Lembaran Data Paparan LED LTC-5623JD - Ketinggian Digit 0.56 Inci - Warna Merah Hiper - Voltan Hadapan 2.6V - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-5623JD ialah modul paparan diod pemancar cahaya (LED) tujuh segmen empat digit. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan terang untuk pelbagai peranti elektronik dan instrumentasi. Aplikasi terasnya adalah dalam senario yang memerlukan paparan data berangka, seperti dalam peralatan ujian, kawalan industri, perkakas pengguna, dan meter panel.

Penentuan kedudukan utama peranti ini terletak pada keseimbangan saiz aksara, kecerahan, dan kebolehpercayaan. Ia menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk cip LEDnya, khususnya dalam warna Merah Hiper. Teknologi ini menawarkan kelebihan dari segi kecekapan dan keamatan bercahaya berbanding teknologi lama seperti GaAsP standard. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan tanda segmen putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan.

Kelebihan terasnya, seperti yang disenaraikan dalam lembaran data, termasuk penampilan segmen seragam berterusan, keperluan kuasa rendah, penampilan aksara yang sangat baik, kecerahan dan kontras tinggi, sudut pandangan yang luas, dan kebolehpercayaan keadaan pepejal. Peranti ini juga dikategorikan untuk keamatan bercahaya dan ditawarkan dalam pakej bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Parameter ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia bukan syarat untuk operasi biasa.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kehilangan kuasa maksimum yang dibenarkan sebagai haba untuk satu segmen (contohnya, segmen 'A'). Melebihi ini boleh terlalu panas sambungan semikonduktor.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ia berguna untuk skim multipleks di mana arus segera yang lebih tinggi digunakan untuk mencapai kecerahan yang dirasakan.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menyusut secara linear sebanyak 0.28 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum akan menjadi lebih kurang: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti boleh berfungsi dan disimpan dalam julat penuh ini.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah tempat duduk. Ini adalah kritikal untuk proses pateri gelombang atau reflow untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Keamatan Bercahaya Purata (Iv):320 μcd (min), 700 μcd (tip) pada arus hadapan (IF) 1 mA. Ini mengukur output cahaya. Peranti ini dikategorikan berdasarkan parameter ini.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):650 nm (tip) pada IF=20mA. Ini adalah panjang gelombang di mana output spektrum paling kuat.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (tip) pada IF=20mA. Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):639 nm (tip) pada IF=20mA. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia, mentakrifkan warna 'Merah Hiper'.
• Voltan Hadapan per Segmen (Vf):2.1V (min), 2.6V (tip) pada IF=20mA. Ini adalah susutan voltan merentasi segmen yang menyala. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Arus Songsang per Segmen (Ir):100 μA (maks) pada voltan songsang (Vr) 5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; peranti ini tidak bertujuan untuk operasi pincang songsang berterusan.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (Iv-m):2:1 (maks). Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara segmen paling terang dan paling malap dalam satu peranti, memastikan penampilan seragam.

3. Sistem Pengkategorian dan Pembin

Lembaran data menyatakan peranti ini \"Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya.\" Ini membayangkan unit disusun (dibin) berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian standard (biasanya 1mA atau 20mA). Walaupun kod bin khusus tidak disediakan dalam petikan ini, amalan biasa melibatkan kod alfanumerik (contohnya, B1, B2, C1) mewakili julat keamatan bercahaya. Ini membolehkan pereka memilih paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka. Nisbah padanan keamatan ketat 2:1 selanjutnya memastikan konsistensi visual merentasi semua segmen satu digit dan antara digit.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada \"Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal\" pada halaman terakhir. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, kita boleh membuat kesimpulan kandungan standard mereka berdasarkan teknologi LED:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Graf ini akan menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Lengkung ini membolehkan pereka menentukan voltan pemacu yang diperlukan untuk arus operasi yang dikehendaki, yang penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar yang stabil.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I-L):Ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia secara amnya linear dalam satu julat tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kejatuhan haba dan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu sambungan meningkat. Memahami penyusutan ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~650nm dan separuh lebar ~20nm, mengesahkan spesifikasi warna Merah Hiper.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mempunyai ketinggian digit 0.56 inci (14.2 mm). Lukisan dimensi (tidak terperinci sepenuhnya dalam teks) akan memberikan ukuran kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB: panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi; jarak antara digit; dimensi segmen; dan panjang pin, diameter, dan jarak. Nota menyatakan semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm. Nota kritikal ialah toleransi anjing hujung pin ±0.4 mm, yang menasihatkan mereka bentuk lubang pin papan induk dengan diameter (ψ) 1.0 mm untuk menampung ketidaksejajaran berpotensi semasa pemasukan.

5.2 Sambungan Pin dan Kekutuban

LTC-5623JD menggunakan konfigurasianod sepunya. Ini bermaksud anod LED untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman dan dibawa keluar ke pin berasingan (Digit 1-4), manakala katod untuk setiap jenis segmen (A-G, DP) dikongsi merentasi semua digit dan dibawa keluar ke pin individu. Pinout adalah seperti berikut: Pin 1: Katod E, Pin 2: Katod D, Pin 3: Katod DP, Pin 4: Katod C, Pin 5: Katod G, Pin 6: Anod Sepunya Digit 4, Pin 7: Katod B, Pin 8: Anod Sepunya Digit 3, Pin 9: Anod Sepunya Digit 2, Pin 10: Katod F, Pin 11: Katod A, Pin 12: Anod Sepunya Digit 1. Gambar rajah litar dalaman akan menunjukkan susunan multipleks ini dengan jelas.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan utama yang disediakan ialah had suhu pateri: maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah tempat duduk. Ini adalah profil standard untuk pateri reflow bebas plumbum. Pereka mesti memastikan proses pemasangan PCB mereka mematuhi had ini untuk mengelakkan keretakan pakej, ubah bentuk kanta, atau kerosakan pada die dalaman dan ikatan wayar. Untuk pateri gelombang, masa sentuh harus diminimumkan. Pengendalian yang betul untuk mengelakkan nyahcas elektrostatik (ESD) juga disyorkan, walaupun tidak dinyatakan secara jelas, kerana LED adalah peranti semikonduktor.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Untuk paparan anod sepunya, litar pemacu biasanya melibatkan menyambungkan pin anod sepunya kepada bekalan voltan positif (Vcc) melalui transistor pilih digit (contohnya, PNP atau MOSFET saluran-P). Pin katod segmen disambungkan ke bumi melalui perintang pembatas arus dan transistor pemacu segmen atau IC pemacu LED khusus. Teknik multipleks digunakan: satu digit dinyalakan pada satu masa dengan mendayakan anodnya, manakala katod yang sesuai untuk nombor yang dikehendaki digit itu didayakan. Kitaran ini berulang dengan pantas merentasi keempat-empat digit, mencipta ilusi semua digit menyala serentak. Kaedah ini mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan daripada 32 (4 digit * 8 segmen) kepada 12 (4 anod + 8 katod).

7.2 Pengiraan Reka Bentuk

Pengiraan Perintang Pembatas Arus:Dengan mengandaikan bekalan 5V (Vcc), voltan hadapan segmen tipikal (Vf) 2.6V, dan arus segmen yang dikehendaki (Iseg) 10 mA untuk kecerahan normal. Nilai perintang R = (Vcc - Vf) / Iseg = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Penarafan kuasa perintang hendaklah sekurang-kurangnya I²R = (0.01)² * 240 = 0.024 W, jadi perintang standard 1/8W atau 1/10W adalah mencukupi.

Arus Puncak dalam Multipleks:Untuk mencapai arus segmen purata 10 mA dengan kitar tugas 1/4 (untuk empat digit), arus puncak semasa slot masa aktifnya perlu menjadi 40 mA. Ini berada dalam penarafan arus puncak maksimum mutlak 90 mA tetapi mesti diperiksa terhadap penyusutan arus berterusan jika paparan beroperasi dalam persekitaran panas.

7.3 Sudut Pandangan dan Kebolehbacaan

The wide viewing angle specification ensures the display remains readable when viewed from the side. The gray face and white segments enhance contrast, making the numerals stand out clearly against the background, which is beneficial in both dim and brightly lit environments.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTC-5623JD membezakan dirinya melalui beberapa faktor. Penggunaan teknologiAlInGaP Merah Hipersecara amnya menawarkan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik berbanding teknologi LED merah lama seperti GaAsP, menghasilkan output yang lebih terang dan konsisten.Ketinggian digit 0.56 incimeletakkannya dalam kategori saiz tertentu, lebih besar daripada paparan 0.3 inci untuk kebolehlihatan yang lebih baik pada jarak, tetapi berpotensi lebih kecil daripada paparan 1 inci yang digunakan dalam panel yang lebih besar.Konfigurasi empat digit, anod sepunya dengan perpuluhan tangan kananadalah set ciri standard tetapi penting untuk banyak aplikasi paparan berangka.Julat suhu operasi yang luas(-35°C hingga +105°C) menjadikannya sesuai untuk persekitaran industri dan automotif di mana suhu melampau adalah biasa, memberikan kelebihan berbanding paparan dengan julat yang lebih sempit.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

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

J: Tidak. Pin MCU tipikal hanya boleh sumber/sinki 20-25mA, yang merupakan jumlah untuk pin. Memandangkan paparan ini menggunakan multipleks, satu segmen mungkin memerlukan 10-40mA, dan anod sepunya untuk satu digit keseluruhan akan memerlukan jumlah arus untuk semua segmen yang menyala (contohnya, 8 segmen * 10mA = 80mA). Oleh itu, transistor luaran atau IC pemacu khusus adalah wajib.

S: Mengapa terdapat perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak (650nm) dan Panjang Gelombang Dominan (639nm)?

J: Panjang gelombang puncak adalah puncak fizikal spektrum cahaya yang dipancarkan. Panjang gelombang dominan dikira berdasarkan lengkung respons fotopik mata manusia (CIE). Mata lebih sensitif kepada panjang gelombang tertentu, jadi warna \"yang dirasakan\" (dominan) boleh berada pada panjang gelombang yang berbeza daripada puncak fizikal.

S: Suhu penyimpanan adalah sehingga 105°C. Bolehkah saya mematerinya pada 260°C?

J: Ya, tetapi dengan masa yang kritikal. Penarafan penyimpanan adalah untuk keadaan jangka panjang, tidak beroperasi. Penarafan pateri (260°C selama 3s) adalah proses haba jangka pendek, melampau yang pakej direka untuk tahan jika profil diikuti dengan ketat. Melebihi masa atau suhu boleh menyebabkan kerosakan.

10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter Digital.Seorang pereka mencipta voltmeter DC 4 digit dengan julat 0-20V. Mereka memilih LTC-5623JD untuk kebolehbacaan yang jelas. Penukar analog-ke-digital (ADC) dan mikropengawal memproses voltan input. Perisian tegar MCU mengira digit untuk dipaparkan (contohnya, 12.34) dan mengawal paparan melalui rutin multipleks. Pin anod sepunya disambungkan ke MCU melalui transistor PNP untuk menukar bekalan 5V kepada setiap digit secara berurutan. Pin katod segmen disambungkan ke MCU melalui daftar anjakan 74HC595 atau pemacu LED khusus seperti MAX7219, yang juga menyediakan sinki arus malar. Perintang pembatas arus diletakkan bersiri dengan talian segmen. Perisian tegar memastikan kadar segar semula melebihi 60 Hz untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Julat suhu operasi yang luas membolehkan voltmeter digunakan dalam garaj bengkel di mana suhu boleh berbeza dengan ketara.

11. Prinsip Operasi

Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam sambungan p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod (lebih kurang 2.1-2.6V untuk bahan AlInGaP ini) dikenakan merentasi segmen (anod positif relatif kepada katod), elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Dalam semikonduktor jurang jalur langsung seperti AlInGaP, penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, Merah Hiper (~639-650 nm). Pakej plastik berfungsi untuk melindungi dan melindungi die semikonduktor yang rapuh, membentuk output cahaya untuk pandangan optimum, dan menyediakan antara muka mekanikal (pin) untuk pemasangan papan litar.

12. Trend Teknologi

Walaupun paparan tujuh segmen kekal sebagai asas untuk bacaan berangka, landskap yang lebih luas sedang berkembang. Terdapat trend ke arah integrasi yang lebih tinggi, di mana elektronik pemacu tertanam dalam modul paparan itu sendiri, memudahkan reka bentuk sistem hos. Penggunaan AlInGaP untuk merah/jingga/amber telah mantap, tetapi untuk keupayaan warna penuh, paparan mungkin menggabungkan teknologi LED yang berbeza (contohnya, InGaN untuk biru/hijau) atau beralih ke panel OLED matriks titik atau mikro-LED yang menawarkan fleksibiliti yang lebih besar dalam memaparkan aksara dan grafik. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan yang sangat tinggi, julat suhu yang luas, jangka hayat yang panjang, dan kesederhanaan, paparan LED tujuh segmen diskret seperti LTC-5623JD terus menjadi penyelesaian yang teguh dan kos efektif. Perkembangan dalam pembungkusan mungkin membawa kepada faktor bentuk yang lebih kecil atau versi pemasangan permukaan untuk pemasangan automatik.