Lembaran Data Paparan LED 7-Segmen Jingga-Kuning 0.56 Inci LTS-5703AKF - Ketinggian Digit 14.22mm - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-5703AKF ialah modul paparan LED tujuh segmen satu digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dan terang. Ia mempunyai ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm), menjadikannya sesuai untuk panel bersaiz sederhana dan instrumentasi di mana kebolehbacaan dari jarak sederhana adalah penting. Peranti ini menggunakan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) termaju pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) untuk menghasilkan pancaran cahaya jingga-kuning yang tersendiri. Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapan tinggi dan kecerahan yang sangat baik. Paparan ini mempunyai muka kelabu muda dengan segmen putih, memberikan kontras tinggi untuk penampilan aksara yang optimum di bawah pelbagai keadaan pencahayaan.

Kelebihan terasnya termasuk keperluan kuasa rendah, kecerahan tinggi, sudut pandangan yang luas, dan kebolehpercayaan keadaan pepejal. Segmen direka untuk berterusan dan seragam, memastikan keluaran visual yang konsisten dan profesional. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan pencahayaan dan ditawarkan dalam pakej bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), menjadikannya sesuai untuk reka bentuk elektronik moden dengan pertimbangan alam sekitar.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektrik

Parameter elektrik menentukan had operasi dan keadaan untuk penggunaan yang boleh dipercayai. Penarafan maksimum mutlak menentukan sempadan yang tidak boleh dilampaui untuk mengelakkan kerosakan kekal. Arus hadapan berterusan per segmen dinilai pada 25 mA pada 25°C, dengan faktor penurunan nilai linear 0.33 mA/°C apabila suhu ambien meningkat. Arus hadapan puncak, yang dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms), ialah 60 mA. Penyerakan kuasa maksimum per segmen ialah 70 mW. Keupayaan menahan voltan songsang ialah 5 V. Voltan hadapan (V_F) per segmen biasanya berjulat dari 2.05V hingga 2.6V apabila didorong pada arus ujian piawai 20 mA. Arus songsang (I_R) ditetapkan pada maksimum 100 µA apabila pincang songsang 5V dikenakan.

2.2 Ciri-ciri Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsinya. Keamatan pencahayaan purata (I_V) ialah metrik utama, dengan minimum 800 µcd, nilai biasa 1667 µcd, dan tiada maksimum yang ditetapkan di bawah keadaan ujian I_F= 1 mA. Kecerahan tinggi ini memastikan keterlihatan yang baik. Ciri warna ditakrifkan oleh panjang gelombang: panjang gelombang pancaran puncak (λ_p) biasanya 611 nm, dan panjang gelombang dominan (λ_d) biasanya 605 nm, kedua-duanya diukur pada I_F= 20 mA, meletakkan keluaran dengan kukuh dalam spektrum jingga-kuning. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) adalah kira-kira 17 nm, menunjukkan pancaran warna yang agak tulen. Padanan keamatan pencahayaan antara segmen (untuk kawasan menyala yang serupa) mempunyai nisbah maksimum 2:1, memastikan keseragaman merentasi digit.

2.3 Penarafan Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -35°C hingga +85°C, dan julat suhu penyimpanan -35°C hingga +85°C. Julat luas ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam pelbagai persekitaran, dari kawalan industri hingga elektronik pengguna. Untuk pemasangan, suhu pateri ditetapkan sebagai 260°C selama 3 saat, diukur 1/16 inci (kira-kira 1.59 mm) di bawah satah dudukan, yang merupakan rujukan piawai untuk proses pateri gelombang atau alir balik.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menunjukkan peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Pencahayaan." Ini membayangkan proses pengkategorian atau pengisihan berdasarkan keluaran cahaya yang diukur. Dalam pembuatan LED, kategori dicipta untuk mengumpulkan komponen dengan ciri prestasi yang serupa, seperti keamatan pencahayaan (kecerahan), voltan hadapan, dan panjang gelombang dominan. Dengan membeli dari kategori tertentu, pereka boleh memastikan keseragaman kecerahan merentasi pelbagai paparan dalam satu produk, mengelakkan variasi ketara antara digit atau unit. Walaupun kod atau julat kategori khusus tidak diperincikan dalam dokumen ini, pereka harus merujuk dokumentasi pengkategorian terperinci pengeluar untuk perancangan pengeluaran bagi menjamin keseragaman visual dalam aplikasi mereka.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Biasa." Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung sedemikian adalah piawai dalam dokumentasi LED dan adalah penting untuk reka bentuk. Biasanya, ia merangkumi:

• Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Graf ini menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia biasanya tidak linear, dengan kecekapan menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan terma.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Ini menunjukkan ciri IV diod, penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Ambien:Lengkung ini menunjukkan bagaimana keluaran cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat, menekankan kepentingan pengurusan terma dalam aplikasi kecerahan tinggi atau kitar tugas tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan bentuk dan ketulenan warna yang dipancarkan.

Pereka harus menggunakan lengkung ini untuk memilih arus pemacu yang sesuai, memahami penurunan nilai terma, dan meramal prestasi di bawah keadaan bukan piawai.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini datang dalam pakej paparan LED piawai. Lukisan dimensi pakej (dirujuk tetapi tidak diperincikan dalam teks) biasanya akan menunjukkan panjang, lebar, dan ketinggian keseluruhan modul, dimensi tingkap segmen, dan jarak serta diameter tepat sepuluh pin. Nota mekanikal utama termasuk: semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Toleransi tambahan ±0.4 mm dibenarkan untuk anjakan hujung pin, yang penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan proses pemasangan automatik. Gambar rajah sambungan pin disediakan dengan jelas, mengenal pasti fungsi setiap satu daripada sepuluh pin untuk segmen A-G, titik perpuluhan (D.P.), dan dua pin katod sepunya.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Panduan pemasangan utama yang disediakan ialah spesifikasi suhu pateri: peranti ini boleh menahan suhu 260°C selama 3 saat pada titik 1.59 mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan. Ini adalah parameter kritikal untuk profil pateri alir balik. Pereka mesti memastikan profil ketuhar alir balik mereka tidak melebihi gabungan suhu-masa ini pada kaki komponen untuk mengelakkan kerosakan pada ikatan wayar dalaman atau cip LED. Langkah berjaga-jaga pengendalian piawai untuk peranti sensitif statik harus dipatuhi. Julat suhu penyimpanan yang luas (-35°C hingga +85°C) membolehkan fleksibiliti dalam pengurusan inventori.

7. Litar Dalaman dan Konfigurasi Pin

Gambar rajah litar dalaman menunjukkan konfigurasi katod sepunya. Ini bermakna semua katod (terminal negatif) segmen LED disambungkan bersama secara dalaman. LTS-5703AKF mempunyai dua pin katod sepunya (pin 3 dan pin 8), yang disambungkan secara dalaman. Ini membolehkan fleksibiliti dalam susun atur PCB. Anod (terminal positif) untuk setiap segmen (A, B, C, D, E, F, G) dan titik perpuluhan (D.P.) dibawa keluar ke pin berasingan. Konfigurasi pin adalah seperti berikut: Pin 1: E, Pin 2: D, Pin 3: Katod Sepunya, Pin 4: C, Pin 5: D.P., Pin 6: B, Pin 7: A, Pin 8: Katod Sepunya, Pin 9: F, Pin 10: G. Untuk menyinarkan segmen, voltan positif (melalui perintang pembatas arus) mesti dikenakan pada pin anod masing-masing, manakala pin katod sepunya mesti disambungkan ke bumi.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan ini sesuai untuk mana-mana peranti yang memerlukan bacaan angka satu digit yang jelas. Aplikasi biasa termasuk: peralatan ujian dan pengukuran (multimeter, pembilang frekuensi), panel kawalan industri, peranti perubatan, perkakas pengguna (ketuhar gelombang mikro, ketuhar, pembuat kopi), paparan papan pemuka automotif (untuk komputer perjalanan, kawalan iklim), dan terminal titik jualan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk setiap anod segmen (atau perintang pada katod sepunya untuk pemultipleksan) untuk menetapkan arus hadapan. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (V_CC), voltan hadapan LED (V_F~2.6V maks), dan arus yang dikehendaki (contohnya, 10-20 mA untuk kecerahan yang baik). Formula: R = (V_CC- V_F) / I_F.
• Pemultipleksan:Untuk paparan berbilang digit, skim pemultipleksan digunakan di mana digit disinarkan satu demi satu dengan pantas. Reka bentuk katod sepunya LTS-5703AKF sangat sesuai untuk ini. Penarafan arus puncak (60 mA) membolehkan arus berdenyut yang lebih tinggi semasa pemultipleksan untuk mencapai kecerahan yang dirasakan setanding dengan segmen yang didorong secara berterusan.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas memastikan kebolehbacaan dari pelbagai kedudukan, yang penting untuk peralatan yang dipasang pada panel.
• Pengurusan Terma:Walaupun peranti mempunyai julat operasi yang baik, pastikan pengudaraan yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau pada arus berterusan tinggi untuk mengekalkan jangka hayat dan keluaran cahaya yang stabil.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTS-5703AKF terletak pada teknologi bahan dan ciri prestasi khususnya. Berbanding teknologi lama seperti LED merah atau hijau Gallium Fosfida (GaP) piawai, AlInGaP menawarkan kecekapan pencahayaan yang jauh lebih tinggi, menghasilkan paparan yang lebih terang untuk arus pemacu yang sama. Berbanding dengan beberapa LED putih atau biru berkeamatan tinggi berdasarkan InGaN, warna jingga-kuning mempunyai aplikasi estetik dan fungsi yang tersendiri, sering dipilih untuk skema warna panel tertentu atau untuk kehangatan dan kejelasan yang dirasakan. Saiz 0.56 inci memenuhi niche antara paparan lebih kecil (0.3 inci) untuk peranti padat dan paparan lebih besar (1 inci+) untuk penglihatan jarak jauh. Pematuhan RoHSnya adalah ciri piawai tetapi penting untuk pasaran global moden.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah tujuan mempunyai dua pin katod sepunya?

J: Kedua-dua pin (3 dan 8) disambungkan secara dalaman. Ini memberikan fleksibiliti susun atur pada PCB, membolehkan sambungan bumi dibuat dari mana-mana sisi pakej, yang boleh memudahkan penghalaan, terutamanya dalam reka bentuk padat atau apabila menggunakan PCB satu sisi.

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini terus dari pin mikropengawal 5V?

J: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang pembatas arus. Pin mikropengawal biasanya tidak boleh membekalkan 20 mA dengan selamat, dan walaupun boleh, tanpa perintang, LED akan cuba menarik arus berlebihan, berpotensi merosakkan kedua-dua LED dan mikropengawal. Kira nilai perintang siri yang sesuai.

S: Apakah maksud "nisbah padanan keamatan pencahayaan 2:1"?

J: Ia bermakna segmen paling malap dalam peranti tidak akan kurang daripada separuh terang segmen paling terang (di bawah keadaan ujian yang sama). Ini memastikan keseragaman visual merentasi digit.

S: Adakah paparan ini sesuai untuk penggunaan luar?

J: Julat suhu operasi meluas hingga -35°C, yang merangkumi banyak keadaan luar. Walau bagaimanapun, lembaran data tidak menentukan penarafan Perlindungan Kemasukan (IP) terhadap habuk dan air. Untuk penggunaan luar, paparan mungkin perlu berada di belakang tingkap tertutup atau dalam selungkup terlindung.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Paparan Pemasa Digital Mudah.Seorang pereka mencipta pemasa undur dengan paparan satu digit. Mereka memilih LTS-5703AKF untuk kejelasan dan saiznya. Mereka menggunakan mikropengawal dengan logik 5V. Untuk arus segmen sasaran 15 mA, mereka mengira perintang pembatas arus: R = (5V - 2.4V) / 0.015A ≈ 173 ohm. Mereka memilih perintang piawai 180 ohm. Mereka menyambungkan dua pin katod sepunya ke pin bumi pada mikropengawal melalui transistor NPN (untuk pensuisan/pemultipleksan jika lebih banyak digit ditambah kemudian). Tujuh pin anod segmen disambungkan ke pin I/O mikropengawal, setiap satu melalui perintang 180 ohm sendiri. Titik perpuluhan tidak digunakan dalam reka bentuk ini. Perisian mengitar melalui paparan nombor 9 hingga 0. Kontras dan kecerahan tinggi memastikan nombor mudah dibaca di dalam bilik yang terang.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LTS-5703AKF adalah berdasarkan diod pemancar cahaya (LED) semikonduktor keadaan pepejal. Bahan aktif ialah Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) yang ditumbuhkan pada substrat Gallium Arsenida (GaAs). Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod (kira-kira 2V) dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif masing-masing dari lapisan semikonduktor jenis-n dan jenis-p. Pembawa cas ini bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur semikonduktor, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, jingga-kuning (~605-611 nm). Setiap segmen paparan mengandungi satu atau lebih cip LED kecil ini. Konfigurasi katod sepunya menyambungkan semua sisi negatif cip ini secara dalaman, memudahkan litar pemacu luaran.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Teknologi LED AlInGaP mewakili penyelesaian matang dan sangat optimum untuk pancaran cahaya merah, jingga, ambar, dan kuning. Ia telah menjadi sistem bahan dominan untuk warna-warna ini dalam aplikasi kecerahan tinggi selama beberapa dekad kerana kecekapan dan kebolehpercayaan yang lebih baik berbanding teknologi lama. Trend semasa dalam teknologi paparan termasuk pembangunan mikro-LED yang lebih cekap dan penerimaan meluas LED organik (OLED) untuk paparan berwarna penuh dan fleksibel. Walau bagaimanapun, untuk paparan angka segmen monokromatik yang memerlukan kecerahan sangat tinggi, jangka hayat panjang, dan kestabilan merentasi julat suhu yang luas—terutamanya dalam konteks industri, automotif, dan instrumentasi—LED berasaskan AlInGaP seperti dalam lembaran data ini kekal sebagai pilihan yang disukai dan berkesan kos. Pergerakan ke pembungkusan bebas plumbum (RoHS), seperti yang dilihat di sini, adalah evolusi piawai seluruh industri yang didorong oleh peraturan alam sekitar.