LTD-6402JS-02 LED Display Datasheet - Ketinggian Digit 0.56 Inci - AlInGaP Kuning - Voltan Kehadapan 2.6V - Kuasa Rendah - Dokumentasi Teknikal Bahasa Inggeris

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTD-6402JS-02 ialah modul paparan tujuh segmen berprestasi tinggi dan kuasa rendah yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan penyelesaian paparan yang sangat mudah dibaca, boleh dipercayai dan cekap tenaga. Kelebihan teras peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) termaju untuk cip LED, yang menawarkan kecerahan dan kecekapan yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti Gallium Phosphide (GaP) standard. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan cahaya, memastikan tahap kecerahan yang konsisten merentasi kumpulan pengeluaran. Pasaran sasarannya termasuk instrumentasi industri, elektronik pengguna, peralatan ujian dan pengukuran, dan mana-mana sistem terbenam yang memerlukan paparan angka padat, terang dan berkuasa rendah.

2. Penerokaan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Optoelektrik

Prestasi optoelektrik ditakrifkan pada suhu ambien piawai (Ta) 25°C. Parameter utama, Purata Keamatan Pencahayaan (Iv), mempunyai nilai tipikal 700 µcd pada arus hadapan (IF) hanya 1mA setiap segmen, menonjolkan keupayaan arus rendahnya yang luar biasa. Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp) biasanya 588 nm, dan Panjang Gelombang Dominan (λd) ialah 587 nm, meletakkan cahaya yang dipancarkan dengan kukuh dalam kawasan kuning spektrum cahaya nampak. Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ) ialah 15 nm, menunjukkan pancaran warna yang agak tulen. Parameter kritikal untuk keseragaman berbilang digit atau berbilang segmen ialah Nisbah Padanan Keamatan Pencahayaan (IV-m), yang ditetapkan maksimum 2:1 apabila segmen didorong pada 10mA, memastikan konsistensi visual yang boleh diterima.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri-ciri elektrik menentukan had dan keadaan operasi. Penarafan Maksimum Mutlak menentukan Arus Hadapan Berterusan setiap segmen sebanyak 25 mA, dengan penurunan kuasa linear bermula dari 25°C. Peranti ini boleh mengendalikan Arus Hadapan Puncak sebanyak 100 mA dalam keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Voltan Songsang maksimum setiap segmen ialah 5V. Dalam keadaan operasi biasa, Voltan Hadapan setiap segmen (VF) adalah antara 2.05V hingga 2.6V pada IF=20mA. Arus Songsang (IR) adalah maksimum 100 µA pada VR=5V. Penyerakan Kuasa setiap segmen dinilai pada 75 mW.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk Julat Suhu Operasi -35°C hingga +105°C, dengan Julat Suhu Penyimpanan yang sama. Julat yang luas ini menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang keras. Untuk pemasangan, suhu pateri maksimum ialah 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan komponen, yang merupakan garis panduan standard untuk proses pateri gelombang atau aliran balik.

3. Penjelasan Sistem Binning

Datasheet tersebut menyatakan dengan jelas bahawa peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya." Ini menunjukkan proses binning atau pengisihan berdasarkan keluaran cahaya yang diukur. Walaupun kod bin khusus tidak disediakan dalam dokumen ini, amalan ini memastikan pelanggan menerima paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten. Biasanya, pengkategorian sedemikian melibatkan pengujian setiap unit pada arus yang ditentukan (contohnya, 10mA atau 20mA) dan mengumpulkannya ke dalam bin berdasarkan julat keamatan yang telah ditetapkan (contohnya, 400-600 µcd, 600-800 µcd). Ini membolehkan pereka memilih bin yang memenuhi keperluan kecerahan khusus mereka dan memastikan keseragaman visual dalam paparan berbilang digit.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak diperincikan dalam teks yang diberikan, lengkung prestasi tipikal untuk peranti sedemikian akan merangkumi beberapa plot utama. The Current vs. Forward Voltage (I-V) Curve akan menunjukkan hubungan eksponen, membantu pereka memahami keperluan voltan pada arus pemacu yang berbeza. The Keamatan Pencahayaan vs Arus Hadapan (Lengkung L-I) adalah penting, menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, selalunya dalam hubungan hampir linear dalam julat operasi, sebelum berpotensi mencapai tepu. Keamatan Pencahayaan vs Suhu Persekitaran lengkung akan menunjukkan pengurangan keluaran cahaya apabila suhu meningkat, yang amat penting untuk aplikasi suhu tinggi. Akhirnya, satu Lengkung Taburan Spektrum akan mewakili secara visual panjang gelombang puncak dan lebar spektrum, mengesahkan titik warna kuning.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mempunyai pakej paparan tujuh segmen dua digit standard. Semua dimensi diberikan dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm (0.01"). Dimensi utama ialah ketinggian digit, ditetapkan sebagai 0.56 inci (14.22 mm). Lukisan mekanikal terperinci akan merangkumi panjang, lebar, dan ketinggian keseluruhan pakej, jarak antara digit, dimensi segmen, serta kedudukan dan diameter pin pemasangan.

5.2 Penjujukan Pin dan Pengenalpastian Polarity

LTD-6402JS-02 adalah Anod Sepunya Peranti konfigurasi. Ia mempunyai dua pin anod sepunya bebas: Pin 12 untuk Digit 1 dan Pin 9 untuk Digit 2. Ini membolehkan pemultipleksan berasingan bagi setiap digit. Katod segmen (A hingga G, ditambah Titik Perpuluhan) dikongsi oleh kedua-dua digit. Sebagai contoh, Pin 11 adalah katod untuk segmen 'A' bagi kedua-dua Digit 1 dan Digit 2. Pin 6 dan 8 dinyatakan sebagai "Tiada Sambungan" (NC). Titik perpuluhan sebelah kanan (D.P.) disertakan dan dikawal melalui Pin 3. Pengenalpastian anod sepunya yang betul adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang tepat bagi menyediakan sumber arus kepada pin sepunya dan menyalurkan arus melalui pin segmen individu.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan utama yang diberikan ialah had suhu pateri: maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah kedudukan. Ini adalah saranan piawai JEDEC untuk komponen lubang tembus bagi mengelakkan kerosakan pada cip LED, ikatan wayar, atau pakej plastik. Untuk pemasangan, proses pateri gelombang piawai atau pateri terpilih boleh digunakan. Adalah disyorkan untuk mengikuti garis panduan pembersihan IPC piawai bagi mengelakkan sisa fluks pada permukaan kelabu muda, yang boleh menjejaskan kontras dan penampilan. Pengendalian yang betul untuk mengelakkan tekanan mekanikal pada pin juga dinasihatkan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Nombor bahagian ialah LTD-6402JS-02. Akhiran "JS" selalunya menandakan ciri khusus seperti warna dan gaya pembungkusan. "02" mungkin menunjukkan semakan atau bin tertentu. Peranti ini berkemungkinan datang dalam tiub atau dulang anti-statik standard untuk pemasangan automatik. Rujukan datasheet ialah Spec No.: DS30-2000-040. Pereka harus sentiasa mengesahkan pembungkusan tepat (contohnya, kuantiti per tiub, tiub per kotak) dengan pembekal atau pengedar semasa membuat pesanan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan ini sesuai untuk sebarang aplikasi yang memerlukan satu atau dua digit yang terang dan mudah dibaca. Kegunaan biasa termasuk: meter panel untuk voltan, arus, atau suhu; jam dan pemasa digital; modul papan mata; panel kawalan perkakas (cth., ketuhar gelombang mikro, mesin basuh); bacaan peralatan ujian; dan penunjuk status sistem kawalan industri.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Had Arus: Sebagai peranti anod sepunya, pin anod hendaklah disambungkan kepada bekalan voltan positif melalui skema had semasa. Setiap pin katod segmen mesti disambungkan kepada sink arus, biasanya pin I/O mikropengawal atau IC pemacu. Perintang had semasa luaran adalah mutlak wajib bagi setiap segmen atau anod sepunya untuk mengelakkan arus berlebihan dan kemusnahan LED. Nilai perintang boleh dikira menggunakan R = (Vcc - Vf) / If, di mana Vf ialah voltan hadapan (guna maks 2.6V untuk kebolehpercayaan) dan If ialah arus hadapan yang dikehendaki (cth., 10-20mA untuk kecerahan penuh, 1-5mA untuk kuasa rendah).

Multiplexing: Untuk operasi dua digit, anod bersama (Pin 9 dan 12) ditogol dengan pantas sementara data segmen yang sepadan dikenakan pada pin katod yang dikongsi. Ini mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan daripada 15 (7 segmen + DP per digit) kepada hanya 9 (7 segmen + DP + 2 anod bersama). Kadar segar semula melebihi 60Hz disyorkan untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.

Viewing Angle: Lembaran data mendakwa "Sudut Pandangan Luas," yang tipikal untuk paparan tujuh segmen LED. Ini harus dipertimbangkan untuk penempatan mekanikal paparan dalam selongsong produk akhir.

9. Perbandingan Teknikal

Pembeza utama LTD-6402JS-02 ialah penggunaannya AlInGaP pada substrat GaAs tidak lutsinar Untuk pancaran kuning. Berbanding dengan teknologi GaP:Y (Gallium Phosphide didop dengan Nitrogen untuk kuning) yang lebih lama, LED AlInGaP menawarkan kecekapan dan kecerahan cahaya yang jauh lebih tinggi pada arus yang sama, ketulenan warna yang lebih baik, serta prestasi unggul merentasi suhu. Berbanding dengan LED merah piawai GaAsP atau GaP, warna kuning memberikan kontras yang sangat baik terhadap latar muka kelabu muda dan sering dianggap lebih menyenangkan secara visual serta kurang meletihkan mata dalam keadaan cahaya rendah. Keupayaan arus rendahnya (serendah 1mA setiap segmen dengan kecerahan boleh guna) memberikannya kelebihan dalam aplikasi berkuasa bateri atau sensitif tenaga berbanding paparan yang memerlukan 10-20mA untuk keterlihatan mencukupi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q: Apakah perbezaan antara anod sepunya dan katod sepunya?
A: Dalam paparan anod sepunya, semua anod LED (segmen) disambungkan bersama ke bekalan positif. Anda menghidupkan segmen dengan menyambungkan katodnya ke tanah (logik rendah). Dalam paparan katod sepunya, semua katod disambungkan ke tanah, dan anda menghidupkan segmen dengan memberikan voltan positif kepada anodnya. LTD-6402JS-02 ialah peranti anod sepunya.

Q: Bolehkah saya memacu paparan ini secara langsung daripada pin mikropengawal?
A: Anda boleh menyerap arus daripada katod segmen menggunakan pin mikropengawal yang dikonfigurasikan sebagai output rendah, dengan syarat penarafan serapan arus maksimum pin tidak dilampaui (semak datasheet MCU). Walau bagaimanapun, anda biasanya tidak boleh mendapatkan arus yang mencukupi daripada pin MCU untuk memacu anod sepunya secara langsung bagi tujuan multipleks. Transistor (contohnya, bipolar PNP atau MOSFET saluran-P) biasanya diperlukan untuk menukar arus anod sepunya yang lebih tinggi bagi setiap digit.

Q: Mengapa terdapat nisbah padanan keamatan 2:1?
A> This means that the dimmest segment in a display will be no less than half as bright as the brightest segment under the same test conditions. This ratio ensures reasonable visual uniformity. For critical applications, selecting displays from the same intensity bin is recommended.

Q: Apakah maksud "AlInGaP pada substrat GaAs yang tidak lutsinar"?
A> The light-emitting layers are made of AlInGaP semiconductor material. This active layer is grown on a Gallium Arsenide (GaAs) wafer which does not transmit light. Therefore, light is emitted only from the top surface of the chip, which is a standard construction for high-brightness LEDs, contributing to the high contrast mentioned in the features.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Kes Reka Bentuk: Paparan Voltmeter Dua Digit Mudah.
Pertimbangkan untuk mereka bentuk paparan voltmeter DC 0-99V. Mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) membaca voltan input. Perisian menskalkan nilai ADC kepada nombor antara 0 dan 99. Untuk memacu LTD-6402JS-02:
1. Dua pin anod sepunya disambungkan kepada dua pin I/O berasingan MCU melalui transistor PNP kecil (cth., 2N3906). Tapak dipacu melalui perintang pengehad arus.
2. Lapan pin katod segmen (A-G dan DP) disambungkan kepada lapan pin I/O MCU, setiap satu dengan perintang pengehad arus bersiri (cth., 150Ω untuk ~20mA pada bekalan 5V, memandangkan Vf~2.6V).
3. Dalam firmware, satu gangguan pemasa ditetapkan untuk pemultipleksan. Dalam satu kitaran gangguan, MCU:
- Mematikan kedua-dua transistor digit.
- Mengira kod 7-segmen untuk digit puluh.
- Mengeluarkan kod ini pada pin segmen.
- Menghidupkan transistor untuk anod sepunya digit puluh.
- Menunggu sedikit kelewatan (contohnya, 5ms).
- Mengulangi proses untuk digit unit.
Ini menghasilkan paparan dua digit yang berterusan dan bebas kelip, menunjukkan voltan yang diukur.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

Cip LED dalam paparan ini adalah berdasarkan Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), sebuah semikonduktor sebatian III-V. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n bahan ini, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif. Penyatuan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor, yang direkayasa dengan mengawal nisbah Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosforus secara tepat semasa pertumbuhan kristal. Warna kuning (~587-588 nm) dicapai dengan komposisi khusus. "Substrat GaAs tidak lutsinar" bertindak sebagai sokongan mekanikal tetapi menyerap sebarang cahaya yang dipancarkan ke bawah, memaksa semua cahaya berguna keluar melalui bahagian atas cip, meningkatkan arah dan kontras paparan.

13. Tren Teknologi

Walaupun paparan tujuh segmen kekal sebagai pilihan utama untuk bacaan berangka, tren yang lebih luas dalam teknologi paparan bergerak ke arah penyelesaian yang lebih bersepadu dan serba boleh. Paparan OLED dan LCD matriks titik menawarkan keupayaan abjad angka dan grafik dalam pakej bersaiz serupa. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang memerlukan kesederhanaan melampau, kebolehpercayaan, julat suhu luas, kecerahan tinggi, dan kos rendah setiap digit, paparan LED tujuh segmen seperti LTD-6402JS-02 terus relevan. Evolusi dalam segmen ini sendiri memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan (lebih banyak cahaya per mA), memperbaiki sudut pandangan, mengurangkan saiz pakej (versi SMD), dan mengembangkan pilihan warna. Penggunaan AlInGaP, seperti yang dilihat di sini, mewakili langkah penting dalam kecekapan berbanding teknologi lama dan kekal sebagai piawaian untuk LED merah, oren, dan kuning berprestasi tinggi.