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LTC-2721JD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.28-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

LTC-2721JD के लिए पूर्ण तकनीकी डेटाशीट, जो एक 0.28-इंच ट्रिपल-डिजिट सेवन-सेगमेंट AlInGaP रेड LED डिस्प्ले है। इसमें विद्युत/ऑप्टिकल विशेषताएं, पिनआउट, आयाम, विश्वसनीयता परीक्षण और अनुप्रयोग सावधानियां शामिल हैं।
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PDF दस्तावेज़ कवर - LTC-2721JD LED डिस्प्ले डेटाशीट - 0.28-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP रेड - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर - English Technical Documentation

विषय-सूची

1. उत्पाद अवलोकन

LTC-2721JD एक कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन वाला ट्रिपल-डिजिट सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले है जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट्स के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें 0.28-इंच (7.0 मिमी) की डिजिट ऊंचाई है, जो आकार और पठनीयता के बीच उत्कृष्ट संतुलन प्रदान करती है। यह डिवाइस उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED चिप तकनीक का उपयोग करता है, विशेष रूप से एक गैर-पारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर निर्मित हाई-एफिशिएंसी रेड वेरिएंट। यह तकनीकी विकल्प इसके प्रदर्शन की कुंजी है, जो पुरानी LED सामग्रियों की तुलना में श्रेष्ठ चमक और दक्षता प्रदान करता है। डिस्प्ले में सफेद सेगमेंट के साथ एक विशिष्ट ग्रे फेस है, जो कंट्रास्ट और कैरेक्टर की उपस्थिति को बढ़ाता है, जिससे विभिन्न प्रकाश स्थितियों में अंकों को पढ़ना आसान हो जाता है। इसके प्राथमिक लक्षित बाजारों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक नियंत्रण पैनल, इंस्ट्रुमेंटेशन, टेस्ट उपकरण और ऑफिस उपकरण शामिल हैं जहां विश्वसनीय, कम-बिजली संख्यात्मक संकेतन की आवश्यकता होती है।

1.1 प्रमुख विशेषताएँ और लाभ

1.2 डिवाइस पहचान

पार्ट नंबर LTC-2721JD विशेष रूप से AlInGaP हाई-एफिशिएंसी रेड एलईडी का उपयोग करने वाले मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड डिस्प्ले को दर्शाता है, जिसमें दाईं ओर दशमलव बिंदु होता है। यह कॉन्फ़िगरेशन माइक्रोकंट्रोलर I/O पिनों की कम संख्या के साथ कई अंकों को ड्राइव करने के लिए मानक है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

यह खंड डिस्प्ले के प्रदर्शन और संचालन सीमाओं को परिभाषित करने वाले महत्वपूर्ण पैरामीटर्स का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विश्लेषण प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये तनाव सीमाएँ हैं जिन्हें किसी भी परिस्थिति में, यहाँ तक कि क्षणिक रूप से भी, पार नहीं किया जाना चाहिए। इन सीमाओं पर या उससे आगे संचालन से स्थायी क्षति हो सकती है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये Ta=25°C और निर्दिष्ट अग्र धारा (IF) पर मापे गए सामान्य प्रदर्शन मापदंड हैं।

3. Mechanical & Package Information

3.1 Package Dimensions and Tolerances

डिस्प्ले एक मानक ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) फुटप्रिंट का अनुपालन करता है। प्रमुख आयामी नोट्स में शामिल हैं:

3.2 Pinout and Internal Circuit

LTC-2721JD एक मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन कैथोड डिस्प्ले है। इसमें तीन कॉमन कैथोड पिन (प्रत्येक अंक के लिए एक: पिन 2, 5, 8) और प्रत्येक सेगमेंट (A-G, DP) तथा कोलन सेगमेंट (L1, L2, L3) के लिए अलग-अलग एनोड पिन हैं। पिन 13 तीन कोलन एलईडी के लिए एक कॉमन कैथोड है। यह आर्किटेक्चर एक माइक्रोकंट्रोलर को किसी विशिष्ट अंक को प्रकाशित करने की अनुमति देता है, उसके कॉमन कैथोड को ग्राउंड करते हुए वांछित सेगमेंट एनोड को फॉरवर्ड वोल्टेज लगाकर। अंकों के माध्यम से तेजी से चक्रण (मल्टीप्लेक्सिंग) करके, सभी तीन अंक लगातार जलते हुए प्रतीत होते हैं। पिन कनेक्शन इस प्रकार हैं: 1(D), 2(CC1), 3(DP), 4(E), 5(CC2), 6(C/L3), 7(G), 8(CC3), 9(NC), 10-11(NP), 12(B/L2), 13(CC L1/L2/L3), 14(NP), 15(A/L1), 16(F).

4. प्रदर्शन वक्र और विशेषताएँ

डेटाशीट में विशिष्ट प्रदर्शन वक्रों का संदर्भ दिया गया है (हालाँकि प्रदान किए गए पाठ में प्रदर्शित नहीं)। मानक LED व्यवहार और दिए गए मापदंडों के आधार पर, ये वक्र आम तौर पर दर्शाते हैं:

5. विश्वसनीयता परीक्षण

यह उपकरण मजबूती और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए सैन्य (MIL-STD), जापानी (JIS), और आंतरिक मानकों के आधार पर विश्वसनीयता परीक्षणों के एक व्यापक सेट से गुजरता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 Automated Soldering

वेव सोल्डरिंग के लिए, अनुशंसित शर्त यह है कि लीड्स को सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच (1.59 मिमी) की गहराई तक 260°C पर अधिकतम 5 सेकंड के लिए डुबोया जाए। इस प्रक्रिया के दौरान डिस्प्ले का बॉडी तापमान अधिकतम भंडारण तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए।

6.2 Manual Soldering

सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करते समय, टिप को लीड (फिर से, सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे) से 350°C ±30°C के तापमान पर 5 सेकंड से अधिक समय तक संपर्क नहीं करना चाहिए। जॉइंट और पैकेज बॉडी के बीच लीड पर हीटसिंक का उपयोग करना एक अच्छा अभ्यास है।

7. महत्वपूर्ण अनुप्रयोग सावधानियाँ और डिज़ाइन विचार

महत्वपूर्ण: विश्वसनीय संचालन और समय से पहले विफलता को रोकने के लिए इन सावधानियों का पालन आवश्यक है।

8. व्यावहारिक अनुप्रयोग परिदृश्य और डिज़ाइन नोट्स

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग

8.2 डिज़ाइन कार्यान्वयन केस स्टडी

परिदृश्य: माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके 3-अंकीय वोल्टमीटर डिस्प्ले डिजाइन करना।

  1. मल्टीप्लेक्सिंग ड्राइवर: माइक्रोकंट्रोलर सेगमेंट एनोड (A-G, DP) के लिए 7-8 I/O पिन और डिजिट कैथोड (CC1, CC2, CC3) के लिए 3 I/O पिन (ओपन-ड्रेन/लो-आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर) का उपयोग करेगा।
  2. करंट लिमिटिंग: प्रत्येक सेगमेंट एनोड लाइन के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर लगाएं। रेसिस्टर मान (R) की गणना इस प्रकार की जाती है: R = (Vआपूर्ति - VF) / IF. 5V आपूर्ति के लिए, VF=2.6V, और एक वांछित IF 10 mA का: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω। निकटतम मानक मान का उपयोग करें (उदाहरण के लिए, 220 Ω या 270 Ω)।
  3. मल्टीप्लेक्स टाइमिंग: माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करें ताकि वह एक समय में एक अंक के कैथोड को सक्रिय करे, उस अंक के लिए आवश्यक सेगमेंट को प्रकाशित करे, थोड़ी देर प्रतीक्षा करे (उदाहरण के लिए, 2-5 ms), और फिर अगले अंक पर आगे बढ़े। 50-200 Hz की रिफ्रेश दर दृश्यमान फ्लिकर को रोकती है।
  4. पीक करंट चेक: यदि 10% ड्यूटी साइकिल (3 अंक) का उपयोग किया जा रहा है, तो सक्रिय समय के दौरान पीक करंट अधिक हो सकता है। एक औसत IF 10 mA के, शिखर 1/3 ड्यूटी साइकिल के दौरान करंट 30 mA होगा। इसे पीक फॉरवर्ड करंट (90 mA) के लिए अब्सोल्यूट मैक्सिमम रेटिंग और ऑपरेटिंग तापमान पर कंटीन्यूअस करंट डेरेटिंग के विरुद्ध जांचना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTC-2721JD के प्राथमिक लाभ इसकी AlInGaP तकनीक से उत्पन्न होते हैं:

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

10.1 क्या मैं इस डिस्प्ले को 3.3V माइक्रोकंट्रोलर से चला सकता हूँ?

उत्तर: संभवतः, लेकिन सावधानी के साथ। सामान्य फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) 2.6V है। 3.3V सप्लाई के साथ, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के लिए केवल 0.7V का हेडरूम बचता है। VF और आपूर्ति वोल्टेज। स्थिर चमक सुनिश्चित करने के लिए 3.3V संचालन के लिए एक निरंतर-धारा ड्राइवर सर्किट अत्यधिक अनुशंसित है। ड्राइवर के बिना सीधे 3.3V GPIO पिन से कनेक्शन करने पर यदि VF अपनी सीमा के निचले छोर पर है तो अधिक धारा का जोखिम है।

10.2 तापमान के साथ अधिकतम निरंतर धारा (current) का रेटिंग कम क्यों हो जाता है?

उत्तर: यह एलईडी के अग्र वोल्टेज के नकारात्मक तापमान गुणांक और पैकेज की भौतिक सीमाओं के कारण है। तापमान बढ़ने पर, आंतरिक दक्षता गिरती है, और अधिक विद्युत शक्ति प्रकाश के बजाय ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। यदि धारा कम नहीं की जाती है, तो जंक्शन तापमान अनियंत्रित रूप से बढ़ सकता है (थर्मल रनअवे), जिससे तेजी से अवक्रमण और विफलता हो सकती है। इसे रोकने के लिए डीरेटिंग वक्र (0.33 mA/°C) प्रदान किया गया है।

10.3 "categorized for luminous intensity" का क्या अर्थ है?

उत्तर: इसका अर्थ है कि डिस्प्ले का उत्पादन के बाद परीक्षण किया जाता है और उन्हें विभिन्न चमक (ब्राइटनेस) श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक बैच की चमक IV 200-300 μcd से, दूसरे की 300-400 μcd से, आदि हो सकती है। इससे बड़ी मात्रा में खरीदारी करने वाले डिजाइनर अपने उत्पाद में सभी इकाइयों की एक समान चमक सुनिश्चित कर सकते हैं। विशिष्ट बिन कोड अक्सर पैकेज पर अंकित होता है (मॉड्यूल मार्किंग में "Z: BIN CODE" के रूप में संदर्भित)।

11. Operating Principle and Technology Trends

11.1 मूल संचालन सिद्धांत

A seven-segment LED display is an array of light-emitting diodes arranged in a figure-eight pattern. Each segment (A through G) is an individual LED. By applying a forward bias voltage (exceeding the diode's VF) और एक रोकनेवाला या स्थिर-धारा स्रोत के साथ धारा को सीमित करके, इलेक्ट्रॉन और होल AlInGaP अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र के भीतर पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे सामग्री की विशेषता वाली तरंगदैर्ध्य—इस मामले में, लाल (~640 nm)—पर फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। मल्टीप्लेक्सिंग मानव आँख के दृष्टि संबंधी दृढ़ता का लाभ उठाती है, जिसमें एक समय में केवल एक अंक को प्रकाशित किया जाता है लेकिन उनके बीच इतनी तेजी से चक्रण किया जाता है कि वे सभी एक साथ चालू प्रतीत होते हैं।

11.2 उद्देश्य प्रौद्योगिकी संदर्भ

AlInGaP लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए एक परिपक्व और अत्यधिक अनुकूलित सामग्री प्रणाली का प्रतिनिधित्व करता है। यह उत्कृष्ट दक्षता और विश्वसनीयता प्रदान करता है। डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में प्रवृत्ति उच्च एकीकरण (जैसे, डॉट मैट्रिक्स डिस्प्ले, OLED, माइक्रो-एलईडी) और ड्राइवर आईसी के साथ सीधे एकीकरण की ओर है। हालांकि, LTC-2721JD जैसे असतत सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले अपनी सरलता, कम लागत, उच्च चमक, मजबूती और उन अनुप्रयोगों में उपयोग में आसानी के कारण अत्यधिक प्रासंगिक बने हुए हैं जहां केवल संख्यात्मक डेटा दिखाने की आवश्यकता होती है। उनका डिजाइन अच्छी तरह से समझा जाता है, और वे कम लागत वाले माइक्रोकंट्रोलर के साथ आसानी से इंटरफेस करते हैं, जो निकट भविष्य के लिए औद्योगिक, उपभोक्ता और इंस्ट्रुमेंटेशन क्षेत्रों में उनके निरंतर उपयोग को सुनिश्चित करता है।

LED विनिर्देशन शब्दावली

LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या

प्रकाशविद्युत प्रदर्शन

शब्द इकाई/प्रतिनिधित्व सरल व्याख्या महत्व क्यों
Luminous Efficacy lm/W (lumens per watt) प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, उच्च मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। यह सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है।
ल्यूमिनस फ्लक्स lm (लुमेन) स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं।
Viewing Angle ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाश की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है।
CCT (Color Temperature) K (Kelvin), e.g., 2700K/6500K प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक सफेदी/ठंडक। 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, e.g., "5-step" Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. Ensures uniform color across same batch of LEDs.
प्रमुख तरंगदैर्ध्य nm (nanometers), e.g., 620nm (red) रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है।
Spectral Distribution तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

Electrical Parameters

शब्द Symbol सरल व्याख्या डिज़ाइन विचार
फॉरवर्ड वोल्टेज Vf LED को चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े LED के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं।
फॉरवर्ड करंट If सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current Ifp Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए।
थर्मल रेजिस्टेंस Rth (°C/W) चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रति प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है।
ESD Immunity V (HBM), उदाहरण के लिए, 1000V इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए।

Thermal Management & Reliability

शब्द मुख्य मापदंड सरल व्याख्या प्रभाव
जंक्शन तापमान 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।
ल्यूमेन मूल्यह्रास L70 / L80 (घंटे) प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक चमक गिरने में लगने वाला समय। सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है।
Lumen Maintenance % (e.g., 70%) समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग पर चमक की अवधारणा को दर्शाता है।
रंग परिवर्तन Δu′v′ or MacAdam ellipse उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है।
Thermal Aging 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 हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी आयु।
चिप संरचना फ्रंट, फ्लिप चिप चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए।
फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल में परिवर्तित करता है, सफेद रंग में मिलाता है। विभिन्न फॉस्फोर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिक्स फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है।

Quality Control & Binning

शब्द बिनिंग सामग्री सरल व्याख्या उद्देश्य
प्रकाश प्रवाह बिन कोड उदाहरण के लिए, 2G, 2H चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है।
Voltage Bin कोड उदाहरणार्थ, 6W, 6X फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। ड्राइवर मिलान की सुविधा प्रदान करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है।
Color Bin 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सख्त हो। 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 Standard/Test सरल व्याख्या Significance
LM-80 लुमेन रखरखाव परीक्षण निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (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 की आवश्यकता।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है।