LTC-4624JF एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 0.4-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP पीला-नारंगी - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-4624JF एक उच्च-प्रदर्शन, तीन-अंकीय, सेवन-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य उच्च स्पष्टता और विश्वसनीयता के साथ संख्यात्मक डेटा का दृश्य प्रतिनिधित्व करना है। इस उपकरण का मुख्य लाभ एलईडी चिप्स के लिए उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक प्रौद्योगिकी के उपयोग में निहित है, जो मानक GaAsP जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में श्रेष्ठ दीप्त दक्षता और रंग शुद्धता प्रदान करता है। लक्षित बाजार में औद्योगिक उपकरण, परीक्षण और माप उपकरण, बिक्री बिंदु प्रणाली, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (आफ्टरमार्केट या द्वितीयक डिस्प्ले के लिए), और किसी भी एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं जहां एक कॉम्पैक्ट, चमकीला और इंटरफेस करने में आसान संख्यात्मक डिस्प्ले की आवश्यकता होती है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएं

प्रकाशीय प्रदर्शन डिस्प्ले की कार्यक्षमता के लिए केंद्रीय है। यह उपकरण पीले-नारंगी स्पेक्ट्रम में उत्सर्जन करने वाले गैर-पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर AlInGaP चिप्स का उपयोग करता है।औसत दीप्त तीव्रता (Iv)1mA के मानक परीक्षण धारा पर न्यूनतम 200 µcd से लेकर विशिष्ट मान 650 µcd तक निर्दिष्ट है। यह उच्च चमक, ग्रे फेस और सफेद सेगमेंट के संयोजन से उत्कृष्ट कंट्रास्ट और वर्ण उपस्थिति सुनिश्चित करती है।शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp)आमतौर पर 611 nm होता है, जिसकाप्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd)605 nm होता है, जो आउटपुट को दृढ़ता से पीले-नारंगी क्षेत्र में रखता है।स्पेक्ट्रल लाइन आधी चौड़ाई (Δλ)लगभग 17 nm है, जो अपेक्षाकृत शुद्ध रंग उत्सर्जन को इंगित करता है।दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात2:1 (अधिकतम) डिस्प्ले पर सेगमेंट चमक में उचित एकरूपता सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

विद्युत विशिष्टताएं विश्वसनीय उपयोग के लिए संचालन सीमाओं और शर्तों को परिभाषित करती हैं।प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF)20mA की फॉरवर्ड धारा (IF) पर विशिष्ट मान 2.6V है, जिसका अधिकतम 2.6V है।प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेजअधिकतम 5V पर रेटेड है।प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड धारा25°C पर 25 mA है, जिसमें 25°C से ऊपर के परिवेश तापमान के लिए 0.33 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर है। पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, विशिष्ट शर्तों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहतपीक फॉरवर्ड करंट90 mA की अनुमति है।प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR)5V के पूर्ण रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 100 µA है।

2.3 थर्मल और पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है।प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन70 mW से अधिक नहीं होनी चाहिए। उपकरणऑपरेटिंग तापमान सीमा-35°C से +85°C के लिए रेटेड है, जिसकी समानस्टोरेज तापमान सीमाहै। असेंबली के लिए, अधिकतमसोल्डर तापमान3 सेकंड की अधिकतम अवधि के लिए 260°C है, जिसे घटक के सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापा जाता है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए इन सीमाओं का पालन करना महत्वपूर्ण है।

3. बिनिंग और वर्गीकरण प्रणाली

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि उपकरणदीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृतहै। इसका मतलब है कि एलईडी को एक मानक परीक्षण स्थिति (संभवतः IF=1mA) पर उनके मापित प्रकाश आउटपुट के आधार पर छांटा (बिन किया) जाता है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए सुसंगत चमक स्तर वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे विभिन्न इकाइयों या उत्पादन बैचों के बीच डिस्प्ले तीव्रता में ध्यान देने योग्य भिन्नताओं को रोका जा सकता है। हालांकि दस्तावेज़ विशिष्ट बिन कोड का विवरण नहीं देता है, यह अभ्यास यह सुनिश्चित करता है कि न्यूनतम दीप्त तीव्रता 200 µcd पूरी हो।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट मेंविशिष्ट विद्युत / प्रकाशीय विशेषता वक्रोंके लिए एक अनुभाग शामिल है। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट वक्रों का विवरण नहीं दिया गया है, ऐसे ग्राफ आमतौर पर फॉरवर्ड करंट (IF) और फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) के बीच संबंध, दीप्त तीव्रता (Iv) और फॉरवर्ड करंट (IF) के बीच संबंध, और दीप्त तीव्रता परिवेश तापमान के साथ कैसे बदलती है, को दर्शाते हैं। ये वक्र डिजाइनरों के लिए वांछित चमक के लिए ड्राइव करंट को अनुकूलित करने, पावर डिसिपेशन का प्रबंधन करने और गैर-मानक तापमान स्थितियों के तहत प्रदर्शन को समझने के लिए अमूल्य हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 भौतिक आयाम

उपकरण में डिजिट ऊंचाई 0.4 इंच (10.0 mm) है। पैकेज आयाम एक विस्तृत ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं जिसमें सभी माप मिलीमीटर में हैं। सहनशीलता आमतौर पर ±0.25 mm है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। यह जानकारी पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन और अंतिम उत्पाद के आवरण के भीतर उचित फिट सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 पिनआउट और कनेक्शन आरेख

LTC-4624JF एकमल्टीप्लेक्स कॉमन एनोडडिस्प्ले है। इसमें 15 पिन हैं, हालांकि सभी का उपयोग नहीं किया जाता है। आंतरिक सर्किट आरेख और पिन कनेक्शन तालिका दिखाती है कि तीन कॉमन एनोड पिन (डिजिट 1, डिजिट 2, और डिजिट 3 के लिए) और 14 सेगमेंट कैथोड (A, B, C, D, E, F, G, DP, और तीन अलग एलईडी L1, L2, L3) कैसे व्यवस्थित हैं। अलग एलईडी (L1, L2, L3) के लिए एक समर्पित कॉमन एनोड पिन (पिन 14) मौजूद है। यह मल्टीप्लेक्स डिजाइन माइक्रोकंट्रोलर I/O पिनों की कम संख्या के साथ 3 डिजिट और अतिरिक्त संकेतकों के नियंत्रण की अनुमति देता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

प्रदान किया गया मुख्य दिशानिर्देश सोल्डरिंग तापमान सीमा है: अधिकतम 3 सेकंड के लिए अधिकतम 260°C, जिसे सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापा जाता है। यह एक मानक रीफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर है। एलईडी चिप्स या प्लास्टिक पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने के लिए लीड-फ्री सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है। उपकरण का उपयोग करने से पहले इसे निर्दिष्ट तापमान सीमा (-35°C से +85°C) के भीतर एक शुष्क वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

एक कॉमन एनोड, मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले के रूप में, इसे एक बाहरी ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है। आमतौर पर, कॉमन एनोड पिन PNP ट्रांजिस्टर (या P-चैनल MOSFET) के कलेक्टर (या ड्रेन) से जुड़े होते हैं जिन्हें एक माइक्रोकंट्रोलर द्वारा स्विच किया जाता है। सेगमेंट कैथोड पिन करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स से जुड़े होते हैं और फिर एक सिंक-ड्राइवर IC (जैसे 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर या एक समर्पित एलईडी ड्राइवर) के आउटपुट से या पर्याप्त करंट सिंक क्षमता वाले माइक्रोकंट्रोलर पिन से सीधे जुड़े होते हैं। मल्टीप्लेक्सिंग एक समय में एक डिजिट के कॉमन एनोड को सक्रिय करते हुए उस डिजिट के लिए सेगमेंट डेटा प्रस्तुत करके प्राप्त किया जाता है, सभी डिजिट्स के माध्यम से इतनी तेजी से चक्रण करके कि एक स्थायी छवि बनाई जा सके (आमतौर पर >60 Hz)।

7.2 डिजाइन विचार

• करंट लिमिटिंग:अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (25mA/सेगमेंट) को पार करने से रोकने के लिए आवश्यक है। रेसिस्टर्स की गणना सप्लाई वोल्टेज, एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज (VF), और वांछित करंट के आधार पर की जानी चाहिए।
• मल्टीप्लेक्सिंग फ्रीक्वेंसी:दृश्यमान फ्लिकर से बचने के लिए पर्याप्त उच्च होनी चाहिए। प्रति डिजिट 100-200 Hz की रिफ्रेश रेट आम है।
• पीक करंट:एक मल्टीप्लेक्स सेटअप में, इसके संक्षिप्त ऑन-टाइम के दौरान प्रति सेगमेंट तात्कालिक करंट औसत करंट से अधिक होगा। सुनिश्चित करें कि चुने गए ड्यूटी साइकिल के लिए पीक करंट 90mA रेटिंग से अधिक न हो।
• व्यूइंग एंगल:व्यापक व्यूइंग एंगल उन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है जहां डिस्प्ले को ऑफ-सेंटर स्थितियों से देखा जा सकता है।
• ईएसडी सुरक्षा:एलईडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील होते हैं। असेंबली के दौरान उचित ईएसडी सावधानियों के साथ संभालें।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTC-4624JF का प्राथमिक विभेदक इसकाAlInGaPप्रौद्योगिकी का उपयोग है। पारंपरिक लाल GaAsP एलईडी की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक दीप्त दक्षता प्रदान करता है, जिसका अर्थ है समान ड्राइव करंट के लिए चमकदार आउटपुट, या कम शक्ति पर समान चमक। यह तापमान और जीवनकाल पर बेहतर रंग संतृप्ति और स्थिरता भी प्रदान करता है। ग्रे फेस/सफेद सेगमेंट डिजाइन कंट्रास्ट को बढ़ाता है। इसकी 0.4-इंच डिजिट ऊंचाई आकार और पठनीयता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है, जो छोटे 0.3-इंच और बड़े 0.5 या 0.56-इंच डिस्प्ले के बीच फिट बैठती है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: अलग एलईडी L1, L2, L3 का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: ये अलग-अलग एलईडी संकेतक हैं, सेवन-सेगमेंट डिजिट से अलग। इनका उपयोग स्थिति संकेतकों, घड़ी डिस्प्ले में कोलन, या अन्य प्रतीकात्मक कार्यों के लिए किया जा सकता है, जो केवल संख्याओं से परे अतिरिक्त कार्यक्षमता प्रदान करते हैं।

प्रश्न: मैं करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर मान की गणना कैसे करूं?

उत्तर: ओम का नियम प्रयोग करें: R = (V_supply - VF) / I_desired। 5V सप्लाई, 2.6V VF, और 15mA वांछित करंट के लिए: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 ओम। निकटतम मानक मान (जैसे, 150 या 180 ओम) का उपयोग करें।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्सिंग के बिना ड्राइव कर सकता हूं?

उत्तर: तकनीकी रूप से हां, सभी कॉमन एनोड को एक साथ जोड़कर और प्रत्येक सेगमेंट कैथोड को स्वतंत्र रूप से ड्राइव करके। हालांकि, इसके लिए मल्टीप्लेक्स योजना की कम संख्या के बजाय 11 ड्राइव लाइनों (8 सेगमेंट + DP + 3 एलईडी) की आवश्यकता होगी, जो इसे माइक्रोकंट्रोलर पिन उपयोग के लिए अक्षम बनाता है।

प्रश्न: "दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत" का मेरे डिजाइन के लिए क्या अर्थ है?

उत्तर: यह चमक स्थिरता सुनिश्चित करता है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए जहां एकसमान उपस्थिति महत्वपूर्ण है, आप निर्माता से एक सख्त बिन कोड निर्दिष्ट कर सकते हैं यदि उपलब्ध हो। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, मानक वर्गीकरण पर्याप्त है।

10. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग केस

केस: एक सरल 3-अंकीय वोल्टमीटर रीडआउट डिजाइन करना।एडीसी वाला एक माइक्रोकंट्रोलर वोल्टेज मापता है। फर्मवेयर रीडिंग को तीन बीसीडी अंकों में परिवर्तित करता है। एक टाइमर इंटरप्ट 150 Hz पर एक मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन को ट्रिगर करता है। रूटीन: 1) सभी डिजिट एनोड ड्राइवर बंद करता है। 2) डिजिट 1 के लिए सेगमेंट पैटर्न को कैथोड ड्राइवर IC को आउटपुट करता है। 3) डिजिट 1 के एनोड के लिए ट्रांजिस्टर सक्षम करता है। 4) थोड़ा समय प्रतीक्षा करता है। 5) डिजिट 2 और 3 के लिए दोहराता है। अलग एलईडी (L1, L2, L3) का उपयोग माप सीमा (जैसे, mV, V, ऑटो-रेंज) को इंगित करने के लिए किया जा सकता है। उच्च चमक और कंट्रास्ट लैब या फील्ड सेटिंग में विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत पठनीयता सुनिश्चित करते हैं।

11. प्रौद्योगिकी सिद्धांत परिचय

मुख्य प्रौद्योगिकीAlInGaP एलईडीहै। AlInGaP एक III-V अर्धचालक यौगिक है जहां एल्यूमीनियम, इंडियम, गैलियम और फॉस्फोरस को विशिष्ट अनुपात में मिलाकर एक प्रत्यक्ष बैंडगैप सामग्री बनाई जाती है जो लाल से पीले-हरे स्पेक्ट्रम में प्रकाश उत्सर्जित करती है। उल्लिखित "गैर-पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट" का अर्थ है कि विकास सब्सट्रेट उत्पन्न प्रकाश के कुछ हिस्से को अवशोषित करता है, लेकिन AlInGaP सक्रिय परत स्वयं अत्यधिक कुशल है। जब p-n जंक्शन पर एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य (रंग) को निर्धारित करती है, जो इस मामले में पीला-नारंगी है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

जबकि OLED और उच्च-रिज़ॉल्यूशन LCD जैसी नई डिस्प्ले प्रौद्योगिकियां उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पर हावी हैं, सेवन-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले अपनी अत्यधिक सरलता, मजबूती, उच्च चमक, व्यापक संचालन तापमान सीमा और केवल संख्यात्मक अनुप्रयोगों के लिए कम लागत के कारण औद्योगिक, वाणिज्यिक और एम्बेडेड संदर्भों में अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं। इस खंड के भीतर रुझान उच्च दक्षता वाली सामग्रियों (जैसे GaAsP को प्रतिस्थापित करने वाले AlInGaP), छोटे पैकेज आकार, कम संचालन वोल्टेज और ड्राइवर सर्किटरी के एकीकरण की ओर है। हालांकि, LTC-4624JF जैसे मॉड्यूल की मौलिक मल्टीप्लेक्स, कॉमन-एनोड आर्किटेक्चर अपनी विद्युत और वैचारिक सरलता के कारण दशकों से स्थायी रूप से प्रभावी साबित हुई है।