Lembaran Data Paparan LED 7-Segmen LTC-2723JF - Ketinggian Digit 0.28 Inci - Warna Jingga Kuning - Voltan Hadapan 2.6V - Dokumentasi Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-2723JF adalah modul paparan alfanumerik tujuh segmen empat digit berprestasi tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan berangka dan alfanumerik terhad yang jelas dan terang dalam pelbagai peralatan elektronik. Aplikasi terasnya adalah dalam peranti yang memerlukan paparan berangka berbilang digit yang padat dengan kebolehlihatan yang sangat baik, seperti instrumen ujian dan pengukuran, panel kawalan industri, terminal titik jualan, dan elektronik pengguna.

Penentuan kedudukan utama peranti ini terletak pada keseimbangan saiz, kecerahan, dan kecekapan kuasa. Dengan ketinggian digit 0.28 inci (7 mm), ia menawarkan paparan yang boleh dibaca tanpa mengambil ruang panel yang berlebihan. Penggunaan teknologi LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) adalah kelebihan yang ketara, memberikan kecekapan pencahayaan yang unggul dan warna jingga-kuning yang tersendiri dan tepu berbanding teknologi lama seperti LED GaAsP piawai. Ini menghasilkan faedah teras kecerahan tinggi, kontras yang sangat baik, dan sudut pandangan yang luas, memastikan kebolehbacaan walaupun dalam persekitaran yang terang atau dari sudut serong.

Pasaran sasaran termasuk pereka dan jurutera sistem terbenam, instrumentasi, dan perkakasan industri yang memerlukan penyelesaian paparan yang boleh dipercayai dan mudah dihubungkan. Reka bentuk katod sepunya berbilangnya memudahkan litar pemacu, mengurangkan bilangan pin I/O mikropengawal dan komponen luaran yang diperlukan, yang merupakan kelebihan kritikal untuk aplikasi yang sensitif kepada kos dan terhad ruang.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik ditakrifkan pada suhu persekitaran (T_A) 25\u00b0C. Metrik utama ialah Keamatan Pencahayaan Purata (I_V), yang mempunyai nilai tipikal 600 \u00b5cd (mikrokandela) apabila didorong pada arus hadapan (I_F) 1 mA per segmen. Spesifikasi memberikan julat dari minimum 200 \u00b5cd hingga maksimum, memastikan tahap kecerahan asas. Keamatan ini diukur menggunakan sensor dan penapis yang ditentukur kepada fungsi kecemerlangan fotopik CIE, yang menghampiri kepekaan spektrum mata manusia.

Ciri warna ditakrifkan oleh parameter panjang gelombang. Panjang Gelombang Pancaran Puncak (\u03bb_p) adalah tipikal 611 nm, yang berada dalam kawasan jingga-kuning spektrum cahaya nampak. Panjang Gelombang Dominan (\u03bb_d), ukuran warna yang lebih relevan secara persepsi, adalah tipikal 605 nm. Lebar Separuh Garis Spektrum (\u0394\u03bb) 17 nm menunjukkan jalur pancaran yang agak sempit, menyumbang kepada ketulenan dan ketepuan warna jingga-kuning. Nisbah Padanan Keamatan Pencahayaan (I_V-m) ditetapkan sebagai maksimum 2:1, bermakna perbezaan kecerahan antara segmen tidak boleh melebihi faktor dua, memastikan penampilan seragam merentasi paparan.

2.2 Parameter Elektrik dan Terma

Ciri elektrik adalah penting untuk reka bentuk litar. Voltan Hadapan per Segmen (V_F) adalah tipikal 2.6V pada arus ujian piawai 20 mA. Minimum disenaraikan sebagai 2.05V. Parameter ini adalah penting untuk mengira nilai perintang pembatas arus dan keperluan bekalan kuasa. Arus Songsang per Segmen (I_R) adalah maksimum 100 \u00b5A pada Voltan Songsang (V_R) 5V, menunjukkan ciri kebocoran peranti dalam keadaan mati.

Penarafan Mutlak Maksimum mentakrifkan had operasi. Arus Hadapan Berterusan per Segmen dinilai pada 25 mA, tetapi ini mesti dikurangkan secara linear di atas 25\u00b0C pada kadar 0.33 mA/\u00b0C. Untuk operasi berdenyut, Arus Hadapan Puncak 60 mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1 ms). Hapusan Kuasa Maksimum per Segmen adalah 70 mW. Peranti dinilai untuk Julat Suhu Operasi dan Penyimpanan -35\u00b0C hingga +85\u00b0C, menjadikannya sesuai untuk aplikasi industri dan persekitaran yang meluas. Penarafan suhu pateri menyatakan bahawa peranti boleh menahan 260\u00b0C selama 3 saat pada jarak 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah tempat duduk, yang merupakan maklumat kritikal untuk proses pemasangan PCB.

3. Sistem Pengkategorian dan Pengelasan

Lembaran data menyatakan dengan jelas bahawa peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Pencahayaan." Ini menunjukkan proses pengelasan pengeluaran di mana unit disusun berdasarkan output cahaya yang diukur pada keadaan ujian piawai (kemungkinan I_F=1mA). Walaupun kod pengelasan khusus tidak diperincikan dalam petikan ini, sistem sedemikian membolehkan pembeli memilih bahagian dengan tahap kecerahan minimum yang dijamin, memastikan konsistensi dalam penampilan visual produk akhir, terutamanya apabila berbilang paparan digunakan bersebelahan. Pengkategorian ini adalah ciri kawalan kualiti dan pembezaan utama.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merangkumi bahagian untuk "Keluk Ciri Elektrik / Optik Biasa." Walaupun keluk khusus tidak dipaparkan dalam teks yang diberikan, keluk piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:

• Arus Hadapan vs Voltan Hadapan (Keluk I_F-V_F):Hubungan bukan linear ini menunjukkan bagaimana voltan meningkat dengan arus. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu untuk memastikan LED beroperasi dalam kawasan yang selamat dan cekap.
• Keamatan Pencahayaan vs Arus Hadapan (Keluk I_V-I_F):Keluk ini menunjukkan pergantungan output cahaya pada arus pemacu. Ia secara amnya linear dalam julat tertentu tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Ini memaklumkan keputusan tentang memacu paparan untuk kecerahan optimum berbanding penggunaan kuasa dan jangka hayat.
• Keamatan Pencahayaan vs Suhu Persekitaran:Keluk ini menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang LED meningkat. Memahami pengurangan nilai ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu persekitaran tinggi.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat di sekitar puncak 611 nm, menggambarkan ketulenan warna.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini datang dalam pakej paparan LED piawai. Bahagian "Dimensi Pakej" memberikan lukisan garis besar mekanikal, walaupun dimensi milimeter khusus tidak disenaraikan dalam petikan teks. Nota tersebut menyatakan bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi \u00b10.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan ini adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB, memastikan potongan pada panel hadapan bersaiz betul, dan pin selari dengan pad PCB.

Pakej ini mempunyai penampilan "muka kelabu dan segmen putih," yang meningkatkan kontras dengan mengurangkan pantulan dari kawasan yang tidak bercahaya (muka) sambil memberikan permukaan bersih dan penyebar untuk segmen yang bercahaya. Titik perpuluhan sebelah kanan disepadukan ke dalam pakej. Polarity ditakrifkan dengan jelas oleh pinout dan seni bina katod sepunya.

6. Sambungan Pin dan Litar Dalaman

LTC-2723JF menggunakankonfigurasi katod sepunya berbilang. Ini adalah aspek reka bentuk kritikal. Gambarajah litar dalaman (dirujuk tetapi tidak ditunjukkan) akan mendedahkan bahawa setiap satu daripada empat digit berkongsi sambungan katodnya. Anod untuk segmen yang sepadan (A, B, C, D, E, F, G, DP) merentasi semua digit disambungkan bersama secara dalaman.

Sambungan pin terperinci adalah seperti berikut: Pin 1 ialah Katod Sepunya untuk Digit 1, Pin 8 untuk Digit 4, Pin 11 untuk Digit 3, dan Pin 14 untuk Digit 2. Pin 12 ialah Katod Sepunya khas untuk segmen kolon kiri bawah, tengah bawah, dan kanan bawah (L1, L2, L3), yang berkemungkinan digunakan untuk pemisahan masa (contohnya, 12:34). Anod segmen diedarkan merentasi pin lain (contohnya, Pin 13 untuk Anod A dan L1, Pin 15 untuk Anod B dan L2, Pin 2 untuk Anod C dan L3, Pin 3 untuk DP, dll.). Pin 4, 9, dan 10 ditanda sebagai "Tiada Sambungan" atau "Tiada Pin." Pinout ini mesti diikuti dengan tepat untuk skema berbilang berfungsi dengan betul.

7. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan pemasangan utama yang diberikan adalah spesifikasi suhu pateri: peranti boleh menahan 260\u00b0C selama 3 saat pada titik 1/16 inci (1.6 mm) di bawah satah tempat duduk. Ini adalah penarafan piawai untuk proses pateri gelombang atau pateri aliran semula. Pereka mesti memastikan profil pemasangan PCB mereka tidak melebihi tekanan terma ini. Untuk pateri manual, besi yang dikawal suhu harus digunakan dengan masa sentuhan minimum per pin.

Langkah berjaga-jaga pengendalian am untuk LED terpakai: elakkan tekanan mekanikal pada kanta epoksi, lindungi daripada nyahcas elektrostatik (ESD) semasa pengendalian, dan simpan dalam persekitaran anti-statik, kawalan kelembapan yang sesuai jika tidak digunakan sejurus selepas membuka pembungkusan tertutup.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Biasa

Aplikasi yang paling biasa didorong oleh mikropengawal. Disebabkan reka bentuk katod sepunya berbilang, mikropengawal mesti menggunakan teknik pengimbasan. Ia menetapkan corak untuk satu digit pada talian anod sepunya (segmen A-G, DP) dan kemudian mengaktifkan (mengalirkan arus ke bumi) pin katod sepunya yang sepadan untuk digit tersebut. Selepas tempoh singkat (contohnya, 1-5 ms), ia beralih ke digit seterusnya, mengitar melalui semua empat digit dengan cepat. Mata manusia melihat ini sebagai paparan yang sentiasa menyala disebabkan oleh ketekalan penglihatan. Kaedah ini mengurangkan bilangan pin I/O yang diperlukan dari (7 segmen + 1 DP) * 4 digit = 32 pin kepada 7 pin segmen + 4 pin digit + 3 pin kolon = 14 pin, penjimatan yang ketara.

Komponen luaran biasanya termasuk perintang pembatas arus bersiri dengan setiap talian anod segmen. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_Ftipikal 2.6V, dan I_Fyang dikehendaki 10 mA, perintang akan menjadi (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ohm. Memandangkan paparan adalah berbilang, arus seketika semasa masa aktif setiap digit boleh lebih tinggi untuk mencapai kecerahan purata yang sama; contohnya, memacu pada 40 mA puncak semasa kitar tugas 25% menghasilkan purata 10 mA.

8.2 Nota Reka Bentuk dan Amalan Terbaik

• Pemilihan Pemacu:Pastikan mikropengawal atau IC pemacu khusus boleh mengalirkan arus yang mencukupi untuk pin katod sepunya (jumlah arus untuk semua segmen yang menyala dalam satu digit).
• Kadar Segar Semula:Kekalkan jumlah kadar segar semula di atas 60 Hz untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Dengan 4 digit, masa imbasan setiap digit harus kurang daripada ~4 ms.
• Kawalan Kecerahan:Kecerahan boleh dikawal dengan mudah dalam perisian dengan melaraskan kitar tugas berbilang atau arus pemacu puncak (dalam had mutlak).
• Urutan Kuasa:Elakkan menggunakan isyarat kepada anod segmen apabila tiada katod aktif, kerana ini boleh menyebabkan keadaan tidak ditakrifkan dan potensi kunci.
• Sudut Pandangan:Manfaatkan sudut pandangan yang luas dengan memasang paparan berserenjang dengan garis penglihatan utama pengguna yang dijangkakan.

9. Perbandingan Teknikal dan Kelebihan

Berbanding paparan LED GaAsP merah lama, teknologi AlInGaP dalam LTC-2723JF menawarkan kecekapan pencahayaan yang jauh lebih tinggi. Ini bermakna ia menghasilkan lebih banyak cahaya (output kandela lebih tinggi) untuk input arus elektrik yang sama, membawa kepada penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan tertentu atau kecerahan maksimum yang lebih tinggi. Warna jingga-kuning (605-611 nm) sering dilihat secara subjektif sebagai lebih terang dan lebih menarik perhatian daripada merah piawai, dan ia mungkin menawarkan prestasi yang lebih baik dalam persekitaran dengan cahaya merah ambien.

Berbanding paparan digit yang lebih besar, saiz 0.28 inci menawarkan tapak kaki yang padat sesuai untuk instrumen mudah alih atau padat. Berbanding paparan kristal cecair (LCD), paparan LED ini menawarkan kecerahan yang lebih unggul, sudut pandangan yang lebih luas, dan masa tindak balas yang lebih pantas, dan ia tidak memerlukan lampu latar, memudahkan reka bentuk. Pertukaran utamanya adalah penggunaan kuasa yang lebih tinggi daripada LCD, terutamanya apabila berbilang segmen diterangi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q: Bagaimana saya mengira nilai perintang pembatas arus yang betul?

A: Gunakan formula R = (V_CC- V_F) / I_F. Gunakan V_Ftipikal dari lembaran data (2.6V) untuk pengiraan awal. Pilih I_Fberdasarkan kecerahan yang anda kehendaki, kekal di bawah maksimum berterusan 25 mA. Ingat ini adalah per segmen. Untuk reka bentuk berbilang, I_Fseketika akan lebih tinggi untuk mencapai kecerahan purata yang sama.

Q: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan arus malar (tidak berbilang)?

A: Secara teknikalnya ya, dengan menyambungkan katod setiap digit secara berasingan ke bumi dan memacu segmen secara langsung. Walau bagaimanapun, ini memerlukan lebih banyak pin I/O (32+) dan sangat tidak cekap dari segi sumber mikropengawal dan penggunaan kuasa. Reka bentuk berbilang adalah kes penggunaan yang dimaksudkan dan optimum.

Q: Apakah tujuan "Nisbah Padanan Keamatan Pencahayaan"?

A: Nisbah 2:1 ini memastikan keseragaman visual. Ia menjamin bahawa tiada segmen dalam peranti lebih daripada dua kali lebih terang daripada mana-mana segmen lain apabila didorong di bawah keadaan yang sama. Ini menghalang sesetengah digit atau segmen daripada kelihatan lebih malap atau lebih terang, yang akan mengganggu visual.

Q: Adakah penyejuk haba diperlukan?

A: Untuk operasi biasa dalam had arus dan suhu yang ditetapkan, penyejuk haba tidak diperlukan. Hapusan kuasa maksimum 70 mW per segmen mudah diuruskan oleh pakej peranti dan jejak PCB di bawah keadaan biasa. Pastikan pengudaraan yang mencukupi jika beroperasi pada suhu persekitaran tinggi berhampiran penarafan maksimum.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Bacaan Multimeter Digital.LTC-2723JF adalah pilihan yang sangat baik untuk paparan multimeter 4 digit. Reka bentuk akan melibatkan mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) mengukur voltan, arus, atau rintangan. Mikropengawal memproses bacaan dan menukarkannya kepada kod 7-segmen yang sesuai untuk empat digit, mengendalikan kedudukan titik perpuluhan berdasarkan julat.

Perisian tegar melaksanakan gangguan pemasa untuk mengurus imbasan berbilang. Empat pin mikropengawal dikonfigurasikan sebagai output litar terbuka atau penyalir kuat yang disambungkan kepada empat katod digit (Pin 1, 14, 11, 8). Tujuh pin lain dikonfigurasikan sebagai output tolak-tolak yang disambungkan melalui perintang pembatas arus 180-ohm kepada anod segmen (A, B, C, D, E, F, G). Anod DP (Pin 3) akan disambungkan kepada pin kelapan jika diperlukan.

Setiap 2.5 ms (untuk jumlah kadar segar semula 100 Hz), gangguan pemasa berlaku. Perisian tegar mematikan semua katod digit, mengemas kini output anod segmen untuk memaparkan corak untuk digit seterusnya secara berurutan, dan kemudian mengaktifkan hanya pin katod digit tersebut. Proses ini berulang secara berterusan. Warna jingga-kuning memberikan kontras tinggi terhadap muka kelabu, memastikan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan yang dihadapi oleh meter tangan.

12. Prinsip Operasi

Prinsip asas adalah elektroluminesens dalam simpang P-N semikonduktor. Bahan AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) adalah semikonduktor jurang jalur langsung. Apabila pincang hadapan (voltan positif pada anod relatif kepada katod), elektron dari rantau jenis-N dan lubang dari rantau jenis-P disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan\u2014dalam kes ini, jingga-kuning (~605-611 nm). Bahan muka kelabu dan segmen putih bertindak sebagai penyebar dan penambah kontras, membentuk dan mengarahkan cahaya dari cip LED kecil ke dalam segmen yang boleh dikenali.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Teknologi LED AlInGaP mewakili kemajuan yang ketara berbanding bahan LED awal seperti GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) untuk warna merah, jingga, dan kuning. Ia menawarkan kecekapan kuantum dalaman dan kestabilan suhu yang jauh lebih unggul, bermakna lebih banyak tenaga elektrik ditukar kepada cahaya dan kecerahan dikekalkan dengan lebih baik dalam julat suhu yang luas. Teknologi ini membolehkan pembangunan LED berkecekapan tinggi dan kecerahan tinggi yang sesuai untuk aplikasi luar dan automotif lama sebelum penggunaan meluas LED putih berkuasa tinggi.

Walaupun paparan moden sering menggunakan OLED matriks titik atau TFT LCD untuk grafik penuh, paparan LED tujuh segmen kekal sangat relevan kerana kesederhanaannya yang melampau, ketahanan, kos rendah, dan kesesuaian sempurna untuk bacaan berangka tulen. Trend pembangunannya memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan (lumen per watt), meningkatkan nisbah kontras (muka lebih gelap, segmen lebih terang), dan menawarkan pelbagai saiz pakej dan warna yang lebih luas dalam sistem bahan AlInGaP dan InGaN (untuk biru/hijau/putih). Teknik berbilang yang digunakan dalam peranti seperti LTC-2723JF adalah penyelesaian klasik dan berkekalan untuk masalah mengawal berbilang elemen paparan dengan bilangan talian kawalan yang terhad.