LTP-15801KD Paparan LED Alfanumerik 16-Segmen - Ketinggian Digit 1.5 Inci - Merah Hiper (650nm) - Voltan Hadapan 2.6V - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-15801KD ialah modul paparan diod pemancar cahaya (LED) alfanumerik satu digit, 16-segmen. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan output aksara berangka dan abjad terhad yang jelas dan berkejelasan tinggi untuk peranti elektronik dan instrumentasi. Teknologi teras menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan pancaran Merah Hiper, yang terkenal dengan kecekapan dan keamatan pencahayaan yang tinggi. Peranti ini mempunyai muka hitam dengan tanda segmen putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Ia dikategorikan berdasarkan keamatan pencahayaannya, membolehkan konsistensi kecerahan merentasi kumpulan pengeluaran untuk aplikasi di mana penampilan seragam adalah kritikal.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik ditakrifkan pada keadaan ujian piawai suhu ambien (Ta) 25°C dan arus hadapan (IF) 20mA per segmen. Parameter utama, Keamatan Pencahayaan Purata (Iv), mempunyai nilai tipikal 27.3 millicandelas (mcd). Nilai ini mewakili kecerahan segmen yang menyala seperti yang dilihat. Peranti memancarkan cahaya pada Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp) 650 nanometer (nm), yang berada dalam bahagian merah gelap spektrum cahaya nampak. Panjang Gelombang Dominan (λd) ditetapkan pada 639 nm. Lebar Separuh Garis Spektrum (Δλ) ialah 20 nm, menunjukkan ketulenan spektrum atau kelebaran jalur cahaya yang dipancarkan. Nisbah Padanan Keamatan Pencahayaan 2:1 (maksimum) ditetapkan, bermakna perbezaan kecerahan antara segmen paling terang dan paling malap dalam satu unit tidak boleh melebihi nisbah ini, memastikan keseragaman visual.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik menentukan had operasi dan keadaan untuk penggunaan yang boleh dipercayai. Penarafan Mutlak Maksimum menetapkan sempadan: Penyerakan Kuasa Maksimum 70 mW per segmen, Arus Hadapan Puncak 90 mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10), dan Arus Hadapan Berterusan Maksimum 25 mA per segmen pada 25°C, menyusut secara linear pada 0.33 mA/°C di atas suhu itu. Voltan Songsang Maksimum (VR) per segmen ialah 5V. Di bawah keadaan operasi biasa (IF=20mA), Voltan Hadapan (VF) tipikal per segmen ialah 2.6V, dengan maksimum 5.2V. Arus Songsang (IR) adalah maksimum 100 µA pada VR=5V. Parameter ini adalah penting untuk mereka bentuk litar penghad arus dan memastikan LED tidak tertakluk kepada keadaan yang boleh menyebabkan kegagalan pramatang.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk Julat Suhu Operasi -35°C hingga +85°C dan Julat Suhu Penyimpanan yang sama. Julat luas ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam persekitaran pengguna dan industri. Spesifikasi pengendalian kritikal ialah Suhu Pateri Maksimum 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan komponen. Pematuhan kepada profil pateri alir semula ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED, ikatan dalaman, dan pakej plastik.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Dokumen data menunjukkan peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Pencahayaan." Ini merujuk kepada proses pengkategorian pengeluaran di mana unit yang dihasilkan disusun (dikategorikan) berdasarkan output pencahayaan yang diukur pada arus ujian piawai. Walaupun kod kategori khusus tidak diperincikan dalam dokumen ini, sistem sedemikian memastikan pereka boleh mendapatkan paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten. Ini amat penting dalam paparan berbilang digit atau produk di mana berbilang unit digunakan bersebelahan, kerana ia menghalang variasi ketara dalam keamatan antara digit atau peranti individu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data merujuk kepada "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Biasa" yang merupakan piawai untuk komponen LED. Walaupun graf khusus tidak diterbitkan semula dalam teks yang disediakan, lengkung ini biasanya menggambarkan hubungan antara arus hadapan (IF) dan voltan hadapan (VF), hubungan antara keamatan pencahayaan (Iv) dan arus hadapan (IF), dan variasi keamatan pencahayaan dengan suhu ambien. Lengkung ini sangat berharga untuk pereka. Lengkung VF-IF membantu dalam memilih voltan pemacu dan perintang siri yang sesuai. Lengkung Iv-IF menunjukkan bagaimana kecerahan meningkat dengan arus, tetapi juga menonjolkan titik pulangan berkurangan dan peningkatan haba. Lengkung Iv-Ta menunjukkan pekali suhu negatif LED, di mana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat, memaklumkan keputusan pengurusan terma.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi dan Garis Besar

Pakej ini ialah paparan jenis lubang tembus (DIP). Semua dimensi kritikal disediakan dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Ciri utama ialah ketinggian digit 1.5 inci (38 mm), yang menentukan saiz fizikal aksara yang dipaparkan. Lukisan memperincikan susun atur segmen (A1, A2, B, C, D1, D2, E, F, G1, G2, H, I, J, K, L, M) dan keseluruhan tapak peranti pada papan litar bercetak (PCB).

5.2 Pinout dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mempunyai konfigurasi 17 pin. Pin 1 dikenal pasti sebagai ANOD BIASA. Ini adalah pengenal polarity kritikal; semua pin lain (2 hingga 17) adalah KATOD untuk segmen individu atau titik perpuluhan. Gambar rajah litar dalaman mengesahkan konfigurasi anod biasa, bermakna semua anod segmen LED disambungkan secara dalaman ke pin biasa (Pin 1). Untuk menyala segmen, pin anod biasa mesti disambungkan ke voltan positif (melalui perintang penghad arus), dan pin katod yang sepadan mesti diturunkan ke tanah (logik rendah). Jadual sambungan pin memetakan dengan jelas setiap nombor pin katod kepada segmen yang sepadan (contohnya, Pin 2 = G1, Pin 3 = E, dsb.). Titik perpuluhan sebelah kanan juga disepadukan ke dalam pakej.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Arahan pemasangan utama berkaitan dengan proses pateri. Seperti yang dinyatakan dalam Penarafan Mutlak Maksimum, komponen boleh menahan suhu pateri (alir semula) maksimum 260°C selama tidak lebih daripada 3 saat. Ini adalah profil piawai untuk proses pateri gelombang atau alir semula menggunakan pateri bebas plumbum. Adalah penting untuk mengawal masa dan suhu semasa pemasangan untuk mengelakkan perumahan plastik daripada meleding, berubah warna, atau retak, dan untuk melindungi ikatan wayar dalaman dan die semikonduktor daripada tekanan terma. Pateri manual dengan besi juga harus dilakukan dengan cepat dan dengan haba terkawal untuk mengelakkan pemanasan setempat yang berlebihan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Nombor bahagian khusus ialah LTP-15801KD. Awalan "LTP" mungkin menandakan keluarga produk (paparan LED), "15801" mungkin menunjukkan saiz 1.5 inci dan jenis 16-segmen, dan "KD" boleh menjadi akhiran yang menandakan warna (Merah Hiper) dan mungkin konfigurasi anod biasa. Dokumen data tidak memberikan butiran mengenai pembungkusan pukal (contohnya, tiub, dulang, atau gegelung) atau kuantiti pesanan minimum. Untuk pengeluaran, seseorang perlu merujuk spesifikasi pembungkusan pengeluar atau pengedar.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan satu digit atau aksara yang sangat kelihatan. Kegunaan biasa termasuk: meter panel untuk bacaan voltan, arus, atau suhu; jam atau pemasa digital; panel kawalan perindustrian; peralatan ujian dan pengukuran; dan perkakas pengguna seperti ketuhar gelombang mikro atau penguat audio di mana satu parameter dipaparkan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Litar Pemacu:Paparan anod biasa memerlukan pemacu penyerap arus. Setiap katod segmen mesti disambungkan kepada pemampu yang mampu menyerap arus yang diperlukan (contohnya, 20mA) apabila aktif. Anod biasa biasanya disambungkan kepada bekalan positif melalui perintang penghad arus. Sebagai alternatif, pemacu arus malar IC boleh digunakan untuk keseragaman kecerahan dan kestabilan yang lebih baik merentasi suhu.
Pemultipleksan:Walaupun ini adalah paparan satu digit, prinsipnya terpakai jika berbilang digit digunakan. Segmen semua digit boleh disambungkan secara selari, dan anod biasa setiap digit didorong secara berurutan pada frekuensi tinggi. Ini mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan dengan ketara.
Penghad Arus:Perintang luaran bersiri dengan anod biasa adalah wajib untuk menetapkan arus hadapan. Nilai perintang dikira sebagai R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc ialah voltan bekalan, VF ialah voltan hadapan LED (gunakan nilai maks untuk keselamatan), dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki (contohnya, 20mA).
Sudut Pandangan:Dokumen data mendakwa "Sudut Pandangan Luas," yang bermanfaat untuk aplikasi di mana paparan mungkin dilihat dari kedudukan luar paksi.

9. Perbandingan Teknikal

Pembeza utama LTP-15801KD ialah penggunaan teknologi AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk pancaran Merah Hiper. Berbanding teknologi lama seperti LED merah GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) piawai, LED AlInGaP menawarkan kecekapan pencahayaan yang jauh lebih tinggi, bermakna mereka menghasilkan lebih banyak cahaya (mcd lebih tinggi) untuk jumlah arus elektrik yang sama. Mereka juga secara amnya mempunyai kestabilan suhu yang lebih baik dan jangka hayat operasi yang lebih panjang. Reka bentuk 16-segmen, berbanding paparan 7-segmen yang lebih mudah, membolehkan perwakilan set aksara alfanumerik yang lebih lengkap (A-Z, 0-9, dan beberapa simbol), meningkatkan keserbagunaannya berbanding paparan berangka semata-mata.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak (650nm) dan Panjang Gelombang Dominan (639nm)?
J: Panjang Gelombang Puncak ialah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum. Panjang Gelombang Dominan ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan menghasilkan warna yang dilihat sama seperti output spektrum luas sebenar LED. Untuk LED merah, panjang gelombang dominan selalunya sedikit lebih pendek daripada panjang gelombang puncak.

S: Mengapakah arus berterusan maksimum 25mA tetapi arus berdenyut puncak 90mA?
J: Arus berterusan dihadkan oleh keupayaan peranti untuk menyerakkan haba. Pada 25mA, penyerakan kuasa (VF * IF) berada dalam had 70mW. Arus berdenyut (90mA pada kitar tugas 1/10) membolehkan kecerahan segera yang lebih tinggi (kerana keamatan pencahayaan adalah lebih kurang berkadar dengan arus) kerana kuasa purata dari semasa ke semasa adalah lebih rendah, menghalang pemanasan berlebihan. Simpang LED mempunyai masa untuk menyejuk antara denyutan.

S: Bagaimanakah saya menyambungkan paparan ini kepada pengawal mikro?
J: Anda tidak boleh menyambungkan 17 pin terus ke MCU piawai kerana bilangan pin dan had arus. Anda mesti menggunakan litar pemacu luaran. Pendekatan biasa ialah menggunakan pemacu LED IC khusus dengan penyerap arus malar (seperti MAX7219 atau serupa) atau satu set tatasusunan transistor (seperti ULN2003) yang dikawal oleh pin GPIO MCU. Pemacu mengendalikan penyerapan arus untuk katod, manakala anod biasa dikuasakan melalui perintang.

11. Kes Penggunaan Praktikal

Mereka Bentuk Voltmeter DC Satu Digit:Aplikasi praktikal ialah membina voltmeter 0-9.9V. LTP-15801KD boleh memaparkan digit puluh (0-9). Ia akan didorong oleh pengawal mikro (contohnya, Arduino atau PIC). MCU membaca voltan analog melalui ADCnya, menentukannya, dan menentukan segmen mana untuk dinyalakan untuk membentuk digit yang betul. 16-segmen membolehkan pemaparan nombor yang jelas. Litar pemacu, seperti yang diterangkan di atas, mengantaramuka output digital arus rendah MCU kepada keperluan arus lebih tinggi LED. Warna Merah Hiper memberikan kejelasan yang sangat baik. Penjagaan mesti diambil dalam susun atur PCB untuk meletakkan perintang penghad arus dekat dengan paparan dan untuk memastikan talian bekalan kuasa bersih untuk mengelakkan bunyi bising yang menjejaskan bacaan analog.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ialah diod semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi voltan hadapan cirinya (VF) dikenakan merentasi anod dan katod, elektron dari bahan semikonduktor jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p di kawasan aktif (simpang). Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) khusus cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor. AlInGaP mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan cahaya merah/jingga/kuning. Dalam paparan 16-segmen ini, berbilang cip LED AlInGaP individu dipasang dalam pakej, setiap satu membentuk satu segmen aksara. Mereka disambungkan secara elektrik dalam konfigurasi anod biasa untuk pemanduan yang dipermudahkan.

13. Trend Teknologi

Walaupun paparan lubang tembus seperti LTP-15801KD kekal relevan untuk prototaip, projek hobi, dan aplikasi perindustrian tertentu, trend yang lebih luas dalam teknologi paparan adalah ke arah pakej peranti pemasangan permukaan (SMD). LED SMD menawarkan tapak yang lebih kecil, profil lebih rendah, dan lebih sesuai untuk pemasangan automatik pick-and-place, mengurangkan kos pembuatan. Untuk paparan alfanumerik, panel matriks titik (menggunakan banyak LED lebih kecil dalam grid) telah menjadi lebih lazim kerana mereka menawarkan fleksibiliti yang lebih besar dalam memaparkan grafik dan set aksara yang lebih luas. Tambahan pula, paparan LED organik (OLED) kini biasa dalam elektronik pengguna, menawarkan kontras, sudut pandangan, dan ketipisan yang lebih baik, walaupun mereka berbeza dengan ketara dalam teknologi dan aplikasi daripada paparan segmen LED diskret. Sistem bahan AlInGaP itu sendiri mewakili kemajuan berbanding bahan LED lama, menawarkan kecekapan dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi.