Lembaran Data Paparan LED Dua Digit 0.4 Inci LTD-4608JG - Ketinggian Digit 10.0mm - Warna Hijau - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTD-4608JG ialah paparan tujuh segmen dua digit yang padat dan berprestasi tinggi, direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dengan penggunaan kuasa yang rendah. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output angka visual dalam peranti elektronik seperti panel instrumentasi, peralatan ujian, elektronik pengguna, dan kawalan industri. Kelebihan teras peranti ini terletak pada penggunaan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang maju untuk cip LED, yang menawarkan kecekapan dan ketulenan warna yang lebih baik berbanding teknologi lama. Pasaran sasaran termasuk pereka dan jurutera yang bekerja pada peranti mudah alih, peralatan berkuasa bateri, dan sebarang aplikasi di mana ruang, kecekapan kuasa, dan kebolehbacaan adalah kekangan kritikal.

1.1 Ciri Utama dan Kelebihan Teras

• Ketinggian Digit 0.4 Inci (10.0-mm):Menyediakan saiz aksara yang sesuai untuk jarak pandangan sederhana, mengimbangi keterlihatan dan jejak komponen.
• Segmen Seragam Berterusan:Memastikan rupa angka yang dipaparkan licin dan profesional tanpa jurang atau ketidakaturan yang kelihatan dalam pancaran cahaya.
• Keperluan Kuasa Rendah:Direka untuk kecekapan tenaga, menjadikannya sesuai untuk peranti beroperasi bateri. Ia beroperasi pada arus hadapan tipikal 1mA untuk pengukuran keamatan bercahaya piawai.
• Kecerahan Tinggi & Kontras Tinggi:Bahan AlInGaP dan muka kelabu dengan segmen putih menghasilkan kecerahan yang sangat baik dan nisbah kontras yang tajam, memastikan kebolehbacaan walaupun dalam keadaan ambien yang terang.
• Sudut Pandangan Luas:Menawarkan output cahaya dan warna yang konsisten merentasi sudut pandangan yang luas, meningkatkan kebolehgunaan dari pelbagai perspektif.
• Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:Sebagai peranti berasaskan LED, ia menawarkan jangka hayat operasi yang panjang, rintangan hentaman, dan masa pensuisan pantas berbanding teknologi paparan mekanikal atau lain.
• Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya:Unit dikategorikan mengikut output cahaya mereka, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam aplikasi berbilang digit atau berbilang peranti.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian ini memberikan analisis terperinci tentang ciri elektrik dan optik yang ditakrifkan dalam lembaran data, menerangkan kepentingannya untuk reka bentuk dan aplikasi.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Ini adalah had tekanan yang tidak boleh dilampaui dalam sebarang keadaan untuk mengelakkan kerosakan kekal pada peranti.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan dengan selamat oleh satu segmen LED sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:60 mA (pada kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penarafan ini adalah untuk operasi berdenyut ringkas, berguna untuk pemultipleksan atau mencapai kecerahan segera yang lebih tinggi.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA (pada 25°C). Ini adalah arus DC maksimum untuk operasi berterusan. Lembaran data menentukan faktor penyahkadaratan 0.33 mA/°C melebihi 25°C, bermakna arus berterusan yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat untuk menguruskan beban haba.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh merosakkan simpang LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk persekitaran suhu gred industri.
• Suhu Pateri:260°C selama 3 saat pada 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan. Ini menentukan profil pateri alir semula untuk mengelakkan kerosakan haba semasa pemasangan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik (pada Ta=25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Bercahaya Purata (Iv):320 hingga 850 µcd (min hingga maks) pada arus hadapan (IF) 1mA. Julat luas ini menunjukkan proses pengkategorian; pereka mesti mengambil kira variasi ini atau memilih bahagian terkategori untuk rupa seragam. Nilai tipikal mungkin berada di tengah julat ini.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):571 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana keamatan cahaya yang dipancarkan adalah tertinggi, meletakkannya dalam kawasan hijau tulen spektrum boleh lihat.
• Separuh Lebar Garis Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Ini mengukur ketulenan spektrum. Separuh lebar yang lebih sempit menunjukkan warna hijau yang lebih monokromatik dan tepu.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):572 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, hampir sepadan dengan panjang gelombang puncak untuk peranti ini.
• Voltan Hadapan per Segmen (VF):2.05V hingga 2.6V (tipikal) pada IF=20mA. Ini adalah susutan voltan merentasi segmen LED apabila mengkonduksi. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Variasi adalah disebabkan oleh toleransi pembuatan semikonduktor biasa.
• Arus Songsang per Segmen (IR):100 µA (maks) pada VR=5V. Ini adalah arus bocor kecil apabila LED dipincang songsang pada penarafan maksimumnya.
• 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 atau antara peranti dari kategori yang sama, memastikan keseragaman visual.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menunjukkan peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya." Ini merujuk kepada proses penyusunan selepas pengeluaran (pengkategorian).

• Pengkategorian Keamatan Bercahaya:Seperti yang ditunjukkan oleh julat Iv (320-850 µcd @1mA), LED disusun ke dalam kumpulan berdasarkan output cahaya yang diukur. Ini membolehkan pengeluar menawarkan bahagian dengan kecerahan minimum yang dijamin atau menjual bahagian dalam julat keamatan yang lebih ketat dengan premium. Pereka harus menentukan kategori yang diperlukan atau bersedia untuk variasi kecerahan dalam senarai bahan mereka.
• Pengkategorian Panjang Gelombang/Warna:Walaupun tidak diterangkan secara terperinci dengan pelbagai kod, spesifikasi tipikal yang ketat untuk λp (571nm) dan λd (572nm) mencadangkan proses pembuatan yang terkawal. Untuk aplikasi warna kritikal, bahagian mungkin tersedia dalam kategori panjang gelombang tertentu.
• Pengkategorian Voltan Hadapan:Julat VF (2.05-2.6V) mewakili penyebaran semula jadi. Untuk aplikasi di mana reka bentuk bekalan kuasa sangat sensitif, memilih bahagian dari kategori voltan tertentu boleh memberi manfaat.

4. Analisis Lengkung Prestasi

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

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia secara amnya linear pada arus rendah tetapi mungkin tepu pada arus lebih tinggi disebabkan kesan haba. Titik ujian 1mA untuk Iv menunjukkan operasi dalam kawasan linear yang cekap.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menunjukkan hubungan eksponen, kritikal untuk mereka bentuk pemacu arus malar.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat. Ini adalah pertimbangan utama untuk persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan cahaya berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~571nm dan separuh lebar sempit, mengesahkan warna hijau tulen.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej dan Lukisan

Peranti ini mempunyai pakej dual in-line (DIP) 10-pin piawai. Nota dimensi utama dari lembaran data: semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.25mm (0.01") melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan akan memperincikan panjang keseluruhan, lebar, ketinggian, jarak digit, dimensi segmen, dan jarak pin (kemungkinan padang piawai 0.1" / 2.54mm).

5.2 Sambungan Pin dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini menggunakankonfigurasi anod sepunyauntuk pemultipleksan. Gambar rajah litar dalaman menunjukkan dua anod sepunya (satu untuk setiap digit) dan katod individu untuk setiap segmen (A-G dan DP).

Susunan Pin:

1: Katod C

2: Katod D.P. (Titik Perpuluhan)

3: Katod E

4: Anod Sepunya (Digit 2)

5: Katod D

6: Katod F

7: Katod G

8: Katod B

9: Anod Sepunya (Digit 1)

10: Katod A

Polarity ditandakan dengan jelas oleh penamaan "Anod Sepunya." Pakej fizikal kemungkinan mempunyai takuk atau titik berhampiran pin 1 untuk orientasi.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

• Parameter Pateri Alir Semula:Seperti Penarafan Maksimum Mutlak, profil pateri yang disyorkan ialah 260°C selama 3 saat, diukur pada titik 1.6mm di bawah badan pakej. Ini adalah keadaan alir semula bebas plumbum piawai.
• Langkah Berjaga-jaga:
  • Elakkan tekanan mekanikal pada pin semasa pemasukan.
  • Pastikan suhu hujung besi pateri dikawal untuk mengelakkan melebihi suhu pakej maksimum.
  • Gunakan fluks dan prosedur pembersihan yang sesuai jika perlu.
• Keadaan Penyimpanan:Simpan dalam persekitaran kering, anti-statik dalam julat suhu yang ditentukan (-35°C hingga +85°C). Elakkan pendedahan kepada kelembapan tinggi atau gas menghakis.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

• Spesifikasi Pembungkusan:Biasanya, paparan sedemikian dibekalkan dalam tiub atau dulang anti-statik untuk melindungi pin dan kanta daripada kerosakan dan nyahcas elektrostatik (ESD).
• Peraturan Penomboran Model:Nombor bahagian LTD-4608JG kemungkinan mengikuti sistem pengekodan dalaman di mana "LTD" menandakan keluarga produk (paparan LED), "4608" menunjukkan saiz dan jenis (0.4" 2-digit), dan "JG" menentukan warna (Hijau) dan mungkin varian lain seperti titik perpuluhan sebelah kanan (seperti yang dinyatakan dalam penerangan).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Multimeter digital dan meter pengapit
• Bekalan kuasa bangku dan beban elektronik
• Penunjuk kawalan proses
• Paparan peralatan kecergasan
• Gaji pasaran selepas automotif (untuk penggunaan dalaman)
• Pemasa dan pembilang perkakas pengguna

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus untuk setiap talian katod. Untuk pemultipleksan dua digit, suis anod sepunya (pin 4 dan 9) secara berurutan pada frekuensi yang cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan (biasanya >60Hz).
• Pengiraan Arus:Berdasarkan kecerahan yang dikehendaki dan lengkung VF. Contohnya, untuk mencapai kecerahan tipikal pada 1mA dengan bekalan 5V dan VF 2.3V, perintang pembatas arus akan menjadi R = (V_bekalan - VF) / I_F = (5 - 2.3) / 0.001 = 2700 Ω.
• Antara Muka Pengawal Mikro:Katod boleh didorong terus oleh pin GPIO pengawal mikro (arus sink) jika arus per segmen berada dalam keupayaan sink MCU, atau melalui tatasusunan transistor/MOSFET untuk arus lebih tinggi.
• Sudut Pandangan:Manfaatkan sudut pandangan luas dengan memasang paparan berserenjang dengan garis penglihatan pengguna utama.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti LED hijau GaP (Gallium Fosfida) piawai atau LED merah GaAsP, LTD-4608JG berasaskan AlInGaP menawarkan:

• Kecekapan dan Kecerahan Lebih Tinggi:Lebih banyak output cahaya per miliampere arus.
• Ketepuan Warna Lebih Baik:Separuh lebar spektrum yang lebih sempit menghasilkan warna hijau yang lebih tulen dan berbeza secara visual.
• Kestabilan Suhu Lebih Baik:AlInGaP secara amnya mengekalkan prestasinya dengan lebih baik merentasi julat suhu berbanding beberapa bahan lama.
• Berbanding LCD yang diterangi belakang LED putih moden, peranti ini menawarkan kontras lebih tinggi dalam cahaya matahari langsung, penggunaan kuasa lebih rendah untuk bacaan angka mudah, dan kesederhanaan antara muka yang melampau (pemacu langsung vs pengawal LCD).

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Apakah tujuan "Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya" 2:1?

J1: Nisbah ini memastikan konsistensi visual. Ia bermakna dalam satu unit paparan, tiada segmen akan lebih daripada dua kali lebih terang daripada segmen paling malap. Ini mengelakkan nombor yang diterangi tidak sekata, yang boleh disalah anggap sebagai digit berbeza (contohnya, "8" dengan segmen malap kelihatan seperti "0").

S2: Bolehkah saya mendorong paparan ini dengan sistem pengawal mikro 3.3V?

J2: Ya, tetapi reka bentuk berhati-hati diperlukan. VF tipikal ialah 2.05-2.6V. Pada bekalan 3.3V, ruang kepala voltan untuk perintang pembatas arus adalah sangat kecil (3.3 - 2.6 = 0.7V). Anda mesti mengira nilai perintang dengan tepat (contohnya, untuk 1mA: R = 0.7V / 0.001A = 700Ω). Pastikan pin MCU boleh sink arus yang diperlukan. Pemacu IC arus malar selalunya penyelesaian yang lebih dipercayai untuk bekalan voltan rendah.

S3: Mengapa terdapat dua penarafan arus berbeza (Berterusan 25mA dan Puncak 60mA)?

J3: Penarafan berterusan 25mA adalah untuk operasi DC, dihadkan oleh pelesapan haba purata. Penarafan puncak 60mA membolehkan kecerahan segera yang lebih tinggi dalam sistem berbilang. Dalam pemultipleksan, setiap digit hanya dikuasakan untuk sebahagian kecil masa (kitar tugas). Arus puncak yang lebih tinggi semasa masa "hidup"nya mencipta kecerahan purata yang dirasakan lebih terang, manakala arus purata yang lebih rendah mengekalkan peranti dalam had habanya.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter 2-Digit Mudah

Seorang pereka mencipta voltmeter padat untuk memaparkan 0.0V hingga 9.9V. Mereka memilih LTD-4608JG untuk saiz kecil, kuasa rendah, dan paparan hijau yang jelas. Sistem menggunakan pengawal mikro dengan penukar analog-ke-digital (ADC) untuk mengukur voltan.

• Reka Bentuk Litar:Pin port pengawal mikro disambungkan ke katod segmen (A-G, DP) melalui perintang pembatas arus 220Ω (dikira untuk ~3mA per segmen pada 5V). Dua pin GPIO lain mendorong transistor PNP (atau MOSFET saluran-P) yang menyuis anod sepunya (Digit 1 dan Digit 2) ke bekalan 5V.
• Perisian:Firmware membaca ADC, menukar nilai kepada dua digit BCD, dan menggunakan jadual carian untuk menentukan segmen mana yang perlu diterangi untuk setiap digit (0-9). Ia kemudian berbilang: ia menghidupkan transistor untuk Digit 1, menetapkan corak katod untuk digit pertama, menunggu 5ms, mematikan Digit 1, menghidupkan transistor untuk Digit 2, menetapkan corak katod untuk digit kedua, menunggu 5ms, dan mengulangi. Kadar segar semula 100Hz ini menghapuskan kelipan yang kelihatan.
• Keputusan:Bacaan dua digit yang jelas dan stabil menggunakan sumber pengawal mikro dan kuasa yang minimum.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LTD-4608JG beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesen dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang (lebih kurang 2V untuk AlInGaP) dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p bergabung semula dalam rantau aktif. Dalam LED AlInGaP, penggabungan semula ini membebaskan tenaga terutamanya dalam bentuk foton dengan panjang gelombang sepadan dengan bahagian hijau spektrum (~571nm). Komposisi aloi khusus Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosfida menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya warna cahaya yang dipancarkan. Substrat GaAs tidak lut sinar membantu memantulkan cahaya ke atas, meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya keseluruhan dari permukaan atas. Tujuh segmen adalah cip LED individu yang diwayar dalam corak digit, membolehkan sebarang nombor dari 0 hingga 9 (dan beberapa huruf) dibentuk dengan memilih gabungan segmen ini.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Walaupun paparan LED tujuh segmen kekal sebagai penyelesaian teguh dan kos efektif untuk bacaan angka, bidang teknologi paparan yang lebih luas sedang berkembang. Trend yang berkaitan dengan domain produk ini termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Penyelidikan berterusan dalam bahan semikonduktor, termasuk penambahbaikan lanjut kepada AlInGaP dan pembangunan bahan seperti InGaN untuk warna lain, terus meningkatkan kecekapan lumen-per-watt, membolehkan paparan lebih terang pada arus lebih rendah.
• Pengecilan:Terdapat dorongan berterusan untuk padang piksel lebih kecil dan ketumpatan lebih tinggi, walaupun untuk paparan tujuh segmen piawai, saiz 0.4" mewakili titik manis yang mantap untuk banyak aplikasi.
• Integrasi:Sesetengah paparan moden mengintegrasikan pemacu IC dan juga antara muka pengawal mikro (seperti I2C atau SPI) terus ke dalam pakej, memudahkan reka bentuk litar luaran. LTD-4608JG mewakili pendekatan diskret tradisional yang menawarkan fleksibiliti maksimum dan kos lebih rendah untuk reka bentuk berisipadu tinggi, sensitif kos.
• Persaingan dari Teknologi Alternatif:Paparan OLED (LED Organik) menawarkan kontras dan sudut pandangan yang sangat baik dan menjadi lebih mampu milik untuk paparan kecil, bentuk khas. Walau bagaimanapun, untuk penunjuk angka mudah, kecerahan tinggi, kuasa rendah, paparan segmen LED tradisional seperti LTD-4608JG mengekalkan kelebihan ketara dalam jangka hayat, kekukuhan, dan kebolehbacaan cahaya matahari.