Lembaran Data Paparan LED LTS-3861JS - Ketinggian Digit 0.3 Inci - AlInGaP Kuning - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 40mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-3861JS ialah modul paparan alfanumerik tujuh segmen satu digit yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka atau alfanumerik terhad yang jelas dan berkejelasan tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk menukar isyarat elektrik kepada corak cahaya bersegmen yang kelihatan, mewakili nombor dan beberapa huruf. Teknologi terasnya adalah berdasarkan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP), yang direka khas untuk memancarkan cahaya dalam kawasan gelombang kuning. Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan kecerahan yang sangat baik berbanding teknologi lama seperti Gallium Fosfida (GaP) standard. Peranti ini mempunyai plat muka kelabu dan tanda segmen putih, yang berfungsi bersama-sama dengan pancaran kuning untuk menghasilkan aksara kontras tinggi yang mudah dibaca, terutamanya di bawah pelbagai keadaan pencahayaan persekitaran.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Paparan ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi industri dan pengguna. Kecerahan tinggi dan nisbah kontras yang sangat baik memastikan kebolehbacaan walaupun dalam persekitaran yang terang benderang. Sudut pandangan yang luas membolehkan paparan dilihat dengan jelas dari pelbagai kedudukan, yang amat penting untuk meter panel dan instrumentasi. Kebolehpercayaan keadaan pepejal teknologi LED bermakna ia mempunyai jangka hayat operasi yang panjang, tahan terhadap hentakan dan getaran, dan mempunyai masa tindak balas yang pantas. Keperluan kuasa yang rendah menjadikannya serasi dengan litar logik digital berkuasa bateri atau voltan rendah. Pasaran dan aplikasi sasaran tipikal termasuk peralatan ujian dan pengukuran (multimeter, osiloskop), panel kawalan industri, penunjuk papan pemuka automotif, perkakas pengguna, dan mana-mana peranti elektronik yang memerlukan paparan angka yang padat dan boleh dipercayai.

2. Parameter Teknikal dan Tafsiran Objektif

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi fotometrik adalah teras kepada fungsi paparan. Purata Keamatan Bercahaya (Iv) ditetapkan antara 200 dan 600 mikrokandela (µcd) pada arus kehadapan (If) 1 mA. Julat ini menunjukkan proses pengkategorian atau pembin untuk kecerahan. Nilai tipikal mungkin berada di tengah julat ini. Puncak Panjang Gelombang Pancaran (λp) ialah 588 nm, dan Panjang Gelombang Dominan (λd) ialah 587 nm, kedua-duanya diukur pada If=20mA. Nilai-nilai ini dengan tegas meletakkan output dalam kawasan kuning tulen spektrum cahaya nampak. Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ) 15 nm menunjukkan lebar jalur spektrum yang agak sempit, menghasilkan warna kuning tepu dan tulen tanpa penyebaran ketara ke dalam panjang gelombang hijau atau oren bersebelahan. Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya maksimum 2:1 menentukan variasi yang dibenarkan dalam kecerahan antara segmen berbeza bagi digit yang sama, memastikan penampilan seragam.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri-ciri elektrik menentukan antara muka antara paparan dan litar pemacu. Voltan Kehadapan per Segmen (Vf) mempunyai nilai tipikal 2.6V dan maksimum 2.6V pada If=20mA. Ini adalah parameter kritikal untuk mereka bentuk perintang pembatas arus atau litar pemacu arus malar. Voltan kehadapan yang rendah adalah bermanfaat untuk reka bentuk sistem voltan rendah. Arus Songsang per Segmen (Ir) adalah maksimum 100 µA pada Voltan Songsang (Vr) 5V, menunjukkan arus bocor apabila LED terpincang songsang, yang penting untuk litar berbilang. Penarafan Maksimum Mutlak memberikan had keras: Arus Kehadapan Berterusan per Segmen 25 mA (dikurangkan di atas 25°C), Arus Kehadapan Puncak 60 mA di bawah keadaan berdenyut, dan Penyerakan Kuasa Maksimum per Segmen 40 mW. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan degradasi cip LED serta-merta atau beransur-ansur.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk Julat Suhu Operasi -35°C hingga +85°C. Julat yang luas ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam persekitaran yang keras, baik di dalam mahupun di luar rumah. Julat Suhu Penyimpanan adalah sama. Penarafan suhu pateri adalah penting untuk pemasangan: peranti boleh menahan suhu maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan pakej. Ini menentukan profil pateri alir semula yang mesti digunakan semasa pemasangan PCB untuk mengelakkan kerosakan terma pada die dalaman, ikatan wayar, atau pakej plastik.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Lembaran data dengan jelas menyatakan bahawa peranti ini \"Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya.\" Ini merujuk kepada proses pembin atau pengisihan yang dilakukan semasa pembuatan. Disebabkan variasi semula jadi dalam proses pertumbuhan epitaksial semikonduktor dan fabrikasi cip, LED dari kumpulan pengeluaran yang sama boleh mempunyai output optik yang sedikit berbeza. Untuk memastikan konsistensi bagi pengguna akhir, unit yang dihasilkan diuji dan diisih ke dalam \"bin\" yang berbeza berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada arus ujian piawai (mungkin 1mA atau 20mA). Julat yang ditetapkan 200 hingga 600 µcd mewakili sebaran merentasi bin yang ditawarkan untuk produk ini. Pereka bentuk mesti sedar bahawa kecerahan sebenar unit tertentu akan berada dalam julat yang telah ditetapkan ini. Spesifikasi spektrum (panjang gelombang) yang ketat menunjukkan bahawa pembin warna juga dikawal dengan ketat, memastikan warna kuning yang konsisten merentasi semua unit.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung tipikal untuk peranti sedemikian akan penting untuk reka bentuk mendalam. Ini biasanya termasuk:Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V): Lengkung bukan linear ini menunjukkan hubungan antara voltan yang dikenakan merentasi LED dan arus yang terhasil. Ia adalah penting untuk menentukan nilai perintang siri yang sesuai untuk mencapai arus operasi yang dikehendaki.Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan (Lengkung L-I): Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan peningkatan arus pemacu. Ia umumnya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus tinggi.Keamatan Bercahaya vs. Suhu Persekitaran: Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang LED meningkat. Memahami pengurangan ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu persekitaran tinggi.Lengkung Taburan Spektrum: Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, mengesahkan secara visual lebar separuh 15nm yang sempit dan puncak pada 588nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Peranti ini menggunakan format DIP (Dual In-line Package) pandangan sisi 10-pin, satu digit piawai. Dimensi pakej diberikan dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.25 mm. Ketinggian digit 0.3 inci (7.62mm) merujuk kepada saiz fizikal aksara yang bercahaya. Muka kelabu dan segmen putih adalah sebahagian daripada acuan plastik. Gambar rajah Sambungan Pin adalah kritikal: ia menunjukkan konfigurasi anod sepunya dengan dua pin anod sepunya (1 dan 6) untuk lebihan atau ketumpatan arus per pin yang lebih rendah. Pin lain (2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10) adalah katod untuk segmen F, G, E, D, Titik Perpuluhan, C, B, dan A masing-masing. Gambar rajah litar dalaman mengesahkan bahawa semua segmen LED untuk digit berkongsi sambungan positif sepunya (anod), dan setiap segmen mempunyai sambungan negatif sendiri (katod). Konfigurasi ini biasanya didorong oleh IC pemacu \"sink\" yang membumikan katod segmen yang hendak dinyalakan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan pemasangan utama adalah spesifikasi suhu pateri: 260°C maksimum selama 3 saat pada 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini diterjemahkan kepada profil pateri alir semula bebas plumbum piawai (contohnya, IPC/JEDEC J-STD-020). Profil mesti memastikan bahawa badan komponen tidak melebihi had suhu/masa ini untuk mengelakkan kerosakan pada resin epoksi, cip LED, atau ikatan wayar dalaman. Untuk pateri tangan, besi terkawal suhu harus digunakan, dan masa sentuh harus diminimumkan. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan, kerana cip LED sensitif kepada elektrik statik. Penyimpanan harus dalam persekitaran ambien kering dalam julat -35°C hingga +85°C yang ditetapkan, sebaiknya dalam beg peranti sensitif lembapan (MSD) jika jangka hayat dilanjutkan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Nombor bahagian ialah LTS-3861JS. Awalan \"LTS\" mungkin menandakan produk paparan Lite-On, \"3861\" ialah siri/model khusus, dan \"JS\" mungkin menunjukkan warna (Kuning) dan gaya pakej. Lembaran data tidak menyatakan butiran pembungkusan pukal (tiub, dulang, atau gegelung), tetapi paparan sedemikian biasanya dibekalkan dalam tiub anti-statik atau pek amunisi untuk pemasukan automatik, atau dalam gegelung untuk penempatan automatik pita-dan-gegelung. Label pada pembungkusan biasanya termasuk nombor bahagian, kuantiti, kod tarikh, dan kod bin keamatan bercahaya jika berkenaan.

8. Cadangan Aplikasi

Litar Aplikasi Tipikal: Konfigurasi anod sepunya paling baik didorong oleh mikropengawal atau IC pemacu khusus dengan output saliran terbuka atau pengumpul terbuka. Perintang pembatas arus mesti disambung secara bersiri dengan setiap pin katod (atau setiap output pemacu). Nilai perintang dikira menggunakan R = (Vcc - Vf) / If, di mana Vcc ialah voltan bekalan, Vf ialah voltan kehadapan LED (gunakan 2.6V untuk margin reka bentuk), dan If ialah arus kehadapan yang dikehendaki (contohnya, 10-20 mA untuk kecerahan penuh). Untuk berbilang berbilang digit, anod sepunya ditukar secara berurutan (imbasan) manakala katod yang sesuai didorong untuk setiap digit.Pertimbangan Reka Bentuk: 1)Pembatasan Arus: Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar. 2)Pengurusan Haba: Walaupun penyerakan kuasa rendah, pastikan pengudaraan yang mencukupi jika beroperasi pada suhu persekitaran tinggi atau arus berterusan tinggi. 3)Sudut Pandangan: Pasang paparan dengan mempertimbangkan garis pandang pengguna yang dimaksudkan berbanding sudut pandangan luas yang ditetapkan. 4)Kawalan Kecerahan: Kecerahan boleh dilaraskan dengan mengubah arus kehadapan (dalam penarafan) atau dengan menggunakan modulasi lebar denyut (PWM) pada pemacu.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTS-3861JS ialah penggunaan bahan AlInGaP untuk pancaran kuning. Berbanding teknologi GaP:Y (Gallium Fosfida didop untuk kuning) yang lebih lama, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar untuk arus pemacu yang sama, atau kecerahan yang serupa pada kuasa yang lebih rendah. Ia juga memberikan ketulenan dan ketepuan warna yang lebih unggul. Berbanding LED putih yang ditapis atau ditukar fosfor yang digunakan di belakang penapis berwarna untuk membuat kuning, kuning pancaran langsung AlInGaP adalah lebih cekap dan mempunyai titik warna yang lebih stabil merentasi variasi suhu dan arus. Ketinggian digit 0.3 inci adalah saiz piawai, menawarkan keseimbangan yang baik antara kebolehbacaan dan penggunaan ruang papan, sesuai antara paparan 0.2 inci yang lebih kecil dan paparan 0.5 inci atau 0.56 inci yang lebih besar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan untuk bekalan 5V?J: Untuk arus sasaran 20mA dan Vf 2.6V, R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm. Perintang piawai 120Ω atau 150Ω akan sesuai.S: Bolehkah saya mendorongnya terus dari pin mikropengawal?J: Tidak disyorkan untuk mengeluarkan arus untuk anod sepunya dari pin MCU, kerana jumlah arus digit (contohnya, 8 segmen * 20mA = 160mA) melebihi penarafan pin. Gunakan MCU untuk mengawal transistor atau IC pemacu. Mengalirkan arus katod (per segmen) melalui pin MCU mungkin boleh dilakukan jika penarafan aliran arus pin (contohnya, 25mA) tidak dilebihi per segmen.S: Mengapa terdapat dua pin anod sepunya (1 dan 6)?J: Untuk lebihan dan untuk mengagihkan jumlah arus anod. Apabila semua segmen menyala, jumlah arus mengalir ke dalam anod sepunya. Mempunyai dua pin mengurangkan ketumpatan arus per pin, meningkatkan kebolehpercayaan, dan menyediakan sambungan sandaran. Ia harus disambungkan bersama pada PCB.S: Apakah maksud nisbah padanan keamatan bercahaya 2:1?J: Ia bermakna segmen paling terang dalam digit tidak akan lebih daripada dua kali lebih terang daripada segmen paling malap di bawah keadaan ujian yang sama, memastikan keseragaman visual.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter Digital Mudah: Seorang pereka bentuk mencipta paparan voltmeter DC 3 digit. Mereka memilih tiga paparan LTS-3861JS. ADC mikropengawal membaca voltan, menukarnya kepada nilai, dan mendorong paparan. IC pemacu 7 segmen khusus (seperti MAX7219 atau daftar anjakan berbilang) digunakan untuk mengantara antara beberapa pin I/O MCU dan 24 talian segmen (3 digit * 8 segmen) dan 3 talian anod sepunya. IC pemacu mengendalikan imbasan berbilang, menyegarkan setiap digit secara berurutan pada frekuensi tinggi untuk mengelakkan kelipan. Pereka bentuk mengira perintang siri berdasarkan voltan output pemacu dan kecerahan yang dikehendaki. Susun atur PCB meletakkan paparan dalam satu baris, dengan penghalaan berhati-hati untuk mengelakkan silang bercakap. Muka kelabu dan segmen kuning memberikan rupa instrumen klasik, kontras tinggi. Julat suhu operasi yang luas menjamin fungsi dalam persekitaran bengkel.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Prinsip operasi asas adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Cip AlInGaP terdiri daripada lapisan sebatian aluminium, indium, galium, dan fosfida yang tumbuh secara epitaksial pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) tidak lutsinar. Apabila voltan kehadapan melebihi potensi terbina dalam simpang (sekitar 2V) dikenakan, 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 bentuk foton (cahaya). Tenaga jurang jalur khusus aloi AlInGaP menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini adalah kuning (~587-588 nm). Substrat GaAs tidak lutsinar menyerap sebarang cahaya yang dipancarkan ke bawah, meningkatkan kontras dengan mengelakkan pantulan dalaman yang boleh menghilangkan segmen.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Teknologi AlInGaP mewakili kemajuan ketara dalam kecekapan LED nampak untuk warna merah, oren, ambar, dan kuning. Ia sebahagian besarnya telah menggantikan teknologi GaAsP dan GaP yang lebih lama dalam aplikasi kritikal prestasi. Trend dalam teknologi paparan adalah ke arah integrasi dan pengecilan yang lebih tinggi. Walaupun paparan 7 segmen diskret seperti LTS-3861JS kekal penting untuk banyak aplikasi, terdapat peningkatan penggunaan paparan LED matriks titik dan OLED untuk fleksibiliti yang lebih besar dalam menunjukkan grafik dan teks. Walau bagaimanapun, untuk bacaan angka yang mudah, terang, kos rendah, dan sangat boleh dipercayai, LED 7 segmen khusus seperti ini, terutamanya dengan bahan cekap seperti AlInGaP, terus memainkan peranan yang kuat dan berkekalan dalam reka bentuk elektronik kerana kesederhanaan, ketahanan, dan kebolehbacaan yang sangat baik.