Lembaran Data Paparan LED LTP-3862JF - Ketinggian Digit 0.3 Inci - Kuning Jingga AlInGaP - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-3862JF ialah modul paparan diod pemancar cahaya (LED) alfanumerik dua digit, 17-segmen. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output aksara angka dan abjad terhad yang jelas dan berkejelasan tinggi dalam peranti elektronik. Teknologi terasnya adalah berdasarkan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP), direka khas untuk memancarkan cahaya dalam spektrum panjang gelombang kuning-jingga. Peranti ini dikategorikan sebagai paparan anod sepunya multipleks, bermakna anod setiap digit disambungkan secara dalaman untuk memudahkan litar pemacu apabila menggunakan teknik multipleks pembahagian masa.

Paparan ini mempunyai muka hitam dengan garis besar segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dengan ketara dengan mengurangkan pantulan cahaya ambien dari kawasan yang tidak menyala. Ketinggian digit 0.3 inci (7.62 mm) mencapai keseimbangan antara saiz yang cukup besar untuk dilihat dengan jelas pada jarak sederhana dan cukup padat untuk diintegrasikan ke dalam panel dan instrumen yang mempunyai ruang terhad.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai pada suhu ambien (T_A) 25°C. Parameter utama, Purata Keamatan Bercahaya (I_V), ditetapkan dengan minimum 320 µcd, nilai tipikal 800 µcd, dan tiada maksimum dinyatakan, apabila didorong pada arus kehadapan (I_F) 1 mA. Ini menunjukkan output yang terang sesuai untuk persekitaran dalaman dan banyak persekitaran yang terang. Nisbah padanan keamatan bercahaya antara segmen ditetapkan pada maksimum 2:1, memastikan kecerahan seragam merentasi paparan untuk penampilan yang konsisten.

Ciri spektrum tertumpu di kawasan kuning-jingga. Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p) biasanya 611 nm, manakala Panjang Gelombang Dominan (λ_d) biasanya 605 nm, diukur pada I_F=20mA. Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ) biasanya 17 nm, menerangkan lebar jalur sempit cahaya yang dipancarkan, yang merupakan ciri teknologi AlInGaP dan menyumbang kepada warna yang tepu dan tulen.

2.2 Parameter Elektrik dan Terma

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had operasi di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus Kehadapan Berterusan per segmen dinilai pada 25 mA, dengan faktor penyahkadaratan 0.33 mA/°C melebihi 25°C. Penyahkadaratan ini adalah penting untuk pengurusan terma, kerana melebihi suhu simpang maksimum boleh menjejaskan prestasi dan jangka hayat. Arus Kehadapan Puncak per segmen, untuk operasi berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms), adalah lebih tinggi pada 60 mA, membolehkan pendorongan berlebihan ringkas untuk mencapai kecerahan puncak yang lebih tinggi dalam aplikasi multipleks.

Penyerakan Kuasa per segmen adalah terhad kepada 70 mW. Voltan Kehadapan per segmen (V_F) julat dari 2.0V (min) ke 2.6V (maks) pada I_F=20mA. Pereka bentuk mesti mengambil kira penurunan voltan ini apabila mengira nilai perintang had arus bersiri. Penarafan Voltan Songsang adalah sederhana 5V, menekankan keperluan reka bentuk litar yang betul untuk mengelakkan bias songsang yang tidak sengaja. Arus Songsang (I_R) ditetapkan pada maksimum 100 µA pada V_R=5V.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Peranti ini mematuhi jejak pakej LED 17-segmen dua digit piawai. Lukisan dimensi yang disediakan menentukan susun atur fizikal yang tepat, termasuk panjang, lebar, dan ketinggian keseluruhan, serta jarak dan diameter tepat bagi 20 pin. Semua dimensi diberikan dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Susunan pin disusun dalam satu baris di sepanjang tepi bawah pakej. Satah dudukan dan geometri pad pateri yang disyorkan juga biasanya ditunjukkan untuk membimbing susun atur PCB untuk lekatan mekanikal dan pematerian yang boleh dipercayai.

3.1 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Paparan ini mempunyai 20 pin. Gambarajah litar dalaman mendedahkan konfigurasi anod sepunya multipleks. Pin 4 ialah Anod Sepunya untuk Digit 1, dan Pin 10 ialah Anod Sepunya untuk Digit 2. Semua pin lain (1-3, 5-9, 11-13, 15-20) disambungkan ke katod segmen tertentu (dilabelkan A hingga U, DP, dan lain-lain mengikut konvensyen penamaan segmen). Pin 14 dicatat sebagai \"Tiada Sambungan\" (N/C). Susunan pin ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu yang betul, yang mesti menghidupkan anod sepunya setiap digit secara berurutan sambil menyalurkan arus melalui pin katod segmen yang sesuai untuk membentuk aksara yang dikehendaki.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung prestasi tipikal menggambarkan secara grafik hubungan antara parameter utama di bawah pelbagai keadaan. Walaupun lengkung khusus dirujuk, ia secara amnya termasuk:

• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V):Lengkung bukan linear ini menunjukkan bagaimana V_Fmeningkat dengan I_F. Ia adalah kritikal untuk menentukan titik operasi dan nilai perintang had arus yang diperlukan untuk mencapai tahap kecerahan yang dikehendaki tanpa melebihi penarafan arus maksimum.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan:Lengkung ini menunjukkan output cahaya relatif sebagai fungsi arus pemacu. Ia biasanya sub-linear, bermakna kecekapan (lumen per watt) mungkin berkurangan pada arus yang sangat tinggi.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Lengkung ini menunjukkan penyahkadaratan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Untuk LED AlInGaP, keamatan bercahaya umumnya berkurangan dengan peningkatan suhu, yang mesti diambil kira dalam reka bentuk untuk persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak ciri berhampiran 611 nm dan separuh lebar yang sempit.

5. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Lembaran data menentukan parameter pematerian kritikal untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED dan pakej epoksi. Suhu pateri maksimum yang dibenarkan ditakrifkan sebagai 260°C diukur 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan komponen. Masa pendedahan pada suhu ini tidak boleh melebihi 3 saat. Parameter ini selaras dengan profil pematerian alir balik inframerah atau perolakan tipikal. Adalah penting untuk mengikuti garis panduan ini untuk mengelakkan kompromi ikatan wayar dalaman, menjejaskan bahan epoksi, atau mendorong tekanan terma yang boleh menyebabkan kegagalan pramatang. Keadaan penyimpanan yang betul juga tersirat, biasanya dalam persekitaran kering, anti-statik untuk mengelakkan penyerapan lembapan dan kerosakan nyahcas elektrostatik.

6. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Senario Aplikasi Tipikal

Paparan ini sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka padat dan berkuasa rendah. Kegunaan biasa termasuk:

• Peralatan ujian dan pengukuran (multimeter, pembilang frekuensi).
• Elektronik pengguna (penguat audio, radio jam, paparan perkakas).
• Panel kawalan perindustrian (penunjuk proses, paparan pemasa).
• Peranti pasaran sekunder automotif (pemantau voltan, tolok ringkas).

Warna kuning-jingga menawarkan kejelasan penglihatan yang sangat baik dan ketegangan mata yang lebih rendah dalam pelbagai keadaan pencahayaan berbanding dengan beberapa warna lain.

6.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Litar Pemacu

Mereka bentuk dengan LTP-3862JF memerlukan perhatian kepada beberapa bidang utama:

1. Had Arus:Perintang luaran adalah wajib untuk setiap katod segmen atau anod digit (bergantung pada topologi pemacu) untuk menetapkan arus operasi. Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_BEKALAN- V_F- V_{PENEPUAN_PEMACU}) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari lembaran data untuk reka bentuk yang konservatif.
2. Pemacu Multipleks:Untuk mengawal 34 segmen (17 per digit x 2) dengan hanya 20 pin, skim pemacu multipleks digunakan. Ini memerlukan mikropengawal atau IC pemacu paparan khusus yang mampu membekal/menyalurkan arus yang mencukupi dan memberikan pemasaan multipleks yang betul. Pemacu mesti mengitar antara mengaktifkan Digit 1 dan Digit 2 pada frekuensi yang cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan (biasanya >60 Hz).
3. Pengurusan Terma:Pastikan penyerakan kuasa purata per segmen, terutamanya apabila didorong pada arus yang lebih tinggi atau dalam suhu ambien yang tinggi, tidak melebihi penarafan 70 mW. Kawasan kuprum PCB atau pengudaraan yang mencukupi mungkin diperlukan.
4. Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat, tetapi kedudukan pemasangan pada panel hadapan harus dipertimbangkan untuk menyelaraskan kon pandangan optimum dengan garis penglihatan tipikal pengguna.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTP-3862JF berasal dari sistem bahan AlInGaP dan reka bentuk pakej khususnya.

• vs. LED GaAsP atau GaP Tradisional:Teknologi AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik, menghasilkan output yang lebih terang dan lebih konsisten. Warna kuning-jingga dari AlInGaP juga lebih tepu dan tulen berbanding teknologi lama.
• vs. LED Merah Piawai:Pancaran kuning-jingga memberikan ketajaman visual dan kebolehbacaan yang lebih baik dalam banyak persekitaran dan mungkin lebih disukai untuk keperluan estetik atau fungsi tertentu.
• vs. Paparan Lebih Besar atau Lebih Kecil:Ketinggian digit 0.3 inci meletakkannya di antara paparan yang lebih kecil dan lebih padat dengan paparan yang lebih besar untuk pandangan jarak jauh. Ia adalah saiz biasa untuk instrumentasi atas meja dan mudah alih.
• vs. Konfigurasi Katod Sepunya:Konfigurasi anod sepunya sering lebih disukai apabila berinteraksi dengan port mikropengawal yang dikonfigurasikan sebagai penyalur arus (pemacu aktif-rendah), yang merupakan persediaan biasa.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini dengan arus DC malar tanpa multipleks?

A: Ya, tetapi ia tidak cekap dari segi penggunaan pin. Anda perlu menyambungkan semua katod segmen untuk kedua-dua digit secara bebas, memerlukan lebih banyak talian I/O. Multipleks adalah kaedah piawai dan disyorkan.

S: Apakah tujuan spesifikasi \"Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya\"?

A: Ia menjamin bahawa perbezaan kecerahan antara segmen paling malap dan paling terang pada paparan yang sama tidak akan melebihi nisbah 2:1. Ini memastikan keseragaman visual, mengelakkan sesetengah segmen kelihatan lebih gelap daripada yang lain.

S: Arus Kehadapan Puncak adalah 60mA, tetapi Berterusan hanya 25mA. Bolehkah saya menggunakan 60mA secara berterusan?

A: Sudah tentu tidak. Penarafan 60mA adalah untuk denyutan yang sangat pendek (0.1ms) pada kitar tugas rendah (10%). Melebihi penarafan arus berterusan akan menyebabkan pemanasan berlebihan, membawa kepada degradasi bercahaya pantas dan potensi kegagalan bencana.

S: Bagaimana saya mengira perintang had arus yang diperlukan untuk reka bentuk multipleks?

A: Dalam reka bentuk multipleks dengan kitar tugas 1/2 (untuk dua digit), untuk mencapai purata arus berkesan I_{F_pur}, anda biasanya akan menetapkan arus puncak semasa slot masa aktif kepada 2 * I_{F_pur}. Kemudian kira perintang menggunakan arus puncak dan voltan bekalan. Contohnya, untuk sasaran purata 10mA per segmen, gunakan puncak 20mA dalam pengiraan: R = (V_CC- V_F) / 0.020A.

9. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter Dua Digit Ringkas.

Mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) mengukur voltan (0-99V diskalakan ke 0-5V). Perisian tegar menukar nilai digital kepada dua digit perpuluhan. Menggunakan rutin multipleks, mikropengawal:

1. Mengaktifkan anod sepunya untuk Digit 1 (menetapkan pin tinggi atau menyambung ke V_CCmelalui transistor).
2. Menetapkan corak yang sesuai pada talian katod segmen (menyalurkan arus ke bumi) untuk memaparkan digit \"puluhan\".
3. Mengekalkan keadaan ini untuk tempoh singkat (contohnya, 5ms).
4. Menyahaktifkan Digit 1 dan mengaktifkan anod sepunya untuk Digit 2.
5. Menetapkan corak segmen untuk digit \"sa\" (dan pilihan titik perpuluhan, Pin 5).
6. Mengekalkan selama 5ms, kemudian mengulangi kitaran. Tempoh keseluruhan 10ms menghasilkan kadar segar semula 100 Hz, menghapuskan kelipan.

Perintang had arus diletakkan bersiri dengan setiap talian katod segmen. Bekalan kuasa mesti dikawal selia untuk memastikan kecerahan yang konsisten.

10. Pengenalan Prinsip Operasi

LTP-3862JF beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Bahan aktif adalah AlInGaP. Apabila voltan kehadapan melebihi potensi terbina dalam simpang (lebih kurang 2.0-2.6V) dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik merentasi simpang. Pembawa cas ini bergabung semula di rantau aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Tenaga jurang jalur khusus aloi AlInGaP menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini adalah dalam julat kuning-jingga (605-611 nm). Setiap segmen paparan mengandungi satu atau lebih cip LED kecil ini. Muka hitam menyerap cahaya sesat, manakala garis besar segmen putih membantu menyebarkan cahaya yang dipancarkan secara sekata merentasi kawasan segmen.

11. Trend dan Konteks Teknologi

Walaupun teknologi paparan yang lebih baru seperti diod pemancar cahaya organik (OLED) dan LCD matriks titik resolusi tinggi lazim dalam elektronik pengguna, paparan segmen LED diskret seperti LTP-3862JF kekal sangat relevan dalam niche perindustrian, automotif, dan instrumentasi tertentu. Kelebihan mereka termasuk kebolehpercayaan yang melampau, julat suhu operasi yang luas, kecerahan tinggi, kos rendah untuk bacaan angka ringkas, dan kemudahan antara muka. Trend dalam segmen ini adalah ke arah bahan kecekapan yang lebih tinggi (seperti AlInGaP yang diperbaiki dan InGaN untuk warna lain), voltan operasi yang lebih rendah, dan potensi litar pemacu bersepadu dalam pakej. Prinsip reka bentuk asas dan multipleks, bagaimanapun, kekal stabil dan difahami secara meluas, memastikan jangka hayat panjang komponen sedemikian dalam pustaka reka bentuk kejuruteraan.