LTC-2687CKS-P LED डिजिटल ट्यूब स्पेसिफिकेशन शीट - 0.28 इंच कैरेक्टर हाइट - AlInGaP पीला - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-2687CKS-P एक सरफेस माउंट डिवाइस है जो तीन अंकों के सात-सेगमेंट डिस्प्ले का उपयोग करता है। इसका मुख्य अनुप्रयोग उन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में है जिन्हें स्पष्ट, चमकीले डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता होती है, जैसे इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स इंटरफेस और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ। इस डिस्प्ले का मुख्य लाभ यह है कि इसमें पीले एलईडी चिप के निर्माण के लिए एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग किया गया है, जो पुरानी तकनीकों की तुलना में उत्कृष्ट चमक और दक्षता प्रदान करती है। यह डिवाइस ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार ग्रेडेड है, जो विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच चमक स्तर की स्थिरता सुनिश्चित करता है, और RoHS निर्देशों के अनुरूप लीड-फ्री पैकेजिंग में आता है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ एवं लक्षित बाज़ार

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ स्थान सीमित है और विश्वसनीयता तथा पठनीयता की आवश्यकता अत्यधिक है। इसकी 0.28 इंच (7.0 मिमी) की कैरेक्टर ऊंचाई आकार और दृश्यता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है। मुख्य विशेषताओं में निरंतर और समान सेगमेंट स्ट्रोक से साफ-सुथरा रूप, कम बिजली की आवश्यकता, उच्च चमक और कंट्रास्ट, और चौड़ा व्यूइंग एंगल शामिल हैं। ये विशेषताएँ इसे कार्यालय उपकरणों, संचार उपकरणों, घरेलू उपकरणों और अन्य सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती हैं, जहाँ जीवन-रक्षक प्रणालियों के लिए अत्यधिक विश्वसनीयता प्राथमिक आवश्यकता नहीं है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन एवं वस्तुनिष्ठ विवेचन

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं, और सामान्य संचालन स्थितियों के लिए लागू नहीं होती हैं।

• प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:70 mW। यह एकल सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से ऊष्मा के रूप में क्षय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:60 mA। यह करंट केवल पल्स स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में, अत्यधिक गर्म होने से रोकने के लिए अनुमत है।
• प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट:यह 25°C पर 25 mA है। जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो यह धारा 0.28 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम निरंतर धारा लगभग है: 25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 8.2 mA।
• कार्य एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +105°C।
• सोल्डरिंग तापमान:260°C, 3 सेकंड के लिए, माउंटिंग सतह से 1/16 इंच (≈1.6mm) नीचे मापन बिंदु पर।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

ये पैरामीटर विशिष्ट परिस्थितियों में मापे गए हैं, जो डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• औसत दीप्ति तीव्रता:यह एक महत्वपूर्ण चमक पैरामीटर है। 1 mA के फॉरवर्ड करंट पर, विशिष्ट मान 400 µcd है। 10 mA पर, यह बढ़कर 2750 µcd हो जाता है। 1 mA पर न्यूनतम निर्दिष्ट मान 126 µcd है।
• प्रति चिप फॉरवर्ड वोल्टेज:IF=20 mA पर, विशिष्ट मान 2.6V है, अधिकतम मान 2.6V है। न्यूनतम मान 2.05V है। ड्राइव सर्किट के वोल्टेज आपूर्ति डिजाइन के लिए यह सीमा महत्वपूर्ण है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ:588 nm. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता सबसे अधिक होती है।
• डोमिनेंट वेवलेंथ:587 nm. यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख प्रकाश स्रोत के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ:15 nm. यह स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है; मान जितना छोटा होगा, रंग उतना ही मोनोक्रोमैटिक के करीब होगा।
• रिवर्स करंट:5V रिवर्स वोल्टेज पर, अधिकतम 100 µA। यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; निरंतर रिवर्स बायस ऑपरेशन निषिद्ध है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो:IF=1mA पर, समान ल्यूमिनस क्षेत्र में सेगमेंट्स के बीच अधिकतम अनुपात 2:1 है। यह पूरे डिस्प्ले की दृश्य समरूपता सुनिश्चित करता है।
• क्रॉसटॉक:≤ 2.5% के रूप में निर्दिष्ट, जो आसन्न सेगमेंट्स के बीच अवांछित प्रकाश को न्यूनतम करता है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

डेटाशीट इंगित करता है कि यह डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी द्वारा ग्रेडेड" है। इसका अर्थ है एक ग्रेडिंग प्रक्रिया जहां डिस्प्ले को मानक परीक्षण धारा पर मापी गई ल्यूमिनस इंटेंसिटी के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि ग्राहकों को सुसंगत चमक स्तर वाला उत्पाद प्राप्त हो। हालांकि यह अंश विशिष्ट ग्रेडिंग कोड का विस्तार से वर्णन नहीं करता, एक विशिष्ट ग्रेडिंग Iv मानों की एक निश्चित सीमा के भीतर आने वाले डिवाइसों को एक समूह में वर्गीकृत करेगी। यदि कई इकाइयों या कई उत्पादन बैचों में पूर्ण चमक मिलान महत्वपूर्ण है, तो डिजाइनर को इस संभावित भिन्नता पर विचार करना चाहिए।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ का विस्तार से वर्णन नहीं है, इस प्रकार के डिवाइस के विशिष्ट कर्व में शामिल हैं:

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज कर्व:एक घातांकीय संबंध दर्शाता है। यह कर्व आवश्यक धारा के लिए आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने में सहायक होता है।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट कर्व:दिखाता है कि कैसे चमक धारा में वृद्धि के साथ बढ़ती है, आमतौर पर सामान्य संचालन सीमा के भीतर लगभग रैखिक संबंध दिखाती है, और अत्यधिक उच्च धारा पर दक्षता कम हो जाती है।
• प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान वक्र:दिखाता है कि कैसे चमक तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाती है। यह उच्च परिवेश तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रम वितरण वक्र:तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, लगभग 587-588 nm पर केंद्रित, एक संकीर्ण पीला उत्सर्जन बैंड दिखाता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

यह उपकरण मानक SMD पैकेज आयाम रखता है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, सामान्य सहनशीलता ±0.25 mm है। महत्वपूर्ण यांत्रिक विचारों में विदेशी वस्तु सीमा, स्याही प्रदूषण, सेगमेंट के भीतर बुलबुले, झुकना और प्लास्टिक लीड बर्र शामिल हैं। ये सही उपस्थिति और सोल्डर करने की क्षमता सुनिश्चित करते हैं।

5.2 पिन कनेक्शन और ध्रुवीयता

यह डिस्प्ले 12-पिन कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है। यहकॉमन एनोड डायनामिक स्कैनिंगडिज़ाइन को अपनाता है। इसका मतलब है कि प्रत्येक डिजिट स्थिति के LED एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं और अलग-अलग पिन से बाहर निकाले गए हैं। सभी डिजिट स्थितियों के प्रत्येक सेगमेंट के कैथोड साझा किए जाते हैं और संबंधित पिन से जुड़े होते हैं। यह डिज़ाइन तेजी से चक्रीय स्कैनिंग के माध्यम से कौन सा डिजिट स्थिति प्रकाशित होता है, इसका चयन करके कम I/O पिन के साथ बहु-अंकीय डिस्प्ले को नियंत्रित करता है। पिन 4 को "नो कनेक्शन" के रूप में चिह्नित किया गया है। दायां दशमलव बिंदु कैथोड पिन 5 पर स्थित है।

5.3 आंतरिक सर्किट आरेख

आंतरिक सर्किट आरेख कॉमन एनोड डायनामिक स्कैनिंग आर्किटेक्चर को स्पष्ट रूप से दर्शाता है, जो दिखाता है कि तीन डिजिट स्थिति एनोड और सात सेगमेंट कैथोड कैसे आपस में जुड़े हुए हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 SMT सोल्डरिंग निर्देश

यह डिवाइस अधिकतम दो रीफ्लो वेल्डिंग चक्रों का सामना कर सकता है। चक्रों के बीच इसे सामान्य तापमान तक ठंडा करना आवश्यक है।

• रीफ्लो वेल्डिंग:प्रीहीट: 120-150°C. प्रीहीट समय: अधिकतम 120 सेकंड। पीक तापमान: अधिकतम 260°C। लिक्विडस ऊपर समय: अधिकतम 5 सेकंड।
• हैंड वेल्डिंग:तापमान: अधिकतम 300°C। वेल्डिंग समय: प्रत्येक सोल्डर जोड़ के लिए अधिकतम 3 सेकंड।

6.2 अनुशंसित वेल्डिंग पैड पैटर्न

सही सोल्डर जोड़ गठन और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए पैड पैटर्न प्रदान किया गया है। विश्वसनीय असेंबली के लिए इस पैटर्न का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6.3 नमी संवेदनशीलता और भंडारण

यह उपकरण नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग में शिप किया जाता है। एक बार खोलने के बाद, यह पर्यावरण से नमी अवशोषित करना शुरू कर देता है। यदि शुष्क परिस्थितियों में संग्रहीत नहीं किया जाता है, तो उच्च तापमान सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव या परतों के अलग होने को रोकने के लिए रीफ्लो से पहले बेकिंग आवश्यक है।

• बेकिंग शर्तें:
  • रील टेप पैकेजिंग: 60°C, ≥48 घंटे।
  • बल्क: 100°C, ≥4 घंटे या 125°C, ≥2 घंटे।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 पैकेजिंग विनिर्देश

डिवाइस स्वचालित असेंबली के लिए रील टेप पर आपूर्ति की जाती है।

• रील आकार:मानक 13-इंच रील।
• प्रति रील मात्रा:600 पीस।
• शेष न्यूनतम ऑर्डर मात्रा:200 पीस।
• कैरियर टेप:घटकों को धारण करने और फीड करने के लिए आयाम निर्धारित हैं।
• लीडर/ट्रेलर टेप:मशीन लोडिंग की सुविधा के लिए कम से कम 400mm लीडर टेप और 40mm ट्रेलर टेप शामिल हैं।

7.2 पार्ट नंबर व्याख्या

पार्ट नंबर LTC-2687CKS-P एक आंतरिक कोडिंग प्रणाली का पालन कर सकता है।

8. एप्लीकेशन नोट्स और डिज़ाइन विचार

8.1 डिज़ाइन सुझाव

• ड्राइव विधि:फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के कारण, सुसंगत चमक तीव्रता और जीवनकाल सुनिश्चित करने के लिए कॉन्स्टेंट वोल्टेज ड्राइव के बजाय कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।
• सर्किट सुरक्षा:क्षति से बचने के लिए, ड्राइवर सर्किट को रिवर्स वोल्टेज और पावर-ऑन/शटडाउन के दौरान ट्रांजिएंट स्पाइक्स से सुरक्षित होना चाहिए।
• वर्तमान सीमा:सुरक्षित संचालन धारा का चयन करने के लिए अधिकतम परिवेश तापमान पर विचार किया जाना चाहिए, और निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग में निर्दिष्ट धारा डीरेटिंग को शामिल किया जाना चाहिए।
• थर्मल प्रबंधन:गंभीर प्रकाश उत्पादन क्षय या समय से पहले विफलता को रोकने के लिए अनुशंसित धारा या तापमान से अधिक पर संचालन से बचें।
• रिवर्स बायस:इससे बचना चाहिए, क्योंकि इससे धातु प्रवासन हो सकता है, लीकेज करंट बढ़ सकता है या शॉर्ट सर्किट हो सकता है।

8.2 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले इसके लिए उपयुक्त है: डिजिटल मल्टीमीटर और परीक्षण उपकरण, घरेलू उपकरण नियंत्रण पैनल, ऑडियो/वीडियो उपकरण डिस्प्ले, औद्योगिक टाइमर और काउंटर रीडिंग, प्वाइंट ऑफ सेल टर्मिनल डिस्प्ले।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

पारंपरिक GaAsP या GaP LED तकनीक की तुलना में, इस डिस्प्ले में AlInGaP तकनीक काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करती है, जिससे कम करंट पर भी अधिक चमकदार आउटपुट प्राप्त होता है। सफेद सेगमेंट के साथ काला पैनल उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता को बढ़ाता है। कॉमन एनोड डायनेमिक स्कैन डिज़ाइन मल्टी-डिजिट डिस्प्ले के लिए एक मानक दृष्टिकोण है, जो अधिक I/O लाइनों की आवश्यकता वाले स्टैटिक ड्राइव डिज़ाइन की तुलना में पिन संख्या और नियंत्रण जटिलता के बीच एक अच्छा संतुलन बनाता है।

10. सामान्य प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: अधिकतम निरंतर धारा तापमान के साथ डेरेट क्यों होती है?उत्तर: उच्च तापमान पर LED की दक्षता कम हो जाती है और आंतरिक ताप उत्पादन बढ़ जाता है। डेरेटिंग जंक्शन तापमान को सुरक्षित सीमा से अधिक होने से रोकती है, जो अन्यथा प्रकाश उत्पादन क्षय को तेज करेगी और जीवनकाल को कम करेगी।

प्रश्न: "दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात ≤ 2:1" का मेरे डिज़ाइन के लिए क्या अर्थ है?उत्तर: इसका अर्थ है कि समान ड्राइविंग स्थितियों के तहत, एक विशिष्ट क्षेत्र में सबसे चमकीले सेगमेंट की चमक सबसे कम चमकीले सेगमेंट की चमक से दोगुनी से अधिक नहीं होगी। यह दृश्य समरूपता सुनिश्चित करता है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, एक ही चमक ग्रेड से उपकरणों का चयन करने की सिफारिश की जाती है।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूँ?उत्तर: नहीं। विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 2.6V है, लेकिन करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइव सर्किट का उपयोग करना आवश्यक है। सीधे 5V पिन से जोड़ने से अत्यधिक करंट के कारण LED सेगमेंट क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

11. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग के उदाहरण

केस: 3-अंकीय वोल्टमीटर रीडिंग डिजाइन करना।डिस्प्ले को नियंत्रित करने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाएगा। कॉमन एनोड को ड्राइव करने के लिए तीन I/O पिन आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं। अन्य सात I/O पिन सेगमेंट कैथोड के लिए करंट स्रोत के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं। फर्मवेयर डायनेमिक स्कैनिंग लागू करेगा: पहला अंक चालू करें, पहले अंक का सेगमेंट पैटर्न सेट करें, थोड़ी प्रतीक्षा करें, पहला अंक बंद करें, दूसरा अंक चालू करें, दूसरे अंक का पैटर्न सेट करें, और इसी तरह चलते रहें। दृश्य अवधारण का प्रभाव सभी अंकों को लगातार जलता हुआ दिखाता है। आवश्यक चमक और स्कैन ड्यूटी साइकिल के आधार पर ड्राइव करंट की गणना की जानी चाहिए।

12. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

LED एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज जंक्शन के अंतर्निहित विभव से अधिक लगाया जाता है, तो n-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित की जाती है। AlInGaP का बैंडगैप पीले/एम्बर/नारंगी/लाल स्पेक्ट्रम के प्रकाश से मेल खाता है, जो उच्च दक्षता वाला है। डायनेमिक स्कैनिंग ड्राइव योजना LED की तेज़ स्विचिंग गति और मानव आँख के दृश्य अवधारण प्रभाव का लाभ उठाती है, जिससे कम नियंत्रण लाइनों के साथ कई अंकों को नियंत्रित किया जा सकता है।

13. तकनीकी रुझान

डिस्प्ले प्रौद्योगिकी के रुझान उच्च दक्षता, कम बिजली की खपत और उच्च एकीकरण की ओर निरंतर विकसित हो रहे हैं। हालांकि इस तरह के अलग-अलग सेगमेंट डिस्प्ले विशिष्ट अनुप्रयोगों में अभी भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन व्यापक रुझान पूरी तरह से एकीकृत डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले और OLED की ओर है, जो अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण और ग्राफ़िक्स प्रदर्शित करने में अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं। हालांकि, सरल, उच्च चमक, कम लागत वाले डिजिटल रीडआउट्स के लिए, AlInGaP और InGaN जैसी उच्च दक्षता वाली सामग्रियों का उपयोग करने वाले SMD सेगमेंट डिस्प्ले, निकट भविष्य में, विशेष रूप से उन औद्योगिक, ऑटोमोटिव और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में जहां विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में अत्यधिक विश्वसनीयता और लंबे जीवन की आवश्यकता होती है, एक महत्वपूर्ण स्थान बनाए रखेंगे।