सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 प्रमुख विशेषताएं एवं लाभ
- 2. तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electrical and Optical Characteristics
- 2.3 ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
- 3. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
- 4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 4.1 पैकेज आयाम
- 4.2 पिन कनेक्शन और सर्किट आरेख
- 4.3 अनुशंसित सोल्डर पैड पैटर्न
- 5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 5.1 SMT वेल्डिंग निर्देश
- 5.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
- 6. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
- 6.1 पैकेजिंग विनिर्देश
- 7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन विचार
- A2: सीधे संचालित नहीं किया जा सकता। GPIO पिन को करंट प्रदान करने के लिए एक करंट-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से होना चाहिए। 3.3V बिजली की आपूर्ति और 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज पर, रोकनेवाला पर वोल्टेज ड्रॉप केवल 0.7V है। 10mA करंट प्राप्त करने के लिए, 70Ω के रोकनेवाला की आवश्यकता होती है। हालाँकि, सुनिश्चित करें कि माइक्रोकंट्रोलर पिन सुरक्षित रूप से लगातार 10mA करंट प्रदान कर सकता है।
- A3: यह एक गुणवत्ता और लीकेज परीक्षण पैरामीटर है। उच्च रिवर्स करंट LED चिप जंक्शन में दोष का संकेत दे सकता है। यह स्पेसिफिकेशन डिवाइस की अखंडता की गारंटी देता है।
- . Practical Use Case Example
- . संचालन सिद्धांत
- . प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
LTS-5325CKR-P एक सरफेस माउंट डिवाइस है, जिसे एकल अंकीय डिस्प्ले ट्यूब के रूप में डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में स्पष्ट, उच्च दृश्यता वाला डिजिटल रीडिंग प्रदान करना है। इसकी मूल तकनीक AlInGaP एपिटैक्सियल लेयर का उपयोग करती है, जो GaAs सब्सट्रेट पर विकसित की जाती है, ताकि अति-चमकीला लाल प्रकाश उत्सर्जन उत्पन्न हो सके। यह सामग्री प्रणाली अपनी उच्च दक्षता और उत्कृष्ट चमक के लिए जानी जाती है, जो अपेक्षाकृत कम ड्राइव करंट पर प्राप्त होती है। यह डिवाइस सफेद सेगमेंट के साथ ग्रे पैनल डिज़ाइन का उपयोग करता है, जो कंट्रास्ट बढ़ाता है और विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता में सुधार करता है। इसकी ल्यूमिनस इंटेंसिटी को ग्रेड किया गया है, जो विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच चमक स्तर की एकरूपता सुनिश्चित करता है, और इसे RoHS अनुपालन सीसा-मुक्त सामग्री से निर्मित किया गया है।
1.1 प्रमुख विशेषताएं एवं लाभ
यह डिस्प्ले आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन में एकीकरण के लिए कई महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है:
- 0.56 इंच वर्ण ऊंचाई:मध्यम दूरी पर स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त वर्ण आकार प्रदान करता है।
- निरंतर समान सेगमेंट कोड:सुनिश्चित करें कि चमकदार अक्षरों की उपस्थिति सुसंगत और बिना किसी ब्रेक के हो, जिससे एक पेशेवर रूप प्रदर्शित हो।
- कम बिजली खपत आवश्यकता:AlInGaP तकनीक उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्राप्त करती है, जो उज्ज्वल आउटपुट प्रदान करते हुए बिजली की खपत को कम से कम करती है।
- उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट:चमकदार अल्ट्रा-ब्राइट रेड ल्यूमिनेसेंस और ग्रे पैनल के संयोजन से उत्कृष्ट कंट्रास्ट प्रदान किया जाता है, जिससे पठनीयता बढ़ जाती है।
- व्यापक देखने का कोण:SMD पैकेजिंग और ऑप्टिकल डिज़ाइन एक व्यापक देखने का कोण प्रदान करते हैं, जिससे डिस्प्ले को विभिन्न कोणों से देखना प्रभावी होता है।
- ठोस अवस्था विश्वसनीयता:LED-आधारित उपकरण के रूप में, यह यांत्रिक प्रदर्शकों की तुलना में लंबी सेवा जीवन, सदमे और कंपन प्रतिरोध प्रदान करता है।
- दीप्त तीव्रता श्रेणीकरण:घटकों को उनकी प्रकाश तीव्रता के आधार पर ग्रेड किया जाता है, जो डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग में चमक की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए घटकों का चयन करने की अनुमति देता है।
2. तकनीकी विनिर्देशों का विस्तृत विवरण
यह खंड डेटाशीट के अनुसार, घटक के विद्युत और प्रकाशिक पैरामीटरों का विस्तृत और वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। इस सीमा से बाहर संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
- प्रति खंड अधिकतम शक्ति अपव्यय:70 mW। यह एकल LED सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:90 mA। यह करंट केवल पल्स स्थितियों में अनुमत है (ड्यूटी साइकिल 1/10, पल्स चौड़ाई 0.1ms), अधिक गर्म होने से रोकने के लिए।
- प्रत्येक खंड निरंतर अग्र धारा:25°C पर 25 mA। परिवेश के तापमान के 25°C से अधिक होने पर, यह धारा 0.28 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम निरंतर धारा लगभग है: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA।
- कार्य एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C तक। यह विस्तृत सीमा उपकरण को औद्योगिक और ऑटोमोटिव वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है।
- सोल्डरिंग तापमान:स्थापना तल से 1/16 इंच नीचे 260°C पर 3 सेकंड तक सहन कर सकता है।
2.2 Electrical and Optical Characteristics
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं।
- औसत चमक तीव्रता:V:यह ड्राइव करंट के आधार पर 501 µcd से 18000 µcd तक होती है। 1mA के मानक परीक्षण करंट पर, विशिष्ट तीव्रता 1700 µcd होती है। 10mA पर, यह 18000 µcd तक पहुँचती है, जो उच्च दक्षता दर्शाती है।
- शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य:p:639 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य परिभाषित करता है जिस पर वर्णक्रमीय आउटपुट सबसे मजबूत होता है, जो इसे दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल-नारंगी क्षेत्र में रखता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य:d:631 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य रंग है जिसे मानव आँख अनुभव करती है, जो शिखर तरंगदैर्ध्य से थोड़ा छोटा है।
- स्पेक्ट्रल लाइन आधी चौड़ाई:20 nm। यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; संकीर्ण चौड़ाई का अर्थ है कि रंग मोनोक्रोमैटिक के करीब है।
- प्रति चिप फॉरवर्ड वोल्टेज:F:IF=20mA पर, 2.0V, विशिष्ट 2.6V। यह पैरामीटर ड्राइव सर्किट डिजाइन और बिजली की खपत की गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिवर्स करंट:R:VR=5V पर, अधिकतम 100 µA। डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि रिवर्स वोल्टेज केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है, और डिवाइस को निरंतर रिवर्स बायस वोल्टेज के तहत संचालित नहीं किया जाना चाहिए।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो:2:1। यह एकल डिवाइस के भीतर सबसे चमकीले खंड और सबसे गहरे खंड के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्धारित करता है, जो एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करता है।
- क्रॉसटॉक:≤ 2.5%। यह विद्युत रिसाव या प्रकाश युग्मन के कारण गैर-चयनित खंडों के अनावश्यक प्रकाशन को संदर्भित करता है।
2.3 ग्रेडिंग सिस्टम विवरण
डेटाशीट बताती है कि यह डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी द्वारा ग्रेडेड" है। इसका अर्थ है एक ग्रेडिंग प्रक्रिया, जहाँ निर्माण इकाइयों को एक मानक परीक्षण धारा पर मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। डिजाइनर एक ग्रेड कोड निर्दिष्ट कर सकते हैं ताकि असेंबली में सभी डिस्प्ले की चमक मेल खाए, जिससे असमान प्रकाशन रोका जा सके। विशिष्ट ग्रेड कोड रेंज और लेबल इस अंश में विस्तृत नहीं हैं, लेकिन वे आमतौर पर ऑर्डरिंग जानकारी का हिस्सा होते हैं।
3. परफॉर्मेंस कर्व विश्लेषण
हालांकि विशिष्ट चार्ट्स पाठ में पुन: प्रस्तुत नहीं किए गए हैं, लेकिन स्पेसिफिकेशन शीट में विशिष्ट वक्र शामिल हैं। मानक LED व्यवहार और प्रदान किए गए पैरामीटर्स के आधार पर, ये वक्र आमतौर पर दर्शाते हैं:
- फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज संबंध वक्र:यह एक घातांकीय संबंध प्रदर्शित करेगा, जिसमें नेक वोल्टेज लगभग 2.0-2.6V होगी। यह वक्र करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान चुनने में सहायक होता है।
- प्रकाश तीव्रता बनाम अग्र धारा संबंध वक्र:यह प्रदर्शित करेगा कि धारा बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन बढ़ता है, लेकिन उच्च धारा पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्ति शुरू हो सकती है।
- प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान संबंध वक्र:डिस्प्ले आउटपुट तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाएगा, जो उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है।
- स्पेक्ट्रम वितरण वक्र:सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का ग्राफ बनाया जाएगा, जो लगभग 639nm पर शिखर और लगभग 20nm की अर्ध-चौड़ाई दिखाएगा।
4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
4.1 पैकेज आयाम
यह उपकरण SMD पैकेज में आता है। मुख्य आयाम विवरण में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है। विशिष्ट गुणवत्ता नियंत्रण आवश्यकताएँ निर्दिष्ट की गई हैं, जैसे कि विदेशी पदार्थ प्रतिबंध, स्याही प्रदूषण प्रतिबंध, सेगमेंट कोड के भीतर बुलबुले प्रतिबंध, वक्रता प्रतिबंध और प्लास्टिक पिन बर्र प्रतिबंध।
4.2 पिन कनेक्शन और सर्किट आरेख
यह डिस्प्ले कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है, जिसमें दो कॉमन कैथोड पिन हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन आमतौर पर मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइव स्कीम में पसंद किया जाता है। पिन व्यवस्था इस प्रकार है: पिन 1, पिन 2, पिन 3, पिन 4, पिन 5, पिन 6, पिन 7, पिन 8, पिन 9, पिन 10। आंतरिक सर्किट डायग्राम दस स्वतंत्र LED सेगमेंट दिखाता है, जिनके एनोड संबंधित पिन से जुड़े हैं, और कैथोड कॉमन कैथोड पिन पर एक साथ जुड़े हुए हैं।
4.3 अनुशंसित सोल्डर पैड पैटर्न
PCB डिज़ाइन के लिए सोल्डर पैड पैटर्न प्रदान किया गया है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ बनाने, सही संरेखण और रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान ताप प्रबंधन के लिए इस पैटर्न का पालन करना महत्वपूर्ण है।
5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
5.1 SMT वेल्डिंग निर्देश
असेंबली प्रक्रिया के दौरान क्षति को रोकने के लिए महत्वपूर्ण निर्देश प्रदान किए गए हैं:
- रीफ्लो सोल्डरिंग:120-150°C के प्रीहीट चरण की सलाह दी जाती है, अधिकतम 120 सेकंड तक। रिफ्लो के दौरान शीर्ष तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। यदि दूसरी बार रिफ्लो की आवश्यकता हो, तो पहली और दूसरी सोल्डरिंग प्रक्रिया के बीच इसे सामान्य तापमान तक ठंडा होने की प्रक्रिया अवश्य होनी चाहिए।
- हैंड सोल्डरिंग:यदि आवश्यक हो, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए और संपर्क का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित रखना चाहिए।
- प्रतिबंधों का महत्व:तापमान, समय या रिफ्लो चक्रों की सीमा से अधिक होने पर प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन क्षतिग्रस्त हो सकता है, LED एपॉक्सी खराब हो सकती है या आंतरिक बॉन्डिंग तार विफल हो सकते हैं।
5.2 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
यह उपकरण नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग में भेजा जाता है। इसे ≤30°C और ≤60% सापेक्ष आर्द्रता की स्थिति में संग्रहित किया जाना चाहिए। एक बार सीलबंद बैग खुलने के बाद, घटक वायुमंडल से नमी अवशोषित करना शुरू कर देता है। यदि तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है और निर्दिष्ट सीमा से अधिक पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में आता है, तो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान जल वाष्प के तेजी से विस्तार के कारण "पॉपकॉर्न" प्रभाव या परतों के अलग होने को रोकने के लिए रीफ्लो से पहले बेकिंग (सुखाना) आवश्यक है। बेकिंग की शर्तें निर्धारित हैं: रील टेप पैकेजिंग के लिए 60°C पर ≥48 घंटे, बल्क (ढीले) के लिए 100°C पर ≥4 घंटे या 125°C पर ≥2 घंटे। बेकिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।
6. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी
6.1 पैकेजिंग विनिर्देश
यह डिवाइस एम्बॉस्ड कैरियर टेप और रील के रूप में आपूर्ति की जाती है, जो स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत है। प्रमुख पैकेजिंग विवरणों में शामिल हैं:
- कैरियर टेप:यह काली प्रवाहकीय पॉलीस्टाइन मिश्र धातु से निर्मित है। आयाम EIA-481-D मानक के अनुरूप हैं। 250 मिमी लंबाई में वार्पेज 1 मिमी से अधिक नहीं है। मोटाई 0.30±0.05 मिमी है।
- रील जानकारी:22 इंच रील में 44.5 मीटर कैरियर टेप होता है। 13 इंच रील में 700 घटक होते हैं।
- न्यूनतम आर्डर मात्रा:शेष/रील के अंत में न्यूनतम पैक मात्रा 200 पीस है।
- लीडर/टेलर टेप:रील में मशीन फीडिंग के लिए लीडर टेप और टेलर टेप शामिल हैं।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
LTS-5325CKR-P उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय और चमकीले डिजिटल डिस्प्ले की आवश्यकता होती है। उदाहरणों में शामिल हैं:
- औद्योगिक नियंत्रण पैनल और उपकरण।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरण।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट पार्ट्स।
- मेडिकल उपकरण रीडिंग।
- टेस्ट और मापन उपकरण।
7.2 डिज़ाइन विचार
- ड्राइवर सर्किट:प्रत्येक सेगमेंट एनोड के लिए कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। कॉमन कैथोड कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्सिंग को सरल बनाता है। बिजली आपूर्ति वोल्टेज, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज और आवश्यक सेगमेंट करंट के आधार पर प्रतिरोध मान की गणना करें।CCथर्मल प्रबंधन:Fकरंट डेराटिंग कर्व का पालन करें। उच्च परिवेश तापमान वाले वातावरण में, बिजली अपव्यय सीमा के भीतर रहने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए ड्राइव करंट को तदनुसार कम करें।FPCB लेआउट:CCअनुशंसित सोल्डर पैड पैटर्न का पालन करें। यह सुनिश्चित करें कि ट्रेस की चौड़ाई सेगमेंट करंट वहन करने के लिए पर्याप्त हो। अन्य हीट-जनरेटिंग घटकों के सापेक्ष स्थिति पर विचार करें।Fऑप्टिकल एकीकरण:Fग्रे पैनल/व्हाइट सेगमेंट डिज़ाइन अच्छा कंट्रास्ट प्रदान करता है। यदि अतिरिक्त विसरण या रंग फ़िल्टरिंग की आवश्यकता हो, तो सुनिश्चित करें कि कोई भी कवरिंग सामग्री मुख्य तरंगदैर्ध्य पर उच्च पारगमन क्षमता रखती हो।
- 8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरणमानक GaP लाल LED जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP आधारित LTS-5325CKR-P काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान धारा पर अधिक चमकदार आउटपुट या कम शक्ति पर समान चमक प्राप्त होती है। कुछ सफेद LED बैकलाइट LCD की तुलना में, यह प्रत्यक्ष LED सेगमेंट डिस्प्ले अधिक व्यापक देखने का कोण, उच्चतर कंट्रास्ट और तेज परिवेशी प्रकाश में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है। इसका SMD पैकेजिंग थ्रू-होल LED डिस्प्ले की तुलना में अधिक यांत्रिक सामर्थ्य और सरल स्वचालित असेंबली प्रदान करता है।
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नQ1: पीक वेवलेंथ और डोमिनेंट वेवलेंथ में क्या अंतर है?
- A1: पीक वेवलेंथ स्पेक्ट्रम उत्सर्जन का अधिकतम भौतिक बिंदु है। प्रमुख वेवलेंथ मानव आंख द्वारा अनुभव किया जाने वाला "रंग" है, जिसकी गणना पूर्ण स्पेक्ट्रम से की जाती है। वे आमतौर पर थोड़े भिन्न होते हैं।Q2: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से चला सकता हूं?
A2: सीधे संचालित नहीं किया जा सकता। GPIO पिन को करंट प्रदान करने के लिए एक करंट-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से होना चाहिए। 3.3V बिजली की आपूर्ति और 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज पर, रोकनेवाला पर वोल्टेज ड्रॉप केवल 0.7V है। 10mA करंट प्राप्त करने के लिए, 70Ω के रोकनेवाला की आवश्यकता होती है। हालाँकि, सुनिश्चित करें कि माइक्रोकंट्रोलर पिन सुरक्षित रूप से लगातार 10mA करंट प्रदान कर सकता है।
Q3: चूंकि रिवर्स वोल्टेज लगाना उचित नहीं है, तो रिवर्स करंट स्पेसिफिकेशन महत्वपूर्ण क्यों है?
A3: यह एक गुणवत्ता और लीकेज परीक्षण पैरामीटर है। उच्च रिवर्स करंट LED चिप जंक्शन में दोष का संकेत दे सकता है। यह स्पेसिफिकेशन डिवाइस की अखंडता की गारंटी देता है।
Q4: "2:1" ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो को कैसे समझें?
A4: इसका अर्थ है कि समान परीक्षण स्थितियों में, एकल उपकरण के भीतर सबसे चमकीले खंड की मापी गई तीव्रता, सबसे मंद खंड की तीव्रता से दोगुनी से अधिक नहीं होनी चाहिए। यह दृश्य समरूपता सुनिश्चित करता है।
10. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण
परिदृश्य: एक साधारण डिजिटल टाइमर डिस्प्ले डिजाइन करना।F11. कार्य सिद्धांत
यह उपकरण अर्धचालक p-n जंक्शन के विद्युत-प्रकाश उत्सर्जन सिद्धांत पर कार्य करता है। जब जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक एक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार AlInGaP परत से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार परत से होल पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन घटना फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य को परिभाषित करती है - इस मामले में, अति-चमकीले लाल रंग की। प्रकाश सक्रिय क्षेत्र से उत्सर्जित होता है और पैकेज के परावर्तक कप और एपॉक्सी लेंस द्वारा आकार दिया जाता है, जिससे दृश्यमान सेगमेंट बनते हैं।
12. तकनीकी रुझान
AlInGaP प्रौद्योगिकी लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए एक परिपक्व और उच्च दक्षता वाले समाधान का प्रतिनिधित्व करती है। वर्तमान प्रदर्शन प्रौद्योगिकी के रुझानों में उच्च दक्षता वाली सामग्रियों का विकास, और अल्ट्रा-हाई रिज़ॉल्यूशन डायरेक्ट-व्यू डिस्प्ले के लिए माइक्रो-एलईडी एकीकरण शामिल है। एकल अंक और छोटे अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले के लिए, रुझान लघुकरण, उच्च चमक, कम बिजली की खपत, और RoHS-अनुरूप और आधुनिक SMT असेंबली लाइनों की आवश्यकताओं के साथ लीड-फ्री हाई-टेम्परेचर रिफ्लो प्रक्रियाओं के साथ बेहतर संगतता की ओर निरंतर विकास कर रहे हैं। उन्नत प्लास्टिक और पैकेजिंग सामग्रियों के उपयोग ने दीर्घकालिक विश्वसनीयता और नमी, यूवी विकिरण जैसे पर्यावरणीय कारकों के प्रति प्रतिरोध में भी सुधार किया है।
A4: इसका अर्थ है कि एक ही उपकरण के भीतर, समान परिस्थितियों (I=1mA) में परीक्षण करने पर, सबसे चमकीले सेगमेंट की मापी गई तीव्रता सबसे मंद सेगमेंट की तीव्रता से दोगुनी से अधिक नहीं होनी चाहिए। यह दृश्य एकरूपता सुनिश्चित करता है।F. Practical Use Case Example
. Practical Use Case Example
परिदृश्य: एक साधारण डिजिटल टाइमर डिस्प्ले डिजाइन करना।
टाइमर को मिनट और सेकंड (चार अंक) दिखाने की आवश्यकता है। इसके लिए चार LTS-5325CKR-P डिस्प्ले का उपयोग किया जाएगा। एक मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइविंग योजना में पर्याप्त I/O पिन वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाएगा। चारों अंकों में समान सेगमेंट अक्षर (जैसे, सभी "A" सेगमेंट) के लिए सभी सेगमेंट एनोड को एक साथ जोड़ा जाएगा और एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से एक ही माइक्रोकंट्रोलर पिन द्वारा संचालित किया जाएगा। प्रत्येक अंक के कॉमन कैथोड को एक अलग माइक्रोकंट्रोलर पिन से जोड़ा जाएगा जो एक अंक चयन स्विच के रूप में कार्य करेगा। माइक्रोकंट्रोलर एक समय में एक अंक को प्रकाशित करते हुए तेजी से चक्र करेगा (जैसे, 10ms के कुल चक्र में प्रत्येक के लिए 2.5ms), दृष्टि की निरंतरता पर निर्भर करते हुए ताकि सभी अंक एक साथ जलते हुए प्रतीत हों। यह विधि आवश्यक ड्राइवर पिनों की संख्या को 40 (4 अंक * 10 पिन) से घटाकर 14 (7 सेगमेंट एनोड + 1 DP + 4 कॉमन कैथोड + 2 अप्रयुक्त) कर देती है। डिजाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि इसके संक्षिप्त ऑन-टाइम के दौरान प्रति सेगमेंट पीक करंट पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न हो, जबकि औसत करंट वांछित चमक प्रदान करे।
. संचालन सिद्धांत
यह उपकरण एक अर्धचालक p-n संधि में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब संधि के अंतर्निहित विभव से अधिक का अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार AlInGaP परत से इलेक्ट्रॉन p-प्रकार परत के होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन घटना फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। AlInGaP मिश्रधातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो बदले में उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) को परिभाषित करती है—इस मामले में, सुपर रेड। प्रकाश सक्रिय क्षेत्र से उत्सर्जित होता है, जो पैकेज के परावर्तक कप और एपॉक्सी लेंस द्वारा दृश्यमान खंड बनाने के लिए आकार दिया जाता है।
. प्रौद्योगिकी रुझान
AlInGaP प्रौद्योगिकी लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक कुशल समाधान का प्रतिनिधित्व करती है। डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में वर्तमान रुझानों में और भी अधिक दक्षता वाली सामग्रियों का विकास शामिल है, जैसे कि व्यापक स्पेक्ट्रम कवरेज के लिए गैलियम नाइट्राइड (GaN) पर आधारित, और अल्ट्रा-हाई-रिज़ॉल्यूशन डायरेक्ट-व्यू डिस्प्ले के लिए माइक्रो-एलईडी का एकीकरण। एकल-अंकीय और छोटे अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले के लिए, लघुरूपण, उच्चतर चमक, कम बिजली की खपत, और RoHS अनुपालन तथा आधुनिक SMT असेंबली लाइनों के लिए आवश्यक लीड-मुक्त, उच्च-तापमान रीफ्लो प्रक्रियाओं के साथ बेहतर संगतता की दिशा में रुझान जारी है। उन्नत प्लास्टिक और एनकैप्सुलेशन सामग्रियों का उपयोग दीर्घकालिक विश्वसनीयता और आर्द्रता तथा यूवी एक्सपोजर जैसे पर्यावरणीय कारकों के प्रति प्रतिरोध में भी सुधार करता है।
LED विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | Unit/Representation | Layman's Explanation | Why It Is Important |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर ल्यूमिनेयर की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा दर्शाता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam Ellipse steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | वेवलेंथ बनाम इंटेंसिटी कर्व | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | Layman's Explanation | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके ब्रेकडाउन होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय को दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य का अर्थ है स्थैतिक बिजली से कम क्षति। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | Layman's Explanation | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन होता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्य की रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री के प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है। |
IV. पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | Layman's Explanation | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड-माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप तकनीक से बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्राप्त होती है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की ऑप्टिकल संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | Bin Content | Layman's Explanation | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर रहें। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | Layman's Explanation | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standards | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का सुनिश्चित करें। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |