Dokumen Teknikal Lembaran Data Paparan LED LTC-2623JF - Ketinggian Digit 0.28 Inci - AlInGaP Jingga Kuning - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-2623JF ialah modul paparan tujuh segmen empat digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output angka visual dalam peranti elektronik. Teknologi teras di sebalik paparan ini adalah penggunaan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk cip LED, yang dipasang pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) yang tidak lutsinar. Pemilihan bahan khusus ini adalah kritikal untuk mencapai warna pancaran Jingga Kuning ciri peranti dengan kecekapan dan kecerahan yang tinggi. Paparan ini mempunyai muka kelabu dan segmen putih, gabungan yang direka untuk memaksimumkan kontras dan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Ia dikategorikan berdasarkan keamatan bercahaya, membolehkan konsistensi pemilihan dalam kelompok pengeluaran.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi profesional dan perindustrian. Keperluan kuasa rendahnya adalah manfaat yang ketara untuk peranti yang dikendalikan oleh bateri atau sedar tenaga. Penampilan aksara yang sangat baik, kecerahan tinggi, dan kontras tinggi memastikan nombor yang dipaparkan mudah dibaca dari jarak jauh dan dalam cahaya ambien. Sudut pandangan yang luas mengembangkan kebolehgunaan peranti, membolehkannya dibaca dari pelbagai kedudukan tanpa kehilangan kejelasan yang ketara. Kebolehpercayaan keadaan pepejal yang wujud dalam teknologi LED diterjemahkan kepada hayat operasi yang panjang dan rintangan terhadap kejutan dan getaran berbanding dengan jenis paparan mekanikal atau lain. Pasaran sasaran utama untuk paparan ini termasuk panel instrumentasi, peralatan ujian dan pengukuran, sistem kawalan perindustrian, peranti perubatan, dan elektronik pengguna di mana paparan angka yang boleh dipercayai, jelas, dan cekap diperlukan.

2. Tafsiran Mendalam Objektif Parameter Teknikal

Lembaran data menyediakan satu set parameter elektrik dan optik yang komprehensif yang menentukan batasan operasi dan prestasi paparan LTC-2623JF. Memahami parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh diserakkan dengan selamat sebagai haba oleh segmen LED individu di bawah operasi DC berterusan. Melebihi had ini berisiko merosakkan sambungan semikonduktor secara terma.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:60 mA. Penarafan ini terpakai di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1 ms. Ia membenarkan tempoh singkat arus yang lebih tinggi untuk mencapai puncak kecerahan seketika, berguna untuk skim multipleks.
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan pada suhu bilik. Lembaran data menentukan faktor penyahkadar 0.33 mA/°C di atas 25°C, bermakna arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu ambien meningkat untuk mengelakkan terlalu panas.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Menggunakan voltan pincang songsang yang lebih besar daripada nilai ini boleh menyebabkan kerosakan dan merosakkan LED.
• Julat Suhu Operasi dan Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk berfungsi dan disimpan dalam julat suhu ini.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini adalah parameter kritikal untuk proses pateri alir semula semasa pemasangan PCB.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C, memberikan tingkah laku yang dijangkakan di bawah keadaan operasi normal.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):320 hingga 800 μcd pada I_F=1mA. Parameter ini mengukur output cahaya. Julat yang luas menunjukkan proses pengelasan; peranti dikategorikan berdasarkan keamatan terukur sebenar mereka.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):611 nm (tipikal) pada I_F=20mA. Ini adalah panjang gelombang di mana kuasa output optik adalah paling besar. Untuk peranti AlInGaP ini, ia jatuh dalam rantau jingga-kuning spektrum cahaya nampak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):17 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan. Nilai yang lebih kecil bermakna output yang lebih monokromatik (warna tulen).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):605 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang paling sesuai dengan warna sumber cahaya, berkait rapat dengan panjang gelombang puncak.
• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):2.05V hingga 2.6V pada I_F=20mA. Ini adalah susut voltan merentasi LED semasa beroperasi. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Julat ini mengambil kira variasi pembuatan biasa.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 μA (maks) pada V_R=5V. Ini adalah arus bocor kecil yang mengalir apabila LED dipincang songsang dalam had penarafan maksimumnya.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (I_V-m):2:1 (maks). Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara segmen atau digit paling terang dan paling malap dalam satu peranti, memastikan penampilan seragam.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Pembinaan fizikal dan dimensi paparan adalah kritikal untuk integrasi mekanikal ke dalam produk akhir.

3.1 Dimensi Pakej

LTC-2623JF mempunyai tapak kaki pakej dua dalam talian (DIP) standard yang sesuai untuk pemasangan PCB lubang tembus. Ciri dimensi utama ialah ketinggian digit 0.28 inci (7.0 mm). Semua dimensi dalam lukisan yang disediakan adalah dalam milimeter, dengan toleransi standard ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pereka bentuk mesti merujuk kepada lukisan dimensi tepat untuk penempatan lubang pemasangan dan ruang kosong untuk badan paparan.

3.2 Sambungan Pin dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mempunyai konfigurasi 16 pin. Ia menggunakan seni bina anod sepunya multipleks. Ini bermakna anod LED untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman (contohnya, pin 1 adalah anod sepunya untuk digit 1, pin 14 untuk digit 2, dan lain-lain), manakala katod untuk setiap segmen (A-G, DP, dan segmen kolon L1-L3) dikongsi merentasi digit. Reka bentuk ini mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan daripada 32 (4 digit * 8 segmen) kepada 16, membolehkan multipleks yang cekap. Jadual pinout mengenal pasti fungsi setiap pin dengan jelas, termasuk beberapaTiada Sambungan(NC) pin dan satu kedudukan (pin 10) tanpa pin fizikal. Pengenalpastian yang betul bagi pin anod sepunya dan pin katod segmen adalah penting untuk reka bentuk litar dan kawalan perisian yang betul.

3.3 Gambarajah Litar Dalaman

Gambarajah litar dalaman mewakili secara visual seni bina anod sepunya multipleks. Ia menunjukkan empat nod anod sepunya (satu per digit) dan bagaimana setiap katod segmen dan kolon menyambung kepada LED yang sepadan merentasi semua empat digit. Gambarajah ini sangat berharga untuk memahami topologi elektrik yang diperlukan untuk memacu paparan dengan betul, mengesahkan bahawa untuk menerangi segmen tertentu pada digit tertentu, pin anod sepunya yang sepadan mesti didorong tinggi (atau disambungkan ke Vcc melalui sumber arus), manakala pin katod segmen yang dikehendaki mesti didorong rendah (dialirkan ke bumi).

4. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul semasa pemasangan adalah penting untuk kebolehpercayaan.

4.1 Parameter Pateri Alir Semula

Lembaran data menyatakan dengan jelas profil terma maksimum yang dibenarkan untuk pateri: suhu puncak 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan (biasanya pada permukaan PCB). Parameter ini mesti dipatuhi dengan ketat semasa pemprofilan ketuhar alir semula. Melebihi had ini boleh merosakkan ikatan wayar dalaman, merendahkan kanta epoksi LED, atau mengelupas pakej.

4.2 Langkah Berjaga-jaga dan Keadaan Penyimpanan

• ESD (Nyahcas Elektrostatik):Walaupun tidak dinyatakan secara jelas, LED adalah peranti semikonduktor dan boleh sensitif kepada ESD. Prosedur pengendalian ESD standard (penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan, tikar anti-statik, dan pembungkusan konduktif) adalah disyorkan.
• Pembersihan:Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan kaedah dan pelarut yang serasi dengan pakej plastik dan kanta epoksi. Elakkan pembersihan ultrasonik yang boleh menyebabkan retakan mikro.
• Penyimpanan:Peranti harus disimpan dalam julat suhu yang ditentukan iaitu -35°C hingga +85°C, sebaik-baiknya dalam persekitaran kelembapan rendah, anti-statik untuk mengelakkan penyerapan lembapan dan pengoksidaan terminal.

5. Cadangan Aplikasi

5.1 Senario Aplikasi Tipikal

LTC-2623JF adalah sesuai untuk sebarang aplikasi yang memerlukan paparan angka berbilang digit yang terang dan boleh dipercayai. Kegunaan biasa termasuk: multimeter digital dan meter pengapit, pembilang frekuensi, pemasa dan pembilang proses, pengawal suhu, penimbang, peralatan pemantauan perubatan (contohnya, monitor tekanan darah), alat diagnostik automotif, dan bacaan panel kawalan perindustrian.

5.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:LED adalah peranti didorong arus. Perintang pembatas arus (atau litar pemacu arus malar) mesti digunakan secara bersiri dengan setiap laluan anod sepunya atau katod segmen (bergantung pada topologi pemacu) untuk menetapkan arus operasi. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari lembaran data (2.6V) untuk reka bentuk yang konservatif.
• Litar Pemacu Multipleks:Untuk mengawal 4 digit dengan hanya 16 pin, teknik multipleks digunakan. Mikropengawal mengaktifkan anod sepunya satu digit secara berurutan pada satu masa sambil mengeluarkan corak segmen untuk digit tersebut. Ini berlaku pada frekuensi tinggi (biasanya >100Hz) untuk mencipta ilusi semua digit menyala serentak. Pemacu mesti mampu membekalkan arus puncak untuk segmen yang diterangi bagi satu digit.
• Sudut Pandangan dan Pemasangan:Pertimbangkan kedudukan pandangan pengguna yang dimaksudkan. Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat, tetapi paparan harus dipasang dengan tegak ke arah pandangan untuk kecerahan optimum.
• Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa adalah rendah, dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila memacu pada arus yang lebih tinggi, pastikan pengudaraan yang mencukupi di sekitar paparan untuk kekal dalam had arus penyahkadar.

6. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTC-2623JF membezakan dirinya terutamanya melalui penggunaan teknologi AlInGaP dan ciri prestasi khusus.

• berbanding LED GaAsP atau GaP Standard:Teknologi AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar untuk arus pemacu yang sama. Ia juga memberikan kestabilan suhu yang lebih baik dan hayat yang lebih panjang.
• berbanding Paparan Digit Lebih Besar atau Lebih Kecil:Ketinggian digit 0.28 inci menawarkan keseimbangan antara kebolehbacaan dan kekompakan, sesuai antara paparan 0.2 inci yang lebih kecil untuk peranti mudah alih dan paparan 0.5 inci atau 1 inci yang lebih besar untuk pemasangan panel.
• berbanding Paparan Satu Warna vs. Pelbagai Warna:Ini adalah paparan Jingga Kuning monokromatik. Untuk aplikasi yang memerlukan petunjuk status (contohnya, merah untuk penggera, hijau untuk normal), paparan pelbagai warna atau dwiwarna akan lebih sesuai.
• berbanding Konfigurasi Katod Sepunya:Pilihan anod sepunya sering ditentukan oleh litar pemacu. Mikropengawal dengan keupayaan saluran terbuka/sedutan adalah lebih biasa, menjadikan paparan anod sepunya pilihan yang kerap kerana ia membolehkan MCU menyedut arus segmen secara langsung.

7. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Mengapa terdapat julat untuk Keamatan Bercahaya (320-800 μcd)?

J: Ini menunjukkan peranti dijual dalam kelompok keamatan bercahaya. Pengilang menguji dan menyusun LED berdasarkan output sebenar mereka. Anda boleh menentukan kelompok yang lebih ketat untuk paparan yang lebih seragam dalam satu pengeluaran.

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

J: Ya, tetapi anda mesti menggunakan perintang pembatas arus. Sebagai contoh, untuk memacu segmen pada I_F=20mA dengan V_F2.4V menggunakan bekalan 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Perintang standard 120 atau 150 Ohm akan sesuai.

S: Apakah maksud \"Anod Sepunya Multipleks\" untuk perisian saya?

J: Perisian anda mesti melaksanakan rutin penyegaran paparan. Dalam gelung, ia akan: 1) Matikan semua pemacu anod digit. 2) Keluarkan corak segmen (data katod) untuk Digit 1. 3) Hidupkan pemacu anod untuk Digit 1. 4) Tunggu masa singkat (contohnya, 2-5ms). 5) Ulangi langkah 1-4 untuk Digit 2, kemudian Digit 3, kemudian Digit 4, dan kemudian gelung kembali ke Digit 1.

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

J: Tidak. Penarafan 60mA adalah untuk denyutan yang sangat pendek (lebar 0.1ms) pada kitar tugas rendah (10%). Menggunakan 60mA secara berterusan akan jauh melebihi penarafan penyerakan kuasa 70mW dan akan cepat memusnahkan segmen LED.

8. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter Digital 4 Digit

Seorang pereka bentuk sedang mencipta bekalan kuasa meja dan memerlukan bacaan voltan yang jelas. Mereka memilih LTC-2623JF untuk kecerahan dan kebolehbacaannya. Mikropengawal mempunyai 16 pin I/O yang tersedia, yang sepadan dengan bilangan pin paparan. Pereka bentuk menggunakan 8 pin yang dikonfigurasikan sebagai output untuk menyedut arus untuk segmen (A, B, C, D, E, F, G, DP). Empat pin lain dikonfigurasikan sebagai output saluran terbuka untuk membekalkan arus kepada empat anod sepunya (masing-masing melalui transistor kecil untuk mengendalikan arus segmen kumulatif). Baki 4 pin adalah pin NC yang tidak digunakan. Perisian ditulis untuk multipleks paparan, membaca nilai dari ADC dan menukarnya kepada corak 7 segmen. Perintang pembatas arus diletakkan pada talian anod sepunya (atau talian segmen, bergantung pada topologi yang dipilih). Reka bentuk muka kelabu/segmen putih memberikan kontras yang sangat baik terhadap panel logam bekalan kuasa.

9. Pengenalan Prinsip

Prinsip operasi LTC-2623JF adalah berdasarkan elektroluminesens dalam sambungan p-n semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi voltan hidup diod (lebih kurang 2.0-2.6V untuk bahan AlInGaP ini) digunakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik merentasi sambungan. Apabila pembawa cas ini bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. AlInGaP mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan cahaya dalam spektrum merah hingga kuning-hijau; komposisi tepat dalam peranti ini ditala untuk pancaran Jingga Kuning (605-611 nm). Format tujuh segmen dicipta dengan menyusun berbilang cip LED individu (atau bahagian cip) dalam corak klasik \"8\", dengan setiap segmen terpencil secara elektrik supaya ia boleh dikawal secara bebas atau melalui skim multipleks.

10. Trend Pembangunan

Evolusi paparan seperti LTC-2623JF mengikuti trend yang lebih luas dalam optoelektronik. Terdapat dorongan berterusan ke arahkecekapan yang lebih tinggi, menghasilkan lebih banyak cahaya (lumen) per watt input elektrik, yang penting untuk hayat bateri dan penjimatan tenaga.Pembentangan warna dan ketepuan yang lebih baikjuga adalah bidang pembangunan, walaupun kurang kritikal untuk paparan angka monokromatik. Untuk aplikasi abjad angka atau pelbagai warna, trend adalah ke arahketumpatan piksel yang lebih tinggi(lebih banyak segmen atau elemen matriks titik dalam kawasan yang sama) dan integrasipelbagai warna atau keupayaan RGB penuhke dalam satu pakej. Trend penting lain adalah peralihan dari pakej lubang tembus (seperti DIP ini) kepakej peranti pemasangan permukaan (SMD), yang membolehkan pemasangan yang lebih kecil, ringan, dan lebih automatik. Tambahan pula, terdapat peningkatan integrasielektronik pemacu(seperti pemacu arus malar, multiplekser, dan juga pengawal mudah) secara langsung dengan modul paparan, memudahkan tugas reka bentuk untuk jurutera akhir dan mengurangkan bilangan komponen pada PCB utama.