LTS-5003AJD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.56 इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-5003AJD एक सिंगल-डिजिट, सेवन-सेगमेंट अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले है जो ऐसे अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें स्पष्ट, चमकीले संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता होती है। इसका प्राथमिक कार्य डिजिटल डेटा के लिए अत्यधिक पठनीय दृश्य आउटपुट प्रदान करना है। इस उपकरण का मुख्य लाभ इसके उन्नत एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) चिप प्रौद्योगिकी के उपयोग में निहित है। यह सामग्री प्रणाली उच्च-दक्षता वाली लाल रोशनी उत्पन्न करने के लिए जानी जाती है, जो सीधे डिस्प्ले के प्रमुख लाभों में योगदान करती है: उच्च दीप्त तीव्रता, उत्कृष्ट कंट्रास्ट और श्रेष्ठ वर्ण उपस्थिति। उपकरण को दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है, जो उत्पादन बैचों में सुसंगत चमक स्तर सुनिश्चित करता है। इसका लक्षित बाज़ार औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, उपभोक्ता उपकरण और किसी भी एम्बेडेड सिस्टम को शामिल करता है जहाँ एक विश्वसनीय, कम-शक्ति वाले संख्यात्मक संकेतक की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विवेचना

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रकाशीय प्रदर्शन डिस्प्ले की कार्यक्षमता के लिए केंद्रीय है। 10mA फॉरवर्ड करंट (IF) की एक मानक परीक्षण स्थिति के तहत, औसत दीप्त तीव्रता (Iv) न्यूनतम 320 µcd से लेकर विशिष्ट अधिकतम 700 µcd तक होती है। यह उच्च चमक AlInGaP चिप की दक्षता का प्रत्यक्ष परिणाम है। रंग विशेषताओं को विशिष्ट तरंगदैर्ध्य द्वारा परिभाषित किया गया है: शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) आमतौर पर 656 नैनोमीटर (nm) होता है, जबकि प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 640 nm होता है, जो इसे दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में दृढ़ता से स्थापित करता है। स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 22 nm है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध रंग उत्सर्जन को इंगित करती है। बहु-सेगमेंट एकरूपता के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात है, जो IF=10mA पर सेगमेंट्स के बीच अधिकतम 2:1 पर निर्दिष्ट है, जो डिजिट भर में संतुलित प्रकाश व्यवस्था सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत विशेषताएँ

विद्युत पैरामीटर संचालन सीमाओं और बिजली आवश्यकताओं को परिभाषित करते हैं। पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स कठोर सीमाएँ निर्धारित करती हैं: प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट 25 mA है, जिसमें 25°C से ऊपर 0.33 mA/°C का डिरेटिंग फैक्टर है। पल्स्ड ऑपरेशन (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के लिए, पीक फॉरवर्ड करंट 90 mA तक पहुँच सकता है। प्रति सेगमेंट अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5V है। सामान्य संचालन स्थितियों (IF=20mA) के तहत, प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) आमतौर पर 2.1V से 2.6V तक होता है। रिवर्स करंट (IR) VR=5V पर अधिकतम 100 µA है। प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन 70 mW से अधिक नहीं होनी चाहिए।

2.3 थर्मल और पर्यावरणीय विशिष्टताएँ

उपकरण -35°C से +85°C के ऑपरेटिंग तापमान रेंज के लिए रेट किया गया है, जिसमें भंडारण तापमान रेंज समान है। यह विस्तृत रेंज इसे विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए उपयुक्त बनाती है। सोल्डरिंग तापमान विशिष्टता असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है: उपकरण सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (लगभग 1.59 mm) नीचे एक बिंदु पर 3 सेकंड के लिए 260°C का सामना कर सकता है, जो वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए एक मानक संदर्भ है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि उपकरण "दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। इसका तात्पर्य एक निश्चित करंट (संभवतः 10mA) पर मापे गए प्रकाश आउटपुट के आधार पर एक बिनिंग सिस्टम से है। हालाँकि इस दस्तावेज़ में विशिष्ट बिन कोड विस्तृत नहीं हैं, लेकिन ऐसी प्रणाली यह सुनिश्चित करती है कि ग्राहकों को सुसंगत और पूर्वानुमेय चमक स्तर वाले डिस्प्ले प्राप्त हों। डिज़ाइनर अपने अनुप्रयोग की कंट्रास्ट आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त बिन का चयन कर सकते हैं, जिसमें उच्च-तीव्रता वाले बिन आमतौर पर उच्च-परिवेश-प्रकाश स्थितियों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट "विशिष्ट विद्युत / प्रकाशीय विशेषता वक्रों" का संदर्भ देती है, जो विस्तृत डिजाइन कार्य के लिए आवश्यक हैं। हालाँकि विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में प्रदान नहीं किए गए हैं, ऐसे उपकरण के लिए विशिष्ट वक्रों में शामिल होंगे:फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र): यह करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।दीप्त तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (I-L वक्र): यह प्रदर्शित करता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ कैसे बढ़ता है, जो चमक और बिजली खपत के बीच व्यापार-बंदी को अनुकूलित करने में मदद करता है।दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान: यह वक्र दर्शाता है कि तापमान बढ़ने पर प्रकाश आउटपुट कैसे घटता है, जो उच्च तापमान पर संचालित होने वाले डिजाइनों के लिए महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

उपकरण में एक मानक 10-पिन सिंगल-डिजिट सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले पैकेज है। डिजिट ऊंचाई 0.56 इंच (14.22 mm) है। पैकेज आयाम चित्र (पाठ में संदर्भित लेकिन विस्तृत नहीं) महत्वपूर्ण यांत्रिक डेटा प्रदान करेगा। उपकरण में सफेद सेगमेंट के साथ एक ग्रे फेस है, जो गैर-प्रकाशित क्षेत्रों से परावर्तित परिवेश प्रकाश को कम करके कंट्रास्ट बढ़ाता है। पिन कनेक्शन स्पष्ट रूप से परिभाषित है: पिन 3 और 8 कॉमन कैथोड हैं, जबकि पिन 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, और 10 क्रमशः सेगमेंट E, D, C, दशमलव बिंदु, B, A, F, और G के एनोड हैं। आंतरिक सर्किट आरेख एक कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन की पुष्टि करता है, जहाँ सभी LED सेगमेंट कैथोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

सोल्डर तापमान के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग का पालन सर्वोपरि है। सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे मापे गए 3 सेकंड के लिए 260°C की विशिष्टता LED चिप्स और एपॉक्सी पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए डिज़ाइन की गई है। रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए, इस सीमा के भीतर रहने वाला एक प्रोफाइल उपयोग किया जाना चाहिए। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD)-संवेदनशील उपकरणों को संभालने के लिए मानक सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, हालाँकि स्पष्ट रूप से नहीं कहा गया है, क्योंकि LED आम तौर पर ESD के प्रति संवेदनशील होते हैं। भंडारण निर्दिष्ट -35°C से +85°C रेंज के भीतर कम आर्द्रता वाले वातावरण में होना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

प्राथमिक ऑर्डरिंग कोड LTS-5003AJD है। पार्ट नंबर टेबल में "Rt. Hand Decimal" विवरण सुझाव देता है कि इस संस्करण में एक दाएँ हाथ का दशमलव बिंदु शामिल है। पैकेजिंग विवरण (ट्यूब, ट्रे, या रील) और मात्राएँ इस अंश में विस्तृत नहीं हैं। "Spec No.: DS30-2001-364" और "BNS-OD-FC001/A4" आंतरिक दस्तावेज़ नियंत्रण संख्याएँ हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले किसी भी उपकरण के लिए आदर्श है जिसे एकल संख्यात्मक अंक की आवश्यकता होती है। सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं: डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, घड़ी डिस्प्ले (सेकंड या मिनट के लिए), औद्योगिक टाइमर नियंत्रण, उपकरण नियंत्रण पैनल (जैसे, ओवन, माइक्रोवेव), और स्थिति संकेतक पैनल जो एकल पैरामीटर जैसे चैनल नंबर या त्रुटि कोड दिखाते हैं।

8.2 डिजाइन विचार

करंट लिमिटिंग: प्रत्येक सेगमेंट को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ संचालित किया जाना चाहिए। रेसिस्टर मान की गणना सूत्र R = (Vcc - VF) / IF का उपयोग करके की जाती है, जहाँ VF फॉरवर्ड वोल्टेज है (विश्वसनीयता के लिए अधिकतम 2.6V का उपयोग करें), Vcc आपूर्ति वोल्टेज है, और IF वांछित फॉरवर्ड करंट है (25 mA निरंतर से अधिक नहीं)।ड्राइवर सर्किटरी: एक कॉमन-कैथोड उपकरण के रूप में, इसे सबसे अच्छा एक माइक्रोकंट्रोलर या डिकोडर IC द्वारा संचालित किया जाता है जो करंट सिंक कर सकता है (कॉमन कैथोड को नीचा खींच सकता है) और व्यक्तिगत सेगमेंट एनोड को करंट सोर्स कर सकता है। एकाधिक अंकों को मल्टीप्लेक्स करना एक सामान्य तकनीक है, लेकिन यह एक सिंगल-डिजिट उपकरण है।दृश्य कोण: डेटाशीट एक विस्तृत दृश्य कोण का दावा करती है, जो ऑफ-एक्सिस स्थितियों से देखे जाने वाले पैनलों के लिए लाभकारी है।

9. तकनीकी तुलना

मानक GaAsP या GaP रेड LED जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, LTS-5003AJD में AlInGaP प्रौद्योगिकी काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप समान ड्राइव करंट के लिए अधिक चमक होती है। समकालीन विकल्पों की तुलना में, इसके प्रमुख भेदक विशिष्ट 0.56-इंच डिजिट ऊंचाई, उच्च-दक्षता लाल रंग और कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन हैं। बड़े अंकों, विभिन्न रंगों (जैसे, हरा, पीला), या कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन वाले डिस्प्ले विभिन्न डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करेंगे।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्र: दो कॉमन कैथोड पिन (3 और 8) का उद्देश्य क्या है?

उ: वे आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। दो पिन होने से बेहतर करंट वितरण और यांत्रिक स्थिरता मिलती है, और PCB लेआउट में लचीलापन प्रदान करता है।

प्र: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से संचालित कर सकता हूँ?

उ: नहीं। आपको एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 5V आपूर्ति और 20mA के लक्ष्य IF के साथ, और VF(max)=2.6V का उपयोग करते हुए, रेसिस्टर मान (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 ओम होगा। हमेशा माइक्रोकंट्रोलर के पिन करंट सोर्सिंग क्षमता की पुष्टि करें।

प्र: "कम बिजली आवश्यकता" का मात्रात्मक अर्थ क्या है?

उ: प्रति सेगमेंट 10mA और VF=2.6V के एक विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु पर, प्रति सेगमेंट बिजली 26 mW है। सभी 7 सेगमेंट (प्लस दशमलव) को प्रकाशित करने से कुल 80mA खींचेगा, लगभग 208 mW की खपत होगी, जो एक चमकीले डिस्प्ले के लिए अपेक्षाकृत कम है।

प्र: दीप्त तीव्रता कैसे मापी जाती है?

उ: जैसा कि नोट किया गया है, इसे एक सेंसर और फ़िल्टर के साथ मापा जाता है जो CIE फोटोपिक आई-रिस्पॉन्स वक्र का अनुमान लगाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि माप मानव चमक धारणा से संबंधित है।

11. व्यावहारिक उपयोग मामला

एक मोटर के लिए एक सरल डिजिटल टैकोमीटर डिजाइन करने पर विचार करें। एक माइक्रोकंट्रोलर सेंसर से पल्स फ़्रीक्वेंसी को मापता है। इस फ़्रीक्वेंसी मान को RPM में परिवर्तित किया जाता है। RPM का एकल सबसे महत्वपूर्ण अंक (जैसे, "हज़ार" अंक) LTS-5003AJD का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है। माइक्रोकंट्रोलर गणना करेगा कि उस अंक को बनाने के लिए किन सेगमेंट (A-G) को प्रकाशित करना है, फिर कॉमन कैथोड को नीचा खींचेगा और करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के माध्यम से संबंधित एनोड पिन को उच्च सेट करेगा। उच्च चमक एक कार्यशाला वातावरण में पठनीयता सुनिश्चित करती है।

12. संचालन का सिद्धांत

उपकरण एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। जब एक सेगमेंट (एनोड सकारात्मक, कैथोड नकारात्मक) के पार डायोड के टर्न-ऑन वोल्टेज से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल AlInGaP अर्धचालक सामग्री के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करता है, लाल रोशनी उत्पन्न करता है। AlInGaP की विशिष्ट मिश्र धातु संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है। सात सेगमेंट एक आकृति-आठ पैटर्न में व्यवस्थित स्वतंत्र LED हैं; इन सेगमेंट के विभिन्न संयोजनों को चुनिंदा रूप से ऊर्जावान करके, 0 से 9 तक के सभी संख्यात्मक अंक बनाए जा सकते हैं।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

जबकि सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले संख्यात्मक रीडआउट के लिए एक मजबूत और लागत-प्रभावी समाधान बने हुए हैं, डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में व्यापक रुझान उच्च एकीकरण और लचीलेपन की ओर है। एकीकृत नियंत्रकों (I2C, SPI) के साथ मल्टी-डिजिट मॉड्यूल अधिक सामान्य हो रहे हैं, जिससे माइक्रोकंट्रोलर पिन काउंट और सॉफ्टवेयर ओवरहेड कम हो रहा है। इसके अलावा, डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले और OLED समान आकार के पैकेज में अल्फ़ान्यूमेरिक और ग्राफिकल क्षमताएं प्रदान करते हैं। हालाँकि, केवल एक सरल, चमकीले, विश्वसनीय और बिजली-कुशल संख्यात्मक अंक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, LTS-5003AJD जैसे असतत सेवन-सेगमेंट LED, विशेष रूप से AlInGaP जैसी उच्च-दक्षता सामग्रियों का उपयोग करने वाले, उनकी सरलता, स्थायित्व और विभिन्न प्रकाश स्थितियों में उत्कृष्ट कंट्रास्ट के कारण एक प्रासंगिक और इष्टतम विकल्प बने हुए हैं।