Spesifikasi Teknikal Paparan LED LTD-5723AJF - Ketinggian Digit 0.56 Inci - Warna Jingga Kuning - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTD-5723AJF ialah modul paparan LED 7-segmen dua digit berprestasi tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan maklumat berangka dan alfanumerik terhad yang jelas dan terang dalam peranti elektronik. Teknologi teras adalah berdasarkan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), yang direka khas untuk memancarkan cahaya dalam spektrum jingga-kuning. Pilihan bahan ini adalah kunci kepada kecerahan dan kecekapan tinggi peranti. Paparan ini mempunyai ciri muka kelabu dan warna segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Ia dikategorikan untuk keamatan cahaya, memastikan tahap kecerahan yang konsisten merentasi kumpulan pengeluaran. Peranti ini direka sebagai jenis katod sepunya, yang merupakan konfigurasi piawai untuk memudahkan litar pemacu dalam paparan berbilang digit.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan ini. Keamatan cahaya purata (Iv) ditetapkan dari minimum 320 µcd kepada tipikal 900 µcd pada arus kehadapan (IF) 1mA. Parameter ini menunjukkan jumlah cahaya nampak yang dipancarkan dan adalah penting untuk menentukan keterlihatan paparan. Panjang gelombang dominan (λd) ialah 605 nm, dan panjang gelombang pancaran puncak (λp) ialah 611 nm pada IF=20mA, meletakkan output dengan kukuh dalam kawasan jingga-kuning spektrum nampak. Separuh lebar garisan spektrum (Δλ) ialah 17 nm, yang menerangkan ketulenan atau kelebaran warna yang dipancarkan; nilai yang lebih kecil menunjukkan sumber cahaya yang lebih monokromatik. Padanan keamatan cahaya antara segmen dijamin dalam nisbah 2:1, memastikan penampilan seragam merentasi semua segmen bercahaya bagi satu aksara.

2.2 Parameter Elektrik

Spesifikasi elektrik menentukan had operasi dan keadaan untuk penggunaan yang boleh dipercayai. Penarafan maksimum mutlak menetapkan had keras: arus kehadapan berterusan per segmen 25 mA (penurunan nilai linear dari 25°C pada 0.33 mA/°C), arus kehadapan puncak 60 mA di bawah keadaan berdenyut, dan voltan songsang maksimum 5 V per segmen. Voltan kehadapan tipikal (VF) per segmen ialah 2.6 V pada IF=20mA, dengan minimum 2.05 V. Voltan kehadapan ini adalah parameter kritikal untuk mereka bentuk litar penghad arus. Arus songsang (IR) adalah maksimum 100 µA pada VR=5V, menunjukkan tahap kebocoran apabila LED terpincang songsang. Penyerakan kuasa per segmen adalah terhad kepada 70 mW, yang mempengaruhi reka bentuk terma.

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 aplikasi dalam persekitaran mencabar, dari kawalan industri ke bahagian dalam automotif. Spesifikasi suhu pateri adalah kritikal untuk pemasangan: peranti boleh menahan 260°C selama 3 saat pada titik 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan. Mematuhi profil reflow ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan pada cip semikonduktor dalaman dan ikatan wayar semasa proses pemasangan permukaan-pasang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Spesifikasi dengan jelas menyatakan peranti ini "dikategorikan untuk keamatan cahaya." Ini menunjukkan pelaksanaan proses binning atau pengisihan selepas pembuatan. LED diuji dan dikumpulkan (dibin) berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (mungkin 1mA atau 20mA seperti dalam spesifikasi). Ini memastikan pelanggan menerima paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten dan boleh diramal. Walaupun struktur kod bin khusus tidak diterangkan secara terperinci dalam petikan ini, sistem sedemikian biasanya menggunakan kod alfanumerik untuk menandakan julat yang telah ditetapkan untuk keamatan cahaya, voltan kehadapan, dan kadangkala panjang gelombang. Pereka bentuk mesti merujuk dokumentasi binning penuh pengeluar untuk memilih gred yang sesuai bagi keperluan keseragaman kecerahan aplikasi mereka.

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi merujuk kepada "Keluk Ciri Elektrik / Optik Biasa" yang penting untuk analisis reka bentuk mendalam. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, keluk piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:

• Keamatan Cahaya vs. Arus Kehadapan (Keluk I-V):Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia biasanya tidak linear, dengan kecekapan (lumen per watt) sering menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan terma.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan:Ini menunjukkan ciri I-V diod, penting untuk memilih perintang siri yang betul atau mereka bentuk pemacu arus malar.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien:Keluk ini menunjukkan bagaimana kecerahan menurun apabila suhu simpang meningkat. Memahami penurunan nilai ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu ambien tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada 611 nm dan separuh lebar 17 nm, mengesahkan ciri warna.

Keluk ini membolehkan jurutera mengoptimumkan keadaan pemacu untuk keseimbangan kecerahan, kecekapan, dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Peranti ini dibentangkan dengan lukisan dimensi pakej terperinci (tidak dipaparkan sepenuhnya dalam teks). Ciri mekanikal utama yang disimpulkan dan piawai untuk pakej sedemikian termasuk: ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm), yang menentukan saiz aksara. Pakej ini adalah konfigurasi dua digit, bersebelahan dalam satu perumahan. Ia mempunyai 18 pin untuk sambungan elektrik, disusun dalam pakej DIP (Dual In-line Package) piawai atau tapak kaki yang serupa. Nota "Rt. Hand Decimal" dalam penerangan bahagian mencadangkan kemasukan titik perpuluhan tangan kanan untuk setiap digit. Muka kelabu dan warna segmen putih adalah sebahagian daripada reka bentuk pakej untuk meningkatkan kontras. Dimensi tepat, jarak plumbum, dan garis besar pakej keseluruhan terkandung dalam lukisan dimensi, dengan toleransi ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

6. Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Jadual sambungan pin disediakan. Ia memperincikan konfigurasi 18 pin di mana pin 1-12 dan 15-18 adalah anod untuk segmen tertentu (A-G dan DP) untuk Digit 1 dan Digit 2. Pin 13 dan 14 adalah katod sepunya untuk Digit 2 dan Digit 1, masing-masing. Seni bina katod sepunya ini bermakna semua segmen LED untuk satu digit berkongsi sambungan bumi (katod) yang sama. Gambar rajah litar dalaman, yang dirujuk tetapi tidak ditunjukkan, akan menggambarkan bagaimana 14 segmen (7 per digit, ditambah titik perpuluhan) disambungkan ke pin anod dan katod ini. Struktur ini membolehkan pemultipleksan, di mana digit menyala satu demi satu dengan cepat dengan menukar katod sepunya mereka, mengurangkan jumlah pin pemacu yang diperlukan.

7. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan pemasangan utama yang disediakan adalah spesifikasi suhu pateri: 260°C selama 3 saat pada titik 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan. Ini adalah profil reflow piawai untuk banyak proses pateri bebas plumbum. Pertimbangan utama termasuk:

• Profil Reflow:Jurutera mesti memastikan profil ketuhar tidak melebihi suhu/masa ini pada badan komponen untuk mengelakkan kerosakan pada pakej epoksi dan die dalaman.
• Perlindungan ESD:Walaupun tidak dinyatakan, LED AlInGaP adalah peranti semikonduktor dan harus dikendalikan dengan langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai.
• Pembersihan:Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan kaedah yang serasi dengan bahan epoksi paparan.
• Penyimpanan:Simpan dalam julat yang ditetapkan -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kering, anti-statik untuk mengelakkan penyerapan lembapan dan degradasi.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan bacaan berangka bersaiz sederhana yang jelas. Kegunaan biasa termasuk: peralatan ujian dan pengukuran (multimeter, osiloskop), panel kawalan industri, terminal titik jualan, paparan papan pemuka automotif (untuk maklumat tidak kritikal), perkakas pengguna (ketuhar gelombang mikro, ketuhar, peralatan audio), dan peranti perubatan. Warna jingga-kuning sering dipilih untuk keterlihatan tinggi dan silau yang dirasakan lebih rendah berbanding merah atau hijau tulen, terutamanya dalam keadaan pencahayaan berubah-ubah.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Gunakan pemacu arus malar atau perintang penghad arus yang sesuai untuk setiap talian anod. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (Vcc), voltan kehadapan tipikal (Vf ~2.6V), dan arus kehadapan yang dikehendaki (contohnya, 10-20 mA untuk kecerahan baik).
• Pemultipleksan:Untuk paparan berbilang digit seperti ini, skim pemacu berbilang adalah cekap. Ini melibatkan membolehkan katod sepunya setiap digit secara berurutan melalui suis transistor sambil membentangkan data segmen untuk digit tersebut pada talian anod. Kadar segar semula mestilah cukup tinggi (>60 Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.
• Sudut Pandangan:Spesifikasi mendakwa "sudut pandangan luas," tetapi untuk penempatan optimum, pertimbangkan garis penglihatan pengguna utama relatif kepada permukaan paparan.
• Kawalan Kecerahan:Kecerahan boleh dilaraskan dengan mengubah arus kehadapan (dalam had) atau dengan menggunakan modulasi lebar denyut (PWM) pada arus pemacu.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTD-5723AJF berakar pada teknologi AlInGaPnya berbanding teknologi lama seperti LED GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) piawai:

• Kecerahan dan Kecekapan Lebih Tinggi:Sistem bahan AlInGaP adalah jauh lebih cekap dalam menukar tenaga elektrik kepada cahaya dalam spektrum merah, jingga, dan kuning, menghasilkan keamatan cahaya yang lebih tinggi untuk arus pemacu yang sama.
• Kestabilan Suhu Lebih Baik:LED AlInGaP secara amnya menunjukkan kurang variasi dalam output cahaya dan panjang gelombang dengan perubahan suhu berbanding teknologi lama.
• Ketepuan Warna:Separuh lebar spektrum 17 nm menunjukkan warna yang agak tulen, yang boleh lebih menarik secara visual dan berbeza daripada pemancar spektrum lebih lebar.
• Kontras:Gabungan muka kelabu dan segmen putih direka untuk memaksimumkan kontras apabila segmen tidak menyala, meningkatkan kebolehbacaan keseluruhan berbanding paparan dengan muka hitam atau segmen berwarna berbeza.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Apakah tujuan "Nisbah Padanan Keamatan Cahaya" 2:1?

J: Ini menjamin bahawa segmen paling malap dalam satu aksara tidak akan kurang daripada separuh terang segmen paling terang di bawah keadaan yang sama. Ini memastikan keseragaman visual, mencegah sesetengah segmen kelihatan lebih malap daripada yang lain, yang kritikal untuk kebolehbacaan.

S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan bekalan 5V?

J: Ya, tetapi anda mesti menggunakan perintang penghad arus secara bersiri dengan setiap anod. Sebagai contoh, untuk mencapai IF tipikal 20mA dengan bekalan 5V dan VF 2.6V, nilai perintang akan menjadi R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm. Sentiasa sahkan penyerakan kuasa dalam perintang juga.

S: Apakah maksud "Katod Sepunya" untuk reka bentuk litar saya?

J: Ia bermakna semua katod (terminal negatif) LED untuk satu digit disambungkan bersama secara dalaman kepada satu pin (Pin 14 untuk Digit 1, Pin 13 untuk Digit 2). Untuk menyinarkan digit, anda menggunakan voltan positif kepada anod segmen yang dikehendaki sambil menyambungkan pin katod sepunya digit itu ke bumi (0V). Ini memudahkan pemultipleksan.

S: Bagaimana saya mentafsir penarafan "Arus Kehadapan Puncak" 60mA?

J: Ini adalah arus serta-merta maksimum yang boleh ditangani LED di bawah keadaan denyut sangat pendek (lebar denyut 0.1ms, kitar tugas 1/10). Ia BUKAN untuk operasi berterusan. Melebihi arus kehadapan berterusan (25 mA) boleh menyebabkan degradasi pantas atau kegagalan.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk pembilang dua digit mudah menggunakan pengawal mikro. Pin I/O pengawal mikro akan disambungkan ke 12 talian anod (segmen A-G dan DP untuk dua digit) melalui perintang penghad arus. Dua pin pengawal mikro tambahan akan mengawal transistor NPN, yang pengumpulnya disambungkan ke pin katod sepunya (13 & 14) dan pemancar ke bumi. Perisian akan melaksanakan rutin pemultipleksan: ia mematikan kedua-dua transistor katod, menetapkan pin I/O untuk memaparkan segmen untuk "Digit 1," kemudian seketika menghidupkan transistor untuk katod Digit 1. Ia kemudian mengulangi proses untuk Digit 2. Kitaran ini berjalan secara berterusan pada frekuensi tinggi. Arus purata per segmen ditentukan oleh arus puncak dan kitar tugas (contohnya, puncak 20mA dengan kitar tugas 50% per digit memberikan purata 10mA). Pendekatan ini meminimumkan bilangan komponen dan penggunaan kuasa.

12. Pengenalan Prinsip

Prinsip operasi adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Struktur kristal AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) membentuk kawasan aktif. Apabila voltan kehadapan melebihi voltan hidup diod (lebih kurang 2.0-2.2V) digunakan, elektron dari kawasan jenis-n dan lubang dari kawasan jenis-p disuntik ke dalam kawasan aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam AlInGaP, sebahagian besar tenaga ini dibebaskan sebagai foton (cahaya) dengan panjang gelombang sepadan dengan tenaga jurang jalur bahan, yang direka untuk berada sekitar 605-611 nm (jingga-kuning). Substrat GaAs tidak lut sinar membantu memantulkan cahaya ke atas, meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya luaran. Setiap segmen paparan 7-segmen mengandungi satu atau lebih cip LED AlInGaP kecil ini.

13. Trend Pembangunan

Walaupun peranti khusus ini mewakili teknologi matang, bidang paparan LED yang lebih luas terus berkembang. Trend berkaitan dengan penunjuk dan paparan segmen sedemikian termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Penyelidikan sains bahan yang berterusan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan kuantum dalaman (lebih banyak foton dijana per elektron) dan kecekapan pengekstrakan cahaya (lebih banyak foton keluar dari cip), membawa kepada paparan yang lebih terang pada kuasa lebih rendah.
• Pengecilan:Terdapat dorongan berterusan untuk picel lebih kecil dan resolusi lebih tinggi, walaupun dalam paparan segmen, membolehkan lebih banyak maklumat dalam ruang yang sama.
• Integrasi:Trend termasuk mengintegrasikan IC pemacu LED terus ke dalam pakej atau modul paparan, memudahkan reka bentuk litar pengguna akhir.
• Bahan Baharu:Walaupun AlInGaP mendominasi spektrum merah-jingga-kuning, sistem bahan lain seperti InGaN (untuk biru/hijau/putih) juga sedang maju. Trend adalah ke arah keupayaan warna penuh dalam paparan format kecil.
• Substrat Fleksibel:Penyelidikan meletakkan cip LED pada litar fleksibel boleh membawa kepada bentuk faktor paparan novel, walaupun ini lebih relevan kepada matriks titik daripada paparan segmen tradisional.

LTD-5723AJF, dengan teknologi AlInGaPnya yang terbukti, menawarkan penyelesaian yang boleh dipercayai dan berprestasi tinggi untuk aplikasi di mana ciri khusus warna, kecerahan, dan saiznya diperlukan.