Lembaran Data Paparan LED Biru 0.8 Inci LTS-3401TBE - Ketinggian Digit 20.32mm - Voltan Hadapan 3.8V - Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-3401TBE ialah modul paparan alfanumerik tujuh segmen keadaan pepejal yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dan terang. Fungsi utamanya ialah untuk mewakili digit (0-9) dan beberapa huruf secara visual menggunakan segmen LED yang boleh dialamatkan secara individu. Peranti ini menggunakan cip LED biru berdasarkan epitaksi InGaN (Indium Gallium Nitride) pada substrat nilam. Paparan ini mempunyai muka kelabu muda dan warna segmen putih, yang memberikan kontras tinggi untuk kebolehbacaan yang sangat baik. Ia dikategorikan sebagai paparan jenis anod sepunya, bermakna anod semua segmen disambungkan secara dalaman kepada pin sepunya, memerlukan konfigurasi pemacu penyerap arus.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Paparan ini direka untuk operasi kuasa rendah, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri atau sedar tenaga. Kelebihan utama termasuk keperluan arus rendah, dengan segmen mampu didorong dengan berkesan pada arus serendah 1mA, dan padanan keamatan bercahaya yang sangat baik antara segmen untuk penampilan seragam. Kecerahan tinggi dan sudut pandangan yang luas memastikan keterlihatan dari pelbagai perspektif. Pembinaan keadaan pepejalnya menawarkan kebolehpercayaan tinggi dan jangka hayat operasi yang panjang berbanding teknologi paparan lain. Pasaran sasaran utama termasuk instrumentasi mudah alih, elektronik pengguna, panel kawalan perindustrian, peralatan ujian, dan mana-mana peranti yang memerlukan paparan angka yang padat dan boleh dipercayai.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Di bawah keadaan ujian piawai arus hadapan (I_F) 10mA per segmen, keamatan bercahaya purata (I_V) julat dari minimum 6.4 millicandelas (mcd) kepada nilai tipikal 10 mcd. Keamatan ini diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung tindak balas mata fotopik CIE, memastikan nilai berkorelasi dengan persepsi manusia. Panjang gelombang dominan (λ_d) ditentukan pada 470 nanometer (nm), meletakkan pancaran dalam kawasan biru spektrum cahaya nampak. Panjang gelombang pancaran puncak (λ_p) biasanya 468 nm, dan separuh lebar garis spektrum (Δλ) ialah 25 nm, menunjukkan warna biru yang agak tulen. Nisbah padanan keamatan bercahaya antara segmen adalah maksimum 2:1, memastikan keseragaman yang boleh diterima merentasi digit.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik menentukan keperluan dan had pemacu. Arus hadapan berterusan mutlak maksimum per segmen ialah 20 mA pada 25°C, menyusut linear sebanyak 0.25 mA/°C apabila suhu ambien meningkat. Arus hadapan puncak, untuk operasi berdenyut pada kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms, boleh mencapai 100 mA. Voltan hadapan (V_F) per segmen, diukur pada I_F=20mA, mempunyai nilai maksimum 3.8 volt, dengan nilai tipikal 3.3 volt. Parameter ini adalah penting untuk mereka bentuk litar had arus. Penyerakan kuasa maksimum per segmen ialah 70 mW. Arus songsang (I_R) dihadkan kepada maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V, walaupun peranti ini tidak bertujuan untuk operasi pincang songsang berterusan.

2.3 Penarafan Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -35°C hingga +85°C, dengan julat suhu penyimpanan yang sama. Julat yang luas ini menjadikannya sesuai untuk pelbagai keadaan persekitaran. Spesifikasi pengendalian kritikal ialah had suhu pateri: peranti boleh menahan maksimum 260°C sehingga 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan, yang merupakan maklumat penting untuk pemasangan PCB menggunakan proses pateri alir balik.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

3.1 Dimensi dan Toleransi

Paparan ini mempunyai ketinggian digit 0.8 inci (20.32 mm). Semua dimensi pakej disediakan dalam milimeter. Toleransi umum adalah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota mekanikal utama termasuk toleransi anjakan hujung pin ±0.4 mm, had pada bahan asing dan pencemaran dakwat pada permukaan segmen, dan had pada lenturan pemantul (≤1% daripada panjangnya). Diameter lubang PCB yang disyorkan untuk pin ialah 1.0 mm untuk memastikan pemasangan yang betul.

3.2 Susunan Pin dan Gambar Rajah Sambungan

Peranti ini mempunyai 18 pin dalam konfigurasi pakej dua dalam talian (DIP). Gambar rajah litar dalaman mengesahkan seni bina anod sepunya. Sambungan pin adalah seperti berikut: Pin 4, 6, 12, dan 17 adalah sambungan Anod Sepunya. Katod segmen diedarkan merentasi pin lain: A (Pin 2), B (Pin 15), C (Pin 13), D (Pin 11), E (Pin 5), F (Pin 3), dan G (Pin 14). Selain itu, terdapat katod untuk titik perpuluhan kiri (L.D.P, Pin 7) dan titik perpuluhan kanan (R.D.P, Pin 10). Pin 1, 8, 9, 16, dan 18 diperhatikan sebagai tiada sambungan (NO PIN). Susunan pin ini adalah penting untuk mereka bentuk susun atur PCB dan litar pemacu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri elektrik dan optik tipikal, yang merupakan piawai untuk komponen LED. Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung ini biasanya termasuk hubungan antara arus hadapan (I_F) dan voltan hadapan (V_F), yang tidak linear dan penting untuk reka bentuk pemacu. Lengkung biasa lain menunjukkan keamatan bercahaya berbanding arus hadapan, menunjukkan bagaimana kecerahan meningkat dengan arus. Lengkung ketiga tipikal menggambarkan anjakan dalam panjang gelombang dominan atau voltan hadapan relatif kepada suhu simpang. Menganalisis lengkung ini membolehkan pereka mengoptimumkan prestasi, memahami kecekapan, dan meramalkan tingkah laku di bawah keadaan operasi yang berbeza, seperti variasi suhu atau skim penggelapan.

5. Panduan Pateri dan Pemasangan

5.1 Parameter Pateri Alir Balik

Seperti yang dinyatakan dalam penarafan maksimum mutlak, peranti boleh menahan suhu pateri puncak 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat. Ini sejajar dengan profil pateri alir balik bebas plumbum tipikal. Pereka mesti memastikan profil terma yang digunakan semasa pemasangan PCB tidak melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada cip LED dalaman, ikatan wayar, atau pakej plastik.

5.2 Langkah Berjaga-jaga Pelepasan Elektrostatik (ESD)

LED sensitif kepada pelepasan elektrostatik. Untuk mengelakkan kerosakan ESD semasa pengendalian dan pemasangan, langkah-langkah berikut sangat disyorkan: Kakitangan harus menggunakan gelang pergelangan tangan konduktif atau sarung tangan anti-statik. Semua peralatan, meja kerja, dan rak penyimpanan mesti dibumikan dengan betul. Pengion (penghembus ion) harus digunakan untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada permukaan pakej plastik disebabkan geseran semasa pengendalian atau penyimpanan. Langkah berjaga-jaga ini adalah penting untuk mengekalkan hasil dan kebolehpercayaan yang tinggi dalam pembuatan.

5.3 Keadaan Penyimpanan

Peranti harus disimpan dalam julat suhu yang ditentukan iaitu -35°C hingga +85°C. Adalah dinasihatkan untuk menyimpan komponen dalam beg penghalang lembapan dengan bahan pengering jika ia sensitif kepada penyerapan lembapan, walaupun keperluan khusus ini tidak dinyatakan dalam lembaran data yang disediakan. Pengendalian yang betul untuk mengelakkan tekanan mekanikal pada pin atau muka paparan juga penting.

6. Cadangan Aplikasi

6.1 Senario Aplikasi Biasa

LTS-3401TBE adalah sesuai untuk mana-mana aplikasi yang memerlukan paparan angka padat dan kuasa rendah. Kegunaan biasa termasuk multimeter digital, pembilang frekuensi, paparan jam, penimbang, peralatan pemantauan perubatan, bacaan papan pemuka automotif (untuk maklumat bukan kritikal), dan penunjuk proses perindustrian. Warna birunya menawarkan keterlihatan yang baik dan boleh dipilih untuk pembezaan estetik atau fungsi daripada paparan merah atau hijau tradisional.

6.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Litar

Apabila mereka bentuk litar pemacu, konfigurasi anod sepunya mesti dipertimbangkan. Ini biasanya melibatkan menyambungkan pin anod sepunya kepada voltan bekalan positif (V_CC) melalui perintang had arus yang mungkin untuk talian sepunya. Setiap katod segmen kemudian disambungkan kepada IC pemacu yang mampu menyerap arus segmen yang diperlukan. Arus untuk setiap segmen mesti dihadkan berdasarkan kecerahan yang dikehendaki dan penarafan maksimum. Menggunakan voltan hadapan tipikal 3.3V-3.8V, nilai perintang had arus boleh dikira sebagai R = (V_CC- V_F) / I_F. Untuk pemultipleksan berbilang digit, arus puncak mesti diuruskan untuk kekal dalam penarafan arus berdenyut sambil mengekalkan kecerahan purata. Pereka juga harus mengambil kira spesifikasi silang bicara maksimum 2.5%, yang mentakrifkan pencahayaan segmen yang tidak dipilih yang tidak diingini.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan paparan pijar atau pendarfluor vakum (VFD) yang lebih lama, paparan LED ini menawarkan penggunaan kuasa yang jauh lebih rendah, jangka hayat yang lebih panjang, dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi disebabkan sifat keadaan pepejalnya. Dalam segmen paparan LED, pembeza utama adalah pengoptimuman arus rendah khususnya (sehingga 1mA per segmen), yang lebih rendah daripada banyak paparan piawai, dan pengkategoriannya untuk keamatan bercahaya, memberikan konsistensi kecerahan yang lebih baik. Warna biru, dicapai dengan teknologi InGaN, biasanya menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan pilihan estetik yang berbeza berbanding LED merah GaAsP yang lebih lama. Kemasukan kedua-dua titik perpuluhan kiri dan kanan menambah fleksibiliti untuk keperluan pemformatan angka yang berbeza.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara anod sepunya dan katod sepunya?

J: Dalam paparan anod sepunya, semua anod segmen LED disambungkan bersama kepada pin sepunya (atau pin), yang disambungkan kepada bekalan positif. Segmen dihidupkan dengan memberikan isyarat RENDAH (bumi) kepada pin katod masing-masing. Dalam paparan katod sepunya, katod adalah sepunya dan disambungkan ke bumi, dan segmen dihidupkan dengan memberikan isyarah TINGGI kepada anod mereka. LTS-3401TBE adalah jenis anod sepunya.

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

J: Ya, tetapi anda mesti menggunakan perintang had arus. Memandangkan voltan hadapan adalah kira-kira 3.3-3.8V, perintang diperlukan untuk menurunkan voltan yang tinggal (contohnya, 5V - 3.5V = 1.5V) dan menghadkan arus kepada nilai yang dikehendaki (contohnya, 10mA memerlukan perintang 150Ω). Pin pemacu mikropengawal mesti dapat menyerap arus segmen yang diperlukan.

S: Apakah maksud "dikategorikan untuk keamatan bercahaya"?

J: Ia bermakna paparan diuji dan dikelompokkan berdasarkan keluaran bercahaya yang diukur. Ini memastikan kecerahan yang lebih konsisten antara unit berbeza model yang sama, membawa kepada penampilan yang lebih seragam jika berbilang paparan digunakan dalam satu produk.

S: Bagaimanakah saya menyambungkan empat pin anod sepunya?

J: Semua pin anod sepunya (4, 6, 12, 17) harus disambungkan bersama kepada talian bekalan voltan positif yang sama, biasanya melalui satu perintang had arus jika memacu semua segmen satu digit secara serentak. Ini memastikan semua segmen mempunyai voltan rujukan yang sama.

9. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk paparan voltmeter digital mudah. Penukar analog-ke-digital mikropengawal membaca voltan, memprosesnya, dan perlu memaparkan nilai 3-digit (contohnya, 5.12V). Tiga paparan LTS-3401TBE akan digunakan. Pin anod sepunya bagi ketiga-tiga digit akan disambungkan kepada tiga pin I/O mikropengawal berasingan yang dikonfigurasikan sebagai output digital untuk kawalan pemultipleksan. Semua katod segmen sepadan (semua segmen 'A', semua segmen 'B', dsb.) merentasi ketiga-tiga digit akan disambungkan bersama dan kemudian kepada lapan pin I/O mikropengawal (tujuh segmen + satu titik perpuluhan) melalui perintang had arus yang sesuai, mungkin menggunakan tatasusunan transistor atau IC pemacu paparan khusus untuk mengendalikan penyerap arus. Mikropengawal mengitar (memultipleks) dengan pantas melalui setiap digit, menghidupkan satu anod sepunya pada satu masa sambil menetapkan corak katod untuk digit tertentu itu. Kegigihan penglihatan menjadikan semua digit kelihatan menyala secara berterusan. Titik perpuluhan kanan pada digit tengah akan diterangi untuk menunjukkan tempat perpuluhan. Keupayaan arus rendah membolehkan skim pemultipleksan ini berfungsi dengan cekap tanpa penggunaan kuasa yang berlebihan.

10. Pengenalan Prinsip Operasi

Paparan LED tujuh segmen ialah himpunan diod pemancar cahaya yang disusun dalam corak angka lapan. Setiap daripada tujuh segmen (dilabelkan A hingga G) ialah LED individu. Dengan membekalkan kuasa kepada kombinasi segmen yang berbeza secara selektif, corak untuk angka 0-9 dan beberapa huruf boleh dibentuk. Dalam LTS-3401TBE, LED ini difabrikasi daripada bahan semikonduktor InGaN yang didepositkan pada substrat nilam. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan InGaN menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, biru. Reka bentuk anod sepunya memudahkan litar pemacu dalam banyak aplikasi di mana bekalan kuasa adalah positif relatif kepada bumi logik kawalan.

11. Trend dan Konteks Teknologi

Paparan LED tujuh segmen mewakili teknologi paparan yang matang dan boleh dipercayai. Walaupun paparan matriks titik dan OLED/LCD grafik menawarkan lebih fleksibiliti untuk menunjukkan aksara dan grafik sewenang-wenangnya, paparan tujuh segmen kekal sangat relevan kerana kesederhanaannya, kos rendah, kecerahan tinggi, kebolehbacaan yang sangat baik dalam pelbagai keadaan pencahayaan (termasuk cahaya matahari langsung), dan penggunaan kuasa yang sangat rendah dalam senario statik atau pemultipleksan rendah. Trend dalam segmen ini adalah ke arah LED kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), membolehkan arus pemacu yang lebih rendah atau kecerahan yang lebih tinggi, dan ke arah pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) untuk pemasangan automatik, walaupun pakej DIP lubang tembus seperti ini masih digunakan secara meluas untuk prototaip, pembaikan, dan aplikasi perindustrian tertentu. Pergerakan ke arah pembungkusan bebas plumbum dan mematuhi RoHS, seperti yang dilihat dengan peranti ini, kini merupakan keperluan piawai industri.