LTP-22801JF 17-Segmen Paparan LED Alfanumerik - Ketinggian Digit 2.24 Inci - Warna Jingga Kuning AlInGaP - 5.2V Voltan Hadapan - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-22801JF ialah modul paparan alfanumerik satu digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan persembahan aksara yang jelas, terang dan boleh dipercayai. Fungsi utamanya adalah untuk memaparkan aksara alfanumerik (huruf A-Z, nombor 0-9, dan beberapa simbol) menggunakan konfigurasi 17 segmen, yang menawarkan fleksibiliti yang lebih besar berbanding paparan 7 segmen tradisional.

Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) untuk cip LED, khususnya dalam warna Jingga Kuning. Teknologi AlInGaP terkenal dengan kecekapan pencahayaan yang tinggi dan prestasi cemerlang dalam spektrum warna ambar hingga merah. Paparan ini mempunyai muka hitam dengan segmen putih, yang memberikan nisbah kontras tinggi untuk kebolehbacaan optimum walaupun dalam pelbagai keadaan pencahayaan persekitaran. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan bercahaya, memastikan tahap kecerahan yang konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.

Pasaran sasaran merangkumi panel kawalan perindustrian, peralatan ujian dan pengukuran, peranti perubatan, instrumentasi, dan mana-mana sistem terbenam di mana satu digit yang sangat mudah dibaca diperlukan untuk penunjuk status, bacaan data, atau maklum balas antara muka pengguna.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Pada arus ujian piawai 20mA per segmen dan suhu ambien 25°C, peranti ini menawarkan keamatan bercahaya purata tipikal sebanyak 41.6 millicandelas (mcd). Apabila didorong pada arus yang lebih tinggi iaitu 40mA, nilai ini meningkat kepada tipikal 72.8 mcd, menunjukkan kelinearan yang baik dalam output cahaya dengan arus.

Ciri warna ditakrifkan oleh panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang pancaran puncak (λp) adalah tipikal 611 nanometer (nm), meletakkannya dengan kukuh dalam kawasan jingga kuning spektrum cahaya nampak. Panjang gelombang dominan (λd), yang lebih berkait rapat dengan warna yang dilihat, adalah tipikal 605 nm. Lebar separuh garisan spektrum (Δλ) ialah 17 nm, menunjukkan warna yang agak tulen dan tepu dengan penyebaran spektrum yang minimum. Padanan keamatan bercahaya antara segmen ditentukan dengan nisbah maksimum 2:1, memastikan penampilan seragam merentasi aksara.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik menentukan had dan keadaan operasi untuk paparan. Penarafan maksimum mutlak memberikan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan maksimum per segmen ialah 24 mA, dengan faktor penyahkadar linear 0.31 mA/°C melebihi 25°C. Untuk operasi berdenyut pada kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 1.0ms, arus hadapan puncak boleh mencecah 60 mA per segmen. Penyerakan kuasa maksimum per segmen ialah 134 mW di bawah operasi berterusan.

Di bawah keadaan operasi tipikal (IF=20mA), voltan hadapan (VF) per segmen berjulat dari minimum 4.1V hingga maksimum 5.2V, dengan nilai tipikal dijangkakan dalam julat ini. Voltan hadapan yang agak tinggi ini adalah ciri LED AlInGaP. Voltan songsang maksimum (VR) yang boleh dikenakan per segmen ialah 10V, dengan arus songsang (IR) maksimum 100 µA di bawah keadaan tersebut.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -35°C hingga +85°C, menjadikannya sesuai untuk pelbagai persekitaran, dari penyimpanan sejuk perindustrian hingga peralatan berhampiran sumber haba. Julat suhu penyimpanan adalah sama. Parameter kritikal untuk pemasangan ialah penarafan suhu pateri: peranti boleh menahan suhu pateri maksimum 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan pakej. Maklumat ini adalah penting untuk menentukan profil pateri alir semula semasa pemasangan PCB.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

3.1 Dimensi Fizikal dan Garis Besar

Paparan ini mempunyai ketinggian digit 2.24 inci (57.0 mm), yang mengelaskannya sebagai paparan format besar untuk paparan jelas pada jarak jauh. Dimensi pakej disediakan dalam lukisan terperinci. Semua dimensi kritikal dinyatakan dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Jurutera mesti merujuk lukisan ini untuk reka bentuk tapak kaki PCB yang tepat, memastikan ruang lega dan penjajaran yang betul.

3.2 Konfigurasi Pin dan Gambarajah Litar

LTP-22801JF ialah peranti anod sepunya. Ia mempunyai 19 pin dalam konfigurasi satu baris. Gambarajah litar dalaman mendedahkan bahawa 17 segmen (A1, A2, B, C, D1, D2, E, F, G1, G2, H, I, J, K, L, M) dan titik perpuluhan (DP) adalah LED individu. Pin anod sepunya (pin 1 dan pin 11) disambungkan secara dalaman, menyediakan dua titik untuk menyambungkan voltan bekalan positif, yang boleh membantu dalam pengagihan arus dan susun atur PCB. Setiap katod segmen mempunyai pin khususnya sendiri (pin 2-10, 12-19). Konfigurasi ini membolehkan kawalan multipleks individu untuk setiap segmen.

4. Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

4.1 Mendorong Paparan

Sebagai paparan anod sepunya, anod (pin 1 & 11) hendaklah disambungkan kepada voltan bekalan positif melalui skim pembatasan arus. Setiap pin katod mesti didorong secara individu, biasanya oleh pin port mikropengawal atau IC pemacu khusus (seperti daftar anjakan atau pemacu segmen). Pemacu mesti mampu menyerap arus segmen yang diperlukan apabila diaktifkan (katod ditarik rendah). Voltan hadapan (4.1V-5.2V) mesti dipertimbangkan semasa memilih tahap voltan logik dan IC pemacu; sistem 5V biasa digunakan.

Pembatasan Arus:Perintang pembatasan arus luaran adalah wajib untuk setiap segmen atau, lebih biasa, untuk setiap nod anod sepunya jika multipleks. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: 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 (cth., 20mA). Menggunakan VF maksimum memastikan konsistensi kecerahan walaupun dengan variasi peranti.

4.2 Pertimbangan Multipleks

Untuk aplikasi berbilang digit atau untuk mengurangkan bilangan pin mikropengawal, paparan satu digit ini boleh disepadukan ke dalam tatasusunan multipleks. Dalam persediaan multipleks, anod sepunya berbilang digit disambungkan bersama (anod digit 1, anod digit 2, dsb.), dan katod segmen yang sepadan juga disambungkan bersama (semua segmen 'A', semua segmen 'B', dsb.). Digit diterangi satu demi satu secara berturutan pantas. Apabila multipleks, penarafan arus berdenyut puncak (60mA pada kitar tugas 1/10) menjadi relevan. Arus purata tidak boleh melebihi penarafan berterusan, jadi arus denyut boleh lebih tinggi. Contohnya, mendorong pada 40mA dengan kitar tugas 1/4 memberikan arus purata 10mA.

4.3 Pengurusan Terma dan Susun Atur PCB

Walaupun penyerakan kuasa segmen individu adalah rendah, jumlah kuasa untuk digit yang diterangi sepenuhnya (kesemua 17 segmen + DP pada 20mA dan ~4.5V) boleh menghampiri 1.5W. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi dan mungkin laluan terma di bawah pakej mungkin diperlukan untuk menyerakkan haba, terutamanya dalam suhu ambien tinggi atau apabila didorong pada arus yang lebih tinggi. Memastikan sambungan pateri yang baik pada semua pin juga penting untuk konduksi haba menjauhi cip LED.

5. Analisis Prestasi dan Lengkung

Dokumen spesifikasi merujuk kepada lengkung ciri elektrik dan optik tipikal, yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai. Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia umumnya linear pada arus rendah tetapi mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan terma.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menunjukkan hubungan eksponen, mengesahkan julat VF yang dinyatakan dalam jadual.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Untuk LED AlInGaP, keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi merentasi keseluruhan julat suhu.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan vs. panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~611nm dan lebar separuh.

Pereka bentuk harus menggunakan lengkung ini untuk meramalkan prestasi dalam aplikasi khusus mereka, mengambil kira kesan variasi suhu dan arus pacuan.

6. Perbandingan dan Konteks Teknologi

6.1 AlInGaP vs. Teknologi LED Lain

Penggunaan AlInGaP pada substrat GaAs yang tidak lutsinar adalah pembeza utama. Berbanding teknologi GaAsP atau GaP yang lebih lama, AlInGaP menawarkan kecekapan pencahayaan yang jauh lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik dalam julat ambar-merah. Berbanding LED putih yang ditukar fosfor yang digunakan dalam beberapa paparan, AlInGaP menyediakan warna tulen dan tepu tanpa kerumitan dan kehilangan kecekapan penukaran fosfor, menghasilkan kontras yang lebih tinggi dan potensi jangka hayat yang lebih panjang.

6.2 17-Segmen vs. 7-Segmen dan Titik-Matriks

Paparan 17 segmen (kadangkala dipanggil paparan "starburst") terletak di antara paparan 7 segmen dan paparan titik-matriks penuh. Ia boleh memaparkan pelbagai aksara alfanumerik yang lebih luas dengan lebih mudah dibaca berbanding paparan 7 segmen (cth., membezakan 'S' daripada '5', memaparkan 'M', 'W', 'K' dengan betul) sambil memerlukan garis kawalan yang jauh lebih sedikit dan lebih mudah didorong berbanding panel titik-matriks beresolusi tinggi. LTP-22801JF adalah penyelesaian optimum apabila aplikasi memerlukan set aksara yang jelas dan berbeza pada satu digit besar.

7. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini secara langsung dari mikropengawal 3.3V?

J: Tidak, tidak secara langsung. Voltan hadapan tipikal (4.1V-5.2V) adalah lebih tinggi daripada 3.3V. Anda memerlukan voltan bekalan sekurang-kurangnya 5V untuk bahagian LED. Isyarat kawalan dari mikropengawal 3.3V ke pemacu katod perlu dianjak tahap jika pemacu memerlukan input logik-tinggi 5V, atau anda mesti menggunakan pemacu yang serasi dengan logik 3.3V.

S: Mengapa terdapat dua pin anod sepunya?

J: Dua pin anod yang disambungkan secara dalaman (1 dan 11) membolehkan fleksibiliti dalam penghalaan PCB dan membantu mengagihkan jumlah arus anod, yang boleh menjadi ketara apabila semua segmen diterangi. Adalah disyorkan untuk menyambungkan kedua-duanya kepada bekalan.

S: Apakah tujuan nisbah padanan keamatan bercahaya?

J: Nisbah ini (maks 2:1) menjamin bahawa segmen paling malap dalam peranti tidak akan kurang daripada separuh terang berbanding segmen paling terang di bawah keadaan yang sama. Ini memastikan keseragaman visual merentasi aksara, menghalang sesetengah segmen daripada kelihatan lebih malap daripada yang lain.

S: Bagaimana saya mencipta aksara?

J: Anda memerlukan peta aksara atau jadual fon dalam kod mikropengawal anda. Ini adalah jadual carian yang mentakrifkan, untuk setiap aksara alfanumerik yang anda ingin paparkan, gabungan 17 segmen (dan DP) yang perlu dihidupkan (katod didorong rendah) apabila anod sepunya tinggi.

8. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Paparan Pemasa Digital.Satu LTP-22801JF boleh digunakan untuk menunjukkan digit saat pada pemasa detik balik besar. Mikropengawal akan mengitar melalui paparan nombor 9 hingga 0. Reka bentuk akan melibatkan: 1) Menyediakan bekalan 5V yang stabil. 2) Meletakkan satu perintang pembatasan arus pada talian anod sepunya (pin 1 & 11). 3) Menyambungkan setiap 18 pin katod (17 segmen + DP) kepada pin individu mikropengawal atau, lebih cekap, kepada output dua daftar anjakan siri-masuk/selari-keluar 8-bit untuk menjimatkan pin I/O. 4) Memprogram mikropengawal dengan corak segmen untuk digit 0-9 dan mungkin kolon atau simbol lain menggunakan DP. Kecerahan tinggi dan saiz digit besar memastikan masa boleh dilihat dari jarak jauh.