LTS-4812SKR-P LED डिस्प्ले स्पेसिफिकेशन शीट - 0.39 इंच कैरेक्टर हाइट - सुपर रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-4812SKR-P एक सतह माउंट डिवाइस है जो विशेष रूप से डिजिटल डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह 0.39 इंच (10.0 मिमी) के वर्ण ऊंचाई वाला एक एकल अंक सात-खंड डिस्प्ले है। इसकी मूल तकनीक सुपर रेड एमिशन उत्पन्न करने के लिए GaAs सब्सट्रेट पर उगाए गए AlInGaP एपिटैक्सियल लेयर का उपयोग करती है। यह डिवाइस बेहतर कंट्रास्ट और पठनीयता के लिए सफेद खंडों के साथ ग्रे पैनल डिज़ाइन को नियोजित करता है। यह एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है, जो मल्टी-सेगमेंट डिस्प्ले ड्राइव सर्किट्री को सरल बनाने के लिए एक मानक डिज़ाइन है।

1.1 प्रमुख विशेषताएँ एवं लाभ

• कॉम्पैक्ट आकार और उच्च पठनीयता:0.39 इंच का वर्ण ऊंचाई उपकरण फुटप्रिंट और वर्ण दृश्यता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरण और नियंत्रण पैनल के लिए उपयुक्त है।
• उत्कृष्ट प्रकाशीय प्रदर्शन:AlInGaP सामग्री प्रणाली लाल स्पेक्ट्रम सीमा में उच्च ल्यूमिनस तीव्रता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता प्रदान करती है। निरंतर समान खंड और चौड़ा देखने का कोण विभिन्न कोणों से देखने पर उपस्थिति की एकरूपता सुनिश्चित करते हैं।
• उच्च ऊर्जा दक्षता:इसमें कम बिजली खपत विशेषता है, जो बैटरी संचालित या ऊर्जा संरक्षण पर ध्यान देने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
• बढ़ी हुई विश्वसनीयता:एक ठोस-अवस्था उपकरण के रूप में, यह अन्य प्रदर्शन तकनीकों जैसे VFD या गरमागरम बल्ब की तुलना में उच्च विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन प्रदान करता है।
• गुणवत्ता आश्वासन:बहु-अंकीय डिस्प्ले में चमक मिलान की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, उपकरणों को उनकी चमक तीव्रता के आधार पर श्रेणीबद्ध किया जाता है। पैकेजिंग लीड-मुक्त है और RoHS निर्देश का अनुपालन करती है।

2. तकनीकी मापदंड और विशेषताएँ

यह खंड डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण विद्युत और प्रकाशीय विनिर्देशों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये किसी भी स्थिति में पार नहीं किए जाने वाले तनाव सीमाएं हैं, स्थायी क्षति को रोकने के लिए।

• प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:70 mW। यह प्रत्येक LED सेगमेंट के लिए अधिकतम निरंतर शक्ति सीमा निर्धारित करता है।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:90 mA (1/10 ड्यूटी साइकल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई पर)। केवल पल्स ऑपरेशन के लिए लागू।
• प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:25°C पर 25 mA। जब परिवेश का तापमान (Ta) 25°C से अधिक होता है, तो यह रेटिंग 0.28 mA/°C की रैखिक दर से कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम अनुमत निरंतर धारा लगभग है: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA।
• कार्यशील एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C।
• वेल्डिंग तापमान:260°C पर 3 सेकंड के लिए (सोल्डरिंग आयरन टिप, माउंटिंग सतह से 1/16 इंच नीचे)।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ (Ta=25°C)

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट कार्य पैरामीटर हैं।

• औसत चमकदार तीव्रता (I_V):I_F=2mA पर, विशिष्ट मान 3000 µcd है। न्यूनतम मान 1301 µcd और अधिकतम मान 8600 µcd है, जो ग्रेडिंग रेंज को दर्शाता है।
• प्रति चिप फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F=20mA पर, विशिष्ट मान 2.6V है, अधिकतम मान 2.6V है। इस V_Fऔर पावर सप्लाई वोल्टेज के आधार पर करंट लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना करनी चाहिए।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_p):639 nm। यह उत्सर्जित प्रकाश की सबसे अधिक तीव्रता वाली तरंगदैर्ध्य है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λ_d):631 nm। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली एकल तरंगदैर्ध्य है, जो रंग बिंदु को परिभाषित करती है।
• स्पेक्ट्रल रेखा की अर्ध-चौड़ाई (Δλ):20 nm। यह स्पेक्ट्रम की शुद्धता को दर्शाता है; छोटा मान यह दर्शाता है कि प्रकाश मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के जितना करीब है।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R=5V पर, अधिकतम 100 µA। कृपया ध्यान दें, रिवर्स वोल्टेज ऑपरेशन केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है और लगातार उपयोग के लिए नहीं है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी मिलान अनुपात:अधिकतम 2:1। बहु-अंकीय डिस्प्ले में, समान प्रकाशित क्षेत्र में सबसे चमकीला सेगमेंट सबसे मंद सेगमेंट से दोगुना से अधिक चमकीला नहीं होना चाहिए, ताकि एकरूपता सुनिश्चित हो सके।
• क्रॉसटॉक:≤ 2.5%। यह आसन्न सेगमेंट के सक्रिय होने पर, गैर-संचालित सेगमेंट में अधिकतम अनपेक्षित प्रकाश उत्सर्जन की डिग्री निर्धारित करता है।

2.3 थर्मल विचार

Forward current derating linearly with temperature is a critical design parameter. Exceeding the derated current limit at high temperatures will lead to accelerated luminous flux degradation and reduced service life. Proper PCB layout for heat dissipation is recommended, especially when driving multiple segments or multiple digit displays simultaneously.

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

LTS-4812SKR-P को चमकदार तीव्रता के अनुसार ग्रेड किया गया है ताकि एकरूपता सुनिश्चित की जा सके। ग्रेड कोड (जैसे J1, K2, M1) उस समूह के उपकरणों की गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम तीव्रता सीमा को दर्शाता है, जिसे I_F=2mA पर माइक्रोकैंडेला (µcd) में मापा जाता है, जिसकी सहनशीलता ±15% है।

• निम्न ग्रेड (J1, J2):1301-2100 µcd। यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां कम चमक स्वीकार्य है या ऊर्जा बचत महत्वपूर्ण है।
• मध्यम श्रेणी (K1, K2, L1):2101-4300 µcd। सामान्य डिस्प्ले के लिए चमक और दक्षता के बीच संतुलन प्रदान करता है।
• उच्च श्रेणी (L2, M1, M2):4301-8600 µcd। यह उच्च चमक वाले अनुप्रयोगों या ऐसी स्थितियों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ उच्च परिवेश प्रकाश की स्थिति में उत्कृष्ट दृश्यता की आवश्यकता होती है।

ऑर्डर करते समय ग्रेड कोड निर्दिष्ट करना उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें कई इकाइयों की उपस्थिति एक समान होनी चाहिए।

4. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण

हालांकि विशिष्ट ग्राफ़ का डेटाशीट में उल्लेख किया गया है, लेकिन इसका अर्थ LED उपकरणों के लिए मानक है।

• फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):एक घातांकीय संबंध दर्शाता है। 20mA पर विशिष्ट V_F2.6V है, जो ड्राइवर डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण कार्य बिंदु है।
• ल्यूमिनस तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (I-L वक्र):ल्यूमिनस तीव्रता करंट के साथ बढ़ती है, लेकिन यह एक रैखिक संबंध नहीं है। दक्षता (लुमेन प्रति वाट) आमतौर पर पूर्ण अधिकतम रेटिंग से कम किसी करंट पर चरम पर पहुंचती है।
• प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:तीव्रता आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। यह चमक की स्थिरता बनाए रखने के लिए ताप प्रबंधन के महत्व पर जोर देता है।
• स्पेक्ट्रम वितरण:639 nm (शिखर) पर केंद्रित और 20 nm की अर्ध-चौड़ाई वाला ग्राफ, संकीर्ण-बैंड सुपर-रेड एमिशन की पुष्टि करता है।

5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी

5.1 Package Dimensions and Tolerances

यह उपकरण मानक SMD आकार का अनुपालन करता है। महत्वपूर्ण आयामों में कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, साथ ही पिन पिच और आयाम शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी मुख्य आयामों के लिए सहनशीलता ±0.25 mm है। महत्वपूर्ण गुणवत्ता विचारों में विदेशी वस्तुएं, स्याही प्रदूषण, सेगमेंट क्षेत्र के भीतर बुलबुले और प्लास्टिक पिन बर की सीमाएं शामिल हैं।

5.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और सर्किट डायग्राम

यह डिस्प्ले 10-पिन कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। यह एककॉमन एनोडडिवाइस। आंतरिक सर्किट आरेख आठ स्वतंत्र एलईडी सेगमेंट (a, b, c, d, e, f, g, dp) दिखाता है, जिनके एनोड आंतरिक रूप से दो कॉमन एनोड पिन (पिन 3 और पिन 8) से जुड़े होते हैं। प्रत्येक सेगमेंट के कैथोड का अपना समर्पित पिन होता है।

पिन परिभाषा:
Cathode E
Cathode D
Common Anode 1
Cathode C
Cathode DP (Decimal Point)
6: Cathode B
7: Cathode A
8: Common Anode 2
9: Cathode F
10: Cathode G

ध्रुवीयता पहचान:कॉमन एनोड पिन को सकारात्मक बिजली आपूर्ति वोल्टेज (एक उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से) से जोड़ा जाना चाहिए। किसी विशेष सेगमेंट को प्रकाशित करने के लिए, उसके कैथोड पिन को कम वोल्टेज (आमतौर पर ग्राउंड) से जोड़ा जाता है।

5.3 अनुशंसित पैड लेआउट

पैड पैटर्न प्रदान किया गया है ताकि रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बन सके। इस पैटर्न का पालन करने से टॉम्बस्टोनिंग, मिसअलाइनमेंट और अपर्याप्त सोल्डरिंग को रोकने में मदद मिलती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग निर्देश

यह उपकरण अधिकतम दो रिफ्लो सोल्डरिंग चक्रों के लिए रेटेड है। दो चक्रों के बीच इसे पूरी तरह से कमरे के तापमान तक ठंडा होना चाहिए।

• तापमान प्रोफ़ाइल:प्रीहीटिंग: 120-150°C, अधिकतम 120 सेकंड। पीक तापमान: अधिकतम 260°C।
• हैंड सोल्डरिंग (सोल्डरिंग आयरन):सोल्डरिंग आयरन टिप का अधिकतम तापमान 300°C, प्रत्येक सोल्डर जॉइंट के लिए अधिकतम 3 सेकंड। यह केवल एकमुश्त मरम्मत के लिए सीमित होना चाहिए।

6.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण

घटकों को नमी-रोधी पैकेजिंग में भेजा जाता है। इन्हें ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता (RH) की स्थितियों में संग्रहित किया जाना चाहिए। एक बार सीलबंद बैग खुलने के बाद, घटक पर्यावरण से नमी अवशोषित करने लगते हैं।

बेकिंग आवश्यकताएँ:यदि घटक निर्दिष्ट सीमा से अधिक पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में आया है, तो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान उच्च तापमान पर पॉपकॉर्न क्रैकिंग या डिलैमिनेशन को रोकने के लिए, सोल्डरिंग से पहले उसे बेक किया जाना चाहिए।

• रील में घटक: 60°C पर ≥48 घंटे तक बेक करें।
• बल्क घटक: 100°C पर ≥4 घंटे या 125°C पर ≥2 घंटे तक बेक करें।

महत्वपूर्ण सूचना:अतिरिक्त तापीय प्रतिबल से बचने के लिए बेकिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर विनिर्देश

7.1 टेप और रील पैकेजिंग

यह डिवाइस एम्बॉस्ड कैरियर टेप में रील पर लपेटकर आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित सतह माउंट असेंबली के लिए उपयुक्त है।

• रील आयाम:मानक रील आकार प्रदान करें (उदाहरण के लिए, 13-इंच या 22-इंच रील)।
• कैरियर टेप:यह काले प्रवाहकीय पॉलीस्टाइनिन मिश्र धातु से निर्मित है। इसका आकार EIA-481-D मानक के अनुरूप है। प्रमुख विनिर्देशों में वक्रता सहनशीलता और 10 से अधिक स्प्रोकेट छिद्रों की संचयी पिच सहनशीलता शामिल है।
• पैकेजिंग मात्रा:एक 13-इंच रील में आमतौर पर 800 टुकड़े होते हैं। एक 22-इंच रील में 44.5 मीटर लंबी कैरियर टेप होती है। शेष मात्रा के लिए न्यूनतम ऑर्डर 200 टुकड़े है।
• दिशा:कैरियर टेप में लीडर टेप और ट्रेलर टेप (क्रमशः कम से कम 400mm और 40mm) शामिल होते हैं, ताकि मशीन लोडिंग में सुविधा हो।

8. अनुप्रयोग सुझाव एवं डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:डिजिटल घड़ी, माइक्रोवेव ओवन, एयर कंडीशनर डिस्प्ले, ऑडियो उपकरण।
• उपकरण और मापन:पैनल मीटर, परीक्षण उपकरण, चिकित्सा उपकरण रीडर।
• औद्योगिक नियंत्रण:प्रक्रिया नियंत्रण संकेतक, टाइमर डिस्प्ले, काउंटर रीडर।
• ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट:सहायक डिस्प्ले, जहां उच्च चमक और व्यापक देखने का कोण फायदेमंद होते हैं।

8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार

1. करंट लिमिट:हमेशा प्रत्येक कॉमन एनोड कनेक्शन (या प्रत्येक सेगमेंट अगर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग कर रहे हैं) के लिए सीरीज़ रेसिस्टर का उपयोग करें। पावर सप्लाई वोल्टेज (V_CC), टाइपिकल फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F~2.6V) और आवश्यक फॉरवर्ड करंट (I_F) से प्रतिरोध मान की गणना करें। उदाहरण: V_CC=5V और I_F=10mA के लिए, R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω।
2. मल्टीप्लेक्सिंग:मल्टी-डिजिट डिस्प्ले के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइव स्कीम आम है। सुनिश्चित करें कि इस स्कीम में पीक करंट पूर्ण अधिकतम रेटिंग (90mA पल्स) से अधिक न हो, और औसत करंट ड्यूटी साइकिल और तापमान पर आधारित डीरेटेड निरंतर करंट सीमा के अनुरूप हो।
3. थर्मल मैनेजमेंट:विशेष रूप से उच्च चमक या उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों में, हीट सिंक के रूप में कार्य करने के लिए, पर्याप्त तांबे का क्षेत्रफल PCB पर उपलब्ध कराएं जो थर्मल पैड (यदि उपलब्ध हो) या डिवाइस पिन से जुड़ा हो।
4. ESD सुरक्षा:हालांकि संवेदनशील घटकों के रूप में स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं किया गया है, लेकिन असेंबली प्रक्रिया के दौरान अर्धचालक उपकरणों पर मानक ESD हैंडलिंग सावधानियां बरतने की सिफारिश की जाती है।
5. ऑप्टिकल इंटरफ़ेस:कवर लेयर या फिल्टर चुनते समय, इष्टतम कंट्रास्ट बनाए रखने के लिए ग्रे पैनल/सफेद सेगमेंट के डिज़ाइन पर विचार करें।

9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

9.1 Peak Wavelength (639nm) aur Main Wavelength (631nm) mein kya antar hai?

पीक वेवलेंथ उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में उच्चतम तीव्रता बिंदु का भौतिक माप है। डोमिनेंट वेवलेंथ एक गणना मूल्य है जो मानव आँख द्वारा अनुभव किए गए रंग का प्रतिनिधित्व करता है। इस तरह के लाल LED जैसे मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोतों के लिए, मानव आँख संवेदनशीलता वक्र के आकार के कारण, वे करीब हैं लेकिन बिल्कुल समान नहीं हैं।

9.2 क्या मैं सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर के GPIO पिन का उपयोग करके इस डिस्प्ले को चला सकता हूँ?

नहीं। एक विशिष्ट GPIO पिन पर्याप्त धारा (आमतौर पर प्रति पिन अधिकतम 20-25mA, और कुल पैकेज सीमा के साथ) प्रदान या अवशोषित नहीं कर सकता है ताकि कई LED सेगमेंट को चमकीले और सुरक्षित रूप से चलाया जा सके। इसके अलावा, LED फॉरवर्ड वोल्टेज (~2.6V) 3.3V के करीब है, जो करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए बहुत कम मार्जिन छोड़ता है। आपको ड्राइवर सर्किट का उपयोग करना चाहिए, जैसे कि ट्रांजिस्टर ऐरे या समर्पित LED ड्राइवर IC।

9.3 अधिकतम रिफ्लो सोल्डरिंग चक्रों की संख्या दो ही क्यों सीमित है?

कई रीफ्लो सोल्डर चक्र प्लास्टिक पैकेजिंग और आंतरिक बॉन्डिंग तारों को दोहराए जाने वाले थर्मल स्ट्रेस के अधीन करते हैं, जिससे यांत्रिक विफलता, नमी अवशोषण में वृद्धि या एपॉक्सी सामग्री का क्षरण हो सकता है। यह सीमा दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।

9.4 उपयुक्त प्रकाश तीव्रता स्तर का चयन कैसे करें?

अपने एप्लिकेशन के परिवेश प्रकाश की स्थिति और आवश्यक पठनीयता के आधार पर चयन करें। इनडोर, कम परिवेश प्रकाश वाली स्थितियों के लिए, निचले स्तर (J, K) पर्याप्त और अधिक ऊर्जा-कुशल हो सकते हैं। सनलाइट रीडेबल या उच्च परिवेश प्रकाश वाले अनुप्रयोगों के लिए, कृपया उच्च स्तर (L, M) निर्दिष्ट करें। बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, एकसमानता सुनिश्चित करने के लिए समान ग्रेड कोड निर्दिष्ट करना महत्वपूर्ण है।

10. तकनीकी पृष्ठभूमि और रुझान

10.1 AlInGaP LED प्रौद्योगिकी

अल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड एक अर्धचालक सामग्री है जिसे विशेष रूप से लाल, नारंगी और पीली तरंग दैर्ध्य सीमा में उच्च दक्षता वाला प्रकाश उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह GaAs सब्सट्रेट पर विकसित होता है और GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में उच्च चमक, बेहतर तापमान स्थिरता और लंबी आयु प्रदान करता है। "सुपर रेड" नाम आमतौर पर उच्च दीप्त दक्षता और दृष्टिगत रूप से संतृप्त लाल रंग बिंदु के लिए अनुकूलित एक विशिष्ट संरचना को दर्शाता है।

10.2 SMD LED डिस्प्ले प्रवृत्तियाँ

प्रदर्शन घटकों के रुझान लघुकरण, उच्च विश्वसनीयता और एकीकरण की दिशा में बने हुए हैं। हालांकि LTS-4812SKR-P जैसे एकल अंकीय ट्यूब खंडित संख्यात्मक रीडआउट के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन डॉट मैट्रिक्स SMD प्रदर्शक और एम्बेडेड नियंत्रकों वाले पूर्ण एकीकृत प्रदर्शन मॉड्यूल भी समानांतर रूप से बढ़ रहे हैं। व्यापक कार्य तापमान सीमा, कम बिजली की खपत और सीसा-मुक्त एवं उच्च तापमान वाली सोल्डरिंग प्रक्रियाओं (जैसे कि ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आवश्यक) के साथ संगतता की मांग घटकों के विकास को आगे बढ़ा रही है।