1. उत्पाद अवलोकन
LTC-561JD एक उच्च-प्रदर्शन, तीन-अंकीय, सात-खंड LED डिस्प्ले मॉड्यूल है। इसका प्राथमिक डिज़ाइन फोकस उन अनुप्रयोगों में स्पष्ट संख्यात्मक रीडआउट सक्षम करना है जहां बिजली दक्षता एक महत्वपूर्ण चिंता का विषय है। यह उपकरण उन्नत AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) LED चिप तकनीक का उपयोग करता है, जो अपनी उच्च दीप्तिमान दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता, विशेष रूप से लाल स्पेक्ट्रम में, के लिए प्रसिद्ध है। यह विशिष्ट सामग्री प्रणाली, एक अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट पर उगाई गई, डिस्प्ले की उच्च चमक और कंट्रास्ट अनुपात में योगदान करती है।
डिस्प्ले में सफेद खंड चिह्नों के साथ एक ग्रे फेस है, एक संयोजन जिसे विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत कंट्रास्ट और पठनीयता को अधिकतम करने के लिए चुना गया है। इस उत्पाद का एक प्रमुख नवाचार कम-धारा संचालन के लिए इसका अनुकूलन है। खंडों का सावधानीपूर्वक परीक्षण और वर्गीकरण किया जाता है ताकि प्रति खंड 1 mA जितनी कम धारा पर चलाए जाने पर भी उत्कृष्ट एकरूपता और प्रदर्शन सुनिश्चित हो सके। यह इसे बैटरी-चालित उपकरणों, पोर्टेबल इंस्ट्रुमेंटेशन और किसी भी ऐसी प्रणाली के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है जहां बिजली खपत को कम करना आवश्यक है। पैकेज लीड-मुक्त है, RoHS पर्यावरण निर्देशों का अनुपालन करता है।
1.1 प्रमुख विशेषताएं और लाभ
- अंक ऊंचाई: 0.56 इंच (14.2 मिमी), जो एक स्पष्ट और आसानी से पठनीय संख्यात्मक डिस्प्ले प्रदान करता है।
- उत्कृष्ट सेगमेंट एकरूपता: कठोर परीक्षण और बिनिंग सभी सेगमेंट और अंकों में सुसंगत चमक और रंग सुनिश्चित करते हैं।
- कम बिजली आवश्यकता: विशेष रूप से बहुत कम ड्राइव करंट पर कुशलता से संचालित होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे बैटरी जीवन बढ़ता है।
- उच्च चमक और कंट्रास्ट: AlInGaP तकनीक और ग्रे-फेस/व्हाइट-सेगमेंट डिज़ाइन श्रेष्ठ ऑप्टिकल प्रदर्शन प्रदान करते हैं।
- Wide Viewing Angle: Provides clear visibility from a broad range of perspectives.
- Solid-State Reliability: अन्य डिस्प्ले प्रौद्योगिकियों की तुलना में एलईडी लंबी परिचालन आयु और आघात एवं कंपन के प्रति उच्च प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
- दीप्त तीव्रता के लिए वर्गीकृत: उत्पादों को मापित प्रकाश उत्पादन के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, जिससे बहु-डिस्प्ले अनुप्रयोगों में सटीक मिलान संभव होता है।
- लीड-मुक्त पैकेज: RoHS नियमों के अनुपालन में निर्मित।
1.2 डिवाइस पहचान और कॉन्फ़िगरेशन
पार्ट नंबर LTC-561JD एक विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन की पहचान करता है: AlInGaP उच्च-दक्षता लाल एलईडी के साथ एक मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड डिस्प्ले। इसमें प्रत्येक अंक के लिए एक दाएं हाथ का दशमलव बिंदु (DP) शामिल है। यह कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन मल्टीप्लेक्स्ड ड्राइव के लिए विशिष्ट है, जहां एनोड (प्रत्येक अंक के लिए सामान्य) को क्रमिक रूप से स्विच किया जाता है जबकि उपयुक्त सेगमेंट कैथोड सक्षम किए जाते हैं।
2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के अंतर्गत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है।
- Power Dissipation per Segment: अधिकतम 70 mW। इससे अधिक होने पर LED चिप का अत्यधिक गर्म होना और त्वरित क्षरण हो सकता है।
- प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट: 90 mA, लेकिन केवल पल्स्ड स्थितियों में (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1 ms पल्स चौड़ाई)। यह रेटिंग अल्पकालिक सर्ज के लिए है, न कि निरंतर संचालन के लिए।
- प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट: 25°C पर 25 mA. यह धारा 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से कम होती है क्योंकि परिवेश का तापमान (Ta) 25°C से ऊपर बढ़ता है। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम अनुमेय सतत धारा लगभग होगी: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA. थर्मल प्रबंधन के लिए यह डीरेटिंग महत्वपूर्ण है।
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C से +85°C. यह उपकरण औद्योगिक तापमान सीमाओं के लिए रेटेड है।
- सोल्डर स्थितियाँ: वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग डिस्प्ले के बॉडी को सोल्डर वेव या रीफ्लो प्रोफाइल से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) ऊपर रखकर की जानी चाहिए, 260°C पर अधिकतम 3 सेकंड के लिए। इस प्रक्रिया के दौरान एलईडी पैकेज का तापमान स्वयं अपने अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये मानकीकृत परीक्षण स्थितियों के तहत Ta=25°C पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।
- औसत दीप्त तीव्रता (IV): 320 से 700 ucd (माइक्रोकैंडेला) अग्र धारा (IF) 1 mA पर। यह विस्तृत सीमा इंगित करती है कि डिवाइस को ग्रेड में बांटा गया है; विशिष्ट इकाइयाँ इस सीमा के एक उपसमुच्चय में आएंगी। 1 mA पर परीक्षण इसकी कम धारा क्षमता को उजागर करता है।
- Peak Emission Wavelength (λp): 656 nm (typical). This is the wavelength at which the optical power output is greatest, characteristic of deep red AlInGaP LEDs.
- Spectral Line Half-Width (Δλ): 22 nm (typical). This measures the spread of the emitted spectrum; a smaller value indicates a more monochromatic (pure color) light.
- प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd): 640 nm (सामान्य)। यह वह एकल तरंगदैर्ध्य है जिसे मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाता है, जो रंग को परिभाषित करता है। यह शिखर तरंगदैर्ध्य से थोड़ा छोटा होता है।
- प्रति चिप अग्र वोल्टेज (VF): 2.1V से 2.6V, IF=20 mA पर। डिज़ाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ड्राइविंग सर्किट इस पूरी सीमा में वांछित धारा प्राप्त करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज प्रदान कर सके। ±0.1V की सहनशीलता निर्दिष्ट है।
- Reverse Current per Segment (IR): 100 µA maximum at a reverse voltage (VR) of 5V. Important: यह पैरामीटर केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है। डिवाइस रिवर्स बायस के तहत निरंतर संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, जिससे क्षति हो सकती है।
- Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 maximum within a similar light output bin at IF=10 mA. इसका अर्थ है कि एक ही यूनिट या मिलान बैच के भीतर सबसे मंद सेगमेंट सबसे चमकीले सेगमेंट की चमक से आधे से कम नहीं होना चाहिए, जिससे दृश्य एकरूपता सुनिश्चित होती है।
- क्रॉस टॉक: ≤2.5%. यह आसन्न सेगमेंट ड्राइव होने पर किसी सेगमेंट की अवांछित रोशनी को संदर्भित करता है, जो आंतरिक ऑप्टिकल या विद्युत लीकेज के कारण होता है।
3. Binning System Explanation
LTC-561JD मुख्य रूप से एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है दीप्त तीव्रता. विशेषताओं में उल्लिखित के अनुसार, औसत दीप्त तीव्रता 320 से 700 ucd तक होती है। इकाइयों का परीक्षण किया जाता है और विशिष्ट तीव्रता बिन में वर्गीकृत किया जाता है। इससे डिजाइनर समान चमक स्तर वाले डिस्प्ले का चयन कर सकते हैं, जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब किसी एक उत्पाद में कई डिस्प्ले को साथ-साथ उपयोग किया जाता है ताकि ध्यान देने योग्य चमक अंतर (ह्यू असमानता) से बचा जा सके। डेटाशीट बहु-इकाई अनुप्रयोगों के लिए एक ही बिन से डिस्प्ले चुनने की सिफारिश करती है। हालांकि इस मॉडल के लिए स्पष्ट रूप से विस्तृत नहीं है, बिनिंग में कुछ हद तक फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) भी शामिल हो सकता है, क्योंकि इसकी निर्दिष्ट सहनशीलता दी गई है, जो मल्टीप्लेक्स्ड या समानांतर ड्राइव परिदृश्यों में करंट मिलान को आसान बनाता है।
4. Mechanical and Package Information
4.1 Package Dimensions and Drawing
डिस्प्ले में एक मानक ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) फुटप्रिंट है। प्रमुख आयामों में लगभग 37.70 मिमी (लंबाई) x 15.24 मिमी (चौड़ाई) का समग्र मॉड्यूल आकार शामिल है। अंक की ऊंचाई 14.22 मिमी (0.560 इंच) है। पिन 2.54 मिमी (0.100 इंच) पिच पर हैं, जो थ्रू-होल घटकों के लिए मानक दूरी है। सीटिंग प्लेन स्पष्ट रूप से परिभाषित है, और ड्राइंग में किनारों पर 8-डिग्री का ड्राफ्ट एंगल शामिल है। पिन 1 आमतौर पर पैकेज पर चिह्नित होता है, और पार्ट नंबर, डेट कोड और बिन कोड भी शीर्ष सतह पर दर्शाए जाते हैं।
4.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट
डिवाइस में 12-पिन कॉन्फ़िगरेशन है। यह एक मल्टीप्लेक्स्ड कॉमन एनोड डिज़ाइन का उपयोग करता है। आंतरिक सर्किट आरेख तीन कॉमन एनोड पिन दिखाता है, प्रत्येक अंक के लिए एक (अंक 1, अंक 2, अंक 3: क्रमशः पिन 12, 9, 8)। सात सेगमेंट कैथोड (A, B, C, D, E, F, G) और दशमलव बिंदु (DP) कैथोड सभी अंकों में साझा किए जाते हैं और उनके संबंधित पिन से जुड़े होते हैं। पिन 6 को "नो कनेक्शन" (N/C) के रूप में नोट किया गया है। यह पिनआउट डिस्प्ले को टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्स्ड तरीके से चलाने के लिए मानक है, जहां प्रत्येक अंक तेजी से क्रम में प्रकाशित होता है।
5. Performance Curve Analysis
The datasheet references typical performance curves, which are essential for detailed design. While the specific graphs are not fully detailed in the provided text, standard curves for such a device would typically include:
- I-V (Current-Voltage) Curve: यह फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध दर्शाता है, जो एलईडी के टर्न-ऑन वोल्टेज (~2V) और डायनेमिक रेजिस्टेंस को उजागर करता है।
- Luminous Intensity vs. Forward Current (IV vs IF): यह वक्र वांछित चमक प्राप्त करने के लिए आवश्यक ड्राइव करंट निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह एक सीमा तक आम तौर पर रैखिक होता है लेकिन उच्च धाराओं पर संतृप्त हो सकता है।
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature (IV vs Ta): Shows how light output decreases as the junction temperature of the LED increases. This informs thermal design and current derating.
- Spectral Distribution: सापेक्ष तीव्रता बनाम तरंगदैर्ध्य का एक आलेख, जो 656 nm पर शिखर और 22 nm की वर्णक्रमीय अर्ध-चौड़ाई दर्शाता है।
डिज़ाइनरों को अपने विशिष्ट संचालन स्थितियों के लिए दक्षता, चमक और दीर्घायु को अनुकूलित करने के लिए पूर्ण डेटाशीट आलेखों से परामर्श लेना चाहिए।
6. Soldering, Assembly, and Storage Guidelines
6.1 Soldering
अनुशंसित सोल्डरिंग स्थिति 260°C पर अधिकतम 3 सेकंड है, जिसमें डिस्प्ले बॉडी को सीटिंग प्लेन से कम से कम 1.6 मिमी ऊपर रखा जाता है। यह पिनों के माध्यम से अत्यधिक गर्मी के ऊपर जाने और आंतरिक LED चिप्स तथा एपॉक्सी को नुकसान पहुंचाने से रोकता है। थ्रू-होल घटकों के लिए मानक वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल का उपयोग किया जा सकता है, बशर्ते पैकेज तापमान सीमा पार न हो। असेंबली के दौरान डिस्प्ले बॉडी पर यांत्रिक बल लगाने से बचें।
6.2 Storage Conditions
दीर्घकालिक भंडारण के लिए, उत्पाद को उसकी मूल पैकेजिंग में ही रखा जाना चाहिए। अनुशंसित पर्यावरणीय परिस्थितियाँ 5°C से 30°C के बीच का तापमान और 60% RH से कम सापेक्ष आर्द्रता है। इन शर्तों के बाहर, विशेष रूप से उच्च आर्द्रता में भंडारण करने से टिन-लेपित पिनों का ऑक्सीकरण हो सकता है, जिसके कारण स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं में उपयोग से पहले पुनः लेपन की आवश्यकता पड़ सकती है। संघनन से बचना चाहिए।
7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
7.1 Typical Application Scenarios
- Portable and Battery-Powered Equipment: Multimeters, handheld testers, medical monitors, where low current draw is paramount.
- औद्योगिक इंस्ट्रूमेंटेशन: पैनल मीटर, प्रोसेस कंट्रोलर, टाइमर डिस्प्ले।
- कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स: उपकरण, ऑडियो उपकरण, फिटनेस उपकरण डिस्प्ले।
- ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट डिस्प्ले: जहां व्यापक तापमान सीमा और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है (विशिष्ट योग्यता के अधीन)।
7.2 क्रिटिकल डिज़ाइन कंसिडरेशन्स
- ड्राइव पद्धति: निरंतर वोल्टेज ड्राइविंग पर निरंतर करंट ड्राइविंग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है। यह आगे के वोल्टेज (VF) में खंडों या इकाइयों के बीच और तापमान पर भिन्नता के बावजूद ल्यूमिनस तीव्रता की स्थिरता सुनिश्चित करता है।
- Current Limiting: सर्किट को प्रत्येक सेगमेंट में करंट को एक सुरक्षित मूल्य तक सीमित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, जिसमें निरंतर और पीक रेटिंग दोनों पर विचार किया जाए, और उच्च परिवेशी तापमान पर थर्मल डिरेटिंग को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
- Multiplexing Circuitry: For the common anode design, a suitable driver IC (like a multiplexing LED driver or a microcontroller with sufficient current sink/source capability) is required to sequentially enable each digit's anode while sinking current through the desired segment cathodes. The refresh rate must be high enough to avoid perceptible flicker (typically >60 Hz).
- रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन: ड्राइविंग सर्किट में सुरक्षा उपाय (जैसे, श्रृंखला या समानांतर में डायोड) शामिल होने चाहिए ताकि पावर साइक्लिंग के दौरान रिवर्स बायस या वोल्टेज ट्रांजिएंट्स के अनुप्रयोग को रोका जा सके, जो धातु प्रवासन और विफलता का कारण बन सकते हैं।
- थर्मल मैनेजमेंट: हालांकि डिवाइस में स्वयं कोई थर्मल पैड नहीं है, पर्याप्त एयरफ्लो सुनिश्चित करना और पीसीबी पर अन्य हीट स्रोतों के पास रखने से बचना, कम जंक्शन तापमान बनाए रखने, प्रकाश उत्पादन और जीवनकाल को संरक्षित करने में मदद करेगा।
- ऑप्टिकल इंटरफेस: यदि फ्रंट पैनल या फिल्टर का उपयोग कर रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि एक छोटा एयर गैप है और इसे सीधे डिस्प्ले की सतह के खिलाफ दबने न दें, खासकर यदि सजावटी फिल्म लगाई गई है, क्योंकि इससे फिल्म खिसक सकती है।
8. Technical Comparison and Differentiation
The LTC-561JD's primary differentiation lies in its low-current optimizationकई मानक सात-खंड डिस्प्ले 10 mA या 20 mA पर निर्दिष्ट होते हैं। इस उपकरण का 1 mA पर चमकदार तीव्रता जैसे प्रमुख मापदंडों को निर्दिष्ट करना और इतने कम ड्राइव स्तर पर खंड मिलान की गारंटी देना, बिजली-संवेदनशील डिजाइनों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है। इसके अलावा, AlInGaP प्रौद्योगिकी, मानक GaAsP (गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड) लाल एलईडी जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में उच्च दक्षता और तापमान व जीवनकाल पर संभावित रूप से बेहतर रंग स्थिरता प्रदान करती है। इसका कॉमन एनोड, मल्टीप्लेक्स्ड पिनआउट उद्योग-मानक है, जो ड्राइवर सर्किट और माइक्रोकंट्रोलर की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगतता सुनिश्चित करता है।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्र: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
उ: निरंतर प्रकाशन के लिए सीधे नहीं। फॉरवर्ड वोल्टेज अधिकतम ~2.6V है। एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता है। मल्टीप्लेक्सिंग के लिए, आपको कॉमन एनोड (जो अधिक करंट पर हो सकते हैं) को स्विच करने के लिए बाहरी ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होगी और संभवतः सेगमेंट कैथोड को बफर करने की आवश्यकता होगी, क्योंकि माइक्रोकंट्रोलर पिन करंट लिमिट अक्सर कई सेगमेंट के लिए बहुत कम होती है।
प्र: मेरे डिज़ाइन के लिए "binned for luminous intensity" का क्या अर्थ है?
A: इसका मतलब है कि आप एक विशिष्ट चमक सीमा से पार्ट्स ऑर्डर कर सकते हैं। यदि आपके डिज़ाइन में कई डिस्प्ले का उपयोग होता है, तो एक ही बिन कोड से ऑर्डर करने से यह सुनिश्चित होगा कि उन सभी की चमक समान होगी, जिससे असमान दिखने की समस्या नहीं होगी। एकल डिस्प्ले के लिए, 320-700 ucd सीमा के भीतर कोई भी बिन काम करेगा, लेकिन चमक अलग-अलग होगी।
Q: 25°C पर अधिकतम निरंतर करंट 25mA है। सामान्य संचालन के लिए मुझे किस करंट का उपयोग करना चाहिए?
A: विश्वसनीयता और दीर्घायु के लिए, एलईडी को उनकी पूर्ण अधिकतम रेटिंग से नीचे चलाना एक सामान्य प्रथा है। एक सामान्य संचालन करंट आवश्यक चमक और थर्मल वातावरण के आधार पर 10-20 mA हो सकता है। IV बनाम IF अपने लक्ष्य चमक देने वाली धारा का चयन करने के लिए वक्र।
प्रश्न: एलईडी के लिए रिवर्स बायस इतना खतरनाक क्यों है?
उत्तर: एलईडी को नियमित डायोड की तरह रिवर्स वोल्टेज को रोकने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। यहां तक कि एक मध्यम रिवर्स वोल्टेज (जैसे 5V परीक्षण स्थिति) लागू करने से उच्च लीकेज करंट हो सकता है और, समय के साथ, सेमीकंडक्टर चिप के भीतर इलेक्ट्रोमाइग्रेशन हो सकता है, जिससे शॉर्ट सर्किट बनते हैं या लीकेज स्थायी रूप से बढ़ जाता है।
10. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस
केस: एक लो-पावर डिजिटल टाइमर डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर एक बैटरी-संचालित किचन टाइमर बना रहा है जिसे AA बैटरियों के एक सेट पर महीनों तक चलना चाहिए। इसके डिस्प्ले के लिए LTC-561JD का चयन किया गया है। माइक्रोकंट्रोलर 3.3V पर काम करता है। डिज़ाइन एक समर्पित LED ड्राइवर IC का उपयोग करता है जिसमें प्रति सेगमेंट 2 mA के लिए कॉन्फ़िगर किए गए कॉन्स्टेंट करंट आउटपुट हैं। कम करंट पर डिस्प्ले की उच्च दक्षता के कारण, यह कम करंट इंडोर चमक के लिए पर्याप्त है। ड्राइवर मल्टीप्लेक्सिंग को संभालता है, 200 Hz पर तीन अंकों के माध्यम से चक्रित करता है। कॉमन एनोड पिन ड्राइवर के डिजिट ड्राइवरों द्वारा संचालित होते हैं, और सेगमेंट पिन इसके कॉन्स्टेंट करंट सिंक से जुड़े होते हैं। ड्राइवर से आकस्मिक रिवर्स पोलैरिटी से बचाने के लिए प्रत्येक कॉमन एनोड की बिजली आपूर्ति में एक शॉटकी डायोड श्रृंखला में लगाया गया है। डिस्प्ले के लिए औसत करंट खपत 5 mA से नीचे रखी गई है, जो इसे विस्तारित बैटरी जीवन के लिए आदर्श बनाती है।
11. Operating Principle Introduction
A seven-segment LED display is an array of light-emitting diodes arranged in a figure-eight pattern. Each of the seven segments (labeled A through G) is an individual LED (or a series/parallel combination of LED chips). An additional LED is used for the decimal point (DP). In a common anode configuration like the LTC-561JD, the anodes of all LEDs for a single digit are connected together to one common pin. The cathodes of each segment type (A, B, C, etc.) are connected together across all digits. To illuminate a specific segment on a specific digit, the common anode for that digit is connected to a positive supply voltage (through a current-limiting circuit), and the cathode for the desired segment is connected to ground (or a current sink). To display numbers, multiple segments are illuminated simultaneously. To control multiple digits with fewer pins, multiplexing is used: the controller rapidly cycles through each digit, lighting the appropriate segments for that digit only during its time slice. The human eye's persistence of vision blends these rapid flashes into a stable, multi-digit number.
12. Technology Trends and Developments
डिस्प्ले प्रौद्योगिकी में प्रवृत्ति, जिसमें सेगमेंटेड LED डिस्प्ले शामिल हैं, उच्च दक्षता, कम बिजली की खपत और बेहतर एकीकरण की ओर निरंतर बनी हुई है। हालांकि लाल/नारंगी/पीले रंग के लिए मूल AlInGaP प्रौद्योगिकी परिपक्व है, प्रक्रिया में सुधार समय के साथ थोड़ी अधिक प्रभावकारिता प्रदान करते हैं। "ड्रॉप-इन" संगतता और ड्राइवर एकीकरण पर बढ़ता जोर दिया जा रहा है। कुछ नए डिस्प्ले में माइक्रोकंट्रोलर के लिए इंटरफ़ेस को सरल बनाने के लिए अंतर्निहित करंट लिमिटिंग रेसिस्टर्स या यहां तक कि सरल लॉजिक (जैसे BCD-to-7-segment डिकोडर) शामिल हो सकते हैं। इसके अलावा, व्यापक कलर गैमट्स और नए अनुप्रयोगों (जैसे अल्ट्रा-लो-पावर IoT डिवाइस) की मांग ऐसे डिस्प्ले के लिए प्रेरित करती है जो धूप में पठनीयता (उच्च कंट्रास्ट) बनाए रखें या और भी कम न्यूनतम ऑपरेटिंग करंट प्रदान करें। हालांकि, इस वर्ग के घटक के लिए मल्टीप्लेक्सिंग और ड्राइव के सिद्धांत मूल रूप से सुसंगत बने रहते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली
LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या
प्रकाशविद्युत प्रदर्शन
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक होने का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं, यह निर्धारित करता है। |
| Viewing Angle | ° (degrees), e.g., 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (रंग तापमान) | K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक दर्शाते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीकता 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 | मैकएडम दीर्घवृत्त चरण, उदाहरण के लिए, "5-चरण" | रंग स्थिरता मापदंड, छोटे चरण अधिक सुसंगत रंग का संकेत देते हैं। | एलईडी के समान बैच में एकसमान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ, 620nm (लाल) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम LED के रंग का निर्धारण करता है। |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | Shows intensity distribution across wavelengths. | Affects color rendering and quality. |
विद्युत मापदंड
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| अग्र वोल्टेज | Vf | एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। | ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमक के लिए प्रयुक्त होती है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशीलता। | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | प्रमुख मापदंड | सरल व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान | Tj (°C) | एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक कार्यशील तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगा समय। | सीधे तौर पर LED की "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग में चमक की स्थिरता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती 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 लाइफ। |
| Chip Structure | फ्रंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था। | फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit. | Driver matching ko sahaj banata hai, system efficiency ko sudhaarta hai. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के आधार पर समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन 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 अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | Standard/Test | सरल व्याख्या | महत्त्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | Long-term lighting at constant temperature, recording brightness decay. | Used to estimate LED life (with TM-21). |
| 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 | यह सुनिश्चित करता है कि कोई हानिकारक पदार्थ (सीसा, पारा) न हों। | 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 प्रयुक्त, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है। |