Lembaran Data Paparan LED 7-Segmen Kuning 0.3-Inci LTS-3361JS - Ketinggian Digit 7.62mm - Voltan Kehadapan 2.6V - Kuasa 40mW - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-3361JS ialah modul paparan LED alfanumerik 7-segmen satu digit yang direka untuk aplikasi yang memerlukan petunjuk angka atau alfanumerik terhad yang jelas dan terang. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output visual yang sangat mudah dibaca dalam faktor bentuk yang padat.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam elektronik pengguna, instrumentasi industri, dan bacaan digital asas. Kelebihan terasnya, seperti yang diperoleh daripada lembaran data, termasukketinggian digit 0.3-inci (7.62mm)yang menawarkan keseimbangan baik antara saiz dan kebolehbacaan. Ia mempunyaisegmen seragam berterusanuntuk penampilan aksara yang bersih dan profesional tanpa putus kelihatan pada segmen yang menyala. Paparan ini memilikikecerahan tinggi dan kontras tinggi, difasilitasi oleh penggunaan teknologi semikonduktor AlInGaP pada substrat tidak lutsinar, memastikan output jelas walaupun dalam keadaan terang. Sudutpandangan yang luasmeningkatkan keterlihatan dari pelbagai perspektif. Tambahan pula, ia dikategorikan untuk keamatan cahaya, membolehkan pengelasan dan konsistensi dalam pengeluaran. Pasaran sasaran utama termasuk meter panel, perkakas rumah, peralatan ujian, dan mana-mana peranti yang memerlukan paparan angka yang mudah dan cekap.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

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

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan ini. Peranti menggunakancip LED kuning AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida). Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapan dan kestabilan tinggi dalam spektrum kuning-jingga-merah. Cip-cip ini dibuat padasubstrat GaAs tidak lutsinar, yang membantu meningkatkan kontras dengan menghalang cahaya daripada keluar melalui belakang cip, seterusnya mengarahkan lebih banyak cahaya ke hadapan. Pakej ini mempunyaimuka kelabu dengan segmen putih, yang seterusnya meningkatkan kontras apabila segmen tidak menyala. Parameter utama yang diukur pada Ta=25°C termasuk:

• Keamatan Cahaya Purata (I_V): Julat dari 200 μcd (min) hingga 600 μcd (max) pada arus kehadapan (I_F) 1mA. Nilai tipikal tersirat dalam julat ini. Keamatan ini diukur menggunakan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p): Biasanya 588 nm, meletakkannya dalam kawasan kuning spektrum cahaya nampak.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d): Biasanya 587 nm, sangat hampir dengan panjang gelombang puncak, menunjukkan warna kuning yang agak tulen.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): Kira-kira 15 nm, yang mentakrifkan ketulenan spektrum atau lebar jalur warna cahaya yang dipancarkan.
• Nisbah Padanan Keamatan Cahaya: Ditetapkan sebagai maksimum 2:1. Ini bermakna keamatan segmen paling terang tidak boleh lebih daripada dua kali ganda segmen paling malap dalam digit yang sama pada arus pemacu yang sama, memastikan keseragaman.

2.2 Parameter Elektrik

Spesifikasi elektrik mentakrifkan had operasi dan keadaan untuk penggunaan yang boleh dipercayai.

• Penarafan Maksimum Mutlak:
  • Pelesapan Kuasa per Segmen: 40 mW.
  • Arus Kehadapan Puncak per Segmen: 60 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
  • Arus Kehadapan Berterusan per Segmen: 25 mA pada 25°C, menurun secara linear pada 0.33 mA/°C melebihi 25°C.
  • Voltan Songsang per Segmen: 5 V.
  • Julat Suhu Operasi dan Penyimpanan: -35°C hingga +85°C.
  • Suhu Pateri: Maksimum 260°C sehingga 3 saat pada 1.6mm di bawah satah dudukan.
• Ciri Elektrik/Optik pada Ta=25°C:
  • Voltan Kehadapan per Segmen (V_F): Biasanya 2.6V, dengan maksimum 2.6V pada I_F=20mA. Minimum ialah 2.05V.
  • Arus Songsang per Segmen (I_R): Maksimum 100 μA pada V_R=5V.

2.3 Ciri Terma

Pengurusan terma ditangani secara tidak langsung melalui spesifikasi penurunan untuk arus kehadapan berterusan. Arus mesti dikurangkan sebanyak 0.33 mA untuk setiap darjah Celsius melebihi suhu ambien 25°C. Ini adalah penting untuk mengekalkan kebolehpercayaan jangka panjang dan mencegah penyusutan lumen dipercepatkan atau kegagalan bencana. Julat suhu operasi yang luas -35°C hingga +85°C menunjukkan ketahanan untuk pelbagai keadaan persekitaran.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Lembaran data menyatakan dengan jelas peranti ini"dikategorikan untuk keamatan cahaya."Ini merujuk kepada proses pengelasan atau penyusunan selepas pembuatan. Disebabkan variasi semula jadi dalam pertumbuhan epitaksial semikonduktor dan fabrikasi cip, LED dari kumpulan pengeluaran yang sama boleh mempunyai output optik yang sedikit berbeza. Pengelasan melibatkan pengukuran keamatan cahaya setiap unit dan mengumpulkannya ke dalam julat keamatan tertentu (kelas). Ini membolehkan pereka memilih paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka, memastikan penampilan seragam merentasi pelbagai digit dalam paparan berbilang digit. Lembaran data memberikan julat keseluruhan min (200 μcd) dan maks (600 μcd); kod kelas khusus biasanya akan ditakrifkan dalam dokumentasi berasingan atau maklumat pesanan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:

• Lengkung I-V (Arus-Voltan): Menunjukkan hubungan antara voltan kehadapan (V_F) dan arus kehadapan (I_F). Lengkung ini adalah tidak linear, dengan voltan hidup sekitar 2V untuk AlInGaP, selepas itu arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan kecil dalam voltan. Ini menekankan kepentingan perintang had arus atau pemacu arus malar.
• Keamatan Cahaya vs. Arus Kehadapan (I_Vvs. I_F): Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia secara amnya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kejatuhan terma dan kecekapan.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien: Lengkung ini akan menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, menekankan keperluan reka bentuk terma yang betul, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum.
• Taburan Spektrum: Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, berpusat sekitar 587-588 nm dengan separuh lebar ~15 nm, mengesahkan titik warna kuning.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi dan Garis Besar

Pakej ini ialah paparan LED 7-segmen satu digit piawai. Lembaran data termasuk lukisan "DIMENSI PAKEJ" (butiran tidak diekstrak sepenuhnya di sini). Nota kritikal menyatakan bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter dan toleransi adalah ±0.25 mm (0.01") melainkan dinyatakan sebaliknya. Toleransi ini penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB untuk memastikan pemasangan dan penjajaran yang betul.

5.2 Pinout dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mempunyai konfigurasikatod sepunya. Ini bermakna semua katod (terminal negatif) segmen LED disambungkan bersama secara dalaman. Sambungan pin ditakrifkan dengan jelas:

1. Katod Sepunya
2. Anod F
3. Anod G
4. Anod E
5. Anod D
6. Katod Sepunya (Nota: Pin 1 dan 6 kedua-duanya katod sepunya, mungkin untuk fleksibiliti susun atur atau rintangan lebih rendah)
7. Anod DP (Titik Perpuluhan)
8. Anod C
9. Anod B
10. Anod A

Gambarajah litar dalaman menunjukkan sambungan katod sepunya ke pin 1 & 6, dengan anod individu untuk segmen A-G dan DP. Nota "RT. HANDE DECIMAL" dalam penerangan nombor bahagian mencadangkan penempatan titik perpuluhan sebelah kanan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Lembaran data memberikan spesifikasi pateri kritikal: pakej boleh menahan suhu pateri maksimum260°C selama maksimum 3 saat, diukur pada 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan. Ini adalah kekangan profil pateri aliran semula piawai. Pereka mesti memastikan proses pemasangan PCB mereka, sama ada pateri gelombang atau aliran semula, mematuhi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada cip LED dalaman, ikatan wayar, atau pakej plastik. Julat suhu penyimpanan (-35°C hingga +85°C) juga harus dipatuhi sebelum dan selepas pemasangan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

Paparan ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan satu digit yang sangat kelihatan: bacaan voltan/arus pada bekalan kuasa, paparan suhu pada termostat atau ketuhar, kaunter pemasa, papan mata ringkas, atau penunjuk status pada peralatan rangkaian dan perkakas.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu: Sebagai peranti katod sepunya, katod (pin 1/6) harus disambungkan ke bumi atau sink arus. Setiap anod segmen mesti didorong melaluiperintang had arus. Nilai perintang dikira berdasarkan voltan bekalan (V_CC), voltan kehadapan LED (V_F, gunakan maks 2.6V untuk kebolehpercayaan), dan arus kehadapan yang dikehendaki (I_F). Contohnya, dengan bekalan 5V dan mensasarkan I_F=10mA: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω. Perintang 220 Ω atau 270 Ω akan sesuai.
• Pemultipleksan: Untuk paparan berbilang digit, digit ini boleh dipelbagaikan. Oleh kerana ia mempunyai anod bebas dan katod sepunya, ia sangat sesuai untuk reka bentuk berbilang di mana katod digit berbeza ditukar dengan cepat.
• Kawalan Kecerahan: Kecerahan boleh dilaraskan dengan mengubah arus kehadapan (dalam had mutlak) atau dengan menggunakan modulasi lebar denyut (PWM) pada isyarat pemacu.
• Sudut Pandangan: Sudut pandangan yang luas harus dipertimbangkan semasa reka bentuk selungkup mekanikal untuk memastikan paparan kelihatan kepada pengguna akhir.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti LED GaP atau GaAsP piawai, teknologi AlInGaP dalam LTS-3361JS menawarkankecekapan cahaya dan kecerahan yang jauh lebih tinggi. Berbanding beberapa LED putih atau biru yang menggunakan penukaran fosfor, AlInGaP menyediakanwarna tulen, tepu terus dari semikonduktor, selalunya dengan kestabilan yang lebih baik dari masa ke masa dan suhu. Substrat tidak lutsinar adalah pembeza utama daripada paparan murah yang mungkin menggunakan substrat lutsinar, membawa kepada kontras lebih teruk kerana cahaya keluar ke semua arah. Pengkategorian (pengelasan) untuk keamatan adalah tanda komponen berkualiti yang ditujukan untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan mempunyai dua pin katod sepunya (1 dan 6)?

J: Ini memberikan fleksibiliti reka bentuk untuk laluan PCB. Ia boleh membantu mengurangkan ketumpatan arus melalui pin tunggal jika memandu semua segmen pada arus tinggi serentak, dan ia boleh memudahkan susun atur papan dengan menawarkan dua titik sambungan bumi.

S: Bolehkah saya memandu paparan ini terus dari pin mikropengawal?

J: Ya, tetapi dengan kaveat penting. Pin MCU tipikal boleh sumber/sedut sehingga 20-25mA, yang berada dalam penarafan arus berterusan. Walau bagaimanapun, anda MESTI menggunakan perintang had arus bersiri untuk setiap segmen. Jangan sambungkan LED terus ke pin. Juga, pastikan jumlah arus dari bekalan kuasa atau pin bumi MCU tidak melebihi had pakejnya apabila berbilang segmen menyala.

S: Voltan kehadapan disenaraikan sebagai "2.05 2.6 V". Apakah maksud ini?

J: Ini menunjukkan julat voltan kehadapan. V_Fminimum yang dijangkakan ialah 2.05V, dan maksimum ialah 2.6V apabila diukur pada I_F=20mA. Anda harus mereka bentuk litar pemandu anda dengan mengandaikan V_Fkes terburuk (tertinggi) untuk memastikan ruang kepala voltan yang mencukupi untuk mencapai arus yang dikehendaki merentasi semua unit.

S: Apakah maksud "dikategorikan untuk keamatan cahaya" untuk reka bentuk saya?

J: Ia bermakna anda boleh meminta bahagian dari kelas kecerahan tertentu semasa membuat pesanan. Jika anda membina instrumen berbilang digit, menentukan kod kelas yang sama untuk semua paparan akan memastikan mereka semua mempunyai kecerahan hampir sama, menghasilkan penampilan profesional dan seragam.

10. Pengenalan Prinsip Operasi

Prinsip operasi adalah berdasarkan elektroluminesens semikonduktor. Cip AlInGaP terdiri daripada berbilang lapisan epitaksial membentuk simpang p-n. Apabila voltan pincang kehadapan melebihi voltan hidup simpang (~2V) dikenakan, elektron dan lubang disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula dalam kawasan aktif semikonduktor, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning (~587 nm). Substrat GaAs tidak lutsinar menyerap dan bukannya menghantar cahaya, meningkatkan pengekstrakan cahaya kehadapan keseluruhan dan kontras. Cahaya yang dipancarkan dari cip melalui kanta epoksi pembungkusan, yang dibentuk untuk meningkatkan sudut pandangan, dan menerangi corak segmen putih yang dicetak pada muka kelabu, mencipta aksara 7-segmen yang boleh dikenali.

11. Trend Pembangunan

Walaupun ini adalah produk matang, trend dalam teknologi paparan terus berkembang. Terdapat pergerakan umum ke arah paparan berketumpatan tinggi dan boleh dialamatkan matriks penuh (seperti matriks titik atau OLED) untuk kandungan maklumat yang lebih besar. Walau bagaimanapun, untuk bacaan angka ringkas, LED 7-segmen kekal popular keranakesederhanaan, ketahanan, kos rendah, dan kebolehbacaan yang sangat baik. Iterasi masa depan peranti sedemikian mungkin memberi tumpuan kepada kecekapan yang lebih tinggi, membolehkan penggunaan kuasa lebih rendah untuk peranti beroperasi bateri, atau penyepaduan IC pemacu dalam pakej ("paparan pintar"). Penggunaan bahan maju seperti GaN-on-Si atau fosfor yang diperbaiki juga boleh meluaskan gamut warna dan kecekapan yang tersedia untuk paparan satu warna. Walau bagaimanapun, reka bentuk asas dan aplikasi paparan 7-segmen berasaskan AlInGaP katod sepunya seperti LTS-3361JS dijangka kekal relevan dalam aplikasi sensitif kos, kebolehpercayaan tinggi untuk masa hadapan yang boleh dijangka.