Lembaran Data Paparan LED LTP-3862JR - Ketinggian Digit 0.3 Inci - AlInGaP Super Merah - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-3862JR ialah modul paparan alfanumerik dua digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan perwakilan aksara yang jelas. Fungsi terasnya adalah untuk memaparkan aksara alfanumerik (huruf dan nombor) menggunakan konfigurasi 17 segmen bagi setiap digit, menawarkan fleksibiliti yang lebih besar berbanding paparan 7 segmen piawai. Peranti ini menggunakan cip LED MERAH SUPER AS-AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ditumbuhkan secara epitaksi pada substrat GaAs. Teknologi ini terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan sifat pencahayaan yang sangat baik. Reka bentuk visualnya mempunyai muka hitam dengan segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dengan ketara dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Paparan ini dikategorikan untuk keamatan bercahaya, memastikan konsistensi kecerahan merentasi kumpulan pengeluaran.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama paparan ini berasal daripada reka bentuk dan teknologi semikonduktornya. Segmen seragam yang berterusan menghasilkan penampilan aksara yang licin dan menarik tanpa jurang atau ketakselanjaran yang kelihatan. Ia beroperasi dengan keperluan kuasa yang rendah, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri atau yang peka tenaga. Gabungan kecerahan tinggi dan kontras tinggi memastikan kebolehbacaan walaupun dalam persekitaran yang terang benderang. Sudut pandangan yang luas membolehkan maklumat yang dipaparkan dibaca dari pelbagai kedudukan relatif kepada permukaan paparan. Kebolehpercayaan keadaan pepejal teknologi LED menawarkan jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan terhadap kejutan dan getaran berbanding jenis paparan lain seperti pendarfluor vakum atau pijar.

Produk ini biasanya disasarkan kepada pasaran dan aplikasi di mana bacaan alfanumerik yang padat, boleh dipercayai, dan jelas adalah penting. Aplikasi biasa termasuk panel instrumentasi perindustrian, peralatan ujian dan pengukuran, peranti perubatan, terminal titik jualan, paparan papan pemuka automotif (untuk maklumat tambahan), dan pelbagai elektronik pengguna di mana status atau data berangka perlu dipersembahkan.

2. Penyelaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter teknikal utama yang dinyatakan dalam lembaran data.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan.Keamatan Bercahaya Purata per Segmenditentukan dengan minimum 200 µcd, nilai tipikal 600 µcd, dan tiada maksimum disenaraikan, apabila didorong pada arus hadapan (I_F) 1mA. Parameter ini mentakrifkan kecerahan yang dirasakan bagi setiap segmen individu.Nisbah Padanan Keamatan Bercahayaditentukan sebagai maksimum 2:1. Ini adalah parameter kritikal untuk keseragaman paparan; ia bermaksud kecerahan segmen paling malap tidak akan kurang daripada separuh kecerahan segmen paling terang dalam keadaan yang sama, memastikan rupa yang konsisten merentasi semua segmen aksara.

Ciri-ciri warna ditakrifkan oleh parameter panjang gelombang, diukur pada I_F=20mA.Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p)ialah 639 nm, yang berada dalam kawasan merah spektrum cahaya nampak.Panjang Gelombang Dominan (λ_d)ialah 631 nm. Perbezaan antara panjang gelombang puncak dan dominan berkaitan dengan bentuk spektrum pancaran.Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ)ialah 20 nm, menunjukkan ketulenan spektrum atau penyebaran panjang gelombang cahaya yang dipancarkan di sekitar puncak.

2.2 Parameter Elektrik

Spesifikasi elektrik mentakrifkan had dan keadaan operasi untuk peranti.Voltan Hadapan per Segmen (V_F)berjulat dari 2.0V hingga 2.6V pada arus ujian 20mA. Pereka mesti memastikan litar pemacu dapat menyediakan voltan yang mencukupi untuk mengatasinya, biasanya menggunakan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar.Arus Songsang per Segmen (I_R)adalah maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V, menunjukkan tahap kebocoran apabila LED terpincang songsang.

ThePenarafan Maksimum Mutlakmenetapkan sempadan untuk operasi selamat.Arus Hadapan Berterusan per Segmenialah 25 mA pada 25°C, dengan faktor penyahkadaratan 0.33 mA/°C di atas suhu itu. Ini bermaksud arus berterusan maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat untuk mengelakkan kepanasan berlebihan.Arus Hadapan Puncakialah 90 mA tetapi hanya dalam keadaan denyut tertentu: kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Ini membolehkan skim multipleks di mana arus segera yang lebih tinggi boleh digunakan untuk mencapai kecerahan yang dirasakan sambil mengekalkan penyerakan kuasa purata yang rendah.Penyerakan Kuasa per Segmendihadkan kepada 70 mW.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untukJulat Suhu Operasidaripada -35°C hingga +105°C danJulat Suhu Penyimpananyang sama. Julat yang luas ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi dalam persekitaran yang keras, baik perindustrian mahupun automotif. Penyahkadaratan arus hadapan dengan suhu, seperti yang disebut, adalah pertimbangan pengurusan terma langsung. Lembaran data juga menyatakan keadaan pematerian: peranti boleh menahan 260°C selama 3 saat pada jarak 1/16 inci (lebih kurang 1.59 mm) di bawah satah dudukan, yang merupakan garis panduan profil pematerian alir balik tipikal.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

LTP-3862JR hadir dalam pakej paparan LED piawai. Lembaran data termasuk lukisan berdimensi terperinci (dimensi pakej). Ciri mekanikal utama termasuk keseluruhan tapak, ketinggian pakej, jarak antara dua digit, dan lokasi serta diameter tepat lubang atau pin pemasangan. Lukisan tersebut menyatakan bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Maklumat ini adalah penting untuk pereka susun atur PCB (Papan Litar Bercetak) untuk memastikan tapak fizikal pada papan sepadan dengan paparan dan terdapat ruang yang mencukupi di sekitar komponen.

3.1 Konfigurasi Pin dan Litar Dalaman

Peranti ini mempunyai sejumlah 20 pin. Ia dikonfigurasikan sebagai jenisMultipleks Anod Sepunya. Ini bermaksud anod LED untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman. Anod sepunya Digit 1 berada pada Pin 4, dan anod sepunya Digit 2 berada pada Pin 10. Katod setiap segmen individu (A hingga U, ditambah DP untuk titik perpuluhan) dibawa keluar ke pin berasingan. Seni bina multipleks ini membolehkan kawalan dua digit dengan talian pemacu yang lebih sedikit berbanding jika setiap segmen boleh dialamatkan secara bebas. Gambar rajah litar dalaman biasanya akan menunjukkan sambungan anod sepunya ini untuk setiap digit dan bagaimana katod segmen disusun. Jadual sambungan pin adalah penting untuk menyambung paparan dengan betul kepada mikropengawal atau IC pemacu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri elektrik/optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung piawai untuk peranti sedemikian akan termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V): Graf ini menunjukkan hubungan tak linear antara voltan merentasi LED dan arus yang mengalir melaluinya. Ia membantu pereka memilih nilai perintang pembatas arus yang sesuai untuk voltan bekalan tertentu.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan: Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan peningkatan arus pemacu. Ia biasanya linear dalam julat tertentu tetapi mungkin tepu pada arus yang sangat tinggi.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien: Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang LED meningkat. Memahami penyahkadaratan ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu ambien yang tinggi.
• Taburan Spektrum: Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan bentuk spektrum cahaya yang dipancarkan, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 639 nm.

Lengkung-lengkung ini memberikan pereka pemahaman yang lebih bernuansa tentang tingkah laku peranti dalam keadaan tidak piawai atau berubah-ubah di luar data titik tunggal dalam jadual.

5. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Untuk mengendalikan paparan anod sepunya multipleks ini, litar pemacu diperlukan. Ini biasanya melibatkan penggunaan mikropengawal dengan pin I/O yang mencukupi atau IC pemacu LED khusus. Anod sepunya (Pin 4 dan 10) akan disambungkan kepada mikropengawal melalui transistor sumber arus atau terus jika pin MCU boleh menyumber arus yang mencukupi. Katod segmen (Pin 1-3, 5-9, 11-13, 15-20) akan disambungkan kepada pemadar penyerap arus (seperti tatasusunan transistor atau IC pemacu). Multipleks dicapai dengan menyalakan anod sepunya satu digit secara berurutan pada satu masa sambil mempersembahkan corak segmen untuk digit tersebut pada talian katod. Kitaran ini mesti berlaku dengan cukup pantas (biasanya >60 Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Penarafan arus puncak membolehkan penggunaan arus segera yang lebih tinggi semasa masa hidup ringkas setiap digit untuk mencapai kecerahan purata yang dirasakan lebih tinggi.

5.2 Pengurusan Terma dan Pematerian

Walaupun LED cekap, kuasa yang diserakkan (sehingga 70mW per segmen) boleh menyebabkan pemanasan, terutamanya apabila berbilang segmen dinyalakan serentak. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via terma boleh dipertimbangkan untuk pin anod sepunya bertindak sebagai penyerap haba. Pematuhan ketat kepada profil pematerian (260°C selama 3 saat) adalah perlu untuk mengelakkan kerosakan pada epoksi dalaman, ikatan wayar, atau die semikonduktor itu sendiri semasa pemasangan.

5.3 Integrasi Optik

Reka bentuk muka hitam/segmen putih menawarkan kontras tinggi. Untuk penambahbaikan lanjut dalam cahaya ambien yang terang, penapis kontras atau tingkap penutup gelap boleh digunakan. Sudut pandangan yang luas menghapuskan keperluan untuk penjajaran tepat penonton dengan normal paparan. Pereka harus mempertimbangkan jarak pandangan yang dimaksudkan dan tahap cahaya ambien apabila memilih arus pemacu untuk memastikan kebolehbacaan optimum tanpa penggunaan kuasa yang tidak perlu.

6. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTP-3862JR ialah penggunaan teknologiAlInGaP Super Merahdan seni bina17-segmennya. Berbanding teknologi lama seperti LED GaAsP atau GaP piawai, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan paparan yang lebih terang pada arus yang sama atau penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan yang sama. Format 17-segmen, berbanding paparan 7-segmen piawai, membolehkan perwakilan boleh baca keseluruhan abjad (alfanumerik) dan bukan hanya angka dan beberapa huruf, dengan ketara mengembangkan skop aplikasinya. Pengkategorian untuk keamatan bercahaya adalah satu lagi titik utama, menyediakan tahap konsistensi kecerahan yang penting untuk paparan berbilang digit di mana kecerahan tidak sekata akan mengganggu penglihatan.

7. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah maksud Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya 2:1 untuk reka bentuk saya?

J: Ia menjamin keseragaman visual. Dalam kes paling teruk, satu segmen tidak akan lebih malap daripada separuh kecerahan segmen lain yang didorong secara sama. Ini menghalang sesetengah aksara atau bahagian aksara daripada kelihatan lebih malap daripada yang lain.

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini dengan mikropengawal 5V secara langsung?

J: Tidak secara langsung untuk segmen. Voltan hadapan ialah 2.0-2.6V. Menyambungkan pin MCU 5V terus ke katod segmen (melalui perintang) akan mengenakan pincang songsang ~5V kepada LED apabila pin MCU tinggi, yang melebihi penarafan voltan songsang 8V dan boleh merosakkan LED. Anda mesti menggunakan litar pemacu yang sesuai (transistor atau IC pemacu) untuk mengantaramuka tahap logik MCU dengan keperluan arus LED.

S: Bagaimanakah saya mengira nilai perintang pembatas arus?

J: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_Ftipikal 2.3V, dan I_Fyang dikehendaki 20mA: R = (5 - 2.3) / 0.02 = 135 ohm. Gunakan nilai piawai seterusnya (contohnya, 150 ohm) yang memberikan arus yang sedikit lebih rendah, dalam kawasan operasi selamat.

S: Apakah tujuan penarafan arus hadapan puncak?

J: Ia membolehkan multipleks. Dalam persediaan multipleks, setiap digit hanya hidup untuk sebahagian kecil masa (contohnya, kitar tugas 1/2 untuk dua digit). Untuk mencapai kecerahan purata yang dikehendaki, anda boleh menggunakan arus segera yang lebih tinggi semasa masa hidup pendeknya. Penarafan puncak 90mA (pada denyut 0.1ms, kitar tugas 1/10) membolehkan ini. Arus purata masih mesti menghormati penarafan arus berterusan apabila dikira dari semasa ke semasa.

8. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk pembilang dua digit ringkas dengan antaramuka mikropengawal.

Kes reka bentuk akan melibatkan mikropengawal 8-bit (contohnya, ATmega328P). Dua pin I/O-nya akan dikonfigurasikan sebagai output untuk mendorong anod sepunya (Digit 1 dan Digit 2) melalui transistor NPN kecil (contohnya, 2N3904) untuk menyumber arus yang diperlukan untuk semua segmen yang dinyalakan dalam satu digit. Lapan pin I/O lain akan digunakan untuk mendorong katod segmen melalui IC pemadar penyerap arus seperti tatasusunan Darlington ULN2003A, yang boleh mengendalikan arus segmen gabungan. Perisian tegar akan mengekalkan pembolehubah pembilang. Ia akan memisahkan digit puluh dan unit, menukar setiap satu kepada corak 17-segmen (menggunakan jadual carian), dan kemudian secara bergilir-gilir mendayakan transistor untuk Digit 1 sambil mengeluarkan corak digit unit, kemudian mendayakan Digit 2 sambil mengeluarkan corak digit puluh, dalam gelung berterusan dengan kelewatan pendek. Perintang pembatas arus akan diletakkan sama ada di sebelah anod sepunya (lebih mudah, satu perintang per digit) atau di sebelah katod segmen (kawalan lebih tepat per segmen, lebih banyak perintang).

9. Pengenalan Prinsip Operasi

Prinsip operasi asas adalah berdasarkan elektroluminesen dalam simpang p-n semikonduktor. Bahan semikonduktor AlInGaP mempunyai tenaga jurang jalur tertentu. Apabila voltan hadapan melebihi ambang simpang (voltan hadapan V_F) dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam semikonduktor jurang jalur langsung seperti AlInGaP, tenaga ini dibebaskan terutamanya sebagai foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan. Susun atur 17-segmen adalah susunan geometri die LED individu atau rantau cip dalam pakej, setiap satu sepadan dengan segmen aksara. Sambungan elektrik dibuat melalui ikatan wayar ke kenalan anod dan katod, yang dihalakan ke pin luaran pakej.

10. Trend Teknologi

Teknologi paparan sentiasa berkembang. Walaupun teknologi AlInGaP dalam lembaran data ini mewakili penyelesaian berprestasi tinggi untuk warna merah/jingga/kuning, trend yang lebih luas termasuk penggunaan bahan dan struktur yang lebih cekap. Untuk paparan warna penuh atau putih, LED berasaskan InGaN (Indium Gallium Nitrida) biru dan hijau adalah dominan. Terdapat dorongan berterusan ke arah keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), membolehkan paparan yang lebih terang atau penggunaan tenaga yang lebih rendah. Pengecilan adalah satu lagi trend, dengan pembungkusan skala cip dan saiz die yang lebih kecil membolehkan paparan dengan resolusi lebih tinggi atau resolusi yang sama dalam tapak yang lebih kecil. Tambahan pula, penyelesaian bersepadu menjadi lebih biasa, di mana litar pemacu LED, mikropengawal, dan kadangkala paparan itu sendiri digabungkan menjadi satu modul atau paparan pintar, memudahkan proses reka bentuk untuk pengeluar produk akhir. Kelebihan teras kebolehpercayaan keadaan pepejal, kuasa rendah, dan sudut pandangan luas kekal asas dan dipertingkatkan oleh kemajuan bahan dan integrasi ini.