LTP-4823JD Lembaran Data Paparan LED Alfanumerik Dua Digit 0.4 Inci - Ketinggian Digit 10mm - Merah Hiper (650nm) - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-4823JD ialah modul paparan alfanumerik dua digit yang padat dan berprestasi tinggi, direka untuk aplikasi yang memerlukan persembahan aksara dan simbol yang jelas. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan antara muka output visual untuk data berangka, huruf, dan simbol tertentu, menjadikannya sesuai untuk pelbagai jenis instrumentasi, panel kawalan, dan elektronik pengguna.

Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) untuk cip LED. Sistem bahan ini terkenal dengan penghasilan LED merah dan ambar yang berkecekapan tinggi. Cip-cip ini difabrikasi pada substrat GaAs yang tidak lutsinar, yang membantu meningkatkan kontras dengan mengurangkan serakan dan pantulan cahaya dalaman. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, gabungan yang meningkatkan kebolehbacaan dan daya tarikan estetik apabila LED dimatikan. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan bercahaya dan ditawarkan dalam pakej bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.1 Ciri Utama dan Pasaran Sasaran

Paparan ini mempunyai beberapa ciri yang menjadikannya menarik untuk jurutera reka bentuk:

• Ketinggian Digit:0.4 inci (10 mm), menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz dan keterlihatan.
• Kualiti Segmen:Segmen seragam berterusan memastikan pencahayaan konsisten dan penampilan profesional.
• Kecekapan Kuasa:Keperluan kuasa rendah, menyumbang kepada reka bentuk sistem yang cekap tenaga.
• Prestasi Optik:Kecerahan tinggi dan nisbah kontras tinggi memastikan keterlihatan yang sangat baik walaupun dalam persekitaran yang terang.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas membolehkan kebolehbacaan dari pelbagai kedudukan.
• Kebolehpercayaan:Pembinaan keadaan pepejal menawarkan jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan terhadap kejutan dan getaran.

Pasaran sasaran termasuk sistem kawalan perindustrian, peralatan ujian dan pengukuran, peranti perubatan, papan pemuka automotif (paparan sekunder), terminal titik jualan, dan perkakas rumah di mana maklum balas alfanumerik yang jelas dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Penyelaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Prestasi LTP-4823JD ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai pada suhu ambien (Ta) 25°C. Parameter utama termasuk:

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Julat dari minimum 320 µcd hingga maksimum 975 µcd pada arus kehadapan (I_F) 1 mA. Nilai tipikal berada dalam julat ini. Parameter ini mentakrifkan kecerahan setiap segmen yang menyala.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):650 nanometer (nm). Ini adalah panjang gelombang di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak, mentakrifkan warna "merah hiper"nya.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):639 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, yang mungkin berbeza sedikit daripada panjang gelombang puncak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau penyebaran cahaya yang dipancarkan di sekitar panjang gelombang puncak.
• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):Biasanya 2.6 Volt, dengan maksimum 2.6V pada I_F=20mA. Minimum ialah 2.1V. Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:2:1 maksimum untuk segmen dalam kawasan cahaya yang serupa pada I_F=1mA. Ini menentukan variasi kecerahan maksimum yang dibenarkan antara segmen untuk memastikan penampilan seragam.

Pengukuran keamatan bercahaya dilakukan menggunakan sensor dan penapis yang ditentukur untuk menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE, memastikan nilai berkorelasi dengan persepsi visual manusia.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Operasi di luar had ini tidak dijamin.

• Penyerakan Kuasa Purata per Segmen:70 mW.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:90 mA (mungkin untuk operasi berdenyut).
• Arus Kehadapan Purata per Segmen:25 mA pada 25°C. Penarafan ini menurun secara linear sebanyak 0.33 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V.
• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +105°C.
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +105°C.

3. Maklumat Mekanikal dan Pakej

3.1 Dimensi Fizikal dan Toleransi

Dimensi pakej diberikan dalam milimeter. Toleransi utama termasuk ±0.25 mm untuk kebanyakan dimensi dan ±0.4 mm untuk anjakan hujung pin. Lukisan dimensi terperinci adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB (Papan Litar Bercetak) untuk memastikan kesesuaian dan penjajaran yang betul. Paparan ini adalah peranti lubang melalui dengan pin yang direka untuk pematerian.

3.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

LTP-4823JD ialah peranti 20-pin yang dikonfigurasikan sebagaipaparan anod sepunya, dupleks. Ini bermakna ia mempunyai dua digit bebas (Aksara 1 dan Aksara 2), setiap satu dengan sambungan anod dikongsi. Katod segmen individu dibawa keluar ke pin berasingan.

Ringkasan Pinout:Pin 4 dan 10 adalah anod sepunya untuk digit 1 dan digit 2, masing-masing. Pin yang tinggal (1-3, 5-9, 11-13, 15-20) adalah katod untuk pelbagai segmen (A, B, C, D, E, F, G, H, K, M, N, P, R, S, T, U, D.P.). Pin 14 dicatat sebagai "Tiada Sambungan" (N/C). Gambar rajah litar dalaman menunjukkan susunan LED ini dengan sambungan anod sepunya mereka.

Konfigurasi anod sepunya ini memerlukan litar pemacu untuk membekalkan arus ke pin anod sepunya dan menyerap arus melalui pin katod individu untuk menyala segmen tertentu.

4. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Lembaran data menentukan keadaan pematerian untuk mengelakkan kerosakan haba semasa pemasangan. Keadaan yang disyorkan ialah pematerian pada 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur pada titik 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan pakej. Adalah kritikal untuk tidak melebihi penarafan suhu maksimum peranti semasa mana-mana bahagian proses pemasangan. Prosedur pengendalian ESD (Nyahcas Elektrostatik) yang betul harus sentiasa diikuti untuk komponen LED.

5. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Litar Aplikasi Tipikal

Untuk memacu LTP-4823JD, skim multipleksing biasanya digunakan kerana konfigurasi anod sepunyanya. Mikropengawal atau pemacu paparan IC khusus digunakan. Anod sepunya (pin 4 dan 10) disambungkan ke output sumber arus atau kuasa ditukar melalui transistor. Pin katod segmen disambungkan ke pemampu penyerap arus (seperti tatasusunan transistor atau pemacu IC dengan output pengumpul terbuka/saliran terbuka).

Paparan dimultipleks dengan menukar (strob) kuasa ke anod sepunya setiap digit dengan pantas sambil mempersembahkan data segmen yang sepadan pada talian katod. Kadar segar semula yang cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan (biasanya >60 Hz per digit) mesti dikekalkan. Perintang pembatas arus adalah wajib untuk setiap katod segmen (atau mungkin untuk setiap anod sepunya, bergantung pada reka bentuk pemacu) untuk menetapkan arus kehadapan yang dikehendaki, biasanya antara 1 mA dan 20 mA mengikut keperluan kecerahan aplikasi.

5.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk mengawal arus segmen. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fialah voltan kehadapan dari lembaran data (guna nilai maks untuk reka bentuk selamat).
• Penyerakan Kuasa:Pastikan arus purata per segmen tidak melebihi penarafan 25 mA, dengan mengambil kira penurunan dengan suhu. Jumlah kuasa untuk semua segmen yang menyala mesti diuruskan.
• Keadaan Pandangan:Kontras tinggi dan sudut pandangan yang luas menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana paparan mungkin dilihat dari sudut. Muka kelabu mengurangkan pantulan cahaya ambien.
• Peredupan:Kecerahan boleh dikawal melalui modulasi lebar denyut (PWM) arus pemacu, yang lebih berkesan dan stabil warna daripada pengurangan arus analog.

6. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri elektrik dan optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung sedemikian secara amnya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan (I_Vvs. I_F):Menunjukkan bagaimana kecerahan meningkat dengan arus, biasanya secara sub-linear, menonjolkan titik pulangan berkurangan.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan (V_Fvs. I_F):Mendemonstrasikan ciri I-V eksponen diod.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien (I_Vvs. T_a):Menggambarkan bagaimana output LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat, menekankan kepentingan pengurusan haba dalam aplikasi kecerahan tinggi atau suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat sekitar 650 nm dengan separuh lebar ~20 nm.

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

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTP-4823JD membezakannya melalui teknologi AlInGaPnya. Berbanding teknologi lama seperti LED merah GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) piawai, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar untuk arus pemacu yang sama atau penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan yang sama. Warna "merah hiper" (650nm) sering lebih menarik secara visual dan boleh mempunyai prestasi yang lebih baik dalam beberapa sistem sensor optik. Format 16-segmen menyediakan keupayaan alfanumerik melebihi paparan berangka 7-segmen mudah, manakala pembinaan dua digit, modul tunggal menjimatkan ruang papan berbanding dua unit satu digit berasingan.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak (650nm) dan panjang gelombang dominan (639nm)?

J: Panjang gelombang puncak ialah puncak fizikal spektrum pancaran. Panjang gelombang dominan ialah titik warna yang dilihat. Perbezaan kecil adalah disebabkan oleh bentuk spektrum pancaran dan lengkung kepekaan mata manusia (CIE). Panjang gelombang dominan adalah lebih relevan untuk spesifikasi warna.

S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan mikropengawal 5V tanpa komponen lain?

J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus luaran untuk setiap katod segmen. Menyambungkan LED terus ke pin mikropengawal boleh merosakkan kedua-dua LED (dari arus berlebihan) dan pin mikropengawal (dari melebihi keupayaan penyerapan/sumber arusnya).

S: Apakah maksud "dikategorikan untuk keamatan bercahaya"?

J: Ia bermakna paparan diuji dan dikelompokkan mengikut kecerahan yang diukur pada arus ujian piawai. Ini membolehkan pereka memilih bahagian dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka, memastikan penampilan seragam merentasi berbilang unit dalam produk.

S: Bagaimanakah saya mencapai kawalan titik perpuluhan?

J: Titik perpuluhan (D.P.) ialah segmen berasingan dengan sambungan katodnya sendiri (Pin 5). Ia dikawal secara bebas seperti mana-mana segmen lain (A, B, C, dll.).

9. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

9.1 Prinsip Operasi Asas

LED ialah diod semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi voltan jurang jalurnya dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna cahaya ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor. AlInGaP mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan cahaya merah/oren/amber. Substrat tidak lutsinar membantu mengarahkan lebih banyak cahaya yang dijana keluar dari bahagian atas peranti, meningkatkan kecekapan.

9.2 Trend Industri

Trend dalam paparan alfanumerik adalah ke arah integrasi yang lebih tinggi, pakej teknologi pemasangan permukaan (SMT) untuk pemasangan automatik, dan kadangkala penyertaan pemacu IC dalam modul paparan itu sendiri. Walaupun paparan lubang melalui seperti LTP-4823JD kekal popular untuk prototaip, reka bentuk mesra pembaikan, dan aplikasi perindustrian tertentu, versi SMT menjadi lebih lazim dalam elektronik pengguna volum tinggi. Tambahan pula, terdapat dorongan berterusan untuk kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak cahaya per watt) dan kebolehpercayaan yang lebih baik merentasi julat suhu yang lebih luas.