Lembaran Data Paparan LED LTS-3361JF - Ketinggian Digit 0.3-inci (7.62mm) - Warna Jingga Kuning - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-3361JF ialah modul paparan LED satu digit, 7-segmen plus titik perpuluhan. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka 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. Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapan tinggi dan kebolehlihatan yang baik. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan tanda segmen putih, menawarkan penampilan kontras tinggi apabila segmen diterangi. Ia dikategorikan berdasarkan keamatan cahaya, membolehkan pemilihan berdasarkan keperluan kecerahan.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi. Ia mempunyai ketinggian digit 0.3 inci (7.62 mm), yang memberikan keseimbangan baik antara kebolehbacaan dan saiz padat. Segmen direka untuk berterusan dan seragam, memastikan penampilan visual yang konsisten dan profesional. Ia beroperasi dengan keperluan kuasa rendah, menyumbang kepada kecekapan tenaga dalam produk akhir. Paparan memberikan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, digabungkan dengan sudut pandangan yang luas, menjadikannya mudah dibaca dari perspektif berbeza. Pembinaan keadaan pepejalnya memastikan kebolehpercayaan tinggi dan jangka hayat operasi yang panjang. Ciri-ciri ini menjadikan LTS-3361JF sesuai untuk elektronik pengguna, instrumentasi industri, peralatan ujian dan pengukuran, papan pemuka automotif (paparan sekunder), dan sebarang aplikasi yang memerlukan penunjuk angka yang boleh dipercayai dan terang.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter elektrik dan optik yang dinyatakan dalam dokumen data.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Parameter optik utama ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C.Keamatan Cahaya Purata (Iv)ditentukan dengan minimum 200 µcd, nilai tipikal, dan maksimum 600 µcd apabila didorong pada arus hadapan (IF) 1 mA. Parameter ini, diukur menggunakan penapis yang menghampiri keluk tindak balas mata fotopik CIE, menunjukkan kecerahan yang dirasakan.Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp)ialah 611 nm, manakalaPanjang Gelombang Dominan (λd)ialah 605 nm pada IF=20mA. Perbezaan kecil antara panjang gelombang puncak dan dominan adalah tipikal dan berkaitan dengan bentuk spektrum pancaran.Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ)ialah 17 nm, menunjukkan ketulenan warna; lebar yang lebih sempit akan menunjukkan cahaya yang lebih monokromatik.Nisbah Padanan Keamatan Cahayaditentukan sebagai 2:1 maksimum, bermaksud perbezaan kecerahan antara segmen paling malap dan paling terang dalam satu peranti tidak boleh melebihi nisbah ini, memastikan keseragaman.

2.2 Parameter Elektrik

Parameter elektrik utama ialahVoltan Hadapan per Segmen (VF), yang mempunyai nilai tipikal 2.6V pada IF=20mA, dengan minimum 2.05V. Nilai ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.Arus Songsang per Segmen (IR)adalah maksimum 100 µA pada Voltan Songsang (VR) 5V, menunjukkan arus bocor dalam keadaan mati.Arus Hadapan Berterusan per Segmendinilai pada 25 mA pada 25°C, dengan faktor penyahkadaratan 0.33 mA/°C. Ini bermakna arus berterusan maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C untuk mengelakkan kepanasan melampau.Arus Hadapan Puncak90 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms), yang boleh digunakan untuk pemultipleksan atau mencapai kecerahan segera yang lebih tinggi.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pertimbangan Terma

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku.Penyerakan Kuasa per Segmenialah 70 mW. Melebihi ini, terutamanya digabungkan dengan suhu ambien tinggi, boleh menyebabkan degradasi dipercepatkan atau kegagalan.Julat Suhu Operasi dan Penyimpananadalah dari -35°C hingga +85°C, mentakrifkan keadaan persekitaran untuk operasi yang boleh dipercayai dan penyimpanan bukan operasi.Suhu Paterispesifikasi adalah kritikal untuk pemasangan: peranti boleh menahan maksimum 260°C sehingga 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan pakej. Ini membimbing tetapan profil pateri alir semula.

3. Penerangan Sistem Pengkategorian

Dokumen data dengan jelas menyatakan bahawa peranti inidikategorikan untuk keamatan cahaya. Ini merujuk kepada proses pengkategorian atau penyusunan selepas pembuatan. Disebabkan variasi semula jadi dalam pertumbuhan epitaksial semikonduktor dan pemprosesan cip, LED dari kelompok pengeluaran yang sama boleh mempunyai output kecerahan yang sedikit berbeza. Pengilang mengukur keamatan cahaya setiap unit dan menyusunnya ke dalam "bin" atau kategori yang berbeza berdasarkan julat keamatan yang telah ditetapkan (contohnya, 200-300 µcd, 300-400 µcd, dan lain-lain.). Ini membolehkan pelanggan memilih bahagian yang memenuhi keperluan konsistensi kecerahan tertentu untuk aplikasi mereka, memastikan rupa seragam merentasi pelbagai paparan dalam satu produk. Dokumen data menyediakan julat min/typ/max keseluruhan (200-600 µcd), tetapi bahagian yang dipesan biasanya akan berada dalam sub-julat yang lebih ketat.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun keluk khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, keluk tipikal untuk peranti sedemikian akan termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V):Keluk bukan linear ini menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan voltan merentasinya. "Lutut" keluk ini adalah sekitar voltan hadapan tipikal (2.6V). Pereka bentuk menggunakan ini untuk menentukan voltan bekalan yang diperlukan dan nilai perintang siri untuk pengawalan arus yang betul.
• Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan (Keluk I-L):Keluk ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia umumnya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kejatuhan terma dan kecekapan.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien:Keluk ini menunjukkan kesan pemadaman terma. Apabila suhu simpang LED meningkat, output cahayanya biasanya berkurangan. Faktor penyahkadaratan untuk arus berterusan (0.33 mA/°C) berkaitan secara langsung dengan pengurusan kesan ini.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang berbeza, berpusat sekitar 611 nm (puncak) dengan separuh lebar 17 nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini disediakan dalam pakej paparan LED standard.Ketinggian digitialah 0.3 inci (7.62 mm). Pakej termasukmuka kelabudansegmen putihuntuk kontras optimum apabila tidak menyala dan menyala. Lukisan berdimensi terperinci dirujuk dalam dokumen data (MUKA SURAT 2 daripada 5), dengan semua dimensi diberikan dalam milimeter dan toleransi standard ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan ini adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan memastikan muat yang betul dalam selongsong produk.

5.1 Konfigurasi Pin dan Pengenalpastian Polarity

LTS-3361JF ialah perantikatod sepunya. Ini bermakna semua katod (terminal negatif) bagi segmen LED individu disambungkan bersama secara dalaman. Jadual sambungan pin adalah seperti berikut: Pin 1 dan Pin 6 adalah kedua-duanya sambungan katod sepunya. Anod (terminal positif) untuk segmen A, B, C, D, E, F, G, dan titik perpuluhan (DP) disambungkan ke pin 10, 9, 8, 5, 4, 2, 3, dan 7 masing-masing. Menggunakan konfigurasi katod sepunya memudahkan pemultipleksan apabila mendorong berbilang digit, kerana katod boleh ditukar ke tanah secara berurutan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan utama yang disediakan adalah untuk suhu pateri: badan komponen tidak boleh terdedah kepada suhu melebihi260°C selama lebih daripada 3 saatsemasa proses alir semula, seperti yang diukur pada titik 1.6mm di bawah satah dudukan pakej. Ini adalah penarafan standard untuk proses pateri tanpa plumbum. Pereka bentuk mesti memastikan profil ketuhar alir semula mereka mematuhi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada ikatan wayar dalaman atau pakej epoksi. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) standard harus dipatuhi semasa pengendalian. Untuk penyimpanan, julat yang ditentukan ialah -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kering.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Biasa

Kaedah dorongan paling biasa ialah menggunakanperintang pembatas arus siriuntuk setiap anod segmen. Nilai perintang (R) dikira menggunakan formula: R = (Vcc - Vf) / If, di mana Vcc ialah voltan bekalan, Vf ialah voltan hadapan segmen LED (gunakan 2.6V tipikal), dan If ialah arus hadapan yang dikehendaki (contohnya, 10-20 mA untuk kecerahan baik). Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan arus sasaran 15 mA: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 Ohm. Perintang 150 atau 180 Ohm akan sesuai. Untuk aplikasi berbilang digit, teknik pemultipleksan digunakan. Mikropengawal mengaktifkan katod sepunya setiap digit secara berurutan sambil mengeluarkan corak segmen untuk digit tersebut pada talian anod sepunya. Ini mengurangkan bilangan pin I/O yang diperlukan dengan ketara.multiplexing techniqueis employed. A microcontroller sequentially activates the common cathode of each digit while outputting the segment pattern for that digit on the common anode lines. This reduces the number of required I/O pins significantly.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Arus:Jangan melebihi arus berterusan maksimum mutlak (25 mA pada 25°C). Gunakan faktor penyahkadaratan dalam persekitaran suhu tinggi. Untuk reka bentuk berbilang, pastikan arus denyut puncak (90 mA max) tidak dilebihi apabila mengira arus segera semasa masa HIDUP yang singkat.
• Penyerakan Haba:Walaupun penyerakan kuasa rendah per segmen, dalam reka bentuk berbilang dengan berbilang segmen dihidupkan serentak atau dalam suhu ambien tinggi, pertimbangkan jumlah kuasa dan pastikan pengudaraan yang mencukupi.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat, tetapi untuk kebolehbacaan optimum, paparan harus diorientasikan berserenjang dengan garis penglihatan pengguna utama.
• Konsistensi Kecerahan:Jika kecerahan seragam merentasi berbilang unit adalah kritikal, tentukan bahagian dari bin keamatan cahaya yang sama daripada pengilang.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTS-3361JF ialah penggunaannya terhadapteknologi AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide)untuk pancaran jingga-kuning. Berbanding teknologi lama seperti GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP menawarkan kecekapan cahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang pada arus yang sama, atau kecerahan yang sama pada kuasa yang lebih rendah. Ia juga umumnya memberikan kestabilan suhu yang lebih baik dan jangka hayat yang lebih panjang. Berbanding paparan yang menggunakan fosfor penukar panjang gelombang (seperti sesetengah LED putih), AlInGaP memberikan warna yang lebih tulen, lebih tepu terus dari simpang semikonduktor. Konfigurasi katod sepunya adalah standard tetapi menawarkan kelebihan dalam kesederhanaan untuk pemultipleksan berasaskan mikropengawal berbanding anod sepunya dalam sesetengah seni bina sistem.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan mempunyai dua pin katod sepunya (Pin 1 dan Pin 6)?

J: Ini terutamanya untuk simetri mekanikal dan susun atur pada PCB. Dari segi elektrik, ia disambungkan secara dalaman. Menggunakan kedua-dua pin membantu dengan pengagihan arus jika banyak segmen dihidupkan serentak dan memberikan kestabilan mekanikal yang lebih baik apabila dipateri.

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini terus dari pin mikropengawal 3.3V?

J: Mungkin, tetapi dengan batasan. Vf tipikal ialah 2.6V, meninggalkan hanya 0.7V untuk perintang pembatas arus pada 3.3V. Ini memerlukan nilai perintang yang sangat kecil (contohnya, ~47 Ohm untuk 15mA), yang mungkin menarik lebih banyak arus daripada yang boleh disumberkan oleh pin MCU (sering 20-25mA max per pin). Lebih selamat menggunakan transistor atau IC pemacu.

S: Apakah maksud "Nisbah Padanan Keamatan Cahaya 2:1" dalam praktik?

J: Ia bermaksud dalam satu unit paparan, segmen paling malap tidak akan kurang daripada separuh terang daripada segmen paling terang. Ini memastikan keseragaman visual apabila semua segmen dihidupkan.

S: Bagaimana saya mentafsir penarafan Arus Hadapan Puncak untuk pemultipleksan?

J: Jika anda memultipleks 4 digit dengan kitar tugas 1/4, anda mungkin mendorong setiap digit dengan 4x arus purata yang dikehendaki untuk 1/4 masa. Jika anda mahukan kecerahan purata sepadan dengan 10mA, anda boleh berdenyut pada 40mA. Ini berada dalam penarafan puncak 90mA, tetapi anda mesti memastikan lebar denyut (masa HIDUP setiap kitaran) adalah 0.1ms atau kurang seperti keadaan penarafan, atau kira suhu simpang yang terhasil.

10. Contoh Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter 4-Digit Mudah.

Seorang pereka bentuk mencipta unit bekalan kuasa meja yang memerlukan paparan voltan 4-digit (0.000 hingga 19.99V). Mereka memilih empat paparan LTS-3361JF. Untuk meminimumkan pin I/O mikropengawal, mereka menggunakan skim pemultipleksan. Empat pin katod sepunya (dua per digit) disambungkan ke empat transistor NPN, dikawal oleh empat pin MCU. Lapan talian anod segmen (A-G, DP) disambungkan ke lapan pin MCU melalui perintang pembatas arus 180-ohm (untuk sistem 5V). MCU menjalankan gangguan pemasa setiap 5ms. Dalam setiap gangguan, ia mematikan transistor digit sebelumnya, mengira corak segmen untuk digit seterusnya berdasarkan voltan yang diukur, mengeluarkan corak tersebut ke pin anod, dan kemudian menghidupkan transistor untuk digit tersebut. Ini kitaran berterusan, mencipta paparan yang stabil, bebas kelip. Warna jingga-kuning dipilih untuk kebolehlihatan yang baik di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Pereka bentuk memastikan jumlah masa HIDUP per digit dan arus segera per segmen kekal dalam penarafan maksimum mutlak.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTS-3361JF adalah berdasarkanteknologi Diod Pemancar Cahaya (LED). LED ialah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam diod silikon standard, tenaga ini dibebaskan terutamanya sebagai haba. Dalam semikonduktor jurang jalur langsung seperti AlInGaP, sebahagian besar tenaga ini dibebaskan sebagai foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) khusus cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. Aloi AlInGaP membolehkan jurutera "menala" jurang jalur untuk menghasilkan cahaya dalam bahagian merah, jingga, ambar, dan kuning-hijau spektrum. Peranti menggunakan substrat GaAs tidak lutsinar, yang menyerap sebahagian cahaya yang dipancarkan, tetapi reka bentuk dan kecekapan bahan masih menghasilkan kecerahan tinggi. Setiap segmen paparan ialah cip LED berasingan atau set cip, diwayar secara dalaman ke pin yang sepadan.

12. Tren Teknologi

Walaupun AlInGaP kekal sebagai teknologi berprestasi tinggi untuk warna merah-ke-kuning, pasaran paparan LED yang lebih luas menunjukkan beberapa tren. Terdapat dorongan berterusan ke arahkecekapan lebih tinggi(lebih banyak lumen per watt), mengurangkan penggunaan kuasa dalam peranti beroperasi bateri.Pengecilanadalah tren lain, dengan ketinggian digit dan padang piksel yang lebih kecil tersedia untuk paparan maklumat yang lebih padat. PembangunanmikroLED pandangan langsungmenjanjikan kecerahan, kontras, dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi untuk paparan resolusi ultra-tinggi masa depan, walaupun teknologi ini kini memberi tumpuan kepada piksel yang lebih kecil daripada digit 7-segmen. Untuk paparan alfanumerik, terdapat juga tren ke arah integrasi, dengan IC pemacu, mikropengawal, dan kadangkala sensor digabungkan dengan modul paparan menjadi satu komponen pintar untuk memudahkan reka bentuk produk akhir. Walau bagaimanapun, untuk penunjuk angka satu digit standard, kos efektif seperti LTS-3361JF, teknologi AlInGaP yang mantap menawarkan keseimbangan prestasi, kebolehpercayaan, dan kos yang sangat baik.