोलर एक ही पैकेज में शामिल होते हैं, जो सीरियल इंटरफेस (I2C, SPI) के माध्यम से संचार करते हैं। यह अंतिम उपयोगकर्ता के लिए घटकों की संख्या और डिजाइन जटिलता को कम करता है।
सामग्री विकास: AlInGaP तकनीक परिपक्व है और लाल-एम्बर-पीले-हरे रंगों के लिए उत्कृष्ट है। शुद्ध हरे और नीले-हरे रंगों के लिए, इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) तकनीक अक्सर उच्च दक्षता प्रदान करती है। भविष्य के डिस्प्ले और भी बेहतर प्रदर्शन के लिए उन्नत फॉस्फर-परिवर्तित एलईडी या माइक्रो-एलईडी सरणियों का उपयोग कर सकते हैं।
एप्लिकेशन शिफ्ट: जटिल अल्फ़ान्यूमेरिक या ग्राफ़िकल जानकारी के लिए, डॉट-मैट्रिक्स एलईडी डिस्प्ले, ओएलईडी, या टीएफटी एलसीडी का उपयोग तेजी से किया जा रहा है। हालाँकि, सात-खंड डिस्प्ले का अद्वितीय लाभ संख्याओं के लिए अत्यधिक स्पष्टता, अति-कम लागत और उन अनुप्रयोगों में उपयोग में आसानी है जहाँ केवल संख्याएँ दिखानी होती हैं, जो निकट भविष्य में उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण और उपकरणों में इसके निरंतर उपयोग को सुनिश्चित करता है। यहाँ प्रवृत्ति उच्च चमक, कम बिजली की खपत और संभवतः इस शास्त्रीय फॉर्म फैक्टर के अधिक स्मार्ट, एड्रेसेबल संस्करणों की ओर है।
एलईडी स्पेसिफिकेशन टर्मिनोलॉजी
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप 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 उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत पैरामीटर्स
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य LED संचालन के लिए वर्तमान मान। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, मंदन या चमकाने के लिए प्रयुक्त। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, 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 लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक प्रबल ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, जितना अधिक होगा उतना ही कम संवेदनशील। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक की बचत को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री अवक्रमण | 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, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और सफेद रंग में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। | ड्राइवर मिलान में सहायक, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार 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 | Lumen maintenance test | 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 | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट मेथड्स को कवर करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |