Dokumen Teknikal LTD-323JD - Paparan LED Digit 0.3 Inci - Hiper Merah 650nm - Voltan Hadapan 2.6V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTD-323JD ialah modul paparan numerik berprestasi tinggi dengan ketinggian digit 0.3 inci (7.62 mm). Ia direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan numerik yang jelas, terang dan boleh dipercayai. Peranti ini mempunyai muka hitam dengan segmen putih, memberikan kontras yang sangat baik untuk penampilan aksara yang optimum dan sudut pandangan yang luas. Pembinaan keadaan pepejalnya memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dalam pelbagai persekitaran operasi.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama paparan ini termasuk kecerahan tinggi, nisbah kontras tinggi dan keperluan kuasa rendah. Penggunaan cip LED Hiper Merah AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) pada substrat GaAs yang tidak lut sinar adalah kunci kepada prestasinya, menawarkan kecekapan bercahaya dan ketulenan warna yang lebih baik berbanding teknologi lama. Ini menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi termasuk instrumentasi industri, peralatan ujian dan pengukuran, perkakas pengguna, papan pemuka automotif (paparan sekunder) dan terminal titik jualan di mana penunjuk numerik yang jelas dan cekap tenaga diperlukan.

2. Sorotan Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci mengenai parameter teknikal utama yang dinyatakan dalam lembaran data.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Panjang gelombang pancaran puncak tipikal (λp) ialah 650 nm, yang berada dalam spektrum hiper-merah. Panjang gelombang dominan (λd) ditetapkan pada 639 nm. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) ialah 20 nm, menunjukkan lebar jalur spektrum yang agak sempit yang menyumbang kepada ketulenan warna. Keamatan bercahaya purata (Iv) berjulat dari minimum 200 μcd hingga maksimum 600 μcd di bawah keadaan ujian arus hadapan 1mA. Nisbah padanan keamatan bercahaya 2:1 (maks) memastikan keseragaman yang munasabah antara segmen. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa keamatan bercahaya diukur menggunakan gabungan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE, memastikan nilai tersebut relevan dengan persepsi manusia.

2.2 Parameter Elektrik

Parameter elektrik utama ialah voltan hadapan (Vf) setiap segmen, yang mempunyai nilai tipikal 2.6V pada arus hadapan (If) 20mA. Nilai minimum ialah 2.1V. Arus songsang (Ir) setiap segmen adalah maksimum 100 μA apabila voltan songsang (Vr) 5V dikenakan. Parameter ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar had semasa yang sesuai dan memastikan pincang LED yang betul.

3. Penarafan Maksimum Mutlak dan Pertimbangan Terma

Penarafan maksimum mutlak mentakrifkan had operasi di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan setiap segmen ialah 25 mA pada 25°C, dengan faktor penyahkadar 0.33 mA/°C. Ini bermakna arus berterusan yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Arus hadapan puncak setiap segmen ialah 90 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penyerakan kuasa maksimum setiap segmen ialah 70 mW. Peranti boleh beroperasi dan disimpan dalam julat suhu -35°C hingga +85°C. Untuk pemasangan, suhu pateri maksimum ialah 260°C untuk maksimum 3 saat pada 1.6mm di bawah satah dudukan, yang merupakan pertimbangan profil reflow standard.

4. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menunjukkan bahawa peranti dikategorikan untuk keamatan bercahaya. Ini membayangkan sistem pengkategorian di mana unit disusun dan dijual berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian standard (mungkin 1mA). Kategori ditakrifkan oleh nilai keamatan minimum dan maksimum (contohnya, 200-300 μcd, 300-400 μcd, dll.). Pereka harus menentukan kategori yang diperlukan atau sedar tentang variasi keamatan yang berpotensi apabila membekalkan komponen untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam merentasi pelbagai paparan. Lembaran data tidak menyatakan pengkategorian voltan atau panjang gelombang untuk nombor bahagian ini.

5. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang diberikan, lengkung tipikal untuk peranti sedemikian akan termasuk:

• Lengkung IV (Arus vs. Voltan):Menunjukkan hubungan eksponen antara voltan hadapan dan arus. Voltan lutut (di mana arus mula meningkat dengan ketara) biasanya sekitar 1.8-2.0V untuk LED merah AlInGaP.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Hubungan yang secara amnya linear pada arus yang lebih rendah, berpotensi tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan terma.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. LED AlInGaP biasanya mempunyai pekali suhu negatif untuk keamatan bercahaya.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif vs. panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~650nm dan separuh lebar spektrum.

Lengkung ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi bukan standard dan untuk mengoptimumkan litar pemacu untuk kecekapan dan jangka hayat.

6. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini datang dalam pakej paparan LED standard. Semua dimensi diberikan dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Jejak tepat dan jarak pin ditakrifkan dalam lukisan pakej, yang adalah penting untuk susun atur PCB (Papan Litar Bercetak). Susunan segmen adalah berterusan dan seragam.

6.1 Konfigurasi Pin dan Pengenalpastian Polarity

LTD-323JD mempunyai konfigurasi anod sepunya dupleks. Ini bermakna terdapat dua pin anod sepunya (satu untuk setiap digit dalam pakej berbilang digit; untuk digit tunggal, satu mungkin digunakan). Konfigurasi pin adalah seperti berikut: Pin 5 ialah anod sepunya untuk digit 2, dan Pin 10 ialah anod sepunya untuk digit 1. Katod segmen disambungkan ke pin: A (pin 3), B (pin 9), C (pin 8), D (pin 6), E (pin 7), F (pin 4), dan G (pin 1). Pin 2 dinyatakan sebagai \"Tiada Pin\". Pengenalpastian pin anod dan katod yang betul adalah penting untuk mengelakkan pincang songsang LED.

7. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Parameter pateri utama yang diberikan ialah suhu maksimum yang dibenarkan 260°C selama 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini serasi dengan profil pateri reflow bebas plumbum standard. Pereka harus memastikan profil terma semasa pemasangan tidak melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada pakej epoksi atau ikatan wayar dalaman. Langkah berjaga-jaga pengendalian standard untuk peranti sensitif ESD (Nyahcas Elektrostatik) harus dipatuhi. Penyimpanan harus berada dalam julat yang ditetapkan -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kering.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Sesuai untuk mana-mana peranti yang memerlukan paparan numerik yang terang dan jelas. Contoh termasuk multimeter digital, pembilang frekuensi, radio jam, pemasa perkakas dapur, pengawal HVAC, bacaan peranti perubatan dan monitor proses industri.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Semasa:Sentiasa gunakan perintang siri (atau pemacu arus malar) untuk setiap segmen atau anod sepunya untuk menetapkan arus hadapan. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (Vcc), voltan hadapan tipikal (Vf ~2.6V) dan arus yang dikehendaki (contohnya, 10-20mA). R = (Vcc - Vf) / If.
• Pemultipleksan:Untuk paparan berbilang digit, skim pemacu berbilang adalah biasa untuk mengurangkan bilangan pin. Anod sepunya ditukar secara berurutan manakala data segmen yang sepadan dikenakan. Pastikan arus puncak dalam skim ini tidak melebihi penarafan maksimum mutlak.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat tetapi pertimbangkan garis penglihatan pengguna yang dituju semasa reka bentuk mekanikal.
• Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa adalah rendah, pastikan pengudaraan yang mencukupi dalam ruang tertutup, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum atau pada suhu ambien yang tinggi.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti LED merah GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) standard, LED Hiper Merah AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar untuk arus pemacu yang sama. Ia juga memberikan ketepuan warna yang lebih baik (merah yang lebih tulen) dan biasanya mempunyai jangka hayat operasi yang lebih panjang. Berbanding LED putih yang digunakan dengan penapis untuk paparan merah, LED Hiper Merah adalah lebih cekap kerana ia memancarkan warna yang dikehendaki secara langsung, menghapuskan kehilangan penapis.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan sambungan \"Tiada Pin\"?

J: Ini biasanya kedudukan pin yang tidak digunakan dalam pakej, sering dimasukkan untuk simetri mekanikal atau kerana acuan pakej digunakan untuk pelbagai varian peranti dengan konfigurasi pin yang berbeza. Ia tidak boleh disambungkan dalam litar.

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

J: Tidak boleh. Voltan hadapan hanya ~2.6V. Menyambung 5V secara langsung akan menyebabkan arus berlebihan, memusnahkan LED. Perintang had semasa adalah wajib.

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

J: Ia bermakna paparan dari kumpulan pengeluaran yang berbeza mungkin mempunyai tahap kecerahan yang sedikit berbeza. Jika keseragaman visual merentasi berbilang unit adalah kritikal (contohnya, dalam panel berbilang digit), anda harus menentukan kod kategori yang ketat atau melaksanakan penentukuran kecerahan perisian.

S: Adakah paparan ini sesuai untuk penggunaan luar?

J: Julat suhu operasi meluas ke -35°C hingga +85°C, yang merangkumi banyak persekitaran. Walau bagaimanapun, untuk pendedahan cahaya matahari langsung, pertimbangkan potensi degradasi UV pada epoksi dan pastikan kecerahan mencukupi untuk kebolehbacaan siang hari. Salutan konformal mungkin diperlukan untuk perlindungan kelembapan.

11. Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk pembilang dua digit mudah menggunakan LTD-323JD, dipacu oleh mikropengawal 3.3V.

Pelaksanaan:Gunakan teknik pemultipleksan. Sambungkan dua pin anod sepunya (Digit 1 dan Digit 2) kepada dua pin GPIO mikropengawal yang dikonfigurasikan sebagai output litar terbuka/sumber. Sambungkan tujuh katod segmen (A-G) kepada tujuh pin GPIO lain melalui perintang had semasa individu 33Ω (dikira untuk ~20mA: R = (3.3V - 2.6V) / 0.02A = 35Ω; 33Ω ialah nilai standard). Perisian akan secara bergilir-gilir menghidupkan satu anod sepunya pada satu masa, sambil menetapkan pin segmen untuk digit yang akan dipaparkan. Kadar segar semula harus melebihi 60 Hz untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.

12. Pengenalan Prinsip

Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesen dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi tenaga jurang jalur dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif (struktur telaga kuantum berbilang AlInGaP), melepaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus Aluminium, Indium, Gallium dan Fosfida menentukan tenaga jurang jalur, dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hiper merah pada 650 nm. Substrat GaAs yang tidak lut sinar menyerap cahaya sesat, meningkatkan kontras.

13. Trend Pembangunan

Trend dalam teknologi paparan LED terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi, penggunaan kuasa yang lebih rendah dan peningkatan integrasi. Walaupun paparan 7 segmen diskret seperti LTD-323JD kekal relevan untuk aplikasi tertentu, terdapat peralihan ke arah paparan OLED matriks titik dan mikro-LED untuk grafik yang lebih kompleks dan fleksibiliti. Walau bagaimanapun, untuk bacaan numerik yang mudah, kebolehpercayaan tinggi, kecerahan tinggi, paparan LED berasaskan AlInGaP dan InGaN yang lebih baru akan terus digunakan secara meluas kerana ketahanan, jangka hayat panjang dan keberkesanan kos dalam pengeluaran volum. Kemajuan dalam pembungkusan mungkin membawa kepada profil yang lebih nipis dan sudut pandangan yang lebih luas.