Lembaran Data Paparan LED LTC-2621JD-01 - Ketinggian Digit 0.28 Inci - Hiper Merah 650nm - Voltan Hadapan 2.6V - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-2621JD-01 ialah modul paparan angka tiga digit yang padat dan berprestasi tinggi. Ia direka untuk aplikasi yang memerlukan paparan angka yang jelas dan terang dalam faktor bentuk yang kecil. Teknologi terasnya menggunakan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan pancaran Hiper Merah, menawarkan kecerahan dan kecekapan yang lebih baik berbanding LED merah tradisional. Peranti ini mempunyai muka kelabu dan warna segmen putih untuk kontras tinggi dan kebolehbacaan yang sangat baik dalam pelbagai keadaan pencahayaan.

1.1 Kelebihan Teras

• Kebolehlihatan Tinggi:Ketinggian digit 0.28 inci (7 mm) dengan segmen seragam berterusan memastikan definisi aksara yang jelas.
• Prestasi Optik:Kecerahan tinggi dan nisbah kontras tinggi dicapai melalui cip LED AlGaInP Hiper Merah.
• Sudut Pandangan Luas:Menyediakan luminositi dan warna yang konsisten merentasi julat pandangan yang luas.
• Penggunaan Kuasa Rendah:Reka bentuk yang cekap memerlukan arus pemacu yang minimum untuk beroperasi.
• Kebolehpercayaan:Solid-state construction ensures long operational life and resistance to shock and vibration.
• Pemiawaian:Peranti dikategorikan (dibin) untuk keamatan bercahaya, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam aplikasi berbilang unit.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum dan mematuhi arahan RoHS.

1.2 Aplikasi Sasaran

Paparan ini sesuai untuk pelbagai jenis peralatan elektronik yang memerlukan petunjuk angka. Aplikasi tipikal termasuk panel instrumentasi, peralatan ujian dan pengukuran, terminal titik jualan, pengawal industri, dan perkakas pengguna. Kebolehpercayaannya menjadikannya sesuai untuk kegunaan umum di mana penyampaian data angka yang jelas adalah penting.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini menghadkan kesan gabungan arus hadapan dan susutan voltan merentasi segmen.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms). Untuk operasi berdenyut sahaja, bukan untuk DC.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C, menyusut secara linear pada 0.28 mA/°C di atas 25°C. Ini ialah parameter utama untuk reka bentuk arus DC atau purata.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Melebihi ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu industri.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ini ialah parameter operasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C, mentakrifkan prestasi yang dijangkakan dalam keadaan normal.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):320 hingga 850 µcd pada I_F=1mA. Julat luas ini menunjukkan peranti tersedia dalam bin kecerahan yang berbeza (lihat bahagian 2.3).
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):650 nm (Hiper Merah).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):636 nm. Ini ialah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia.
• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):2.1V hingga 2.6V pada I_F=20mA. Reka bentuk litar mesti menampung julat ini untuk memastikan pengawalan arus yang betul.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 µA maksimum pada V_R=5V.

2.3 Penjelasan Sistem Pembin

Keamatan bercahaya dikategorikan kepada bin untuk memastikan konsistensi. Jadual bin yang disediakan menunjukkan gred F hingga K, dengan julat keamatan dari 321-500 µcd (F) sehingga 2101-3400 µcd (K) apabila diukur pada arus pemacu yang lebih tinggi iaitu 10mA. Toleransi ±15% digunakan dalam setiap bin. Untuk aplikasi yang menggunakan berbilang paparan bersebelahan, adalah sangat disyorkan untuk menentukan gred bin yang sama untuk mengelakkan perbezaan ketara dalam kecerahan (ketidakseragaman warna).

3. Maklumat Mekanikal dan Pakej

3.1 Dimensi Pakej

Paparan ini mematuhi tapak kaki pakej dua dalam talian (DIP) standard. Nota dimensi utama termasuk: semua dimensi utama adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm, dan toleransi anjakan hujung pin ialah +0.4 mm. Pereka bentuk harus merujuk kepada lukisan berdimensi terperinci di halaman 3 lembaran data untuk ukuran tepat untuk susun atur PCB, termasuk satah dudukan, ketinggian keseluruhan, lebar, dan jarak pin.

3.2 Konfigurasi Pin dan Litar Dalaman

Peranti ini mempunyai konfigurasi 16 pin, walaupun tidak semua kedudukan diisi (pin 10, 11, 14 adalah \"TIADA PIN\"). Ia adalah paparan anod sepunya berbilang. Gambarajah litar dalaman menunjukkan tiga pin anod sepunya (untuk Digit 1, Digit 2, Digit 3) dan pin katod berasingan untuk setiap segmen (A-G, DP) dan segmen kolon (L1, L2, L3). Pin 13 berfungsi sebagai anod sepunya untuk titik kolon. Struktur ini memerlukan skim pemacu berbilang di mana anod dihidupkan secara berurutan manakala katod segmen yang sepadan ditarik rendah.

4. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

4.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

• Pemacu Arus:Pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding voltan malar untuk memastikan keamatan bercahaya dan jangka hayat yang konsisten, kerana voltan hadapan (V_F) mempunyai julat.
• Had Arus:Litar mesti direka bentuk untuk tidak pernah melebihi arus berterusan maksimum mutlak, dengan mengambil kira penyusutan suhu ambien.
• Perlindungan Voltan Songsang:Litar pemacu harus menggabungkan perlindungan (contohnya, perintang siri, diod pengapit) untuk mengelakkan voltan songsang atau lonjakan voltan daripada dikenakan pada segmen LED semasa kitaran kuasa.
• Pembilangan:Frekuensi pembilangan yang sesuai (biasanya >100Hz) mesti digunakan untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Arus puncak dalam skim berbilang boleh lebih tinggi daripada arus DC purata tetapi mesti kekal dalam penarafan arus puncak.

4.2 Pengurusan Terma dan Persekitaran

• Pelesapan Haba:Melebihi arus operasi atau suhu ambien yang disyorkan akan mempercepatkan degradasi output cahaya dan boleh menyebabkan kegagalan pramatang. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau penyejuk haba lain mungkin diperlukan dalam persekitaran suhu tinggi.
• Kondensasi:Perubahan suhu pantas dalam persekitaran lembap harus dielakkan, kerana kondensasi pada permukaan paparan boleh menyebabkan masalah optik atau kebocoran elektrik.
• Tekanan Mekanikal:Tiada daya tidak normal harus dikenakan pada badan paparan semasa pemasangan. Alat yang sesuai mesti digunakan.

4.3 Penyimpanan dan Pengendalian

Untuk penyimpanan jangka panjang paparan LED dalam pembungkusan asalnya, keadaan 5°C hingga 30°C dan di bawah 60% RH adalah disyorkan. Jika disimpan di luar beg penghalang kelembapan atau jika beg telah dibuka selama lebih enam bulan, adalah dinasihatkan untuk membakar komponen pada 60°C selama 48 jam sebelum digunakan dan menyiapkan pemasangan dalam tempoh satu minggu untuk mengelakkan pengoksidaan pin dan memastikan kebolehpaterian.

5. Panduan Pateri dan Pemasangan

Lembaran data menentukan keadaan pateri: komponen harus dikenakan 260°C selama 3 saat, diukur 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan. Ini ialah rujukan profil pateri reflow tipikal. Suhu badan komponen itu sendiri tidak boleh melebihi suhu penyimpanan maksimum 105°C semasa proses pemasangan. Profil reflow standard untuk pateri bebas plumbum boleh digunakan dengan profil terma yang teliti untuk memenuhi kriteria ini.

6. Lengkung Prestasi dan Analisis

Lembaran data merujuk kepada lengkung prestasi tipikal yang biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan hubungan tidak linear antara arus pemacu dan output cahaya.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan lengkung ciri diod.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, berpusat sekitar 650nm.

Lengkung ini adalah penting untuk pereka bentuk mengoptimumkan keadaan pemacu untuk keperluan kecerahan tertentu sambil mengekalkan kecekapan dan kebolehpercayaan merentasi julat suhu operasi yang dimaksudkan.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTC-2621JD-01 ialah penggunaan teknologi AlGaInP Hiper Merahnya. Berbanding LED GaAsP lama atau merah GaP standard, AlGaInP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar untuk arus pemacu yang sama, atau kecerahan setara pada kuasa yang lebih rendah. Penamaan \"Hiper Merah\" menunjukkan warna merah yang lebih dalam dan lebih tepu (puncak 650nm) berbanding LED merah standard, yang selalunya mempunyai panjang gelombang dominan sekitar 630-635nm. Ketinggian digit 0.28 inci memberikan keseimbangan antara kebolehbacaan dan penjimatan ruang papan.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

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

J: Tidak. Voltan hadapan hanya 2.1-2.6V. Memacunya secara langsung dengan 5V akan menyebabkan arus berlebihan dan memusnahkan segmen. Perintang had arus atau, lebih baik, litar pemacu arus malar diperlukan.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak (650nm) dan Panjang Gelombang Dominan (636nm)?

J: Panjang gelombang puncak adalah di mana output spektrum secara fizikal paling kuat. Panjang gelombang dominan ialah warna panjang gelombang tunggal yang akan dilihat sebagai padanan dengan warna LED oleh mata manusia, yang dipengaruhi oleh keseluruhan lengkung spektrum. Kedua-duanya adalah spesifikasi standard.

S: Mengapakah pembin penting?

J: Proses pembuatan menghasilkan variasi semula jadi dalam kecerahan. Pembin menyusun LED kepada kumpulan dengan prestasi yang serupa. Menggunakan paparan dari bin yang sama dalam aplikasi berbilang unit memastikan penampilan seragam.

S: Bagaimanakah saya mengira perintang had arus yang diperlukan?

J: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum (2.6V) dari lembaran data untuk memastikan voltan yang mencukupi tersedia untuk mencapai I_Fyang dikehendaki dalam semua keadaan. Contohnya, dengan bekalan 5V dan sasaran I_F20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω. Sentiasa sahkan pelesapan kuasa dalam perintang juga.

9. Contoh Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario:Mereka bentuk paparan voltmeter 3 digit mudah untuk bekalan kuasa meja.

Pelaksanaan:Mikropengawal dengan pin I/O yang mencukupi akan digunakan. Tiga pin akan dikonfigurasikan sebagai output digital untuk memacu anod digit (pin 2, 5, 8) melalui transistor NPN kecil atau MOSFET. Tujuh atau lapan pin lain akan memacu katod segmen (pin 1, 3, 4, 6, 7, 12, 15, 16) melalui perintang had arus atau IC pemacu LED khusus yang mampu output sink arus malar. Perisian tegar mikropengawal akan melaksanakan pembilangan: hidupkan transistor untuk Digit 1, tetapkan corak katod untuk nombor yang dikehendaki pada Digit 1, tunggu masa singkat (contohnya, 2ms), matikan Digit 1, dan ulangi untuk Digit 2 dan 3. Kitaran ini akan berjalan secara berterusan. Kecerahan boleh dilaraskan dengan mengubah nilai perintang had arus atau kitaran tugas pembilangan.

10. Pengenalan Prinsip Operasi

LED (Diod Pemancar Cahaya) ialah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p dalam kawasan susutan. Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya tertentu ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan. AlGaInP mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan cahaya merah/jingga/amber. Dalam paparan berbilang ini, segmen individu adalah LED. Dengan memilih kuasa anod sepunya digit dan membumikan katod segmen tertentu, segmen tersebut menyala untuk membentuk angka.

11. Trend Teknologi

Trend dalam teknologi paparan seperti ini adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi, penggunaan kuasa yang lebih rendah, dan integrasi yang meningkat. Walaupun paparan digit LED diskret kekal popular kerana kesederhanaan, kecerahan, dan sudut pandangan luasnya, mereka semakin dilengkapi atau digantikan dalam beberapa aplikasi oleh penyelesaian yang lebih bersepadu seperti paparan OLED (LED Organik) atau TFT-LCD, yang menawarkan keupayaan grafik. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang memerlukan paparan angka yang sangat terang, lasak, dan mudah, terutamanya dalam tetapan industri atau luar, paparan digit LED seperti LTC-2621JD-01 terus menjadi pilihan yang boleh dipercayai dan kos efektif. Pembangunan masa depan mungkin melihat bahan yang lebih cekap dan mungkin litar pemacu bersepadu dalam pakej paparan itu sendiri.