1. उत्पाद अवलोकन
LTS-4801JF एक उच्च-प्रदर्शन, एकल-अंकीय, सात-खंड वर्णमाला संख्यात्मक डिस्प्ले मॉड्यूल है जो स्पष्ट, चमकीली संख्यात्मक सूचना की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य व्यक्तिगत रूप से एड्रेस करने योग्य LED खंडों का उपयोग करके 0-9 अंकों और कुछ अक्षरों को दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। यह उपकरण विश्वसनीयता और विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में एकीकरण की सुविधा के लिए इंजीनियर किया गया है।
इस डिस्प्ले का प्राथमिक अनुप्रयोग इंस्ट्रुमेंटेशन पैनल, परीक्षण उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण, उपभोक्ता उपकरणों और किसी भी ऐसे डिवाइस में है जहाँ एक कॉम्पैक्ट, अत्यधिक पठनीय संख्यात्मक रीडआउट आवश्यक है। इसका डिज़ाइन स्पष्टता और दीर्घायु को प्राथमिकता देता है, जो इसे वाणिज्यिक और औद्योगिक दोनों वातावरणों के लिए उपयुक्त बनाता है।
1.1 Core Advantages and Target Market
यह डिस्प्ले कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है जो इसे बाजार में विशिष्ट बनाते हैं। इसमें 0.4-इंच (10 मिमी) अंक ऊंचाई है, जो आकार और पठनीयता के बीच एक उत्कृष्ट संतुलन प्रदान करती है। सेगमेंट निरंतर और एकसमान हैं, जो प्रकाशित होने पर एक सुसंगत और पेशेवर रूप सुनिश्चित करते हैं। एक प्रमुख लाभ इसकी कम बिजली आवश्यकता है, जो इसे बैटरी-संचालित या ऊर्जा-कुशल उपकरणों के लिए आदर्श बनाती है।
इसके अलावा, यह उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, जो अच्छी रोशनी वाली परिस्थितियों में भी दृश्यता सुनिश्चित करता है। चौड़ा व्यूइंग एंगल डिस्प्ले को विभिन्न स्थितियों से स्पष्टता में महत्वपूर्ण हानि के बिना पढ़े जाने की अनुमति देता है। सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता के साथ निर्मित, यह न्यूनतम रखरखाव के साथ एक लंबा परिचालन जीवन प्रदान करता है। डिवाइस को ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए भी वर्गीकृत किया गया है, जो उत्पादन बैचों में चमक स्तरों की स्थिरता प्रदान करता है। लक्षित बाजार में पोर्टेबल डिवाइस, पैनल मीटर, मेडिकल उपकरण और ऑटोमोटिव डैशबोर्ड के डिजाइनर शामिल हैं, जहां स्थान, बिजली की खपत और विश्वसनीयता महत्वपूर्ण कारक हैं।
2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण
यह खंड डेटाशीट में परिभाषित डिवाइस के तकनीकी मापदंडों का एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।
2.1 फोटोमेट्रिक और ऑप्टिकल विशेषताएँ
प्रदर्शन की कार्यक्षमता में प्रकाशीय प्रदर्शन केंद्रीय भूमिका निभाता है। यह उपकरण पीले-नारंगी उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री का उपयोग करता है। 20 mA की अग्र धारा (IF) पर संचालित होने पर विशिष्ट शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 611 nm होता है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 605 nm पर निर्दिष्ट है, जो दृश्यमान रंग को परिभाषित करता है। वर्णक्रमीय रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 17 nm है, जो न्यूनतम वर्णक्रमीय फैलाव के साथ अपेक्षाकृत शुद्ध रंग उत्सर्जन को दर्शाती है।
प्रति सेगमेंट औसत दीप्त तीव्रता (Iv) एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। IF=1mA की मानक परीक्षण स्थिति के तहत, तीव्रता न्यूनतम 200 μcd से लेकर विशिष्ट मान 650 μcd तक होती है। सेगमेंट्स के बीच दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात अधिकतम 2:1 पर निर्दिष्ट है, जो एक सुसंगत रूप के लिए अंक पर समान चमक सुनिश्चित करता है। सफेद सेगमेंट्स वाला ग्रे फेस एलईडी बंद होने पर कंट्रास्ट बढ़ाता है, जो विशेषताओं में उल्लिखित उत्कृष्ट अक्षर रूप में योगदान देता है।
2.2 विद्युत पैरामीटर्स
विद्युत विनिर्देश डिवाइस की संचालन सीमाओं और स्थितियों को परिभाषित करते हैं। स्थायी क्षति को रोकने के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स को पार नहीं किया जाना चाहिए। प्रति सेगमेंट अधिकतम शक्ति अपव्यय 70 mW है। प्रति सेगमेंट शिखर अग्र धारा 60 mA है, लेकिन यह केवल स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत अनुमेय है। प्रति सेगमेंट निरंतर अग्र धारा 25°C पर 25 mA पर रेटेड है, जैसे-जैसे परिवेश का तापमान बढ़ता है, 0.33 mA/°C के डीरेटिंग फैक्टर के साथ। प्रति सेगमेंट अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5 V है।
सामान्य संचालन स्थितियों (Ta=25°C, IF=20mA) के तहत, प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) 2.05V से 2.6V तक होता है। जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (Vr) लगाया जाता है, तो रिवर्स करंट (Ir) अधिकतम 100 μA होता है। ये पैरामीटर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने और डिवाइस के जीवनकाल में स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विशिष्टताएँ
डिवाइस -35°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज और -35°C से +85°C के स्टोरेज तापमान रेंज के लिए रेटेड है। यह विस्तृत रेंज इसे कठोर वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। तापमान के साथ निरंतर फॉरवर्ड करंट का डीरेटिंग (0.33 mA/°C) ओवरहीटिंग को रोकने और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार है। डेटाशीट एक सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल भी निर्दिष्ट करती है: डिवाइस सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे एक बिंदु पर 3 सेकंड के लिए 260°C का सामना कर सकता है। एलईडी चिप्स या पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए पीसीबी असेंबली प्रक्रिया के दौरान इस दिशानिर्देश का पालन करना आवश्यक है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
डेटाशीट इंगित करती है कि डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत" है। यह एलईडी निर्माण में एक सामान्य प्रथा को संदर्भित करता है जिसे बिनिंग के रूप में जाना जाता है। सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन प्रक्रिया में अंतर्निहित भिन्नताओं के कारण, एक ही उत्पादन बैच के एलईडी में ल्यूमिनस इंटेंसिटी, फॉरवर्ड वोल्टेज और डॉमिनेंट वेवलेंथ जैसे मुख्य पैरामीटर में मामूली अंतर हो सकते हैं।
अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, निर्माता इन मापदंडों को मापते हैं और एलईडी को विभिन्न "बिन" में वर्गीकृत करते हैं। LTS-4801JF को विशेष रूप से ज्योति तीव्रता (Iv) के लिए बिन किया गया है। इसका मतलब है कि एक ही ऑर्डर या रील के भीतर, सेगमेंट की चमल एक पूर्वनिर्धारित, संकीर्ण सीमा के भीतर होगी (जैसा कि 2:1 मिलान अनुपात द्वारा सुझाया गया है)। यह किसी एप्लिकेशन में विभिन्न इकाइयों के बीच चमल में बड़े अंतर को समाप्त करता है, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले या ऐसे उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है जहां दृश्य एकरूपता महत्वपूर्ण है। डेटाशीट न्यूनतम/सामान्य/अधिकतम मान (200/650 μcd) प्रदान करती है, लेकिन सख्त समूहों के लिए विशिष्ट बिन कोड आमतौर पर निर्माता से अनुरोध पर उपलब्ध होते हैं।
4. Performance Curve Analysis
हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे डिवाइस के लिए विशिष्ट विशेषता वक्र गहन डिज़ाइन विश्लेषण के लिए आवश्यक होंगे। इनमें आमतौर पर शामिल हैं:
- सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम अग्र धारा (I-V वक्र): यह ग्राफ़ दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन ड्राइविंग करंट के साथ बढ़ता है। यह आमतौर पर अरेखीय होता है, जहां बहुत अधिक धाराओं पर ताप प्रभाव के कारण दक्षता गिर जाती है। डिज़ाइनर इसका उपयोग चमक को बिजली खपत और जीवनकाल के साथ संतुलित करने वाले एक इष्टतम कार्य बिंदु का चयन करने के लिए करते हैं।
- अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा: यह वक्र ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह दिए गए करंट के लिए एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप दर्शाता है, Vf विशिष्टताओं की पुष्टि करता है और पावर डिसिपेशन की गणना करने में सहायता करता है।
- Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह ग्राफ दर्शाता है कि एलईडी के जंक्शन तापमान में वृद्धि होने पर प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। यह थर्मल प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है, खासकर जब उच्च धाराओं पर या ऊंचे परिवेश के तापमान में संचालित किया जा रहा हो।
- स्पेक्ट्रल वितरण: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आरेख, जो ~611 nm पर शिखर और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के आकार को दर्शाता है, जो स्पेक्ट्रल अर्ध-चौड़ाई द्वारा इंगित रंग की शुद्धता की पुष्टि करता है।
ये वक्र इंजीनियरों को गैर-मानक परिस्थितियों में प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने और विश्वसनीयता एवं दक्षता के लिए अपने डिजाइनों को अनुकूलित करने में सक्षम बनाते हैं।
5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
डिवाइस की भौतिक संरचना उसके पैकेज आयामों द्वारा परिभाषित होती है। डेटाशीट में एक विस्तृत आयामी चित्र शामिल है (सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी सामान्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है, जब तक कि अन्यथा नोट न किया गया हो)। प्रमुख विशेषताओं में पैकेज की कुल लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई, पिनों के बीच की दूरी और दशमलव बिंदु की स्थिति (भाग विवरण में "Rt. Hand Decimal" के रूप में नोट किया गया) शामिल हैं।
सही PCB लेआउट के लिए पिन कनेक्शन आरेख महत्वपूर्ण है। LTS-4801JF एक कॉमन एनोड डिवाइस है। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि सेगमेंट के सभी एनोड आंतरिक रूप से दो पिनों (पिन 3 और पिन 8, जो कॉमन हैं) से जुड़े हुए हैं। प्रत्येक सेगमेंट (A, B, C, D, E, F, G और दशमलव बिंदु) के कैथोड अलग-अलग पिनों (क्रमशः 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10) पर लाए गए हैं। पिन 6 विशेष रूप से दशमलव बिंदु कैथोड के लिए है। इस कॉन्फ़िगरेशन के लिए एक करंट-सिंकिंग ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है, जहां कॉमन एनोड(s) को एक सकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज से जोड़ा जाता है, और अलग-अलग सेगमेंट कैथोड को करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से निम्न (ग्राउंड पर सिंक) किया जाता है ताकि उन्हें चालू किया जा सके।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
असेंबली के दौरान उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है। निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग सोल्डरिंग की स्थिति निर्दिष्ट करती है: डिवाइस 260°C के तापमान को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है, जिसे सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे मापा जाता है। यह एक मानक रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल है। थर्मल शॉक को रोकने के लिए इस दिशानिर्देश का पालन करना अनिवार्य है, जो आंतरिक वायर बॉन्ड को नुकसान पहुंचा सकता है, एलईडी चिप को खराब कर सकता है, या पैकेज को डीलैमिनेट कर सकता है।
सामान्य सिफारिशों में शामिल हैं: एक मान्य तापमान प्रोफ़ाइल वाले नियंत्रित रीफ्लो ओवन का उपयोग करना; यदि संभव हो तो डिवाइस पिन पर सीधे हाथ से सोल्डरिंग से बचना; यह सुनिश्चित करना कि PCB साफ और प्रदूषकों से मुक्त है; और हैंडलिंग के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करना, क्योंकि LED स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील होते हैं। भंडारण के लिए, निर्दिष्ट सीमा एक शुष्क, एंटी-स्टैटिक वातावरण में -35°C से +85°C है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी
आधार भाग संख्या LTS-4801JF है। "JF" प्रत्यय विशिष्ट विशेषताओं जैसे रंग (पीला-नारंगी) और पैकेज प्रकार को इंगित कर सकता है। हालांकि इस अंश में विस्तृत नहीं है, ऐसे घटकों के लिए विशिष्ट पैकेजिंग एंटी-स्टैटिक टेप और रील पर होगी, जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली मशीनों के लिए उपयुक्त है। रील मात्रा (उदाहरण के लिए, 1000 टुकड़े, 2000 टुकड़े) निर्माता द्वारा परिभाषित की जाएगी। ऑर्डर करने के लिए, इंजीनियरों को पूर्ण भाग संख्या निर्दिष्ट करनी चाहिए। यदि निर्माता चमकदार तीव्रता या फॉरवर्ड वोल्टेज के लिए अलग-अलग बिन प्रदान करता है, तो अतिरिक्त बिनिंग कोड भाग संख्या में जोड़े जा सकते हैं (उदाहरण के लिए, LTS-4801JF-XXX)। पूर्ण ऑर्डरिंग विकल्पों और पैकेजिंग विशिष्टताओं के लिए निर्माता की पूर्ण उत्पाद मार्गदर्शिका या वितरक से परामर्श करना आवश्यक है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
LTS-4801JF किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए आदर्श है जिसमें एकल, अत्यधिक पठनीय अंक की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में शामिल हैं: वोल्टेज, करंट या तापमान के लिए पैनल मीटर; टाइमर और काउंटर डिस्प्ले; स्कोरबोर्ड; उपकरण नियंत्रण पैनल (जैसे, ओवन, माइक्रोवेव); परीक्षण और माप उपकरण; और औद्योगिक मशीनरी पर स्थिति संकेतक। इसकी कम बिजली की खपत इसे पोर्टेबल, बैटरी-चालित उपकरणों के लिए एक उम्मीदवार बनाती है।
8.2 Design Considerations and Circuitry
इस डिस्प्ले के साथ डिजाइन करते समय, कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। सबसे पहले, वांछित फॉरवर्ड करंट (जैसे, 10-20 mA) और आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर प्रत्येक सेगमेंट (या कॉमन एनोड पर एक एकल रेसिस्टर यदि एकसमान चमक स्वीकार्य है) के लिए एक उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना की जानी चाहिए। सूत्र है R = (V_supply - Vf_LED) / I_LED। अधिकतम Vf (2.6V) का उपयोग यह सुनिश्चित करता है कि रेसिस्टर अंडर-साइज्ड न हो।
दूसरा, ड्राइवर सर्किट सभी प्रकाशित सेगमेंट्स के लिए कुल करंट को सिंक करने में सक्षम होना चाहिए। यदि सभी सेगमेंट्स प्लस दशमलव बिंदु चालू हैं (अंक '8.' प्रदर्शित कर रहे हैं), तो कॉमन एनोड पिन को 9 * I_LED तक की सप्लाई करनी होगी। ड्राइवर IC (जैसे माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन या एक समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर) के पास कैथोड पिन्स के लिए पर्याप्त करंट सिंकिंग क्षमता होनी चाहिए। एकल अंक के लिए मल्टीप्लेक्सिंग की आवश्यकता नहीं है, लेकिन समान डिस्प्ले का उपयोग करने वाले मल्टी-डिजिट डिजाइनों के लिए, कम I/O पिनों के साथ कई अंकों को नियंत्रित करने के लिए एक मल्टीप्लेक्सिंग योजना आवश्यक होगी। यदि अधिकतम निरंतर करंट के निकट संचालन किया जा रहा है, विशेष रूप से उच्च परिवेश के तापमान में, तो ऊष्मा अपव्यय पर विचार किया जाना चाहिए।
9. Technical Comparison and Differentiation
पुरानी तकनीकों जैसे कि इनकैंडिसेंट या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFDs) की तुलना में, LTS-4801JF महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है: बहुत कम बिजली की खपत, लंबी आयु (सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता), तेज प्रतिक्रिया समय, और झटके और कंपन के प्रति अधिक प्रतिरोध। अन्य LED तकनीकों की तुलना में, AlInGaP सामग्री के उपयोग से लाल, नारंगी और पीले रंगों के लिए उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग स्थिरता प्रदान होती है, जो अक्सर कुछ पुरानी LED सामग्रियों की तुलना में उच्च-तापमान वाले वातावरण में बेहतर प्रदर्शन करती है।
सात-खंड डिस्प्ले की श्रेणी के भीतर, इसके प्रमुख अंतर विशिष्ट 0.4-इंच अंक ऊंचाई, पीले-नारंगी रंग, कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन, दाईं ओर दशमलव बिंदु का समावेश, और इसकी चमकदार तीव्रता स्थिरता के लिए वर्गीकरण हैं। डिजाइनर अन्य आकारों (0.3\", 0.5\", 0.56\"), रंगों (लाल, हरा, नीला), कॉन्फ़िगरेशन (कॉमन कैथोड), और चमक ग्रेड के साथ इसकी तुलना करके अपने अनुप्रयोग के लिए इष्टतम भाग का चयन करेंगे।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: दो कॉमन एनोड पिन (3 और 8) का उद्देश्य क्या है?
उ: वे आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। दो पिन होने से कुल एनोड करंट वितरित करने में मदद मिलती है, एकल पिन में करंट घनत्व कम होता है, विश्वसनीयता में सुधार होता है, और पावर रूटिंग के लिए PCB लेआउट में सहायता मिल सकती है।
Q: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A: नहीं। आपको प्रत्येक सेगमेंट कैथोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना होगा। सीधे जोड़ने से अधिकतम फॉरवर्ड करंट से अधिक होने की संभावना है और LED सेगमेंट नष्ट हो जाएगा। रेसिस्टर मान की गणना अपनी आपूर्ति वोल्टेज (जैसे, 5V), LED फॉरवर्ड वोल्टेज (~2.6V), और वांछित करंट (जैसे, 15 mA) के आधार पर करें।
Q: "luminous intensity matching ratio 2:1" का क्या अर्थ है?
A> It means that the dimmest segment in a device will be no less than half as bright as the brightest segment under the same test conditions. This ensures visual uniformity across the digit.
Q: फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग की व्याख्या कैसे करूं?
A> The continuous forward current rating of 25 mA is valid at 25°C ambient. For every degree Celsius above 25°C, you must reduce the maximum allowable continuous current by 0.33 mA to prevent overheating. For example, at 50°C ambient, the max current would be 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA.
11. Practical Design and Usage Example
एक साधारण बैटरी-चालित डिजिटल थर्मामीटर डिज़ाइन करने पर विचार करें जो तापमान को एक दशमलव स्थान तक प्रदर्शित करता है। माइक्रोकंट्रोलर एक तापमान सेंसर पढ़ता है, डेटा प्रोसेस करता है, और पूर्ण संख्या तथा दशमलव बिंदु के लिए एकल-अंकीय डिस्प्ले को चलाने की आवश्यकता होती है। LTS-4801JF एक उपयुक्त विकल्प है।
The design steps would include: 1) Assigning microcontroller GPIO pins to each segment cathode (A-G) and the decimal point cathode (DP). 2) Connecting the two common anode pins (3 & 8) to the positive supply rail (e.g., 3.3V or 5V) through a single current-limiting resistor if uniform brightness is acceptable, or individual resistors per segment for precise control. 3) Calculating the resistor value. For a 3.3V supply, target current of 10mA, and Vf of 2.6V: R = (3.3V - 2.6V) / 0.01A = 70 Ohms. A standard 68 or 75 Ohm resistor would be used. 4) Writing firmware to convert the temperature value (e.g., \"25.7\") into the correct pattern of segment activations to display \"5\" and illuminate the decimal point. The common anode is always powered, and the microcontroller sinks current to ground on the cathodes corresponding to the segments needed to form the digit \"5\" (segments A, C, D, F, G) and the DP cathode.
12. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय
The LTS-4801JF Light Emitting Diode (LED) प्रौद्योगिकी पर आधारित है। एक LED एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। प्रकाश का रंग अर्धचालक सामग्री के ऊर्जा बैंडगैप द्वारा निर्धारित होता है।
यह विशिष्ट उपकरण एक अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर उगाए गए AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) सामग्री का उपयोग करता है। AlInGaP में एक बैंडगैप होता है जो लाल से पीले-नारंगी स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए उपयुक्त है। "अपारदर्शी" सब्सट्रेट परावर्तित प्रकाश को अवशोषित करके कंट्रास्ट में सुधार करने में मदद करता है, जो विशेषताओं में उल्लिखित उच्च कंट्रास्ट अनुपात में योगदान देता है। अंक के प्रत्येक खंड में एक या अधिक छोटे AlInGaP LED चिप्स होते हैं। ग्रे चेहरा और सफेद खंड प्लास्टिक पैकेज का हिस्सा हैं, जो इष्टतम दृश्यता और देखने के कोण के लिए प्रकाश उत्पादन को आकार देने के लिए एक विसारक और लेंस के रूप में कार्य करता है।
13. Technology Trends and Developments
डिस्प्ले प्रौद्योगिकी का क्षेत्र लगातार विकसित हो रहा है। जबकि पारंपरिक सात-खंड एलईडी डिस्प्ले जैसे LTS-4801JF संख्यात्मक डिस्प्ले अनुप्रयोगों में अपनी सादगी, विश्वसनीयता और लागत-प्रभावशीलता के लिए अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं, व्यापक रुझान स्पष्ट हैं। उच्च एकीकरण की ओर एक सामान्य प्रवृत्ति है, जैसे कि अंतर्निहित नियंत्रक (I2C या SPI इंटरफेस) वाले डिस्प्ले जो माइक्रोकंट्रोलर इंटरफेस को सरल बनाते हैं और आवश्यक I/O पिनों की संख्या को कम करते हैं।
सामग्री के संदर्भ में, जबकि AlInGaP लाल/नारंगी/पीले रंग के लिए उत्कृष्ट है, InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) जैसी अन्य सामग्रियाँ नीले और हरे स्पेक्ट्रम पर हावी हैं और सफेद एलईडी में उपयोग की जाती हैं। सभी एलईडी रंगों में दक्षता (लुमेन प्रति वाट), रंग प्रतिपादन और जीवनकाल में सुधार पर शोध जारी है। विशेष रूप से सात-खंड अनुप्रयोगों के लिए, रुझान IoT उपकरणों के लिए और भी कम बिजली की खपत, धूप-पठनीय अनुप्रयोगों के लिए उच्च चमक और स्लीकर उत्पाद डिजाइन के लिए पतले पैकेज हासिल करने पर केंद्रित हैं। हालांकि, एक मजबूत, आसानी से समझे जाने वाले मानव-मशीन इंटरफेस के रूप में असतत सात-खंड डिस्प्ले का मौलिक सिद्धांत और अनुप्रयोग इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन में एक मुख्य आधार बना हुआ है।
LED Specification Terminology
एलईडी तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | क्यों महत्वपूर्ण है |
|---|---|---|---|
| दीप्ति दक्षता | lm/W (lumens per watt) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक मान अधिक ऊर्जा कुशलता दर्शाता है। | 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 हो जाती है, 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 मापदंड
| 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, जितना कम उतना बेहतर। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत 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 होगा। | 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 संचालन 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 पर चमक की निरंतरता को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | 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। |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | 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 | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली 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 सहायता करता है, 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 इत्यादि। | 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 | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर 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। |