LTC-4624JD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.4-इंच डिजिट हाइट - हाइपर रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-4624JD एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन वाला तीन-अंकीय संख्यात्मक डिस्प्ले मॉड्यूल है, जिसे स्पष्ट, चमकदार संख्यात्मक रीडआउट्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य अपने तीनों अंकों में से प्रत्येक पर 0 से 9 तक की संख्याओं को व्यक्तिगत रूप से एड्रेस करने योग्य LED सेगमेंट का उपयोग करके दृश्य रूप से प्रदर्शित करना है।

यह उपकरण कॉमन एनोड, मल्टीप्लेक्स्ड सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले की श्रेणी में आता है। यह अपने प्रकाश-उत्सर्जक तत्वों के लिए उन्नत AlInGaP (एल्यूमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक तकनीक का उपयोग करता है, विशेष रूप से हाइपर रेड रंग में। डिस्प्ले में सफेद सेगमेंट मार्किंग के साथ एक ग्रे फेसप्लेट है, जो विभिन्न प्रकाश स्थितियों में कंट्रास्ट और पठनीयता को बढ़ाता है। मुख्य डिज़ाइन लक्ष्य इंस्ट्रूमेंट पैनल, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण और अन्य एम्बेडेड सिस्टम के लिए एक विश्वसनीय, कम-बिजली और दृश्य रूप से एकसमान समाधान प्रदान करना है, जहां संख्यात्मक डेटा प्रस्तुति महत्वपूर्ण है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और लाभ

• अंक आकार: 0.40 इंच (10.0 मिमी) के वर्ण ऊँचाई की विशेषता, जो इसे मध्यम-सीमा देखने की दूरी के लिए उपयुक्त बनाती है।
• प्रकाशीय गुणवत्ता: प्रत्येक सेगमेंट में निरंतर, समान प्रकाश उत्सर्जन प्रदान करता है, अंधेरे धब्बों को समाप्त करता है और सुसंगत वर्ण उपस्थिति सुनिश्चित करता है।
• दक्षता: AlInGaP प्रौद्योगिकी के साथ निर्मित, उच्च चमक प्राप्त करने के लिए इसे अपेक्षाकृत कम ड्राइव करंट की आवश्यकता होती है, जिससे समग्र सिस्टम बिजली खपत कम होती है।
• दृश्य प्रदर्शन: यह अपने ग्रे बैकग्राउंड के विरुद्ध उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट के लिए इंजीनियर किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट पठनीयता प्राप्त होती है। यह एक विस्तृत व्यूइंग एंगल भी प्रदान करता है, जिससे डिस्प्ले को विभिन्न स्थितियों से पढ़ा जा सकता है।
• विश्वसनीयता: एक ठोस-अवस्था उपकरण के रूप में, यह यांत्रिक डिस्प्ले की तुलना में उच्च विश्वसनीयता, लंबा परिचालन जीवनकाल, और आघात एवं कंपन के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है।
• अनुपालन: यह उत्पाद एक लीड-मुक्त पैकेज के रूप में निर्मित है, जो RoHS (Restriction of Hazardous Substances) पर्यावरणीय निर्देशों का पालन करता है।

1.2 Device Identification

पार्ट नंबर LTC-4624JD एक ऐसे डिवाइस को निर्दिष्ट करता है जिसमें मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन में AlInGaP हाइपर रेड एलईडी हैं, जिसमें दाईं ओर दशमलव बिंदु शामिल है। यह नामकरण परंपरा प्रौद्योगिकी, रंग, विद्युत विन्यास और विशेष सुविधाओं की स्पष्ट पहचान की अनुमति देती है।

2. तकनीकी विशिष्टताओं का गहन विश्लेषण

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं, जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

• Power Dissipation per Segment: 70 mW. यह एकल LED सेगमेंट द्वारा सुरक्षित रूप से डिसिपेट की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 90 mA. यह केवल पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) में ओवरहीटिंग को रोकने के लिए अनुमति प्राप्त है।
• प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह रेटिंग 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक बढ़ता है, जिसका अर्थ है कि गर्म वातावरण में सुरक्षित निरंतर करंट कम हो जाता है।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स वोल्टेज: 5 V. रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है।
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C.
• सोल्डर तापमान: असेंबली के दौरान सीटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे की दूरी पर अधिकतम 260°C तापमान को 3 सेकंड तक सहन करता है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये विशिष्ट परीक्षण स्थितियों (Ta=25°C) के तहत मापे गए सामान्य प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

• औसत दीप्त तीव्रता (I_V): अग्र धारा (I_F) 1 mA पर 200 से 650 µcd तक की सीमा में होती है। यह मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली प्रकाश उत्पादन शक्ति को दर्शाता है।
• प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): आमतौर पर 2.6V, अधिकतम 2.6V I_F=20mA पर। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइविंग सर्किट इस रेंज में पर्याप्त वोल्टेज प्रदान कर सके।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λ_p): 650 nm. यह वह वेवलेंथ है जिस पर उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता सबसे अधिक होती है, जो इसके हाइपर रेड रंग को परिभाषित करती है।
• प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λ_d): 639 nm. यह मानव आँख द्वारा रंग की एकल-तरंगदैर्ध्य धारणा है।
• स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ): 20 nm. यह पैरामीटर शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास उत्सर्जित स्पेक्ट्रम के प्रसार का वर्णन करता है।
• Reverse Current per Segment (I_R): Maximum 100 µA at a reverse voltage (V_R) of 5V.
• Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 अधिकतम। यह सुनिश्चित करता है कि एक ही डिस्प्ले के भीतर सेगमेंट्स के बीच चमक भिन्नता नियंत्रित रहती है, जिससे एक समान रूप प्राप्त होता है।

3. Mechanical & Package Information

3.1 Package Dimensions

LTC-4624JD एक मानक थ्रू-होल DIP (ड्यूल इन-लाइन पैकेज) प्रारूप में आता है। PCB (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) फुटप्रिंट डिज़ाइन और पैनल कटआउट के लिए सभी महत्वपूर्ण आयाम विस्तृत मैकेनिकल ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं जिनकी मानक सहनशीलता ±0.25mm है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। डिज़ाइनरों को माउंटिंग होल्स की सटीक दूरी, सेगमेंट विंडो की स्थिति और पिन स्पेसिंग सुनिश्चित करने के लिए उचित यांत्रिक फिट के लिए इस ड्राइंग का संदर्भ लेना चाहिए।

3.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

डिस्प्ले में 15-पिन कॉन्फ़िगरेशन है (जिसमें कई पिन "No Pin" के रूप में चिह्नित हैं)। यह एक मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड स्कीम का उपयोग करता है।

• कॉमन एनोड: पिन 1 (डिजिट 1), 5 (डिजिट 2), 7 (डिजिट 3), और 14 (LEDs L1, L2, L3 के लिए कॉमन) डिजिट और इंडिकेटर एलईडी के लिए पॉजिटिव सप्लाई टर्मिनल हैं।
• सेगमेंट कैथोड: पिन 2 (E), 3 (C, L3), 4 (D), 6 (DP), 8 (G), 11 (B, L2), 12 (A, L1), और 15 (F) व्यक्तिगत सेगमेंट और दाएं दशमलव बिंदु (DP) के लिए नकारात्मक टर्मिनल हैं। सेगमेंट A-G मुख्य अंक बनाते हैं, जबकि L1-L3 अलग संकेतक एलईडी हैं।
• सर्किट डायग्राम: आंतरिक स्कीमैटिक दर्शाता है कि प्रत्येक अंक के सेगमेंट एक सामान्य एनोड कनेक्शन साझा करते हैं। किसी विशिष्ट अंक पर एक विशिष्ट सेगमेंट को प्रकाशित करने के लिए, उसके संबंधित कैथोड पिन को लो (ग्राउंडेड) ड्राइव किया जाना चाहिए, जबकि उस अंक के सामान्य एनोड पिन को हाई ड्राइव किया जाता है। यह मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक आवश्यक ड्राइवर पिनों की कुल संख्या को कम करती है।

4. Performance Curve Analysis

The datasheet includes typical characteristic curves which are essential for detailed design analysis.

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): यह कर्व एक एलईडी पर लगाए गए वोल्टेज और उत्पन्न होने वाली धारा के बीच के गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। ड्राइव सर्किट के करंट-लिमिटिंग पहलू को डिजाइन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि एलईडी करंट-चालित उपकरण होते हैं।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट: यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह एक सीमा तक आम तौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्त हो जाएगा। डिजाइनर इसका उपयोग चमक को दक्षता और आयु के साथ संतुलित करने वाले ऑपरेटिंग पॉइंट का चयन करने के लिए करते हैं।
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: यह वक्र दर्शाता है कि एलईडी के जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ प्रकाश उत्पादन में कमी आती है। यह थर्मल प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है, विशेष रूप से उच्च तापमान या उच्च धारा वाले अनुप्रयोगों में।
• Spectral Distribution: एक प्लॉट जो विभिन्न तरंग दैर्ध्यों पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता दर्शाता है, जो 650 एनएम शिखर के आसपास केंद्रित है। यह हाइपर रेड उत्सर्जन की सटीक रंग विशेषताओं को परिभाषित करता है।

5. Application Guidelines & डिज़ाइन संबंधी विचार

5.1 ड्राइविंग सर्किट डिजाइन

• Constant Current Drive: Constant voltage drive की तुलना में अत्यधिक अनुशंसित। LED करंट-संवेदनशील होते हैं; एक constant current source सुसंगत चमक सुनिश्चित करता है और तापीय भगदड़ से बचाता है, भले ही अग्र वोल्टेज इकाइयों के बीच या तापमान के साथ भिन्न हो।
• Voltage Margin: ड्राइवर सर्किट को LED के फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) की पूरी श्रृंखला को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए,_Fन्यूनतम से अधिकतम तक, यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी परिस्थितियों में लक्ष्य धारा प्रदान की जाती है।
• करंट लिमिटिंग: सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट का चयन अधिकतम अपेक्षित परिवेश तापमान के आधार पर किया जाना चाहिए, 25°C से ऊपर 0.33 mA/°C के डीरेटिंग फैक्टर को लागू करते हुए।
• रिवर्स बायस सुरक्षा: सर्किट में सुरक्षा उपाय (जैसे डिस्प्ले पिनों के समानांतर डायोड) शामिल होने चाहिए ताकि पावर साइक्लिंग के दौरान रिवर्स वोल्टेज या वोल्टेज स्पाइक्स के प्रयोग को रोका जा सके, जो धातु प्रवास और डिवाइस विफलता का कारण बन सकते हैं।
• मल्टीप्लेक्सिंग कार्यान्वयन: Since it's a common anode multiplexed display, a microcontroller or dedicated driver IC must sequentially activate each digit's anode while presenting the segment data for that digit on the cathode lines. The refresh rate must be high enough to avoid visible flicker (typically >60 Hz).

5.2 Thermal & Environmental Management

• Avoid Overstress: अनुशंसित ड्राइव करंट या ऑपरेटिंग तापमान से अधिक होने पर प्रकाश उत्पादन में गिरावट (लुमेन मूल्यह्रास) तेजी से होगी और इससे समय से पहले विनाशकारी विफलता हो सकती है।
• संघनन रोकथाम: डिस्प्ले को तेजी से तापमान परिवर्तन के अधीन न करें, विशेष रूप से आर्द्र वातावरण में, क्योंकि LED सतह पर संघनन बनने से विद्युत या प्रकाशीय समस्याएं हो सकती हैं।
• यांत्रिक हैंडलिंग: असेंबली के दौरान डिस्प्ले बॉडी पर असामान्य बल न लगाएं। एपॉक्सी लेंस को फटने से बचाने या आंतरिक वायर बॉन्ड्स को क्षतिग्रस्त होने से रोकने के लिए उपयुक्त उपकरण और विधियों का प्रयोग करें।

5.3 Assembly & Integration Notes

• Filter/Overlay Films: यदि प्रेशर-सेंसिटिव एडहेसिव फ़िल्म (कलर फ़िल्टर या पैटर्न के लिए) का उपयोग कर रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि यह फ्रंट पैनल से ज़बरदस्त संपर्क में न आए, क्योंकि इससे फ़िल्म अपने इच्छित स्थान से खिसक सकती है।
• मल्टी-डिस्प्ले सेट के लिए बिनिंग: जब एक असेंबली में दो या अधिक डिस्प्ले का उपयोग कर रहे हों (जैसे, मल्टी-डिजिट पैनल), तो यह दृढ़ता से अनुशंसित है कि डिस्प्ले एक ही प्रोडक्शन बिन से प्राप्त किए जाएं ताकि इकाइयों के बीच रंग या चमक में ध्यान देने योग्य अंतर से बचा जा सके।
• विश्वसनीयता परीक्षण: यदि इस डिस्प्ले को शामिल करने वाले अंतिम उत्पाद को विशिष्ट ड्रॉप या कंपन परीक्षणों से गुजरना होगा, तो अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण की शर्तों का पूर्व मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

6. Storage & Handling

उचित भंडारण सोल्डर क्षमता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

• मानक भंडारण स्थितियाँ: अपनी मूल पैकेजिंग में through-hole display के लिए, अनुशंसित वातावरण 5°C से 30°C तापमान और 60% RH से कम सापेक्ष आर्द्रता है।
• Moisture Sensitivity: यदि उत्पाद को नमी-रोधी बैग में संग्रहित नहीं किया गया है या बैग 6 महीने से अधिक समय तक खुला रहा है, तो उपयोग से पहले घटकों को 60°C पर 48 घंटे तक बेक करने की सलाह दी जाती है। बेकिंग के बाद असेंबली एक सप्ताह के भीतर पूरी की जानी चाहिए।
• Inventory Management: पिन ऑक्सीकरण को रोकने के लिए, यह सुझाव दिया जाता है कि इन्वेंट्री स्तर कम रखें और घटकों का यथाशीघ्र उपयोग करें। गैर-आदर्श परिस्थितियों में लंबे समय तक भंडारण के कारण सोल्डरिंग से पहले लीड्स को फिर से टिन करने की आवश्यकता हो सकती है।

7. Typical Application Scenarios

The LTC-4624JD is well-suited for a variety of applications requiring clear, reliable numeric indication:

• परीक्षण और माप उपकरण: डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, पावर सप्लाई, जहाँ इसकी चमक और पठनीयता महत्वपूर्ण है।
• औद्योगिक नियंत्रण: मशीनरी नियंत्रण पैनलों पर प्रक्रिया टाइमर, काउंटर डिस्प्ले, तापमान रीडआउट।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: ऑडियो उपकरण (एम्पलीफायर स्तर डिस्प्ले), पुराने मॉडल की घड़ियाँ, और उपकरण नियंत्रण।
• ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट: गेज और डायग्नोस्टिक टूल्स (हालांकि पूर्व परामर्श के बिना प्राथमिक ऑटोमोटिव सुरक्षा प्रणालियों के लिए नहीं)।
• Embedded Systems & Prototyping: इसके सीधे मल्टीप्लेक्सिंग इंटरफ़ेस के कारण शैक्षिक किट और शौकिया परियोजनाएं।

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

8.1 कॉमन एनोड और कॉमन कैथोड में क्या अंतर है?

एक कॉमन एनोड डिस्प्ले में, एक अंक के लिए सभी एलईडी के एनोड (धनात्मक सिरे) एक साथ जुड़े होते हैं। आप किसी सेगमेंट को चालू करने के लिए उसके कैथोड पर कम वोल्टेज (ग्राउंड) लगाते हैं। एक कॉमन कैथोड डिस्प्ले में, कैथोड सामान्य होते हैं, और आप किसी सेगमेंट को चालू करने के लिए एनोड पर उच्च वोल्टेज लगाते हैं। LTC-4624JD एक कॉमन एनोड प्रकार है।

8.2 करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के मान की गणना कैसे करूं?

एक स्थिर वोल्टेज ड्राइव (प्राथमिक विधि के रूप में अनुशंसित नहीं) के लिए, ओम का नियम प्रयोग करें: R = (V_supply - V_F) / I_F. डेटाशीट से अधिकतम V का उपयोग करें_F (2.6V) और आपके वांछित I_F (उदाहरण के लिए, 20mA). यदि V_supply=5V, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. एक स्थिर धारा ड्राइवर सर्किट एक अधिक मजबूत समाधान है।

8.3 मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग क्यों किया जाता है?

मल्टीप्लेक्सिंग माइक्रोकंट्रोलर I/O पिन या ड्राइवर IC चैनलों की आवश्यक संख्या को काफी कम कर देता है। एक गैर-मल्टीप्लेक्स्ड 3-अंकीय, 7-सेगमेंट डिस्प्ले को 3*7=21 पिन की आवश्यकता होगी। इस मल्टीप्लेक्स्ड संस्करण को केवल 3 (डिजिट एनोड) + 8 (सेगमेंट कैथोड) = 11 पिन की आवश्यकता होती है, जिनमें से कुछ संकेतकों के लिए साझा किए जाते हैं।

8.4 "हाइपर रेड" का क्या अर्थ है?

हाइपर रेड AlInGaP एलईडी द्वारा उत्सर्जित लाल प्रकाश के एक विशिष्ट, गहरे रंग को संदर्भित करता है, जिसकी प्रमुख तरंगदैर्ध्य लगभग 639-650 nm होती है। यह अक्सर मानक लाल एलईडी की तुलना में अधिक चमकदार और कुशल होता है और इसकी उच्च दृश्यता और कंट्रास्ट के लिए चुना जाता है।

9. प्रौद्योगिकी पृष्ठभूमि और रुझान

9.1 AlInGaP प्रौद्योगिकी

Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) एक अर्धचालक पदार्थ है जो विशेष रूप से लाल, नारंगी और पीले तरंगदैर्ध्य सीमाओं में उच्च-दक्षता प्रकाश उत्सर्जन के लिए विकसित किया गया है। एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर विकसित, यह GaAsP जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में उत्कृष्ट चमकदार प्रभावकारिता और तापीय स्थिरता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप LTC-4624JD में देखी जाने वाली उच्च चमक और विश्वसनीयता प्राप्त होती है।

9.2 प्रदर्शन प्रौद्योगिकी संदर्भ

LTC-4624JD जैसे सात-खंड LED डिस्प्ले अपनी सादगी, चमक और कम लागत के कारण समर्पित संख्यात्मक रीडआउट्स के लिए एक मुख्य आधार बने हुए हैं, लेकिन वे एक व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र का हिस्सा हैं। डॉट-मैट्रिक्स LED डिस्प्ले अल्फ़ान्यूमेरिक और ग्राफिक क्षमता प्रदान करते हैं। जटिल जानकारी के लिए, एलसीडी (लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले) और ओएलईडी (ऑर्गेनिक लाइट-एमिटिंग डायोड) का अक्सर उपयोग किया जाता है। विकल्प देखने के कोण, चमक, बिजली की खपत, जानकारी की जटिलता और लागत की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।