Spesifikasi Paparan LED LTC-3698KF - Ketinggian Digit 0.39 Inci - Warna Jingga Kuning - Voltan Kehadapan 2.6V - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-3698KF merupakan modul paparan alfanumerik digit tunggal berasaskan keadaan pepejal. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output aksara numerik dan alfanumerik terhad yang jelas serta sangat ketara dalam peranti elektronik. Teknologi terasnya berasaskan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP), yang terkenal dengan penghasilan pancaran cahaya berkecekapan tinggi dalam spektrum jingga-kuning hingga merah. Peranti khusus ini menggunakan cip LED jingga-kuning yang difabrikasi pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) tidak lutsinar. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu cerah dengan segmen putih, gabungan yang direka untuk memaksimumkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Ketinggian digit padat 0.39 inci menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana ruang adalah terhad tetapi kebolehbacaan adalah kritikal.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menentukan kedudukannya dalam pasaran. Ia memberikan kecerahan tinggi dan kontras yang sangat baik, memastikan keterlihatan walaupun dalam persekitaran yang terang benderang. Sudut pandangan yang luas merupakan manfaat penting, membolehkan paparan dibaca dari pelbagai kedudukan tanpa kehilangan kejelasan yang ketara. Sebagai peranti keadaan pepejal, ia menawarkan kebolehpercayaan dan jangka hayat yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti paparan berasaskan filamen, tanpa bahagian bergerak yang boleh haus. Keperluan kuasa rendahnya menjadikannya sesuai untuk aplikasi beroperasi bateri atau yang peka tenaga. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan bercahaya dan ditawarkan dalam pakej bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS, menangani peraturan alam sekitar. Sasaran pasaran tipikal termasuk instrumentasi industri (contohnya, meter panel, peralatan ujian), perkakas pengguna (contohnya, ketuhar gelombang mikro, pembuat kopi), paparan tambahan automotif, dan pelbagai sistem terbenam yang memerlukan bacaan numerik yang boleh dipercayai.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Parameter elektrik dan optik menentukan batas operasi dan prestasi paparan. Pemahaman menyeluruh adalah penting untuk reka bentuk dan integrasi litar yang betul.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia bukan untuk operasi berterusan.

• Pelesapan Kuasa per Cip:70 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan dengan selamat oleh cip segmen LED individu sebagai haba.
• Arus Kehadapan Puncak per Cip:60 mA. Arus ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1 ms. Ia berguna untuk skim pemultipleksan atau mencapai kecerahan lebih tinggi sementara.
• Arus Kehadapan Berterusan per Cip:Penarafan adalah 25 mA pada 25°C. Yang penting, penarafan ini menyusut secara linear pada kadar 0.28 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah lebih kurang: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA. Penyusutan ini adalah kritikal untuk pengurusan haba dan kebolehpercayaan jangka panjang.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti ini boleh menahan dan beroperasi dalam julat suhu yang luas ini.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini menentukan kekangan profil pateri alir balik.

2.2 Ciri Optik & Elektrik (Tipikal @ 25°C)

Parameter ini menerangkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa.

• Keamatan Bercahaya Purata (Iv):500 (Min), 1300 (Tip), μcd (Mikrokandela) pada arus kehadapan (IF) 1 mA. Ini adalah ukuran output cahaya yang dirasakan. Julat yang luas menunjukkan proses pengelasan; pereka mesti mengambil kira nilai minimum untuk keterlihatan kes terburuk.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):611 nm (Tipikal) pada IF=20mA. Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):17 nm (Tipikal) pada IF=20mA. Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):605 nm (Tipikal) pada IF=20mA. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia, menentukan warna jingga-kuning.
• Voltan Kehadapan per Segmen (VF):2.05 (Min), 2.6 (Tipikal) Volt pada IF=20mA. Ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Pemacu mesti membekalkan voltan yang cukup untuk mengatasi penurunan ini.
• Arus Songsang per Segmen (IR):100 μA (Maks) pada Voltan Songsang (VR) 5V. Spesifikasi dengan jelas menyatakan parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja, dan peranti tidak boleh dikendalikan secara berterusan di bawah pincang songsang.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (Iv-m):1.6:1 (Maks) pada IF=1mA. Ini adalah spesifikasi penting untuk keseragaman paparan. Ia bermaksud segmen paling terang tidak akan lebih daripada 1.6 kali lebih terang daripada segmen paling malap dalam digit yang sama, memastikan penampilan yang konsisten.
• Bunyi Silang:≤ 2.5%. Ini menentukan jumlah maksimum kebocoran cahaya yang tidak diingini dari segmen yang tidak berkuasa apabila segmen bersebelahan diterangi.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Spesifikasi menunjukkan peranti ini \"dikategorikan untuk keamatan bercahaya.\" Ini membayangkan proses pengelasan di mana unit yang dihasilkan disusun berdasarkan output cahaya yang diukur (Iv) pada arus ujian piawai (1mA). Julat yang ditentukan 500 hingga 1300 μcd mungkin mewakili sebaran merentasi kelas berbeza yang tersedia. Pereka boleh memilih kelas tertentu untuk aplikasi yang memerlukan padanan kecerahan ketat antara pelbagai paparan. Nisbah padanan keamatan 1.6:1 dalam satu unit adalah parameter prestasi terjamin yang berasingan untuk keseragaman segmen ke segmen.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun PDF merujuk kepada keluk ciri tipikal, teks yang diberikan tidak termasuk graf sebenar. Berdasarkan tingkah laku LED piawai, keluk ini biasanya termasuk:

• Arus vs. Voltan Kehadapan (Keluk I-V):Menunjukkan hubungan eksponen. Voltan kehadapan (VF) meningkat dengan arus dan mempunyai pekali suhu negatif (berkurang apabila suhu meningkat).
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan (Keluk L-I):Menunjukkan bahawa output cahaya adalah lebih kurang linear dengan arus pada arus rendah tetapi mungkin tepu pada arus lebih tinggi disebabkan oleh kejatuhan haba dan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Ini dikaitkan dengan keperluan penyusutan arus.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif vs. panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~611nm dan separuh lebar ~17nm.

Pereka harus merujuk spesifikasi penuh untuk graf ini untuk memodelkan prestasi dengan tepat di bawah keadaan bukan piawai.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi dan Toleransi Pakej

Paparan ini mempunyai ketinggian digit 0.39 inci (9.8 mm). Semua toleransi dimensi adalah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota mekanikal utama termasuk: toleransi anjakan hujung pin ±0.4mm, had pada bahan asing dan pencemaran dakwat pada permukaan segmen, had pada lenturan pemantul (≤1% panjang), dan had pada gelembung dalam bahan segmen. Spesifikasi mengesyorkan diameter lubang PCB 1.0 mm untuk kaki.

5.2 Sambungan Pin dan Gambarajah Litar

Peranti ini mempunyai tapak kaki 16-pin, walaupun tidak semua kedudukan mempunyai pin fizikal atau sambungan elektrik. Ia dikonfigurasikan sebagai paparanAnod Sepunya. Gambarajah litar dalaman menunjukkan bahawa anod untuk setiap digit (Digit 1, 2, 3) disambungkan bersama secara dalaman per digit. Setiap katod segmen (A, B, C, D, E, F, G, dan L/L1/L2 untuk titik perpuluhan/penunjuk) dibawa keluar ke pin berasingan. Seni bina ini adalah optimum untuk pemanduan berbilang, di mana mikropengawal mengaktifkan anod sepunya setiap digit secara berurutan sambil memaparkan corak untuk digit tersebut pada talian katod kongsi.

Ringkasan Susunan Pin:Pin 2: Anod Sepunya Digit 1; Pin 6: Anod Sepunya Digit 2; Pin 8: Anod Sepunya Digit 3. Katod: Pin 3 (E), 4 (C), 5 (D), 7 (L/L1/L2), 9 (G), 12 (B), 15 (A), 16 (F). Pin 1, 10, 11, 13, 14 dinyatakan sebagai \"Tiada Sambungan dan Tiada Pin.\"

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Spesifikasi pemasangan utama ialah profil suhu pateri: maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan pakej. Ini adalah keperluan pateri alir balik bebas plumbum piawai. Pereka mesti memastikan proses pemasangan PCB mereka mematuhi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada cip LED dalaman atau pakej plastik. Diameter lubang PCB yang disyorkan 1.0mm membantu dalam kemasukan kaki dan resapan pateri yang betul. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai harus dipatuhi semasa pengendalian. Untuk penyimpanan, julat suhu yang ditentukan -35°C hingga +105°C terpakai.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Kaedah pacuan paling biasa adalah pemultipleksan. Mikropengawal atau pemacu paparan khusus IC akan mempunyai tiga talian output untuk mengawal tiga anod sepunya (melalui transistor, kerana arus untuk keseluruhan digit boleh menjadi ketara) dan lapan talian output untuk mengawal katod segmen (biasanya melalui perintang pembatas arus atau pemacu arus malar). Mikropengawal mengitar setiap digit dengan pantas, menghidupkan anodnya dan membolehkan katod untuk segmen yang sepatutnya menyala untuk digit tersebut. Ketekalan penglihatan mencipta ilusi paparan tiga digit yang stabil.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Pembatas Arus:Perintang luaran adalah wajib untuk setiap talian katod (atau pemacu arus malar) untuk menetapkan arus kehadapan (IF) untuk segmen. Nilai dikira berdasarkan voltan bekalan (Vcc), voltan kehadapan LED (VF ~2.6V), dan arus yang dikehendaki (contohnya, 10-20 mA untuk kecerahan baik, menghormati keluk penyusutan).
• Pengurusan Haba:Penyusutan arus dengan suhu adalah penting. Dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau kandang dengan pengudaraan lemah, arus berterusan maksimum mesti dikurangkan sewajarnya untuk mengelakkan kepanasan dan degradasi dipercepat.
• Frekuensi Pemultipleksan:Mesti cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan kelihatan (biasanya >60 Hz per digit). Kitar tugas mempengaruhi kecerahan yang dirasakan; arus purata mesti dipertimbangkan untuk pengiraan kuasa dan haba.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah kelebihan, tetapi kedudukan pemasangan masih harus dipertimbangkan relatif kepada pengguna yang dimaksudkan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti paparan pendarfluor vakum (VFD) atau paparan pijar, LED AlInGaP menawarkan penggunaan kuasa yang jauh lebih rendah, kebolehpercayaan lebih tinggi, dan ketidakpekaan kepada getaran. Berbanding LED merah GaAsP piawai, teknologi AlInGaP memberikan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak cahaya per mA) dan kestabilan yang lebih baik merentasi suhu dan masa. Gabungan khusus muka kelabu cerah dengan segmen putih dalam peranti ini meningkatkan kontras berbanding paparan semua-merah atau semua-hijau dengan muka hitam, berpotensi meningkatkan kebolehbacaan dalam keadaan tertentu.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan kedudukan \"Tiada Sambungan dan Tiada Pin\"?

J: Ini sering dilakukan untuk mengekalkan tapak kaki fizikal piawai atau jarak pin yang mungkin dikongsi dengan varian paparan lain dalam keluarga produk, walaupun beberapa pin tidak digunakan secara elektrik dalam model khusus ini. Ia memastikan keserasian mekanikal.

S: Bagaimana saya mentafsir Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya 1.6:1?

J: Ini menjamin keseragaman visual. Jika anda mengukur semua segmen satu digit pada arus yang sama, segmen paling malap akan mempunyai keamatan \"X,\" dan segmen paling terang akan mempunyai keamatan tidak lebih besar daripada \"1.6 * X.\" Nisbah yang lebih rendah menunjukkan keseragaman yang lebih baik.

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

J: Tidak. Anda mesti menggunakan komponen luaran. Pin GPIO mikropengawal tidak dapat membekal/menerima arus yang cukup untuk LED (terutamanya arus anod sepunya untuk keseluruhan digit). Tambahan pula, anda memerlukan perintang pembatas arus secara bersiri dengan setiap katod. Litar memerlukan transistor (contohnya, NPN/PNP atau MOSFET) untuk menukar arus lebih tinggi untuk anod sepunya.

10. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk paparan voltmeter 3 digit mudah.Mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) mengukur voltan. Perisian tegar menukar bacaan ini kepada tiga digit perpuluhan. Menggunakan rutin pemultipleksan, mikropengawal akan: 1) Matikan semua pemacu anod digit. 2) Output corak segmen untuk digit \"ratus\" pada talian katod (contohnya, untuk memaparkan \"1\\