1. उत्पाद अवलोकन
LTC-5674JG एक ठोस-अवस्था, तीन-अंकीय संख्यात्मक LED डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक कार्य विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और इंस्ट्रूमेंटेशन में स्पष्ट, उच्च दृश्यता वाली संख्यात्मक रीडआउट प्रदान करना है। मूल प्रौद्योगिकी AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED चिप्स का उपयोग करती है, जो एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर लगी होती हैं। यह सामग्री प्रणाली हरे स्पेक्ट्रम में अपनी उच्च दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है। डिवाइस की विशेषता एक ग्रे फेसप्लेट और सफेद सेगमेंट हैं, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत कंट्रास्ट और पठनीयता बढ़ाने के लिए मिलकर काम करते हैं। यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें विश्वसनीय, लंबे समय तक चलने वाले और ऊर्जा-कुशल संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता होती है।
1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार
यह डिस्प्ले कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है जो इसे पेशेवर और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। इसकी कम बिजली आवश्यकता बैटरी-चालित या ऊर्जा-सचेत उपकरणों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है। उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति, उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट के साथ मिलकर, दूरी से और विभिन्न परिवेश प्रकाश स्थितियों में पठनीयता सुनिश्चित करती है। चौड़ा व्यूइंग एंगल ऑफ-एक्सिस स्थितियों से पठनीयता की अनुमति देता है, जो बहु-उपयोगकर्ता वातावरण में या जब डिस्प्ले सीधे उपयोगकर्ता के सामने नहीं होता है, तब महत्वपूर्ण होता है। ठोस-राज्य निर्माण अंतर्निहित विश्वसनीयता प्रदान करता है, जिसमें कोई चलने वाले भाग नहीं हैं और यह झटके और कंपन के प्रति उच्च प्रतिरोधी है। डिवाइस को ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि इकाइयों को उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर बिन और सॉर्ट किया जाता है, जिससे डिजाइनर एक उत्पाद लाइन में सुसंगत चमक के लिए भागों का चयन कर सकते हैं। अंत में, लीड-मुक्त पैकेज RoHS जैसे आधुनिक पर्यावरणीय नियमों के अनुपालन को सुनिश्चित करता है। लक्षित बाजार में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण और माप उपकरण, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (द्वितीयक डिस्प्ले के लिए), और उपभोक्ता उपकरण शामिल हैं जहां स्पष्ट संख्यात्मक डेटा प्रस्तुति की आवश्यकता होती है।
2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण और वस्तुनिष्ठ व्याख्या
यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत और प्रकाशिक पैरामीटरों का एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है, जो डिजाइन इंजीनियरों के लिए उनके महत्व की व्याख्या करता है।
2.1 Absolute Maximum Ratings
ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।
- Power Dissipation Per Segment (70 mW): यह अधिकतम विद्युत शक्ति है जो एकल सेगमेंट द्वारा क्षति किए बिना ऊष्मा (और प्रकाश) में परिवर्तित की जा सकती है। इस सीमा से अधिक होने पर सेमीकंडक्टर जंक्शन के अत्यधिक गर्म होने का जोखिम होता है, जिससे जीवनकाल कम हो सकता है या विनाशकारी विफलता हो सकती है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइविंग सर्किट धारा को इस मूल्य से नीचे रखने के लिए सीमित करे, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान पर।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट (60 mA @ 1 kHz, 10% ड्यूटी साइकिल): यह रेटिंग निरंतर रेटिंग की तुलना में उच्च धाराओं पर स्पंदित संचालन की अनुमति देती है। 10% ड्यूटी साइकिल (10% समय के लिए चालू, 90% के लिए बंद) और 1 kHz आवृत्ति ऊष्मा संचय को रोकती है। इसका उपयोग मल्टीप्लेक्सिंग योजनाओं के लिए या क्षणिक उच्च चमक प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। यह महत्वपूर्ण है कि समय के साथ औसत धारा निरंतर रेटिंग से अधिक न हो।
- प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट (25 mA): निर्दिष्ट शर्तों (संभवतः 25°C पर) के तहत एक सेगमेंट पर अनिश्चित काल तक लागू किया जा सकने वाला अधिकतम DC करंट। यह कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर्स को डिजाइन करने के लिए प्राथमिक पैरामीटर है। 25°C से ऊपर 0.33 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम अनुमेय निरंतर करंट होगा: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mAयह गंभीर डीरेटिंग उच्च-तापमान वातावरण में थर्मल प्रबंधन के महत्व को उजागर करती है।
- रिवर्स वोल्टेज प्रति सेगमेंट (5 V): LED जंक्शन के टूटने से पहले रिवर्स दिशा में लागू किया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज (कैथोड एनोड के सापेक्ष सकारात्मक)। यह एक अपेक्षाकृत कम मूल्य है, जो LEDs के लिए विशिष्ट है, और उन सर्किटों में सुरक्षा की आवश्यकता पर जोर देता है जहां रिवर्स वोल्टेज ट्रांजिएंट्स हो सकते हैं (जैसे, पावर-अप अनुक्रमों के दौरान या इंडक्टिव लोड्स में)।
- Operating & Storage Temperature Range (-35°C to +85°C): यह विश्वसनीय संचालन और गैर-संचालन भंडारण के लिए परिवेश तापमान की सीमाएं परिभाषित करता है। चरम तापमान पर प्रदर्शन प्रभावित होगा (उदाहरण के लिए, उच्च तापमान पर चमकदार तीव्रता कम हो जाती है, कम तापमान पर फॉरवर्ड वोल्टेज बढ़ जाता है)।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट और गारंटीकृत प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- प्रति सेगमेंट औसत दीप्त तीव्रता (IV): यह चमक का मुख्य माप है।
- न्यूनतम/विशिष्ट/अधिकतम: 200 / 577 / 6346 μcd @ IF=10mA: 200 से 6346 μcd तक का विस्तृत परिसर एक महत्वपूर्ण बिनिंग प्रक्रिया को दर्शाता है। विशिष्ट 577 μcd का मान अपेक्षित माध्यिका प्रदर्शन है। डिजाइनरों को न्यूनतम सभी परिस्थितियों में पठनीयता सुनिश्चित करने के लिए सबसे खराब स्थिति की चमक गणना के लिए मान (200 μcd)। उच्च अधिकतम मान चयनित इकाइयों की संभावित चमक को दर्शाता है।
- Test Condition Note: ल्यूमिनस इंटेंसिटी को CIE फोटोपिक (दिन-अनुकूलित) आँख प्रतिक्रिया वक्र (V(λ)) से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि माप केवल कच्ची रेडिएंट पावर के बजाय मानवीय चमक की धारणा से संबंधित हो।
- फॉरवर्ड वोल्टेज प्रति सेगमेंट (VF): टाइप/मैक्स: 2.1 / 2.6 V @ IF=20mA. यह ऑपरेटिंग के दौरान LED के पार वोल्टेज ड्रॉप है। द अधिकतम 2.6V का मान पावर सप्लाई या ड्राइवर सर्किट्री डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है; इसे कम से कम यह वोल्टेज प्रदान करनी चाहिए ताकि सभी यूनिट्स ठीक से चालू हों। भिन्नता (2.1V से 2.6V) सामान्य सेमीकंडक्टर निर्माण सहनशीलता के कारण है।
- पीक एमिशन वेवलेंथ (λp): Typ: 571 nm @ IF=20mA. यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर एलईडी सबसे अधिक प्रकाशीय शक्ति उत्सर्जित करती है। 571 nm दृश्य स्पेक्ट्रम के हरे-पीले क्षेत्र में आता है। यह पैरामीटर AlInGaP सामग्री संरचना द्वारा निर्धारित होता है।
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): सामान्य: 572 nm. शिखर तरंगदैर्ध्य से थोड़ा अलग, यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आंख एलईडी के रंग से मेल खाते हुए अनुभव करती है। यह प्रदर्शित रंग का प्राथमिक निर्धारक है।
- स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): Typ: 15 nm. यह उत्सर्जित स्पेक्ट्रम के प्रसार को मापता है। 15 nm का मान अपेक्षाकृत शुद्ध, संकीर्ण बैंड हरे रंग को दर्शाता है, जो उच्च रंग संतृप्ति के लिए वांछनीय है।
- Reverse Current Per Segment (IR): Max: 100 μA @ VR=5V. This is the small leakage current that flows when the LED is reverse-biased at its maximum rating. It is generally negligible in circuit design.
- Luminous Intensity Matching Ratio (IV-m): Max: 2:1 @ IF=1mA. यह बहु-खंड/डिस्प्ले के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यह गारंटी देता है कि एक ही डिवाइस के भीतर, सबसे मंद खंड की चमक सबसे चमकीले खंड की चमक के आधे से कम नहीं होगी (2:1 अनुपात)। यह सभी अंकों और खंडों की एक समान उपस्थिति सुनिश्चित करता है।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
डेटाशीट स्पष्ट रूप से कहती है कि डिवाइस \"ल्यूमिनस इंटेंसिटी के लिए वर्गीकृत\" है। इसका तात्पर्य एक बिनिंग प्रक्रिया से है जहां निर्मित यूनिट्स का परीक्षण किया जाता है और एक मानक परीक्षण धारा (संभवतः 10mA या 20mA) पर उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर उन्हें विभिन्न समूहों (बिन) में वर्गीकृत किया जाता है।
- उद्देश्य: डिजाइनरों को पूर्वानुमेय और सुसंगत चमक स्तर प्रदान करना। एक विशिष्ट बिन से भाग खरीदकर, एक इंजीनियर यह सुनिश्चित कर सकता है कि एक उत्पादन रन में सभी डिस्प्ले समान चमक रखते हैं, जिससे किसी उत्पाद की इकाइयों के बीच ध्यान देने योग्य भिन्नताओं से बचा जा सके।
- डेटाशीट में प्रमाण: Luminous Intensity (200 से 6346 μcd) के लिए निर्दिष्ट बहुत विस्तृत श्रेणी दृढ़ता से सुझाव देती है कि यह सभी बिन में फैला हुआ कुल विस्तार है। एक विशिष्ट ऑर्डर कोड या प्रत्यय (इस अंश में विस्तृत नहीं) आम तौर पर बिन ग्रेड को इंगित करेगा।
- डिज़ाइन निहितार्थ: ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां चमक की एकरूपता सर्वोपरि है (जैसे, इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल), डिज़ाइनर को ऑर्डर करते समय आवश्यक बिन निर्दिष्ट करना चाहिए। बिनों का एक यादृच्छिक मिश्रण उपयोग करने से अस्वीकार्य चमक भिन्नता हो सकती है।
4. Performance Curve Analysis
प्रदान किए गए PDF अंश में "Typical Electrical / Optical Characteristic Curves" का उल्लेख है, लेकिन विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में शामिल नहीं हैं। मानक LED व्यवहार के आधार पर, हम संभावित सामग्री और उसके महत्व का अनुमान लगा सकते हैं।
4.1 अनुमानित वक्र जानकारी
- Forward Current (IF) बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) कर्व: यह ग्राफ डायोड की विशिष्ट घातांकीय संबंध दिखाएगा। यह डिजाइनरों को LED के डायनामिक प्रतिरोध और किसी दिए गए ड्राइव करंट के लिए आवश्यक सटीक वोल्टेज को समझने में मदद करता है, खासकर तब जब साधारण रेसिस्टर-आधारित करंट लिमिटिंग का उपयोग किया जा रहा हो।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) बनाम फॉरवर्ड करंट (IF) कर्व: यह महत्वपूर्ण है। यह दिखाएगा कि कैसे चमक धारा के साथ बढ़ती है। यह आमतौर पर एक सीमा में रैखिक होती है लेकिन बहुत अधिक धारा पर तापीय प्रभावों और दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्त हो जाएगी। यह वक्र डिजाइनरों को चमक और बिजली की खपत/ऊष्मा उत्पादन के बीच समायोजन करने की अनुमति देता है।
- ल्यूमिनस इंटेंसिटी (IV) vs. Ambient Temperature Curve: यह ग्राफ तापमान बढ़ने के साथ चमक में कमी को मात्रात्मक रूप से दर्शाएगा। AlInGaP एलईडी में आमतौर पर GaP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में बेहतर उच्च-तापमान प्रदर्शन होता है, लेकिन चमक फिर भी कम हो जाती है। पूर्ण तापमान सीमा पर विश्वसनीय रूप से काम करने वाली प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए यह डेटा आवश्यक है।
- Relative Intensity vs. Wavelength (Spectrum) Curve: यह 15 nm अर्ध-चौड़ाई के साथ 571-572 nm के आसपास संकीर्ण उत्सर्जन शिखर को दृश्य रूप से दर्शाएगा, जो रंग की शुद्धता की पुष्टि करता है।
महत्व: ये वक्र गतिशील प्रदर्शन डेटा प्रदान करते हैं जो स्थिर तालिकाएँ नहीं दे सकतीं। वे वास्तविक, गैर-मानक संचालन स्थितियों में डिस्प्ले के व्यवहार की भविष्यवाणी करने वाले मॉडलिंग को सक्षम करते हैं।
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Physical Dimensions
The datasheet includes a "PACKAGE DIMENSIONS" diagram (details not in text). Key features of a typical 0.52-inch triple-digit display include the overall length, width, and height, the digit height (13.2mm), the segment width, and the spacing between digits. The seating plane and lead positions are defined. All dimensions have a tolerance of ±0.25 mm unless otherwise noted, which is standard for this type of component and must be accounted for in PCB footprint design and panel cutouts.
5.2 Pin Connection and Internal Circuit
The device has a common anode कॉन्फ़िगरेशन। इसका मतलब है कि किसी दिए गए अंक के लिए सभी एलईडी के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। पिनआउट टेबल आवश्यक है:
- अंक: Common anodes for Digit 1, 2, and 3 are available on pins 12, 13, 27, 28, 29 (note: pins 13 & 28 both for Digit 2; 12 & 29 both for Digit 1; 27 for Digit 3). This duplication provides layout flexibility.
- सेगमेंट: खंड A से G तक के व्यक्तिगत कैथोड क्रमशः पिन 23, 16, 17, 18, 22, 21, 20 पर हैं।
- Decimal Points: प्रत्येक अंक (DP1, DP2, DP3) के दशमलव बिंदु के लिए तीन अलग-अलग कैथोड पिन पिन 26, 19/10, 24 पर हैं। पिन 19 और 10 दोनों अंक 2 के DP से जुड़े हैं।
- No Connection (NC) Pins: Several pins (1-11, 15, 30) are marked "NO CONNECTION." These have no internal electrical connection and can be left floating or used for mechanical stability during soldering.
- Internal Circuit Diagram: यह प्रत्येक अंक के सामान्य एनोड को उसके पिन(स) से जुड़ा हुआ दिखाएगा, जबकि प्रत्येक सेगमेंट एलईडी का कैथोड उसके संबंधित पिन से जुड़ा होगा। मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइवर सर्किट को डिजाइन करने के लिए इसे समझना महत्वपूर्ण है।
6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश
डेटाशीट एकल सोल्डरिंग स्थिति निर्दिष्ट करती है: 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) सीटिंग प्लेन के नीचे, 260°C पर 3 सेकंड के लिए।
- व्याख्या: यह एक वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग दिशानिर्देश है। यह इंगित करता है कि लीड्स 260°C पर सोल्डर में थोड़ी अवधि के लिए डूबे रहने का सामना कर सकते हैं। "सीटिंग प्लेन से नीचे" निर्देश सोल्डर को लीड पर बहुत ऊपर तक चढ़ने से रोकता है, जो पैकेज पर थर्मल या मैकेनिकल स्ट्रेस पैदा कर सकता है।
- रीफ्लो सोल्डरिंग: डेटाशीट में रीफ्लो प्रोफाइल प्रदान नहीं की गई है। आधुनिक एसएमटी असेंबली के लिए (हालांकि यह एक थ्रू-होल डिवाइस प्रतीत होता है), लगभग 245-260°C के पीक तापमान वाला एक मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल स्वीकार्य होगा, लेकिन भंडारण तापमान सीमा (85°C) के भीतर रहने के लिए अधिकतम पैकेज बॉडी तापमान की निगरानी अवश्य की जानी चाहिए।
- सामान्य सावधानियाँ:
- सम्मिलन के दौरान लीड्स पर अत्यधिक यांत्रिक तनाव से बचें।
- यदि आवश्यक हो तो संक्षारण को रोकने के लिए उपयुक्त फ्लक्स का प्रयोग करें और पूर्ण सफाई सुनिश्चित करें।
- आंतरिक वायर बॉन्ड्स या LED चिप्स को क्षतिग्रस्त होने से बचाने के लिए निर्दिष्ट सोल्डरिंग समय और तापमान से अधिक न जाएं।
- भंडारण की स्थितियाँ: निर्दिष्ट सीमा -35°C से +85°C के बीच, एक शुष्क वातावरण में संग्रहित करें ताकि नमी अवशोषण से बचा जा सके, जो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्निंग" का कारण बन सकता है।
7. Application Suggestions and Design Considerations
7.1 Typical Application Scenarios
- Industrial Control Panels: For displaying setpoints, process values (temperature, pressure, count), timer readouts.
- Test & Measurement Equipment: डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, पावर सप्लाई, ऑसिलोस्कोप (सेकेंडरी रीडआउट्स के लिए)।
- चिकित्सा उपकरण: रोगी मॉनिटर (गैर-महत्वपूर्ण मापदंडों के लिए), इन्फ्यूजन पंप, नैदानिक उपकरण।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट/सेकेंडरी डिस्प्ले: ट्रिप कंप्यूटर, बूस्ट गेज, वोल्टेज मॉनिटर।
- उपभोक्ता/वाणिज्यिक उपकरण: माइक्रोवेव ओवन, कॉफी निर्माता, फिटनेस उपकरण, बिक्री बिंदु टर्मिनल।
7.2 महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार
- Current Limiting: एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। हमेशा एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर सर्किट का उपयोग करें। Calculate the resistor value using the अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज (V) से फॉरवर्ड वोल्टेज (2.6V) और वांछित धारा (तापमान के लिए डीरेटेड ≤25 mA) के आधार परआपूर्ति): R = (Vआपूर्ति - VF_max) / IF.
- मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइव: For a multi-digit common anode display, multiplexing is the standard driving technique. A microcontroller sequentially turns on one digit's common anode at a time while applying the कैथोड pattern for that digit's number. The refresh rate must be high enough (typically >60 Hz) to avoid visible flicker.
- करंट कैलकुलेशन: मल्टीप्लेक्सिंग में, चूंकि प्रत्येक अंक केवल समय के एक अंश (3-अंकीय डिस्प्ले के लिए 1/3) के लिए चालू रहता है, तात्कालिक समान औसत चमक प्राप्त करने के लिए सेगमेंट करंट अधिक हो सकता है। यदि आप प्रति सेगमेंट 10 mA का औसत करंट चाहते हैं, और आपके पास समान ड्यूटी साइकिल के साथ 3 डिजिट मल्टीप्लेक्स्ड हैं, तो आप 30 mA का पीक तात्कालिक करंट उपयोग कर सकते हैं। यह अभी भी पीक फॉरवर्ड करंट रेटिंग (पल्स्ड स्थितियों में 60 mA) का सम्मान करना चाहिए।
- थर्मल प्रबंधन: पावर डिसिपेशन (70 mW प्रति सेगमेंट अधिकतम) पर विचार करें। यदि एक डिजिट में लगातार कई सेगमेंट ड्राइव किए जा रहे हैं, तो गर्मी बढ़ सकती है। अधिकतम रेटिंग के निकट संचालन करते समय, विशेष रूप से उच्च परिवेशी तापमान में, पर्याप्त एयरफ्लो या हीटसिंकिंग सुनिश्चित करें। करंट डेरेटिंग नियम याद रखें।
- व्यूइंग एंगल: डिस्प्ले को इस तरह सेट करें कि इच्छित देखने की धुरी डिवाइस के इष्टतम देखने के कोण (आमतौर पर सतह के लंबवत) के साथ संरेखित हो।
- ESD सुरक्षा: हालांकि स्पष्ट रूप से नहीं कहा गया है, एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली के दौरान मानक ESD हैंडलिंग सावधानियों को लागू करें।
8. Technical Comparison and Differentiation
हालांकि अन्य पार्ट नंबरों से सीधी तुलना प्रदान नहीं की गई है, हम इस डिस्प्ले में उपयोग की गई AlInGaP तकनीक के पुरानी या वैकल्पिक तकनीकों की तुलना में अंतर्निहित लाभों पर प्रकाश डाल सकते हैं:
- बनाम पारंपरिक GaP (Gallium Phosphide) ग्रीन एलईडी: AlInGaP काफी अधिक चमकदार दक्षता प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट के लिए डिस्प्ले बहुत अधिक चमकीले होते हैं। इसका उच्च-तापमान प्रदर्शन और रंग स्थिरता भी आम तौर पर बेहतर होती है।
- vs. फ़िल्टर वाले उच्च-चमकदार GaN (गैलियम नाइट्राइड) नीले/सफेद एलईडी: हरा प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, कोई फॉस्फर (सफेद बनाने वाला) और हरा फ़िल्टर वाला नीला GaN एलईडी इस्तेमाल कर सकता है, लेकिन यह AlInGaP जैसे प्रत्यक्ष-उत्सर्जक हरे एलईडी की तुलना में स्वाभाविक रूप से कम कुशल है, क्योंकि फ़िल्टर अधिकांश प्रकाश को अवशोषित कर लेता है। एकवर्णी हरे रंग के लिए प्रत्यक्ष उत्सर्जन शुद्ध रंग और उच्च दक्षता प्रदान करता है।
- vs. VFD (वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले) या बैकलाइट वाला LCD: यह LED डिस्प्ले सॉलिड-स्टेट है, अधिक मजबूत है, इसका ऑपरेटिंग तापमान रेंज व्यापक है, और VFDs की तुलना में सरल, कम वोल्टेज DC ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होती है (जिन्हें उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है)। LCDs की तुलना में, यह बेहतर व्यूइंग एंगल, चमक और कम तापमान वाले वातावरण में प्रदर्शन प्रदान करता है, हालांकि मल्टी-सेगमेंट डिस्प्ले के लिए यह अधिक बिजली की खपत करता है और केवल प्रकाश उत्सर्जित करने तक सीमित है, मनमाना ग्राफिक्स बनाने में सक्षम नहीं है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूं? A: नहीं। एक माइक्रोकंट्रोलर पिन आमतौर पर अधिकतम 20-25mA सोर्स/सिंक करता है और 5V (या 3.3V) पर होता है। LED फॉरवर्ड वोल्टेज ~2.1-2.6V होता है। आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। 5V सप्लाई और 20mA लक्ष्य के लिए: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120Ω। MCU पिन लगातार 20mA सोर्स करने में सक्षम नहीं हो सकता; एक ट्रांजिस्टर या ड्राइवर IC का उपयोग करें।
- Q: प्रकाश तीव्रता की सीमा इतनी बड़ी क्यों है (200 से 6346 μcd)? A: यह दर्शाता है कि binning प्रक्रिया। उत्पादन के बाद इकाइयों को छाँटा जाता है। आप एक विशिष्ट बिन (जैसे, 1000-2000 μcd बिन) से खरीदारी करेंगे ताकि सुसंगत चमक प्राप्त हो। डेटाशीट संभावित कुल प्रसार दर्शाती है।
- प्रश्न: मेरे सर्किट डिज़ाइन के लिए "कॉमन एनोड" का क्या अर्थ है? उत्तर: इसका अर्थ है कि आप डिस्प्ले को स्विच करके नियंत्रित करते हैं सकारात्मक वोल्टेज (एनोड) प्रत्येक अंक को चालू/बंद करने के लिए, जबकि माइक्रोकंट्रोलर या ड्राइवर IC उपयुक्त कैथोड विशिष्ट खंडों को रोशन करने के लिए पिन करता है। यह एक सामान्य कैथोड डिस्प्ले के विपरीत है।
- Q: डिरेटिंग कर्व के अनुसार, 85°C पर मैं केवल 5.2 mA का उपयोग कर सकता हूं। क्या मेरा डिस्प्ले बहुत धुंधला होगा? A: संभवतः। आपको Luminous Intensity vs. Current और vs. Temperature कर्व की जांच करनी होगी। कम करंट और उच्च तापमान पर, चमक काफी कम हो जाती है। उच्च-तापमान संचालन के लिए, आपको शुरू में ही उच्च-चमक वाला बिन चुनने की आवश्यकता हो सकती है या कम चमक वाले डिस्प्ले को स्वीकार करना पड़ सकता है। एलईडी जंक्शन तापमान को कम करने के लिए थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
- Q: दशमलव बिंदुओं को कैसे कनेक्ट करें? A: वे अपने स्वयं के कैथोड (पिन 26, 19/10, 24) वाले अलग एलईडी हैं। उन्हें एक अतिरिक्त सेगमेंट ("DP") की तरह समझें। डिजिट 1 पर दशमलव जलाने के लिए, आप पिन 26 को ग्राउंड करेंगे जबकि डिजिट 1 का एनोड पावर्ड हो।
10. Practical Design and Usage Case Study
Scenario: Designing a 3-digit temperature meter for an industrial oven.
- Requirements: Display range 0-999°C. Operate in ambient up to 70°C. Must be clearly readable from 2 meters away in a well-lit factory.
- Component Selection: LTC-5674JG इसके तापमान सीमा (-35 से +85°C) और उच्च चमक के कारण उपयुक्त है।
- चमक गणना: 70°C परिवेश तापमान पर, निरंतर धारा को कम करें: 25 mA - ((70-25)*0.33) ≈ 25 - 14.85 = 10.15 mA अधिकतम निरंतर. 3 अंकों के मल्टीप्लेक्सिंग के लिए, 1/3 ड्यूटी साइकल का उपयोग करें। एक अच्छी औसत चमक प्राप्त करने के लिए, 25 mA (60mA पल्स रेटिंग के भीतर) की पीक करंट का उपयोग करें। प्रति सेगमेंट औसत करंट = 25mA / 3 ≈ 8.3 mA, जो तापमान के लिए सुरक्षित है।
- Driver Circuit: पर्याप्त I/O पिन वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करें। 3 सामान्य एनोड पिन (डिजिट 1,2,3) को Vcc से जोड़ने के लिए 3 NPN ट्रांजिस्टर (या P-चैनल MOSFETs) का उपयोग करें। 7-सेगमेंट कैथोड लाइनों (A-G) में से प्रत्येक पर करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करें। दशमलव बिंदुओं का उपयोग नहीं किया जा सकता है। माइक्रोकंट्रोलर एक मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन चलाता है, जो एक समय में एक डिजिट ट्रांजिस्टर को चालू करता है और उस डिजिट के लिए 7-सेगमेंट कोड आउटपुट करता है।
- थर्मल विचार: डिस्प्ले को बाहरी पैनल पर माउंट करें जहां कुछ एयरफ्लो मौजूद हो। इसे PCB पर किसी प्रमुख हीट सोर्स के ठीक बगल में रखने से बचें।
- परिणाम: एक विश्वसनीय, चमकदार डिस्प्ले जो पर्यावरणीय और पठनीयता आवश्यकताओं को पूरा करता है।
11. Technology Principle Introduction
The LTC-5674JG is based on AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) एक पर विकसित अर्धचालक प्रौद्योगिकी GaAs (Gallium Arsenide) सब्सट्रेट। यह सामग्री प्रणाली में लाल, नारंगी, पीले और हरे स्पेक्ट्रम क्षेत्रों में प्रकाश उत्सर्जन के अनुरूप एक प्रत्यक्ष बैंडगैप होता है। विशिष्ट रंग (571-572 एनएम हरा) क्रिस्टल विकास के दौरान एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस के अनुपात को सटीक रूप से नियंत्रित करके प्राप्त किया जाता है। जब पी-एन जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट उत्सर्जित प्रकाश के कुछ हिस्से को अवशोषित कर लेता है, लेकिन आधुनिक चिप डिज़ाइन और कुशल निष्कर्षण ज्यामिति उच्च बाह्य क्वांटम दक्षता की अनुमति देते हैं। "ग्रे फेस और व्हाइट सेगमेंट" प्लास्टिक पैकेज का हिस्सा हैं। ग्रे फेस (अक्सर गहरे भूरे या काले रंग का) कंट्रास्ट बेहतर करने के लिए कम परावर्तकता वाली पृष्ठभूमि के रूप में कार्य करता है। सफेद सेगमेंट प्रकाश-फैलाने वाले क्षेत्र होते हैं जो सीधे छोटे एलईडी चिप्स के ऊपर स्थित होते हैं, जो बिंदु-स्रोत प्रकाश को सेगमेंट क्षेत्र में समान रूप से फैलाकर एक समान, चमकदार उपस्थिति बनाते हैं।
एलईडी विनिर्देशन शब्दावली
एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त उज्ज्वल है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे प्रकाश का संकेत देते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, उदाहरण के लिए, "5-step" | Color consistency metric, छोटे steps का मतलब है अधिक सुसंगत रंग। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा हस्तांतरण के प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| पैकेज प्रकार | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग बनाने के लिए मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, टीआईआर | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, एक सघन सीमा सुनिश्चित करते हुए। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | मानक/परीक्षण | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |