सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 ल्यूमिनस एवं प्रकाशिक विशेषताएँ
- 2.2 विद्युत विशेषताएँ एवं पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.3 ऊष्मीय एवं पर्यावरणीय विनिर्देश
- 3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण स्पेसिफिकेशन स्पष्ट रूप से बताती है कि यह डिवाइस "ल्यूमिनस इंटेंसिटी द्वारा बिन किया गया" है। यह इंगित करता है कि इसमें एक बिनिंग या स्क्रीनिंग सिस्टम का उपयोग किया गया है। एलईडी निर्माण प्रक्रिया में, अंतर्निहित प्रदर्शन भिन्नताएं होती हैं। बिनिंग उत्पादित एलईडी को विशिष्ट मापदंडों (जैसे ल्यूमिनस इंटेंसिटी, फॉरवर्ड वोल्टेज, या प्रमुख तरंग दैर्ध्य) के आधार पर समूहों (बिन) में वर्गीकृत करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। एलटीसी-571जेड के लिए, प्राथमिक बिनिंग मानदंड ल्यूमिनस इंटेंसिटी है। यह सुनिश्चित करता है कि ग्राहकों को प्राप्त होने वाले डिस्प्ले मॉड्यूल में, सभी न्यूमेरिकल डिस्प्ले और सेगमेंट की चमक का स्तर कसकर मेल खाता है, जिससे बहु-अंकीय डिस्प्ले इकाइयों में एक अंक दूसरे की तुलना में स्पष्ट रूप से धुंधला या चमकीला नहीं दिखता। यह अंतिम उत्पाद की उपस्थिति और कार्यात्मक स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि स्पेसिफिकेशन विशिष्ट बिन कोड या सीमाओं का विस्तार से वर्णन नहीं करती है, लेकिन बिनिंग का उल्लेख उपयोगकर्ता को इस गुणवत्ता नियंत्रण चरण के अस्तित्व की गारंटी देता है। 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण स्पेसिफिकेशन में "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल कैरेक्टरिस्टिक्स कर्व्स" अनुभाग शामिल है। ये ग्राफ़ गहन डिज़ाइन विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट वक्रों का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन इस प्रकार के डिवाइस के सामान्य वक्रों में आमतौर पर शामिल हैं: फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज कर्व (आई-वी कर्व): यह वक्र एलईडी के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक है, डिजाइनर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर चुनने के लिए इस वक्र का उपयोग करते हैं। ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट कर्व (एल-आई कर्व): यह ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन धारा बढ़ने के साथ कैसे बढ़ता है। यह एक सीमा तक आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा पर संतृप्त हो जाता है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर कर्व: यह वक्र दर्शाता है कि एलईडी जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालन के लिए डिज़ाइन में इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है। स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन ग्राफ: तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ, जो 640-656 नैनोमीटर के आसपास लाल उत्सर्जन शिखर के आकार और शुद्धता को दर्शाता है। 5. मैकेनिकल और पैकेजिंग जानकारी
- 6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 8.2 डिज़ाइन विचार और सर्किट कार्यान्वयन
- 9. तकनीकी तुलना और विभेदन
- 10. सामान्य प्रश्नोत्तर (FAQ)
- 11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
- 12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
1. उत्पाद अवलोकन
LTC-571JD एक उच्च-प्रदर्शन, तीन-अंकीय, सात-खंड LED डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है, जो स्पष्ट और चमकीले डिजिटल रीडिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य परीक्षण उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण, उपकरण पैनल और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में दृश्य डिजिटल आउटपुट प्रदान करना है। इस उपकरण का मुख्य लाभ इसकी उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED चिप तकनीक का उपयोग है, जो पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और रंग शुद्धता प्रदान करती है। इससे डेटाशीट में उल्लिखित प्रमुख विशेषताएं प्राप्त होती हैं: उच्च चमक, उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति और सतत, समान खंड, उच्च कंट्रास्ट और व्यापक देखने का कोण। यह उपकरण प्रकाश तीव्रता के अनुसार ग्रेडेड है, जो विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच चमक स्तर की स्थिरता सुनिश्चित करता है, जो बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है जहां एकरूपता महत्वपूर्ण है। लक्षित बाजार में पेशेवर और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइनर और निर्माता शामिल हैं, जहां विश्वसनीयता, विभिन्न प्रकाश स्थितियों में पठनीयता और लंबे सेवा जीवन की सख्त आवश्यकताएं होती हैं।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
2.1 ल्यूमिनस एवं प्रकाशिक विशेषताएँ
Optical performance is the core functionality of this display module. Under test conditions of 1mA forward current (IF), its average luminous intensity (Iv) has a specified minimum of 340 µcd, a typical value of 700 µcd, with no upper maximum limit. This high brightness ensures visibility. The emitted light is in the red spectrum, with a peak emission wavelength (λp) of 656 nm and a dominant wavelength (λd) of 640 nm, both measured at IF=20mA. The spectral line half-width (Δλ) is 22 nm, indicating relatively pure color emission. It is important to note that luminous intensity is measured using a sensor and filter combination that simulates the CIE photopic response curve, ensuring the measurements align with human visual perception.
2.2 विद्युत विशेषताएँ एवं पूर्ण अधिकतम रेटिंग
डिवाइस की विद्युत सीमाएं इसके सुरक्षित संचालन क्षेत्र को परिभाषित करती हैं। पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स को पार नहीं किया जाना चाहिए, अन्यथा स्थायी क्षति हो सकती है। प्रमुख सीमाओं में शामिल हैं: प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन 70 mW, प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट 110 mA (पल्स्ड स्थितियों में: 1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई), और 25°C पर प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट 25 mA, 25°C से अधिक तापमान पर 0.33 mA/°C की रैखिक डिरेटिंग। प्रति सेगमेंट अधिकतम रिवर्स वोल्टेज 5 V है। प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) IF=20mA पर टाइपिकल 2.6V, अधिकतम 2.6V है, जबकि प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR) VR=5V पर अधिकतम 100 µA है। सेगमेंट-टू-सेगमेंट ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो अधिकतम 2:1 निर्दिष्ट है, जो पूरे डिस्प्ले की दृश्य समरूपता सुनिश्चित करता है।
2.3 ऊष्मीय एवं पर्यावरणीय विनिर्देश
तापमान रेंज में विश्वसनीयता एक महत्वपूर्ण विशेषता है। इस डिवाइस का ऑपरेटिंग तापमान रेंज -35°C से +85°C तक रेट किया गया है, और स्टोरेज तापमान रेंज भी समान है। यह विस्तृत रेंज इसे कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है। असेंबली के लिए, अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है, जिसकी अधिकतम अवधि 3 सेकंड है, जिसे माउंटिंग प्लेन से 1.6mm नीचे मापा जाता है। यह वेव सोल्डरिंग या रीफ्लो प्रक्रियाओं के लिए एक मानक दिशानिर्देश है ताकि LED चिप या पैकेज को थर्मल क्षति से बचाया जा सके।
3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण
डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि उपकरण "ल्यूमिनस तीव्रता के अनुसार बिन किया गया है"। यह इंगित करता है कि इसमें एक बिनिंग या स्क्रीनिंग सिस्टम लागू है। एलईडी निर्माण प्रक्रिया में, अंतर्निहित प्रदर्शन भिन्नताएं होती हैं। बिनिंग उत्पादित एलईडी को विशिष्ट मापित मापदंडों (जैसे ल्यूमिनस तीव्रता, फॉरवर्ड वोल्टेज, या प्रमुख तरंग दैर्ध्य) के आधार पर समूहों (बिन) में वर्गीकृत करने की प्रक्रिया है। LTC-571JD के लिए, प्राथमिक बिनिंग मानदंड ल्यूमिनस तीव्रता है। यह सुनिश्चित करता है कि ग्राहक को प्राप्त डिस्प्ले मॉड्यूल में, सभी डिस्प्ले डिजिट और सेगमेंट की चमक का स्तर निकटता से मेल खाता है, जिससे बहु-अंकीय डिस्प्ले इकाइयों में एक अंक दूसरे की तुलना में स्पष्ट रूप से मंद या चमकीला होने से रोका जाता है। यह अंतिम उत्पाद की उपस्थिति और कार्यात्मक स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि डेटाशीट विशिष्ट बिन कोड या सीमाओं का विस्तार से वर्णन नहीं करती है, लेकिन बिनिंग का उल्लेख उपयोगकर्ता को इस गुणवत्ता नियंत्रण चरण के अस्तित्व का आश्वासन देता है।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
स्पेसिफिकेशन शीट में "टाइपिकल इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल करैक्टरिस्टिक कर्व्स" अनुभाग शामिल होता है। ये चार्ट गहन डिज़ाइन विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट कर्व्स का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के सामान्य कर्व्स में आमतौर पर शामिल होते हैं:फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज कर्व (I-V कर्व):यह कर्व LED से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप के बीच संबंध दर्शाता है। यह गैर-रैखिक होता है, और डिज़ाइनर उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर चुनने के लिए इस कर्व का उपयोग करते हैं।ल्यूमिनस इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट कर्व (L-I कर्व):यह ग्राफ दर्शाता है कि धारा बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह एक सीमा तक आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन उच्च धारा पर संतृप्त हो जाता है।प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेशी तापमान संबंध वक्र:यह वक्र दर्शाता है कि LED जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे कम होता है। उच्च तापमान वाले वातावरण में संचालन के लिए डिजाइन में इस डीरेटिंग को समझना महत्वपूर्ण है।स्पेक्ट्रम वितरण आरेख:सापेक्ष तीव्रता और तरंगदैर्ध्य का संबंध दर्शाने वाला आरेख, जो 640-656 नैनोमीटर के आसपास लाल उत्सर्जन शिखर के आकार और शुद्धता को प्रदर्शित करता है।
यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
यांत्रिक डिजाइन विश्वसनीय स्थापना और विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करता है। यह उपकरण मानक पैकेज में आता है, जिसमें अक्षर की ऊंचाई 0.56 इंच (14.2 मिमी) है। पैकेज आयाम विस्तृत ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिमी है। यह सटीक पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) पैड डिजाइन की सुविधा देता है। पिन कनेक्शन आरेख सही वायरिंग के लिए महत्वपूर्ण है। LTC-571JD दाईं ओर दशमलव बिंदु वाला मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड प्रकार है। 12 पिन निम्नानुसार आवंटित हैं: पिन 1: एनोड E, पिन 2: एनोड D, पिन 3: एनोड D.P. (दशमलव बिंदु), पिन 4: एनोड C, पिन 5: एनोड G, पिन 6: कोई कनेक्शन नहीं, पिन 7: एनोड B, पिन 8: डिस्प्ले 3 का कॉमन कैथोड, पिन 9: डिस्प्ले 2 का कॉमन कैथोड, पिन 10: एनोड F, पिन 11: एनोड A, पिन 12: डिस्प्ले 1 का कॉमन कैथोड। आंतरिक सर्किट आरेख दर्शाता है कि प्रत्येक डिस्प्ले के सेगमेंट एक साझा कॉमन कैथोड कनेक्शन साझा करते हैं, जो आवश्यक ड्राइव पिनों की संख्या को कम करने के लिए मल्टीप्लेक्स्ड डिस्प्ले में एक मानक प्रथा है।
6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड
विश्वसनीयता के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है। प्रदान की गई प्रमुख गाइडलाइन सोल्डरिंग तापमान सीमा है: माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिमी नीचे, अधिकतम 260°C, 3 सेकंड के लिए। यह मानक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल के साथ संगत है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उनकी PCB असेंबली प्रक्रिया इस सीमा का पालन करती है, ताकि LED चिप को थर्मल स्ट्रेस से बचाया जा सके, जिससे प्रकाश उत्पादन में कमी, रंग बदलाव या विनाशकारी विफलता हो सकती है। मैनुअल सोल्डरिंग के लिए, तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए और संपर्क समय न्यूनतम रखा जाना चाहिए। उपयोग से पहले, डिवाइस को नमी अवशोषण को रोकने के लिए मूल नमी-सुरक्षात्मक बैग में और एक नियंत्रित वातावरण (निर्दिष्ट -35°C से +85°C सीमा के भीतर) में संग्रहीत किया जाना चाहिए, जो रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव का कारण बन सकता है।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
भाग संख्या LTC-571JD है। हालांकि प्रदान किए गए अंश में विशिष्ट पैकेजिंग विवरण (जैसे, रील पैकेजिंग, ट्यूब में मात्रा) सूचीबद्ध नहीं हैं, लेकिन इस प्रकार के डिस्प्ले के लिए मानक उद्योग प्रथा स्टेटिक-सुरक्षात्मक ट्यूब या ट्रे में परिवहन करना है ताकि पिन और पैनल की सुरक्षा हो सके। "विनिर्देश संख्या" DS30-2001-188 और "प्रभावी तिथि" 12 जून 2001 संस्करण नियंत्रण पहचानकर्ता हैं। मॉडल नामकरण नियम "LTC-571JD" एक आंतरिक कोडिंग प्रणाली का पालन कर सकता है, जहां "LTC" डिस्प्ले उत्पाद लाइन को दर्शा सकता है, "571" आकार और प्रकार निर्दिष्ट करता है, और "JD" रंग, ग्रेडिंग या अन्य प्रकारों को दर्शा सकता है।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
यह डिस्प्ले उन किसी भी उपकरण के लिए आदर्श है जिसमें स्पष्ट बहु-अंकीय डिजिटल रीडिंग की आवश्यकता होती है। सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं: डिजिटल मल्टीमीटर और क्लैंप मीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, प्रक्रिया टाइमर और नियंत्रक, पावर सप्लाई यूनिट डिस्प्ले, मेडिकल मॉनिटरिंग उपकरण, ऑटोमोटिव डायग्नोस्टिक टूल और पॉइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल। इसकी उच्च चमक और चौड़ा देखने का कोण इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहाँ इसे किसी कोण से या तेज परिवेशी प्रकाश में देखने की आवश्यकता हो सकती है।
8.2 डिज़ाइन विचार और सर्किट कार्यान्वयन
LTC-571JD के साथ डिज़ाइन करने के लिए मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइव सर्किट की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह कॉमन कैथोड वास्तुकला का उपयोग करता है। आमतौर पर एक माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर IC (जैसे MAX7219 या समकक्ष) का उपयोग किया जाता है। ड्राइवर प्रत्येक डिजिट के कॉमन कैथोड (पिन 8, 9, 12) को उच्च आवृत्ति (उदाहरण के लिए 100Hz-1kHz) पर क्रमिक रूप से सक्रिय करता है, जबकि उस डिजिट के लिए संबंधित सेगमेंट एनोड डेटा (पिन 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11) प्रदान करता है। यह विधि आवश्यक I/O पिनों की संख्या को (7 सेगमेंट + 1 दशमलव बिंदु) * 3 अंक = 24 से घटाकर 7 सेगमेंट + 1 दशमलव बिंदु + 3 अंक = 11 कर देती है। फॉरवर्ड करंट (उदाहरण के लिए, प्रति सेगमेंट 10-20 mA) निर्धारित करने के लिए प्रत्येक सेगमेंट एनोड लाइन पर एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर श्रृंखला में लगाना चाहिए। रेसिस्टर मान सूत्र R = (Vcc - Vf) / If का उपयोग करके गणना की जा सकती है, जहाँ Vf विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (2.6V) है। 5V पावर सप्लाई और 15mA लक्ष्य करंट के लिए: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 ओम। 150 या 180 ओम का रेसिस्टर उपयुक्त है। डिज़ाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि प्रति सेगमेंट पीक करंट 110mA पल्स रेटिंग से अधिक न हो, और मल्टीप्लेक्सिंग ड्यूटी साइकिल को ध्यान में रखते हुए, प्रति सेगमेंट औसत बिजली अपव्यय 70mW से नीचे रखा जाए।
9. तकनीकी तुलना और विभेदन
LTC-571JD मुख्य रूप से इसके उपयोग की जाने वाली AlInGaP LED तकनीक के माध्यम से विभेदित होता है। पारंपरिक मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) रेड LED जैसी तकनीकों की तुलना में, AlInGaP काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता प्रदान करता है। इसका अर्थ है कि समान करंट पर, यह अधिक प्रकाश उत्पादन (उच्च चमक) उत्पन्न कर सकता है, या समान चमक प्राप्त करने के लिए कम करंट पर चल सकता है, जिससे ऊर्जा दक्षता बढ़ती है। "हाई-एफिशिएंसी रेड" शब्द इस लाभ को उजागर करता है। इसके अतिरिक्त, AlInGaP LED में आमतौर पर बेहतर तापमान स्थिरता और लंबा जीवनकाल होता है। "कंटीन्यूअस यूनिफॉर्म सेगमेंट" विशेषता इंगित करती है कि इसमें उच्च-गुणवत्ता वाले मास्क या डिफ्यूज़र डिज़ाइन का उपयोग किया गया है, जो प्रत्येक सेगमेंट के भीतर अंतराल या असमान प्रकाश व्यवस्था को समाप्त करता है, एक पेशेवर, उच्च-गुणवत्ता वाली उपस्थिति प्रदान करता है, जो उन डिस्प्ले से बेहतर है जहां सेगमेंट या डॉट पैटर्न स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
10. सामान्य प्रश्नोत्तर (FAQ)
प्रश्न: "नो कनेक्शन" पिन (पिन 6) का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: यह पिन यांत्रिक रूप से मौजूद है लेकिन विद्युत रूप से अलग-थलग है। इसे शामिल किया गया हो सकता है ताकि इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान यांत्रिक समरूपता और स्थिरता बनी रहे, या मानक पिन पिच बनाए रखने के लिए। इसे किसी भी सर्किट ट्रेस से नहीं जोड़ा जाना चाहिए।
प्रश्न: मल्टीप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन में, प्रति सेगमेंट औसत करंट की गणना कैसे करें?
उत्तर: औसत धारा शिखर धारा को ड्यूटी साइकल से गुणा करने के बराबर होती है। तीन-अंकों के मल्टीप्लेक्सिंग और प्रत्येक अंक के समान समय के लिए, प्रत्येक अंक की ड्यूटी साइकल 1/3 है। यदि प्रत्येक सेगमेंट को अंक सक्रिय होने पर 20mA से ड्राइव किया जाता है, तो प्रत्येक सेगमेंट की औसत धारा 20mA * (1/3) ≈ 6.67mA है। यह औसत धारा बिजली की खपत की गणना के लिए उपयोग की जाती है।
प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को स्थिर (गैर-मल्टीप्लेक्स) धारा से ड्राइव कर सकता हूं?
उत्तर: तकनीकी रूप से हां, सभी कॉमन कैथोड को एक साथ जोड़कर और प्रत्येक सेगमेंट एनोड को स्वतंत्र रूप से ड्राइव करके। हालांकि, इसके लिए 11 ड्राइव लाइनों (8 एनोड + 3 कैथोड एक साथ जुड़े हुए) की आवश्यकता होगी, और यह घटकों की संख्या और माइक्रोकंट्रोलर I/O उपयोग के मामले में मल्टीप्लेक्सिंग जितना कुशल नहीं है। विद्युत रेटिंग अभी भी लागू होती है।
प्रश्न: "ग्रे पैनल और व्हाइट सेगमेंट" का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह डिस्प्ले की उस समय की उपस्थिति का वर्णन करता है जब उसे बिजली नहीं दी जा रही होती है। पैनल (बैकग्राउंड) ग्रे रंग का होता है, जो लाल सेगमेंट के जलने पर कंट्रास्ट बढ़ाने में मदद करता है। सेगमेंट स्वयं सफेद रंग के होते हैं, यह उस विसरित सामग्री या मास्क का रंग है जिसके माध्यम से लाल एलईडी प्रकाश निकलता है, जिससे बिजली देने पर चमकीला लाल प्रकाश उत्पन्न होता है।
11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण
एक साधारण तीन-अंकीय वोल्टमीटर डिजाइन करने पर विचार करें जो एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (ADC) वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता है। माइक्रोकंट्रोलर वोल्टेज (0-5V) पढ़ता है, इसे तीन अंकों (0.00 से 5.00) में परिवर्तित करता है, और LTC-571JD को ड्राइव करता है। ड्राइविंग कोड टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग लागू करेगा। एक लूप में, यह: 1) सैकड़े के अंक के लिए सेगमेंट पैटर्न एनोड पोर्ट पर सेट करेगा, और फिर डिस्प्ले 1 के कैथोड (पिन 12) को सक्षम करेगा। 2) एक संक्षिप्त विलंब (उदाहरण के लिए 2ms) की प्रतीक्षा करेगा। 3) डिस्प्ले 1 को अक्षम करेगा, दहाई के अंक के लिए सेगमेंट पैटर्न सेट करेगा, और डिस्प्ले 2 के कैथोड (पिन 9) को सक्षम करेगा। 4) इकाई/दशमलव अंक के लिए डिस्प्ले 3 (पिन 8) और दशमलव बिंदु एनोड (पिन 3) का उपयोग करके इस प्रक्रिया को दोहराएगा। लूप तेजी से दोहराया जाता है, जिससे तीन अंकों के स्थिर, लगातार जले हुए होने का भ्रम पैदा होता है। प्रत्येक एनोड लाइन पर, पीक करंट 15-20mA के लिए गणना किया गया उचित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर महत्वपूर्ण है। यह डिजाइन माइक्रोकंट्रोलर के केवल कुछ I/O पिनों का प्रभावी ढंग से उपयोग करता है।
12. तकनीकी सिद्धांत परिचय
LTC-571JD ठोस अवस्था अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जन सिद्धांत पर आधारित है। इसका मूल घटक AlInGaP LED चिप है। जब डायोड जंक्शन क्षमता (लगभग 2.1-2.6V) से अधिक का अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। AlInGaP मिश्र धातु की विशिष्ट संरचना बैंडगैप ऊर्जा निर्धारित करती है, जो सीधे उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (रंग) से संबंधित होती है - इस मामले में लाल प्रकाश (लगभग 640-656 नैनोमीटर)। चिप को अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर लगाया जाता है, जो प्रकाश को बाहर की ओर परावर्तित करने और दक्षता बढ़ाने में सहायता करता है। सूक्ष्म LED चिप से प्रकाश ढले हुए प्लास्टिक आवरण से गुजरता है, जहां सेगमेंट भाग सफेद विसरित सामग्री और पृष्ठभूमि भाग ग्रे फिल्टर से बना होता है, जिससे पहचानने योग्य सात-खंडीय अंकीय आकार बनता है। कॉमन कैथोड मल्टीप्लेक्सिंग आर्किटेक्चर एक विद्युत डिजाइन विकल्प है, जो एक अंक के सभी LED को एक साझा नकारात्मक टर्मिनल से जोड़ता है, जिससे अलग-अलग अंक नियंत्रण की अनुमति मिलती है।
13. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास
हालांकि LTC-571JD एक परिपक्व और विश्वसनीय तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है, व्यापक डिस्प्ले प्रौद्योगिकी क्षेत्र लगातार विकसित हो रहा है। सात-खंड डिस्प्ले के लिए रुझान उच्च दक्षता और एकीकरण की ओर है। आधुनिक प्रकार थोड़े बेहतर प्रदर्शन या संकीर्ण बेज़ल के लिए अधिक उन्नत अर्धचालक सामग्री या चिप-स्केल पैकेजिंग का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि, मूल मल्टीप्लेक्स्ड LED सेगमेंट डिस्प्ले अपनी सादगी, मजबूती, शुद्ध अंकीय आउटपुट के लिए कम लागत और उत्कृष्ट दृश्यता के कारण अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं। इस विशिष्टता पत्र में प्रतिबिंबित मूल सिद्धांत - कुशल सामग्री (AlInGaP), एकरूपता के लिए सावधानीपूर्वक ग्रेडिंग और स्पष्ट यांत्रिक/विद्युत विनिर्देश - विश्वसनीय डिस्प्ले घटक डिजाइन की आधारशिला बने हुए हैं। नए डिजाइनों के लिए, इंजीनियर पूर्ण एकीकृत मॉड्यूल जिसमें निर्मित नियंत्रक हों, या अक्षरांकीय लचीलेपन के लिए डॉट मैट्रिक्स OLED पर भी विचार कर सकते हैं, लेकिन उच्च चमक और लंबे जीवनकाल की आवश्यकता वाले शुद्ध अंकीय अनुप्रयोगों के लिए, LTC-571JD जैसे डिस्प्ले अभी भी सिद्ध और सर्वोत्तम समाधान हैं।
एलईडी विनिर्देश शब्दावली की विस्तृत व्याख्या
एलईडी तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। | सीधे तौर पर प्रकाश साधन की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumen) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई या संकीर्णता निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| Color Temperature (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः 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 Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प समय में सहन करने योग्य चरम धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति हो सकती है। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता 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 हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली के प्रति प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग के एक निश्चित अवधि 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 व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | Flip Chip में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह के लिए संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाए रखते हुए, 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 जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें। |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |