Lembaran Data Paparan LED LTC-2621JR - Ketinggian Digit 0.28 Inci - Warna Merah Super - Voltan Hadapan 2.6V - Kuasa Rendah - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-2621JR ialah modul paparan diod pemancar cahaya (LED) tujuh segmen dua digit yang padat. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output angka yang jelas dan mudah dibaca dalam pelbagai peranti elektronik dan instrumentasi. Teknologi terasnya adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), yang direka untuk menghasilkan warna merah super dengan kecekapan bercahaya yang tinggi. Peranti ini dicirikan oleh operasi arus rendah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berkuasa bateri atau peka tenaga di mana meminimumkan penggunaan kuasa adalah kritikal. Paparan ini mempunyai muka kelabu dan warna segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan.

1.1 Kelebihan Teras

• Keperluan Kuasa Rendah:Direka untuk beroperasi pada arus hadapan yang sangat rendah, dengan segmen yang direka untuk didorong dengan berkesan pada arus serendah 1 mA. Ini mengurangkan penggunaan kuasa sistem secara keseluruhan dengan ketara.
• Kecerahan & Kontras Tinggi:Menggunakan teknologi AlInGaP untuk memberikan keamatan bercahaya yang tinggi, memastikan keterlihatan yang sangat baik. Reka bentuk muka kelabu/segmen putih selanjutnya meningkatkan nisbah kontras.
• Penampilan Aksara yang Cemerlang:Mempunyai segmen yang berterusan dan seragam (ketinggian digit 0.28 inci/7.0 mm) untuk aksara angka yang konsisten dan kelihatan profesional.
• Sudut Pandangan Luas:Memberikan keterlihatan yang jelas dari pelbagai sudut, yang penting untuk antara muka pengguna.
• Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:Sebagai peranti berasaskan LED, ia menawarkan jangka hayat operasi yang panjang, rintangan hentakan dan kebolehpercayaan berbanding teknologi paparan mekanikal atau lain.
• Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya:Peranti dikelaskan atau dikategorikan berdasarkan output cahaya mereka, membolehkan konsistensi yang lebih baik dalam aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam merentasi pelbagai paparan.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif yang terperinci tentang parameter elektrik dan optik utama yang dinyatakan dalam lembaran data. Memahami parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan prestasi paparan yang optimum.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di luar had ini tidak dijamin dan harus dielakkan.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:Maksimum 70 mW. Had ini ditentukan oleh keupayaan cip LED untuk melesapkan haba. Melebihi ini boleh membawa kepada pelarian haba dan kegagalan.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:Maksimum 100 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1 ms). Penarafan ini adalah untuk senario pemultipleksan atau pendorongan berlebihan ringkas, bukan untuk operasi DC berterusan.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:Maksimum 25 mA pada 25°C. Arus ini menyusut secara linear pada 0.33 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah lebih kurang: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = ~5.2 mA. Penyusutan ini adalah kritikal untuk pengurusan haba.
• Voltan Songsang per Segmen:Maksimum 5 V. LED mempunyai voltan pecahan songsang yang rendah. Menggunakan voltan songsang yang lebih besar daripada ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana pada simpang PN.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6 mm di bawah satah tempat duduk. Ini adalah garis panduan profil pateri alir semula standard untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter operasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C. Pereka harus menggunakan nilai ini untuk pengiraan litar.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):200 μcd (Min), 600 μcd (Tip) pada I_F= 1 mA. Ini adalah parameter kecerahan utama pada titik operasi arus rendah yang disyorkan. Julat yang luas (200-600) menunjukkan peranti dikelaskan; pereka mesti mengambil kira variasi ini atau menentukan kelas untuk kecerahan yang konsisten.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):639 nm (Tip) pada I_F= 20 mA. Ini adalah panjang gelombang di mana output kuasa optik adalah maksimum. Ia mentakrifkan warna "merah super".
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (Tip) pada I_F= 20 mA. Ini mengukur ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan. Nilai 20 nm adalah tipikal untuk LED merah AlInGaP dan menunjukkan warna yang agak tulen.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):631 nm (Tip) pada I_F= 20 mA. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang paling sesuai dengan warna LED. Ia sedikit lebih pendek daripada panjang gelombang puncak.
• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):2.0 V (Min), 2.6 V (Tip) pada I_F= 20 mA. Ini adalah susutan voltan merentasi LED apabila mengalir. Ia adalah penting untuk mengira nilai perintang siri. Nilai tipikal 2.6V adalah lebih tinggi daripada LED merah GaAsP standard, yang merupakan ciri teknologi AlInGaP.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 μA (Maks) pada V_R= 5 V. Ini adalah arus bocor kecil yang mengalir apabila LED dipincang songsang pada penarafan maksimumnya.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (I_V-m):2:1 (Maks). Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara segmen paling terang dan paling malap dalam satu peranti atau antara peranti. Nisbah 2:1 bermaksud segmen paling malap tidak boleh kurang daripada separuh terang daripada yang paling terang, memastikan keseragaman.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Lembaran data menunjukkan peranti "Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya." Ini merujuk kepada proses pengelasan.

• Pengelasan Keamatan Bercahaya:Selepas pembuatan, LED diuji dan disusun ke dalam kelas yang berbeza berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian standard (contohnya, 1 mA atau 20 mA). Julat I_VLTC-2621JR (200-600 μcd) mungkin merangkumi beberapa kelas. Menggunakan LED dari kelas yang sama dalam aplikasi berbilang digit atau berbilang unit memastikan kecerahan yang konsisten merentasi paparan, yang kritikal untuk estetik produk dan kebolehbacaan. Pereka selalunya boleh menentukan kod kelas keamatan tertentu semasa membuat pesanan.
• Pengelasan Voltan Hadapan:Walaupun tidak dinyatakan secara jelas untuk bahagian ini, pengelasan voltan juga biasa. Mengumpulkan LED dengan V_Fyang serupa boleh membantu dalam mereka bentuk rangkaian had arus yang lebih mudah dan seragam, terutamanya dalam konfigurasi selari atau berbilang.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, kita boleh membuat kesimpulan tentang kandungan tipikal dan kepentingannya.

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I_V/ I_F):Graf ini akan menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Untuk LED, hubungannya secara amnya linear pada arus yang lebih rendah tetapi boleh tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan haba. Lengkung mengesahkan kebolehgunaan peranti pada arus yang sangat rendah (1 mA).
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Lengkung V_F/ I_F):Lengkung eksponen ini adalah kritikal untuk menentukan rintangan dinamik LED dan untuk mereka bentuk pemacu arus malar. Ia menunjukkan V_Fmeningkat dengan I_F.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Lengkung ini menunjukkan penyusutan haba output cahaya. Untuk LED AlInGaP, keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu meningkat. Ini adalah pertimbangan utama untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan kuasa optik relatif merentasi panjang gelombang, berpusat sekitar 639 nm dengan lebar separuh ~20 nm. Ini mentakrifkan ciri-ciri warna.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

LTC-2621JR datang dalam pakej LED tujuh segmen dua digit standard.

• Ketinggian Digit:0.28 inci (7.0 mm).
• Dimensi Pakej:Lembaran data termasuk lukisan dimensi terperinci (tidak direproduksi di sini). Toleransi utama adalah ±0.25 mm (0.01"), yang merupakan standard untuk komponen jenis ini. Pereka mesti menggunakan dimensi ini untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan potongan panel.
• Konfigurasi Pin:Peranti mempunyai konfigurasi 16 pin (sesetengah pin adalah "Tiada Sambungan" atau "Tiada Pin"). Ia adalah jenis anod sepunya berbilang. Susunan pin adalah seperti berikut:
  • Anod Sepunya: Pin 2 (Digit 1), 5 (Digit 2), 8 (Digit 3), dan 13 (L1, L2, L3).
  • Katod Segmen: Pin 1 (D), 3 (D.P.), 4 (E), 6 (C, L3), 7 (G), 12 (B, L2), 15 (A, L1), 16 (F).
  • Pin 9, 10, 11, 14 dicatatkan sebagai Tiada Sambungan atau Tiada Pin.
• Gambarajah Litar Dalaman:Lembaran data menunjukkan sambungan elektrik dalaman. Ia mengesahkan struktur berbilang anod sepunya: semua anod untuk digit tertentu (dan LED pilihan L1-L3) diikat bersama secara dalaman, manakala katod untuk setiap segmen adalah berasingan. Ini membolehkan tiga digit dikawal secara berurutan (berbilang) menggunakan hanya satu set pemacu segmen.
• Pengenalpastian Polarity:Pakej mungkin mempunyai penanda fizikal (titik, takuk atau tepi serong) untuk mengenal pasti Pin 1. Orientasi yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan semasa pematerian dan operasi.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

Pematuhan kepada garis panduan ini adalah perlu untuk mengelakkan kerosakan haba semasa proses pemasangan PCB.

• Profil Pematerian Alir Semula:Keadaan maksimum yang disyorkan ialah suhu puncak 260°C untuk maksimum 3 saat. Ini diukur pada 1.6 mm (1/16 inci) di bawah satah tempat duduk pakej (iaitu, pada PCB). Profil alir semula bebas plumbum standard biasanya berada dalam had ini, tetapi masa di atas cecair (TAL) harus dikawal.
• Pematerian Tangan:Jika pematerian tangan diperlukan, besi terkawal suhu harus digunakan. Masa sentuhan per pin harus diminimumkan (biasanya<3 saat), dan penyerap haba (contohnya, penyepit) boleh digunakan pada kaki antara besi dan badan pakej.
• Pembersihan:Gunakan hanya agen pembersih yang serasi dengan bahan kanta plastik LED untuk mengelakkan kekaburan atau kerosakan kimia.
• Keadaan Penyimpanan:Simpan dalam persekitaran kering, anti-statik dalam julat suhu yang ditentukan (-35°C hingga +85°C). Peranti sensitif lembapan harus disimpan dalam beg tertutup dengan bahan pengering jika tidak dibakar sebelum digunakan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Elektronik Pengguna Mudah Alih:Multimeter digital, peralatan ujian mudah alih, pemain audio padat, atau pengesan kecergasan di mana penggunaan kuasa rendah adalah paling penting.
• Instrumentasi Perindustrian:Meter panel, pengawal proses, paparan pemasa dan bacaan penderia di mana kebolehpercayaan dan operasi suhu luas diperlukan.
• Paparan Pasaran Selepas Automotif:Gauge tambahan (voltmeter, jam) untuk kegunaan dalaman, walaupun pengedap persekitaran mungkin diperlukan.
• Perkakas Rumah:Paparan untuk ketuhar gelombang mikro, pembuat kopi atau termostat.
• Kit Pendidikan:Sesuai untuk projek pembelajaran elektronik yang melibatkan paparan berbilang dan antara muka mikropengawal.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:SENTIASA gunakan perintang had arus siri untuk setiap talian katod segmen (atau pemacu arus malar). Nilai perintang dikira menggunakan: R = (V_bekalan- V_F- V_{susutan_pemacu}) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_F2.6V, dan I_Fyang dikehendaki 10 mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Gunakan V_Fmaksimum dari lembaran data untuk reka bentuk yang konservatif.
• Pendorongan Berbilang:Memandangkan ia adalah paparan berbilang anod sepunya, mikropengawal atau IC pemacu mesti mengaktifkan anod sepunya setiap digit (pin 2, 5, 8) secara berurutan sambil mengeluarkan corak segmen yang sepadan pada talian katod. Kadar segar semula mestilah cukup tinggi (>60 Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.
• Arus Puncak dalam Berbilang:Apabila berbilang N digit, arus seketika per segmen semasa masa ON biasanya N kali ganda arus purata yang dikehendaki. Untuk berbilang 3 digit dengan purata 3 mA per segmen, arus puncak akan menjadi ~9 mA. Ini mesti diperiksa terhadap Penarafan Maksimum Mutlak (25 mA berterusan, 100 mA berdenyut).
• Sudut Pandangan:Letakkan paparan dengan mengambil kira sudut pandangan luasnya untuk memastikan kebolehbacaan optimum untuk pengguna akhir.
• Perlindungan ESD:LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Laksanakan prosedur pengendalian ESD standard semasa pemasangan.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LTC-2621JR membezakan dirinya dalam pasaran melalui pilihan teknologi khusus.

• AlInGaP vs. GaAsP/GaP Tradisional:LED merah lama menggunakan substrat GaAsP atau GaP, yang mempunyai kecekapan lebih rendah dan menghasilkan cahaya merah-oren. Teknologi AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per mA), ketulenan warna yang lebih baik (merah tepu pada ~631-639 nm) dan kestabilan suhu yang unggul. Ini diterjemahkan kepada paparan yang lebih terang dengan penggunaan kuasa yang lebih rendah atau jangka hayat bateri yang lebih panjang.
• Pengoptimuman Arus Rendah:Banyak paparan tujuh segmen dicirikan pada 20 mA. LTC-2621JR diuji dan dipilih secara eksplisit untuk prestasi cemerlang pada arus yang sangat rendah (1 mA tip.), menjadikannya komponen pakar untuk reka bentuk kuasa ultra-rendah.
• Muka Kelabu/Segmen Putih:Pilihan estetik ini meningkatkan kontras apabila paparan dimatikan (penampilan hitam/kelabu) dan meningkatkan definisi segmen apabila dinyalakan, berbanding dengan pakej semua-hitam atau semua-kelabu.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Bolehkah saya mendorong paparan ini dengan mikropengawal 3.3V tanpa pengalih aras?

Ya, biasanya. Voltan hadapan tipikal (V_F) ialah 2.6V pada 20 mA. Pada arus dorongan yang lebih rendah (contohnya, 5-10 mA), V_Fakan sedikit lebih rendah (contohnya, 2.4V). Pin GPIO 3.3V boleh menyerap arus secara langsung melalui perintang siri untuk menghidupkan segmen. Pengiraan: Untuk pin GPIO menyerap 5 mA dengan V_F2.4V, nilai perintang akan menjadi (3.3V - 2.4V) / 0.005A = 180 Ω. Pastikan keupayaan jumlah arus serapan mikropengawal tidak dilebihi.

9.2 Mengapakah keamatan bercahaya diberikan sebagai julat (200-600 μcd)? Bagaimanakah saya memastikan kecerahan yang konsisten?

Julat mewakili penyebaran pengelasan. Untuk memastikan konsistensi, anda mempunyai dua pilihan: 1) Reka litar anda untuk berfungsi dengan mencukupi merentasi keseluruhan julat (contohnya, pastikan kebolehbacaan pada minimum 200 μcd). 2) Tentukan kod kelas keamatan bercahaya yang lebih ketat semasa memesan komponen untuk pengeluaran, memastikan semua unit dalam kumpulan anda mempunyai output yang serupa. Rujuk dokumentasi pengelasan penuh pengilang.

9.3 Apakah tujuan sambungan "L1, L2, L3" yang disebut dengan beberapa katod?

Ini adalah sambungan kepada penunjuk LED berasingan pilihan (mungkin titik kecil atau ikon) yang merupakan sebahagian daripada pakej yang sama tetapi bebas secara elektrik daripada digit tujuh segmen. Mereka berkongsi anod sepunya (pin 13) tetapi mempunyai katod individu (pin 15/L1, 12/L2, 6/L3). Mereka boleh digunakan untuk simbol seperti titik bertindih, titik perpuluhan untuk digit lain, atau penunjuk status.

9.4 Bagaimanakah saya mengira penggunaan kuasa reka bentuk paparan saya?

Untuk reka bentuk berbilang dengan N digit, M segmen menyala per digit secara purata, dan arus segmen puncak I_puncak, kuasa purata anggaran adalah: P_purata≈ N * (M / 7) * I_puncak* V_F* (1/N) = (M / 7) * I_puncak* V_F. Faktor (1/N) datang dari kitar tugas berbilang. Contoh: Memaparkan "88.8" (M=7 segmen) dengan I_puncak=10 mA dan V_F=2.6V: P_purata≈ (7/7) * 0.01 * 2.6 = 0.026 W atau 26 mW untuk keseluruhan paparan 3 digit.

10. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk termometer digital berkuasa bateri 3 digit kuasa rendah.

• Mikropengawal:MCU kuasa rendah berjalan pada 3.3V dengan pin GPIO yang mampu menyerap 10 mA.
• Kaedah Dorongan:Berbilang. Tiga pin GPIO dikonfigurasikan sebagai output untuk mendorong anod sepunya (Digit 1, 2, 3) melalui transistor NPN kecil atau MOSFET (untuk mengendalikan arus segmen gabungan). Tujuh pin GPIO lain mendorong katod segmen melalui perintang had arus.
• Tetapan Arus:Sasarkan arus segmen purata 2 mA untuk keterlihatan yang baik dan jangka hayat bateri yang panjang. Dengan berbilang 3 digit, arus puncak per segmen akan menjadi ~6 mA. Menggunakan V_F= 2.5V (anggaran pada 6 mA), dan voltan tepu pemacu 0.2V, nilai perintang siri adalah: R = (3.3V - 2.5V - 0.2V) / 0.006A ≈ 100 Ω.
• Perisian:Pemasa MCU mencetuskan gangguan pada 180 Hz (60 Hz per digit * 3 digit). Dalam rutin perkhidmatan gangguan, ia mematikan anod digit sebelumnya, mengemas kini corak segmen untuk digit seterusnya, dan kemudian menghidupkan anod digit baru.
• Keputusan:Paparan menggunakan kurang daripada 15 mW, memberikan kebolehbacaan tanpa kelipan, dan memanfaatkan prestasi arus rendah optimum LTC-2621JR untuk memaksimumkan masa operasi bateri.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTC-2621JR adalah berdasarkan teknologi pencahayaan keadaan pepejal. Setiap segmen mengandungi satu atau lebih cip LED AlInGaP. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah pada ~639 nm. Cahaya dipancarkan melalui bahagian atas cip, dibentuk oleh kanta pakej plastik untuk membentuk segmen seragam. Konfigurasi berbilang anod sepunya adalah skim pendawaian dalaman yang mengurangkan bilangan pin pemacu luaran yang diperlukan dari (7 segmen + 1 DP) * 3 digit = 24 kepada 7 talian segmen + 3 talian digit = 10, ditambah beberapa untuk LED pilihan, menjadikannya lebih praktikal untuk berantara dengan mikropengawal.

12. Trend Teknologi

Walaupun LTC-2621JR mewakili teknologi yang matang dan boleh dipercayai, landskap paparan yang lebih luas sedang berkembang. Trend dalam paparan maklumat bergerak ke arah integrasi dan fleksibiliti yang lebih tinggi. Paparan LED organik (OLED) dan mikro-LED menawarkan faktor bentuk yang memancarkan sendiri, kontras tinggi dan fleksibel. Walau bagaimanapun, untuk bacaan angka ringkas, paparan LED segmen tradisional kekal sangat kompetitif kerana kesederhanaan yang melampau, ketahanan, kos rendah, kecerahan tinggi dan julat suhu operasi yang luas. Trend khusus dalam segmen ini adalah ke arah penggunaan kuasa yang lebih rendah, bahan kecekapan yang lebih tinggi (seperti AlInGaP yang diperbaiki atau InGaN untuk warna lain) dan integrasi elektronik pemacu (seperti antara muka I2C atau SPI) terus ke dalam modul paparan, mengurangkan bilangan komponen luaran dan memudahkan reka bentuk. Fokus LTC-2621JR pada operasi arus ultra-rendah selaras dengan permintaan berterusan untuk komponen cekap tenaga dalam peranti mudah alih dan IoT.