LTC-5689KY LED डिस्प्ले स्पेसिफिकेशन शीट - 0.56 इंच अक्षर ऊंचाई - एम्बर पीला - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर खपत - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-5689KY एक उच्च-प्रदर्शन वाला तीन-अंकीय, सात-खंड LED डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है, जो स्पष्ट और चमकीले डिजिटल रीडआउट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य उपकरण, औद्योगिक नियंत्रण पैनल, परीक्षण उपकरण और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में दृश्यमान डिजिटल आउटपुट प्रदान करना है।

इस डिस्प्ले का मुख्य लाभ इसके खंडों में AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED प्रौद्योगिकी का उपयोग है। यह सामग्री प्रणाली एम्बर/पीले स्पेक्ट्रम में उच्च दक्षता वाला प्रकाश उत्सर्जन करने के लिए जानी जाती है, जो उत्कृष्ट चमक और शानदार दृश्यता प्रदान करती है। डिवाइस में काले पृष्ठभूमि पर सफेद खंडों वाला डिज़ाइन है, जो एक उच्च-विपरीत रूप बनाता है और विशेष रूप से विभिन्न परिवेश प्रकाश स्थितियों में पठनीयता को काफी बढ़ाता है। निरंतर और समान खंड सुनिश्चित करते हैं कि वर्ण साफ और पेशेवर दिखें।

लक्षित बाजार में उन उपकरणों के डिजाइनर और इंजीनियर शामिल हैं जिन्हें बिजली दक्षता, विश्वसनीयता और स्पष्ट दृश्य संचार की अत्यधिक आवश्यकता होती है। इसकी वर्गीकृत ल्यूमिनस तीव्रता और लीड-मुक्त, RoHS-अनुपालन पैकेजिंग इसे आधुनिक, पर्यावरण-अनुकूल इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन के लिए उपयुक्त बनाती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 प्रकाशमिति और प्रकाशीय विशेषताएँ

Optical performance is central to the display's functionality. At the standard test current of 1mA, the typical average luminous intensity per segment is 2222 µcd (microcandelas), with a minimum specified value of 800 µcd. This high brightness level ensures the digits are easily legible. The emitted light is characterized by a peak wavelength (λp) and dominant wavelength (λd) of 595 nm, placing it distinctly within the amber-yellow region of the visible spectrum. The spectral line half-width (Δλ) is 15 nm, indicating a relatively pure color with minimal spread into adjacent wavelengths. The luminous intensity matching ratio between segments is specified as 2:1 or better, ensuring uniform brightness and a consistent appearance across the entire display.

2.2 विद्युत पैरामीटर और रेटिंग

विश्वसनीय संचालन के लिए विद्युत सीमाओं को समझना महत्वपूर्ण है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग कार्य सीमा को परिभाषित करती है:

• प्रति खंड शक्ति अपव्यय:अधिकतम 70 mW।
• प्रति सेगमेंट निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F):अधिकतम 25 mA।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:अधिकतम 60 mA, स्पंद स्थितियों (1 kHz, 10% ड्यूटी साइकल) के लिए उपयुक्त।
• फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग:25°C से ऊपर 0.33 mA/°C की दर से डेरेटिंग आवश्यक है। यह थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):I_F= 20 mA पर, टाइपिकल मान 2.6V, अधिकतम मान 2.6V है। न्यूनतम मान 2.05V है।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):अधिकतम 5 V। इस मान से अधिक होने पर LED जंक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है।
• रिवर्स करंट (I_R):V_R= 5V पर, अधिकतम 100 µA।

2.3 Thermal and Environmental Specifications

यह उपकरण -35°C से +105°C के कार्य तापमान सीमा के लिए रेटेड है, भंडारण तापमान सीमा समान है। यह विस्तृत सीमा इसे कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है। असेंबली के लिए सोल्डरिंग तापमान रेटिंग महत्वपूर्ण है: माउंटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे, घटक 3 सेकंड के लिए 260°C का सामना कर सकता है। रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान क्षति को रोकने के लिए इस तापमान प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

3. श्रेणीकरण और वर्गीकरण प्रणाली

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि उपकरण "ल्यूमिनस तीव्रता के लिए वर्गीकृत" है। इसका मतलब है कि LED को मानक परीक्षण स्थितियों के तहत मापे गए उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर परीक्षण और वर्गीकृत (ग्रेडेड) किया जाता है। यह प्रक्रिया सुनिश्चित करती है कि डिजाइनरों को समान चमक स्तर वाले घटक मिलें, जो कई डिस्प्ले को साथ-साथ उपयोग करने या विशिष्ट न्यूनतम चमक की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि इस अंश में विशिष्ट ग्रेडिंग कोड का विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है, लेकिन विशिष्ट मान (2222 µcd) और न्यूनतम मान (800 µcd) प्रदर्शन की एक सीमा प्रदान करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

स्पेसिफिकेशन शीट "विशिष्ट विद्युत/प्रकाशिक विशेषता वक्र" का उल्लेख करती है, जो विस्तृत डिजाइन कार्य के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि पाठ में विशिष्ट चार्ट प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन ऐसे वक्रों में आम तौर पर शामिल हैं:

• Forward current (I_F) versus forward voltage (V_F) characteristic curve:Shows a nonlinear relationship, aiding in the design of current-limiting circuits.
• Luminous intensity (I_V) और फॉरवर्ड करंट (I_F) characteristic curve:यह बताता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन धारा में वृद्धि के साथ बदलता है, जो चमक अंशांकन और दक्षता गणना में सहायक है।
• प्रकाश उत्सर्जन तीव्रता बनाम परिवेश तापमान वक्र:यह दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जो उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्पेक्ट्रम वितरण आरेख:विभिन्न तरंगदैर्ध्यों की सापेक्ष तीव्रता दर्शाने वाला आरेख, 595 nm शिखर और 15 nm अर्ध-चौड़ाई की पुष्टि करता है।

डिज़ाइनर को अपने विशिष्ट कार्य परिस्थितियों के लिए सटीक गणना करने हेतु, निर्माता द्वारा प्रदान किए गए पूर्ण विशिष्टता दस्तावेज़ में इन आरेखों का संदर्भ लेना चाहिए।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 भौतिक आयाम और चित्र

डिस्प्ले का कैरेक्टर ऊंचाई 0.56 इंच (14.2 मिमी) है। पैकेज आयाम ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं, सभी इकाइयाँ मिलीमीटर में हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मुख्य सहनशीलता ±0.25 मिमी है और पिन टिप ऑफसेट सहनशीलता +0.4 मिमी है। यह जानकारी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पैकेज डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, जो असेंबली प्रक्रिया के दौरान सही स्थापना और संरेखण सुनिश्चित करती है।

5.2 पिन परिभाषा और ध्रुवीयता पहचान

यह डिवाइस 14-पिन ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) में निर्मित है। इसे कॉन्फ़िगर किया गया हैमल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोडडिस्प्ले। इसका मतलब है कि प्रत्येक अंक के एलईडी एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं (कॉमन एनोड), जबकि प्रत्येक सेगमेंट (A-G, DP) के कैथोड विभिन्न अंकों के बीच साझा किए जाते हैं। पिन कनेक्शन तालिका प्रदान की गई है:

• पिन 1-7: क्रमशः सेगमेंट A, B, C, D, E, F, G के कैथोड से संबंधित।
• पिन 8: तीन दशमलव बिंदुओं (DP1, DP2, DP3) का सामान्य कैथोड।
• पिन 9, 10, 11: क्रमशः अंक 3, अंक 2 और अंक 1 के सामान्य एनोड से संबंधित।
• पिन 12: दायीं ओर के दो दशमलव बिंदुओं (DP4, DP5) का सामान्य एनोड।
• पिन 13, 14: क्रमशः DP5 और DP4 के कैथोड से संबंधित हैं।

आंतरिक सर्किट आरेख इस मल्टीप्लेक्स व्यवस्था की स्पष्ट पुष्टि करता है, जो तीन सेट सात-खंड एलईडी दिखाता है, जिनके एनोड डिजिटल लाइनों से और कैथोड सेगमेंट लाइनों से जुड़े हैं।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

थ्रू-होल घटक के रूप में, प्राथमिक असेंबली विधियाँ वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग हैं। प्रदान किया गया महत्वपूर्ण पैरामीटर अधिकतम सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल है: माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिमी (1/16 इंच) नीचे मापा गया, 260°C पर 3 सेकंड के लिए। असेंबली प्रक्रिया के दौरान, घटक शरीर का तापमान स्वयं 105°C की अधिकतम भंडारण तापमान सीमा से अधिक नहीं होना चाहिए। पिन और एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन पर यांत्रिक तनाव से बचने के लिए उचित हैंडलिंग की सिफारिश की जाती है। उपयोग से पहले घटकों को उनके मूल नमी-सुरक्षात्मक बैग में और एक नियंत्रित वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

भाग संख्या LTC-5689KY है। "KY" प्रत्यय रंग (अंबर पीला) और संभावित अन्य विशिष्ट गुणों को दर्शा सकता है। इस उपकरण को "AlInGaP अंबर पीला मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड राइट-हैंड डेसिमल पॉइंट" डिस्प्ले के रूप में वर्णित किया गया है। इस प्रकार के DIP घटकों की मानक पैकेजिंग आमतौर पर ESD-सुरक्षित ट्यूब या ट्रे होती है। डिजाइनर को सटीक पैकेजिंग मात्रा (उदाहरण के लिए, प्रति ट्यूब 50 टुकड़े) की पुष्टि के लिए वितरक या निर्माता से संपर्क करना चाहिए।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• परीक्षण एवं मापन उपकरण:डिजिटल मल्टीमीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, पावर सप्लाई।
• औद्योगिक नियंत्रण:तापमान, दबाव, गति या गिनती प्रदर्शन के लिए पैनल मीटर।
• उपभोक्ता उपकरण:माइक्रोवेव ओवन, ऑडियो उपकरण, पुराने मॉडल के घड़ी/टाइमर।
• ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट:उच्च चमक वाले इंस्ट्रूमेंट और रीडिंग डिस्प्ले की आवश्यकता है।

8.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार

1. ड्राइवर सर्किट:एक कॉमन एनोड, मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले के रूप में, इसे एक ड्राइवर IC या माइक्रोकंट्रोलर की आवश्यकता होती है जो करंट सिंक (सेगमेंट कैथोड ड्राइव करने के लिए) और करंट सोर्स (डिजिट एनोड ड्राइव करने के लिए) कर सके। प्रत्येक सेगमेंट कैथोड लाइन को उचित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर से लैस होना चाहिए।
2. मल्टीप्लेक्सिंग:数字一次一个地快速连续点亮。刷新率必须足够高（通常>60 Hz）以避免可见闪烁。占空比决定了感知亮度；根据规格书，峰值电流可以高于直流额定值。
3. थर्मल प्रबंधन:25°C से ऊपर फॉरवर्ड करंट डेरेटिंग कर्व का पालन करें। उच्च परिवेश तापमान अनुप्रयोगों में, बिजली अपव्यय सीमा के भीतर रहने के लिए ऑपरेटिंग करंट कम करें।
4. व्यूइंग एंगल:एक विस्तृत दृष्टिकोण लाभदायक है, लेकिन पीसीबी लेआउट को इस तरह से डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि डिस्प्ले उपयोगकर्ता की दृष्टि रेखा के इष्टतम स्थान पर हो।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

पुराने GaP (गैलियम फॉस्फाइड) या मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) पीले एलईडी की तुलना में, LTC-5689KY में प्रयुक्त AlInGaP तकनीक काफी अधिक प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और चमक प्रदान करती है। इसके परिणामस्वरूप समान ड्राइव करंट पर, उज्ज्वल परिस्थितियों में या अधिक दूरी से बेहतर दृश्यता होती है। सफेद सेगमेंट के साथ काला पृष्ठभूमि डिज़ाइन, पूर्ण विसरित पैकेजिंग की तुलना में उच्च कंट्रास्ट प्रदान करता है। आधुनिक सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले की तुलना में, यह थ्रू-होल संस्करण प्रोटोटाइप बनाने में आसान है और उन अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है जिनमें उच्च कंपन प्रतिरोध या मैन्युअल मरम्मत में आसानी की आवश्यकता होती है।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: पीक फॉरवर्ड करंट रेटिंग (1kHz, 10% ड्यूटी साइकल पर 60mA) का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: यह रेटिंग आपको उच्च धारा पल्स के साथ एलईडी को ड्राइव करने की अनुमति देती है, जो मल्टीप्लेक्सिंग के दौरान उच्चतर मानी गई चमक प्राप्त करने के लिए है। चूंकि प्रत्येक अंक एक समय में केवल एक छोटे से अंतराल के लिए जलता है (उदाहरण के लिए, 3 अंकों के लिए 1/3 ड्यूटी साइकिल), औसत शक्ति और ताप सीमा के भीतर रहते हैं, जबकि तात्कालिक प्रकाश उत्पादन अधिक चमकीला होता है।

प्रश्न: करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के मान की गणना कैसे करें?
उत्तर: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (V_{पावर सप्लाई}- V_F) / I_F। 5V बिजली आपूर्ति के लिए, विशिष्ट V_F2.6V है, और अपेक्षित I_F20mA के लिए: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω। रूढ़िवादी डिजाइन के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि धारा सीमा से अधिक न हो, गणना हमेशा डेटाशीट में दिए गए अधिकतम V_Fमान का उपयोग करके की जानी चाहिए।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को बिना मल्टीप्लेक्सिंग के चला सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन यह अक्षम है। आपको प्रत्येक अंक के कॉमन एनोड को V_{पावर सप्लाई}और साथ ही तीनों अंकों के प्रत्येक खंड के कैथोड को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करता है। इसके लिए अधिक माइक्रोकंट्रोलर पिन या ड्राइव चैनलों की आवश्यकता होती है (7 खंड x 3 अंक = 21 लाइनें, जबकि मल्टीप्लेक्सिंग केवल 7+3=10 लाइनों का उपयोग करती है)।

11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

एक साधारण तीन-अंकीय वोल्टमीटर डिजाइन करने पर विचार करें। एक माइक्रोकंट्रोलर जिसमें एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर (ADC) है, वोल्टेज पढ़ता है। फर्मवेयर इस मान को स्केल करता है और निर्धारित करता है कि प्रत्येक अंक (सैकड़ा, दहाई, इकाई) के लिए कौन से खंड जलाए जाने हैं। फिर यह मल्टीप्लेक्सिंग रूटीन का उपयोग करता है: यह कैथोड पिन 1-7 और दशमलव बिंदु के लिए पिन 8/13/14 पर सेगमेंट कोड पैटर्न सेट करता है, फिर कुछ मिलीसेकंड के लिए अंक 1 के एनोड (पिन 11) को सक्षम करता है। इसके बाद, यह अगले अंक के लिए सेगमेंट कोड पैटर्न बदलता है और अंक 2 के एनोड (पिन 10) को सक्षम करता है, और इसी तरह लगातार चक्र चलता रहता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स 7 मुख्य सेगमेंट कैथोड लाइनों (पिन 1-7) में से प्रत्येक के साथ श्रृंखला में जुड़े होते हैं। चमक को निर्दिष्ट सीमा के भीतर ड्यूटी साइकिल या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के मान को बदलकर समायोजित किया जा सकता है।

12. तकनीकी सिद्धांत परिचय

सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले एक ऐसा घटक है जो "8" आकार में व्यवस्थित प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) से बना होता है। विशिष्ट खंडों (A से G तक चिह्नित) को चुनिंदा रूप से चमकाकर 0 से 9 तक का कोई भी अंक बनाया जा सकता है। LTC-5689KY एक पैकेज में ऐसे तीन अंक घटकों को समाहित करता है। मल्टीप्लेक्सिंग एक ऐसी तकनीक है जहां ये अंक सेगमेंट नियंत्रण लाइनों के एक ही सेट को साझा करते हैं। किसी भी क्षण में केवल एक अंक ही सक्रिय होता है, लेकिन तेजी से चक्रण के माध्यम से, मानव आंख सभी अंकों को लगातार जलता हुआ देखती है। इससे आवश्यक नियंत्रण पिनों की संख्या और बिजली की खपत में काफी कमी आती है। उपयोग की जाने वाली AlInGaP अर्धचालक सामग्री तब प्रकाश उत्सर्जित करती है जब इलेक्ट्रॉन और होल सामग्री के बैंडगैप में पुनर्संयोजन करते हैं, जिसे लगभग 595 nm (एम्बर पीला) तरंगदैर्ध्य के फोटॉन के अनुरूप डिजाइन किया गया है।

13. उद्योग रुझान एवं विकास

प्रदर्शन प्रौद्योगिकी का रुझान स्वचालित असेंबली, उच्च घनत्व और निम्न प्रोफ़ाइल डिज़ाइन हासिल करने के लिए सतह माउंट डिवाइस (SMD) की ओर स्पष्ट रूप से झुका हुआ है। हालांकि LTC-5689KY जैसे थ्रू-होल डिस्प्ले मजबूती, रखरखाव क्षमता और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों में अभी भी महत्वपूर्ण हैं, नए डिज़ाइन आमतौर पर SMD सेवन-सेगमेंट मॉड्यूल का चयन करते हैं, या तेजी से डॉट-मैट्रिक्स OLED या LCD डिस्प्ले का चयन करते हैं जो अल्फ़ान्यूमेरिक और ग्राफ़िकल कार्यक्षमता प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, शुद्ध संख्यात्मक आउटपुट के लिए, जहां अत्यधिक उच्च चमक, विस्तृत तापमान सीमा और सरलता महत्वपूर्ण हैं, LED सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले, विशेष रूप से वे जो AlInGaP जैसी उच्च-दक्षता सामग्री का उपयोग करते हैं, एक स्थिर बाजार स्थिति बनाए रखते हैं। विकास का ध्यान दक्षता (लुमेन प्रति वाट) बढ़ाने, कंट्रास्ट में सुधार करने और छोटे फॉर्म फैक्टर के भीतर व्यापक देखने के कोण प्रदान करने पर है।