LTS-2306CKD-P LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.28-इंच डिजिट हाइट - हाइपर रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर डिसिपेशन - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-2306CKD-P एक सतह-माउंट डिवाइस (SMD) है जिसे एकल-अंकीय संख्यात्मक डिस्प्ले के रूप में डिज़ाइन किया गया है। यह हाइपर रेड उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर उन्नत एल्युमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करता है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में है जहाँ एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय और चमकीले संख्यात्मक संकेतक की आवश्यकता होती है, जैसे कि इंस्ट्रुमेंटेशन पैनल, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार उपकरण।

1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ

यह डिवाइस डिज़ाइन इंजीनियरों के लिए कई प्रमुख लाभ प्रदान करती है:

• कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर: 0.28 इंच (7.0 मिमी) की डिजिट ऊंचाई की विशेषता है, जो इसे सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
• उच्च ऑप्टिकल प्रदर्शन: AlInGaP चिप तकनीक के कारण उच्च चमक और उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान करता है, जिससे वर्णों की दृश्यता स्पष्ट सुनिश्चित होती है।
• समान खंड प्रकाशन: खंडों को निरंतर और समान प्रकाश उत्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे पठनीयता बढ़ती है।
• विस्तृत दृश्य कोण: एक विस्तृत दृश्य सीमा में सुसंगत चमक प्रदान करता है।
• कम बिजली खपत: कम करंट आवश्यकताओं के साथ कुशलता से संचालित होता है।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता: एक ठोस-अवस्था उपकरण के रूप में, यह लंबा परिचालन जीवन और कंपन के प्रति मजबूती प्रदान करता है।
• पर्यावरण अनुपालन: यह पैकेज लीड-मुक्त है और RoHS निर्देशों का अनुपालन करता है।
• स्थिरता के लिए बिनिंग: Devices are categorized (binned) for luminous intensity, allowing for matched brightness in multi-digit displays.

1.2 डिवाइस पहचान

पार्ट नंबर LTS-2306CKD-P, AlInGaP हाइपर रेड LED चिप्स के साथ एक कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन निर्दिष्ट करता है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ विश्लेषण

यह खंड डिवाइस की परिचालन सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विवरण प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। सामान्य उपयोग के लिए इन सीमाओं पर या उनके निकट संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• Power Dissipation per Segment: अधिकतम 70 mW। इससे अधिक होने पर अत्यधिक गर्मी और त्वरित क्षति हो सकती है।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 90 mA पल्स्ड स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई)। यह अल्प अवधि के परीक्षण के लिए है, न कि निरंतर संचालन के लिए।
• प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह रेटिंग 25°C से ऊपर 0.28 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम अनुमेय निरंतर धारा लगभग होगी: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA.
• Temperature Range: Operating and storage temperature range is -35°C to +105°C.
• Soldering Temperature: यह सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे मापने पर, 260°C पर 3 सेकंड के लिए आयरन सोल्डरिंग को सहन करता है।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए सामान्य मान हैं। ये सामान्य संचालन में अपेक्षित प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• दीप्त तीव्रता (Iv): 1 mA की अग्र धारा (IF) पर यह 201 µcd (न्यूनतम) से 650 µcd (सामान्य) तक होती है। 10 mA पर, सामान्य तीव्रता 8250 µcd है। तीव्रता एक ऐसे फिल्टर का उपयोग करके मापी जाती है जो फोटोपिक (CIE) आँख-प्रतिक्रिया वक्र का अनुमान लगाता है।
• तरंगदैर्ध्य विशेषताएँ:
  • शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp): 650 nm (सामान्य).
  • प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 639 nm (सामान्य).
  • स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 20 nm (typical). यह उत्सर्जित लाल प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज प्रति चिप (VF): आम तौर पर 2.6V, IF=20mA पर अधिकतम 2.6V। न्यूनतम 2.05V है। सर्किट डिज़ाइन को उचित करंट रेगुलेशन सुनिश्चित करने के लिए इस रेंज को ध्यान में रखना चाहिए।
• रिवर्स करंट (IR): रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर अधिकतम 100 µA। यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; डिवाइस को निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो: समान प्रकाश व्यवस्था में IF=1mA पर खंडों के बीच अधिकतम 2:1 का अनुपात। यह एक समान दिखावट सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• क्रॉस टॉक: ≤ 2.5% के रूप में निर्दिष्ट, जो खंडों के बीच अवांछित विद्युत या प्रकाशीय व्यतिकरण को संदर्भित करता है।

3. बिनिंग सिस्टम व्याख्या

डेटाशीट इंगित करती है कि उपकरणों को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है। यह बिनिंग प्रक्रिया एलईडी को एक मानक परीक्षण धारा पर उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर समूहित करती है। बिन किए गए भागों का उपयोग बहु-अंकीय डिस्प्ले में सभी अंकों में चमक की स्थिरता सुनिश्चित करता है, जिससे कुछ अंक दूसरों की तुलना में उज्जवल या मंद दिखाई देने से रोका जा सकता है, जो उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है।

4. Performance Curve Analysis

जबकि PDF में विशिष्ट ग्राफिकल डेटा संदर्भित है, ऐसे उपकरणों के लिए विशिष्ट वक्रों में शामिल होंगे:

• Current vs. Voltage (I-V) Curve: यह फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच घातांकीय संबंध दर्शाता है, जो करंट-लिमिटिंग सर्किटरी डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• Luminous Intensity vs. Forward Current (Iv-IF): यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा के साथ बढ़ता है, आमतौर पर संचालन सीमा के भीतर लगभग रैखिक संबंध में, इससे पहले कि बहुत अधिक धारा पर दक्षता गिर जाए।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी को दर्शाता है, जो थर्मल प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है।
• स्पेक्ट्रल वितरण: एक ग्राफ जो प्रमुख और शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास केंद्रित, विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित सापेक्ष शक्ति को दर्शाता है।

5. Mechanical and Package Information

5.1 पैकेज आयाम

डिवाइस एक विशिष्ट SMD फुटप्रिंट के अनुरूप है। मुख्य आयामी टिप्पणियों में, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ±0.25 मिमी की सहनशीलता शामिल है, और विदेशी सामग्री, स्याही संदूषण, सेगमेंट में बुलबुले, रिफ्लेक्टर के झुकाव और प्लास्टिक पिन बर्र पर गुणवत्ता नियंत्रण शामिल है।

5.2 पिन कनेक्शन और पोलैरिटी

आंतरिक सर्किट डायग्राम सिंगल डिजिट के लिए कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन दिखाता है। पिनआउट इस प्रकार है: पिन 4 और 9 कॉमन कैथोड हैं। सेगमेंट A, B, C, D, E, F, G, और DP (दशमलव बिंदु) के एनोड विशिष्ट पिनों (क्रमशः 8, 7, 5, 2, 3, 10, 12, और 6) से जुड़े हैं। पिन 1 और 11 का कोई कनेक्शन नहीं है (NC)। असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी का पालन किया जाना चाहिए।

5.3 अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न

PCB डिज़ाइन के लिए एक लैंड पैटर्न (फुटप्रिंट) प्रदान किया गया है ताकि रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने और उचित संरेखण सुनिश्चित किया जा सके।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 SMT Soldering Instructions

यह उपकरण सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) असेंबली के लिए है। महत्वपूर्ण निर्देशों में शामिल हैं:

• रीफ्लो सोल्डरिंग (अधिकतम 2 चक्र):
  • प्री-हीट: 120–150°C.
  • प्री-हीट समय: अधिकतम 120 सेकंड.
  • शिखर तापमान: अधिकतम 260°C.
  • लिक्विडस से ऊपर समय: अधिकतम 5 सेकंड.
  • यदि पुनर्कार्य आवश्यक हो तो पहले और दूसरे सोल्डरिंग चक्र के बीच सामान्य तापमान तक एक शीतलन प्रक्रिया आवश्यक है।
• हस्त सोल्डरिंग (आयरन): अधिकतम 3 सेकंड के लिए 300°C का अधिकतम टिप तापमान।

6.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण

SMD पैकेज नमी के प्रति संवेदनशील है। रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" या परतों के अलग होने से बचने के लिए:

• भंडारण: बिना खोले गए बैग को ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें।
• बेकिंग: यदि बैग खोला गया है या पुर्जे आर्द्र वातावरण के संपर्क में आए हैं, तो रीफ्लो से पहले बेकिंग आवश्यक है:
  • रील में पुर्जे: 60°C पर ≥48 घंटे।
  • बल्क में भाग: 100°C पर ≥4 घंटे या 125°C पर ≥2 घंटे।
  • बेकिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकिंग विशिष्टताएँ

The device is supplied on tape and reel for automated assembly.

• कैरियर टेप: काली प्रवाहकीय पॉलिस्टाइरीन मिश्र धातु से निर्मित। आयाम EIA-481 मानकों के अनुरूप हैं। 250 मिमी लंबाई पर कैम्बर 1 मिमी के भीतर नियंत्रित है।
• रील विशिष्टताएँ:
  • 22" reel: Packing length of 38.5 meters.
  • 13" reel: Contains 1000 pieces.
  • रिमेंट्स के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा 250 टुकड़े है।
• लीडर और ट्रेलर टेप: मशीन फीडिंग के लिए रील पर शामिल, निर्दिष्ट न्यूनतम लंबाई के साथ (लीडर/ट्रेलर के लिए 40mm, घटकों के बीच 400mm)।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 इच्छित उपयोग और सावधानियाँ

यह डिस्प्ले सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है। असाधारण विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों (जैसे, विमानन, चिकित्सा, सुरक्षा प्रणाली) के लिए, डिज़ाइन से पहले निर्माता से परामर्श करने की सलाह दी जाती है।

8.2 Critical Design Considerations

• Drive Current and Thermal Management: वर्तमान और शक्ति अपव्यय के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न जाएं। अत्यधिक धारा या उच्च परिचालन तापमान गंभीर प्रकाश उत्पादन गिरावट और समय से पहले विफलता का कारण बनेगा। निरंतर धारा के लिए डीरेटिंग वक्र का उपयोग करें।
• सर्किट सुरक्षा: ड्राइविंग सर्किट को पावर-अप या शटडाउन के दौरान रिवर्स वोल्टेज और क्षणिक वोल्टेज स्पाइक्स से एलईडी की सुरक्षा करनी चाहिए।
• स्थिर धारा ड्राइव: लगातार चमकदार तीव्रता और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए निरंतर वोल्टेज ड्राइव पर अत्यधिक अनुशंसित, क्योंकि फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) की एक सीमा (2.05V से 2.6V) होती है। एक निरंतर वोल्टेज स्रोत करंट और चमक में बड़े उतार-चढ़ाव का कारण बन सकता है।
• Forward Voltage Range: सर्किट को एलईडी की पूरी VF सीमा में इच्छित ड्राइव करंट प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
• परिवेशी तापमान पर विचार: सुरक्षित संचालन धारा का चयन अधिकतम अपेक्षित परिवेशी तापमान के आधार पर, निर्दिष्ट डीरेटिंग फैक्टर लागू करते हुए किया जाना चाहिए।

9. Technical Comparison and Differentiation

मानक GaAsP या GaP एलईडी जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, LTS-2306CKD-P में AlInGaP हाइपर रेड चिप काफी अधिक चमकदार दक्षता प्रदान करती है, जिससे समान इनपुट करंट के लिए अधिक चमक मिलती है। उपयोग किए गए ड्राइवर आईसी के आधार पर, कॉमन एनोड प्रकारों की तुलना में कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन कुछ मल्टीप्लेक्सिंग सर्किट में डिज़ाइन सरलता प्रदान कर सकता है। 0.28-इंच अंक ऊंचाई इसे छोटे संकेतकों और बड़े पैनल डिस्प्ले के बीच एक विशिष्ट आला स्थान पर रखती है।

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

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को 5V आपूर्ति और एक साधारण रोकनेवाला (रेसिस्टर) के साथ चला सकता हूं?
A: हाँ, लेकिन सावधानीपूर्वक गणना की आवश्यकता है। 10mA पर 2.6V के एक विशिष्ट VF का उपयोग करते हुए, श्रृंखला रोकनेवाला (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω होगा। हालाँकि, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि रोकनेवाले की शक्ति रेटिंग पर्याप्त है (इस मामले में 0.024W) और VF रेंज को ध्यान में रखें। एक स्थिर धारा ड्राइवर अधिक विश्वसनीय होता है।

Q: अधिकतम निरंतर धारा का मान तापमान के साथ क्यों कम किया जाता है?
A: मान में कमी LED जंक्शन तापमान में वृद्धि के कारण होती है। उच्च परिवेशी तापमान पैकेज की ऊष्मा अपव्यय करने की क्षमता को कम कर देते हैं, जिससे जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। अधिकतम जंक्शन तापमान से अधिक होने पर अर्धचालक सामग्री का क्षरण होता है, जिससे जीवनकाल बहुत कम हो जाता है और प्रकाश उत्पादन घट जाता है।

Q: मेरे डिज़ाइन के लिए "categorized for luminous intensity" का क्या अर्थ है?
A: इसका अर्थ है कि आप एक विशिष्ट चमक "bin" से पार्ट्स ऑर्डर कर सकते हैं। एक बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, सभी यूनिट्स के लिए एक ही bin कोड निर्दिष्ट करने से सभी अंकों में एक समान चमक सुनिश्चित होती है, जो सौंदर्य और कार्यात्मक दोनों दृष्टि से महत्वपूर्ण है।

Q: नमी बेकिंग आवश्यकता कितनी महत्वपूर्ण है?
एसएमडी पैकेजों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अवशोषित नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक दबाव बनता है और दरार पड़ सकती है ("पॉपकॉर्निंग")। इससे तत्काल विफलता या अव्यक्त विश्वसनीयता दोष उत्पन्न होते हैं।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

परिदृश्य: एक डिजिटल थर्मामीटर रीडआउट डिजाइन करना। मल्टीप्लेक्स्ड डिजिटल I/O पिन्स वाला एक माइक्रोकंट्रोलर चार LTS-2306CKD-P यूनिट्स से बने 4-डिजिट डिस्प्ले को ड्राइव करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन को देखते हुए, माइक्रोकंट्रोलर कॉमन कैथोड पिन्स के माध्यम से करंट सिंक करेगा (उन्हें ग्राउंड पर स्विच करके) और संख्याएं बनाने के लिए उपयुक्त सेगमेंट एनोड पिन्स पर करंट सोर्स करेगा। प्रति सेगमेंट कॉन्स्टेंट करंट आउटपुट वाला एक ड्राइवर IC करंट और मल्टीप्लेक्सिंग टाइमिंग को मैनेज करने, सुसंगत चमक सुनिश्चित करने और सॉफ़्टवेयर कंट्रोल को सरल बनाने के लिए आदर्श है। डिज़ाइन में करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर स्टेज शामिल होनी चाहिए, और विश्वसनीय असेंबली के लिए PCB लेआउट को अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न का पालन करना चाहिए।

12. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल परिचय

AlInGaP LED में प्रकाश उत्सर्जन इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब चिप के बैंडगैप वोल्टेज से अधिक का फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल क्रमशः n-टाइप और p-टाइप सेमीकंडक्टर लेयर्स से एक्टिव रीजन में इंजेक्ट होते हैं। ये चार्ज कैरियर पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP क्रिस्टल लैटिस की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, हाइपर रेड। GaAs सब्सट्रेट का उपयोग क्रिस्टल ग्रोथ के लिए किया जाता है लेकिन यह उत्सर्जित प्रकाश के लिए पारदर्शी नहीं है; चिप संरचना को शीर्ष सतह से प्रकाश निष्कर्षण की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

AlInGaP सामग्री प्रणालियों का उपयोग लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक कुशल प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है। व्यापक एलईडी उद्योग में चल रहे विकास का ध्यान दक्षता बढ़ाने (लुमेन प्रति वाट), रंग प्रतिपादन और संतृप्ति में सुधार, उच्च तापमान पर विश्वसनीयता बढ़ाने और लागत कम करने पर केंद्रित है। संकेतक और प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए, रुझानों में आगे लघुकरण, उच्च एकीकरण (जैसे, एम्बेडेड ड्राइवर), और लचीले या अनुरूप प्रदर्शन सब्सट्रेट का विकास शामिल है। हालांकि भविष्य के प्रदर्शनों के लिए पेरोव्स्काइट जैसी नई सामग्रियों पर शोध किया जा रहा है, AlInGaP अलग-अलग पैकेजों में उच्च-प्रदर्शन लाल एमिटर के लिए उद्योग मानक बना हुआ है।