Dokumen Teknikal Lembaran Data Paparan LED LTS-3403LJS - Ketinggian Digit 0.8 Inci - LED Kuning AlInGaP - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-3403LJS ialah modul paparan alfanumerik tujuh segmen satu digit yang direka untuk aplikasi yang memerlukan petunjuk berangka yang jelas dan berkuasa rendah. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan digital yang sangat mudah dibaca. Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk cip LED, yang difabrikasi pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) yang tidak lutsinar. Gabungan bahan khusus ini direka untuk menghasilkan pancaran kuning yang berbeza. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan tanda segmen putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Ia dikategorikan sebagai paparan jenis katod sepunya, yang merupakan konfigurasi standard untuk memudahkan pemultipleksan dalam aplikasi berbilang digit. Pasaran sasaran untuk komponen ini termasuk panel kawalan industri, peralatan ujian dan pengukuran, perkakas pengguna, papan pemuka automotif (untuk penunjuk bukan kritikal), dan mana-mana sistem terbenam yang memerlukan paparan berangka satu digit yang boleh dipercayai.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Parameter utama, Keamatan Bercahaya Purata (Iv), ditentukan dengan minimum 320 µcd, nilai tipikal 900 µcd, dan tiada maksimum dinyatakan, apabila didorong pada arus kehadapan (IF) 1mA. Ini menunjukkan output yang terang sesuai untuk kegunaan dalaman. Output cahaya dicirikan oleh Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp) 588 nm dan Panjang Gelombang Dominan (λd) 587 nm pada IF=20mA, meletakkan pancarannya dengan kukuh dalam kawasan kuning spektrum cahaya nampak. Lebar Separuh Garis Spektrum (Δλ) ialah 15 nm, menandakan warna yang agak tulen dengan penyebaran spektrum yang minimum. Padanan keamatan bercahaya antara segmen dijamin dalam nisbah 2:1, memastikan kecerahan seragam merentasi digit, yang amat penting untuk tujuan estetik dan kebolehbacaan. Semua ukuran fotometrik diselaraskan dengan keluk tindak balas mata fotopik standard CIE (Commission Internationale de l'Eclairage).

2.2 Parameter Elektrik

Spesifikasi elektrik menentukan had operasi dan keadaan untuk kegunaan yang boleh dipercayai. Penarafan Maksimum Mutlak menetapkan had keras: Penyerakan Kuasa 70 mW per segmen, Arus Kehadapan Puncak 60 mA per segmen (dalam keadaan berdenyut: kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms), dan Arus Kehadapan Berterusan 25 mA per segmen pada 25°C, menyusut secara linear pada 0.33 mA/°C. Voltan Songsang maksimum per segmen ialah 5 V. Di bawah keadaan operasi standard (Ta=25°C), Voltan Kehadapan (VF) per segmen adalah dalam julat 2.05V (min) hingga 2.6V (maks) pada arus ujian 10mA. Arus Songsang (IR) adalah maksimum 100 µA pada voltan songsang penuh 5V, menunjukkan ciri diod yang baik.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk Julat Suhu Operasi -35°C hingga +85°C, dengan Julat Suhu Penyimpanan yang sama. Julat yang luas ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi dalam persekitaran yang tidak dikawal iklim. Parameter pemasangan kritikal ialah penarafan Suhu Pateri: peranti boleh menahan 260°C selama 3 saat pada titik 1/16 inci (lebih kurang 1.59 mm) di bawah satah dudukan. Ini adalah penarafan standard untuk proses pateri gelombang atau reflow, tetapi penjagaan mesti diambil untuk tidak melebihi profil terma ini.

3. Sistem Pengkategorian dan Pembahagian

Lembaran data ini menyatakan dengan jelas bahawa peranti-peranti tersebut "Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya." Ini membayangkan proses pembahagian di mana unit-unit disusun dan dilabel berdasarkan output cahaya yang diukur pada keadaan ujian standard (mungkin IF=1mA). Ini membolehkan pereka memilih bahagian dengan kecerahan yang konsisten untuk aplikasi tertentu atau merentasi satu siri pengeluaran, memastikan keseragaman visual dalam paparan berbilang digit. Walaupun tidak terperinci dalam dokumen khusus ini, pembahagian tipikal untuk paparan sedemikian mungkin melibatkan penyusunan ke dalam julat keamatan (contohnya, Iv > 500 µcd, Iv > 700 µcd). Nisbah padanan keamatan bercahaya ketat 2:1 adalah satu lagi bentuk pengkategorian prestasi dalam satu peranti.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun petikan lembaran data yang diberikan merujuk kepada "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal," graf khusus tidak disertakan dalam teks. Biasanya, lengkung sedemikian untuk paparan LED akan termasuk:Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V): Graf ini menunjukkan hubungan eksponen, membantu pereka memilih perintang pembatas arus yang sesuai. Voltan lutut adalah sekitar VF tipikal 2.6V.Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan (Lengkung L-I): Ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, sehingga had maksimum yang dinilai. Ia secara amnya linear dalam julat operasi normal.Keamatan Bercahaya vs. Suhu Persekitaran: Lengkung ini akan menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, penting untuk aplikasi suhu tinggi atau arus tinggi.Taburan Kuasa Spektrum Relatif: Plot yang menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, berpusat sekitar 587-588 nm dengan lebar separuh 15 nm yang dinyatakan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LTS-3403LJS datang dalam format pakej dual-in-line (DIP) standard yang sesuai untuk pemasangan lubang tembus pada papan litar bercetak (PCB) atau dimasukkan ke dalam soket. Dimensi pakej diberikan dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm. Ciri mekanikal utama termasuk ketinggian digit 0.8 inci (20.32 mm), yang menentukan saiz fizikal aksara yang dipaparkan. Muka kelabu dan segmen putih adalah sebahagian daripada acuan pakej. Susunan pin direka untuk keserasian dengan susun atur PCB dan soket standard.

6. Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Peranti ini mempunyai konfigurasi 17 pin, walaupun tidak semua pin aktif. Susunan pin adalah seperti berikut: Pin 2: Anod untuk segmen A, Pin 3: Anod untuk segmen F, Pin 4, 6, 12, 17: Katod Sepunya (semua disambungkan secara dalaman), Pin 5: Anod untuk segmen E, Pin 7: Anod untuk Titik Perpuluhan Kiri (L.D.P), Pin 10: Anod untuk Titik Perpuluhan Kanan (R.D.P), Pin 11: Anod untuk segmen D, Pin 13: Anod untuk segmen C, Pin 14: Anod untuk segmen G, Pin 15: Anod untuk segmen B. Pin 1, 8, 9, dan 16 disenaraikan sebagai "TIADA PIN" (tidak bersambung). Gambar rajah litar dalaman menunjukkan konfigurasi katod sepunya, di mana semua katod segmen LED diikat bersama secara dalaman ke pin katod sepunya. Setiap anod segmen boleh diakses secara individu. Dua titik perpuluhan (kiri dan kanan) juga adalah LED berasingan dengan anod mereka sendiri.

7. Garis Panduan Pemasangan dan Pateri

Garis panduan utama yang diberikan ialah profil suhu pateri maksimum mutlak: 260°C selama 3 saat, diukur 1.59 mm (1/16") di bawah satah dudukan. Ini adalah kritikal untuk proses pateri gelombang. Untuk pateri manual, besi yang dikawal suhu harus digunakan, dan masa sentuhan per pin harus diminimumkan untuk mengelakkan kerosakan haba pada die dalaman dan pakej plastik. Peranti harus disimpan dalam julat suhu yang ditentukan (-35°C hingga +85°C) dalam persekitaran kering untuk mengelakkan penyerapan lembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa reflow jika tidak dibakar dengan betul sebelum digunakan.

8. Cadangan Aplikasi

.1 Typical Application Scenarios

Paparan ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan satu digit berangka yang sangat kelihatan. Contoh termasuk:Instrumentasi: Meter panel, pembilang frekuensi, pemasa.Elektronik Pengguna: Paparan jam ketuhar gelombang mikro, bacaan termostat, penimbang bilik mandi.Kawalan IndustriAutomotif Pasaran Selepas Jualan: Tolok tambahan (voltan, suhu).Kit Pendidikan: Untuk mengajar elektronik digital dan antara muka mikropengawal.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pembatas Arus: Setiap anod segmen mesti didorong melalui perintang pembatas arus. Nilai perintang (R) dikira menggunakan R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc ialah voltan bekalan, VF ialah voltan kehadapan (gunakan nilai maks untuk kebolehpercayaan), dan IF ialah arus kehadapan yang dikehendaki (tidak melebihi 25 mA DC). Untuk bekalan 5V dan IF=10mA, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ohm.Litar Pemacu: Oleh kerana ia adalah katod sepunya, katod biasanya disambungkan ke tanah (atau transistor pensuisan untuk pemultipleksan), dan anod didorong tinggi untuk menyala segmen. Mikropengawal atau IC pemacu paparan khusus (seperti daftar anjakan 74HC595 atau MAX7219) biasa digunakan.Pemultipleksan: Untuk paparan berbilang digit, berbilang unit LTS-3403LJS boleh dipultipleks dengan mengaktifkan katod sepunya setiap digit secara berurutan sambil membentangkan data segmen untuk digit tersebut. Ini mengurangkan bilangan pin I/O yang diperlukan.Sudut Pandangan: Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat untuk aplikasi di mana paparan mungkin dilihat dari kedudukan luar paksi.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTS-3403LJS membezakan dirinya terutamanya melalui penggunaanteknologi LED Kuning AlInGaP. Berbanding teknologi lama seperti GaP standard (yang menghasilkan kuning kehijauan yang kurang cekap) atau cahaya yang ditapis, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi dan warna kuning yang lebih tepu dan tulen.Muka kelabu dengan segmen putihmemberikan kontras yang sangat baik apabila LED dimatikan, menjadikan garis besar digit sentiasa kelihatan, tidak seperti muka semua hitam.Penggunaan kuasa rendah(dibolehkan oleh LED yang cekap dan VF rendah) menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri.Pengkategorian untuk keamatan bercahayaadalah pembeza kualiti utama, memastikan konsistensi kecerahan, yang tidak selalu dijamin dengan paparan kos rendah.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah perbezaan antara katod sepunya dan anod sepunya?

J: Dalam paparan katod sepunya, semua katod LED disambungkan bersama. Untuk menyalakan segmen, anodnya didorong tinggi (ke Vcc) manakala katod sepunya disambungkan rendah (ke tanah). Dalam anod sepunya, sebaliknya adalah benar. LTS-3403LJS adalah katod sepunya.

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

J: Ya, tetapi dengan kaveat penting. Pin mikropengawal hanya boleh menyumber/menyerap arus yang terhad (selalunya 20-25mA). Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus untuk setiap segmen yang anda dorong. Tambahan pula, jika mendorong berbilang segmen serentak dari satu port, pastikan jumlah arus tidak melebihi had arus port atau cip total mikropengawal. Menggunakan IC pemacu selalunya lebih selamat.

S: Apakah maksud "Serasi I.C."?

J: Ia bermaksud ciri elektrik (voltan kehadapan, keperluan arus) paparan berada dalam keupayaan voltan output dan penyumberan/penyerapan arus output litar bersepadu (IC) standard, seperti dari keluarga logik TTL atau CMOS atau mikropengawal, terutamanya apabila digunakan dengan perintang pembatas arus yang sesuai.

S: Bagaimanakah saya mengira nilai perintang untuk satu segmen?

J: Gunakan Hukum Ohm: R = (Voltan Bekalan - Voltan Kehadapan LED) / Arus LED yang Dikehendaki. Sentiasa gunakan VF maksimum dari lembaran data (2.6V) untuk reka bentuk konservatif yang memastikan arus tidak pernah terlampaui walaupun dengan variasi antara bahagian.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kajian Kes: Membina Pembilang Satu Digit dengan Arduino.Matlamatnya adalah untuk mencipta pembilang yang meningkat dari 0 hingga 9.Komponen: Arduino Uno, LTS-3403LJS, lapan perintang 220Ω (satu untuk segmen A-G dan titik perpuluhan), papan roti, dan wayar jumper.Pendawaian: Sambungkan pin katod sepunya (4,6,12,17) paparan ke GND Arduino. Sambungkan setiap anod segmen (pin 2,3,5,7,10,11,13,14,15) ke pin digital Arduino individu (contohnya, 2 hingga 10) melalui perintang pembatas arus 220Ω.Perisian: Dalam sketsa Arduino, takrifkan tatasusunan yang memetakan digit (0-9) kepada gabungan segmen yang perlu dinyalakan ("peta segmen"). Dalam gelung, kitar melalui digit 0-9, gunakan peta segmen untuk menetapkan pin Arduino yang betul HIGH untuk menyala segmen yang sepadan, tunggu satu saat, kemudian kosongkan paparan dan beralih ke digit seterusnya. Contoh ini menunjukkan pendorongan langsung, pembatas arus, dan penggunaan katod sepunya.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTS-3403LJS adalah berdasarkanteknologi Diod Pemancar Cahaya (LED). LED ialah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila pincang kehadapan (voltan positif dikenakan pada sisi p relatif kepada sisi n), elektron dari kawasan-n dan lubang dari kawasan-p disuntik ke dalam kawasan simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam diod silikon standard, tenaga ini dibebaskan sebagai haba. Dalam semikonduktor jurang jalur langsung seperti AlInGaP, sebahagian besar tenaga ini dibebaskan sebagai foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) khusus cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. Aloi AlInGaP direka untuk mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan pancaran cahaya dalam kawasan merah, oren, ambar, dan kuning spektrum. "Substrat GaAs tidak lutsinar" yang disebut dalam lembaran data ialah wafer asas di mana lapisan AlInGaP ditumbuhkan. Sifat tidak lutsinarnya membantu memantulkan cahaya ke atas, meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya keseluruhan dari bahagian atas cip.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Walaupun lembaran data khusus ini dari tahun 2001, teknologi AlInGaP asas mewakili kemajuan yang ketara pada masa itu untuk menghasilkan LED kuning, oren, dan merah berkeamatan tinggi. Ia sebahagian besarnya menggantikan teknologi lama yang kurang cekap seperti GaAsP dan GaP untuk warna-warna ini. Dalam landskap teknologi paparan yang lebih luas, paparan LED tujuh segmen diskret seperti LTS-3403LJS telah sebahagian besarnya digantikan dalam reka bentuk baharu oleh penyelesaian yang lebih bersepadu. Ini termasuk:Paparan LED Matriks TitikdanPaparan OLED, yang menawarkan keupayaan alfanumerik dan grafik penuh.Modul Paparan Bersepadudengan pengawal terbina dalam (I2C, SPI) yang memudahkan antara muka.LCDuntuk aplikasi kuasa ultra rendah. Walau bagaimanapun, LED tujuh segmen diskret kekal relevan dalam niche di mana kelebihan khusus mereka adalah utama: kesederhanaan yang melampau, kecerahan dan kontras yang sangat tinggi, sudut pandangan yang luas, ketahanan, kos rendah untuk keperluan satu digit, dan estetik "retro" yang tersendiri yang kadangkala dikehendaki. Mereka juga adalah alat pendidikan asas untuk mempelajari elektronik digital.