Lembaran Data Paparan LED 7-Segmen Dua Digit LTD-3506KR - Ketinggian Digit 7.62mm - Voltan Hadapan 2.6V - Kuasa 75mW - Warna Merah Super

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Peranti ini adalah modul paparan diod pemancar cahaya (LED) tujuh segmen dua digit. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan mudah dibaca dalam pelbagai aplikasi elektronik. Komponen teras menggunakan bahan semikonduktor termaju untuk mencapai prestasi optiknya.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Paparan ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi. Ia mempunyai reka bentuk segmen yang berterusan dan seragam, yang meningkatkan penampilan dan kebolehbacaan aksara. Peranti ini beroperasi dengan keperluan kuasa yang rendah, menyumbang kepada kecekapan tenaga dalam produk akhir. Ia memberikan output kecerahan tinggi dan kontras tinggi, memastikan keterlihatan walaupun dalam keadaan pencahayaan yang baik. Sudut pandangan yang luas membolehkan paparan dibaca dari pelbagai kedudukan. Pembinaan keadaan pepejal memberikan kebolehpercayaan semula jadi dan jangka hayat operasi yang panjang. Keamatan cahaya dikategorikan, membolehkan konsistensi kecerahan merentasi kelompok pengeluaran. Akhir sekali, pakej ini mematuhi keperluan bebas plumbum.

Pasaran sasaran untuk komponen ini termasuk elektronik pengguna, instrumentasi industri, papan pemuka automotif, peralatan ujian dan pengukuran, dan mana-mana peranti yang memerlukan paparan angka yang padat dan boleh dipercayai.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif yang terperinci mengenai parameter teknikal utama peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran spesifikasinya.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Warna utama yang dipancarkan adalah dalam spektrum merah, dicapai melalui bahan semikonduktor tertentu. Panjang gelombang pancaran puncak tipikal adalah kira-kira 639 nanometer (nm) apabila didorong pada arus hadapan 20 miliampere (mA). Panjang gelombang dominan ditetapkan pada 631 nm. Lebar separuh garis spektrum, yang menunjukkan ketulenan atau keluasan warna yang dipancarkan, adalah 240 nm. Keamatan cahaya purata, ukuran kecerahan yang dirasakan, dikategorikan. Pada arus hadapan 1 mA, keamatan berkisar dari minimum 350 mikrokandela (μcd) hingga maksimum 860 μcd. Pada arus pacuan lebih tinggi 10 mA, nilai tipikal 11150 μcd dicatat. Nisbah padanan keamatan cahaya 2:1 (maksimum ke minimum) ditetapkan untuk segmen dalam kawasan cahaya yang sama pada 1 mA, memastikan keseragaman visual.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri-ciri elektrik menentukan keadaan operasi dan had untuk peranti. Penarafan mutlak maksimum menetapkan sempadan untuk operasi selamat. Penyerakan kuasa per segmen tidak boleh melebihi 75 miliwatt (mW). Arus hadapan puncak per segmen dihadkan kepada 90 mA di bawah keadaan berdenyut (1 kHz, kitar tugas 10%). Arus hadapan berterusan per segmen dinilai pada 25 mA pada 25°C, dengan faktor penyahkadaratan 0.33 mA per darjah Celsius melebihi 25°C. Voltan hadapan per segmen, diukur pada 20 mA, mempunyai nilai tipikal 2.6 volt (V) dan maksimum 2.6 V (dengan minimum 2.0 V). Arus songsang per segmen dihadkan kepada maksimum 100 mikroampere (μA) pada voltan songsang 5V; adalah penting untuk ambil perhatian bahawa ini adalah keadaan ujian dan peranti tidak bertujuan untuk operasi pincang songsang berterusan.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini direka untuk beroperasi dalam julat suhu ambien -35°C hingga +85°C. Julat suhu penyimpanan adalah sama. Penarafan ini memastikan fungsi dalam persekitaran yang keras dan standard. Profil suhu pateri tertentu disediakan untuk mengelakkan kerosakan semasa pemasangan: pateri gelombang tidak boleh melebihi 260°C untuk maksimum 5 saat diukur 1.6mm di bawah satah tempat duduk, manakala pateri manual tidak boleh melebihi 295°C ±5°C untuk maksimum 3 saat pada titik rujukan yang sama.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Lembaran data menunjukkan peranti dikategorikan berdasarkan keamatan cahaya. Ini adalah amalan pengelasan biasa di mana LED dari satu kelompok pengeluaran disusun (dikelaskan) berdasarkan output cahaya yang diukur. Ini memastikan pelanggan menerima paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten. Spesifikasi nisbah padanan keamatan maksimum-ke-minimum 2:1 untuk segmen selanjutnya menjamin keseragaman visual dalam satu peranti. Walaupun tidak diterangkan secara terperinci untuk panjang gelombang atau voltan hadapan dalam dokumen ini, parameter sedemikian sering dikawal ketat dalam pembuatan untuk memenuhi nilai tipikal dan maksimum/minimum yang diterbitkan.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada keluk ciri elektrik dan optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, keluk standard untuk peranti sedemikian biasanya akan menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan cahaya (menunjukkan peningkatan output cahaya dengan arus), hubungan antara voltan hadapan dan arus hadapan, dan variasi keamatan cahaya dengan suhu ambien. Keluk ini adalah penting untuk pereka bentuk mengoptimumkan keadaan pacuan untuk kecerahan dan kecekapan yang diingini sambil kekal dalam had operasi peranti.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Fizikal dan Toleransi

Peranti ini mempunyai ketinggian digit 0.3 inci (7.62 mm). Dimensi pakej disediakan dalam lukisan dengan semua ukuran dalam milimeter. Toleransi standard adalah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota mekanikal tambahan termasuk toleransi anjakan hujung pin ±0.4 mm, had pada bahan asing dan pencemaran dakwat pada permukaan segmen, had pada lenturan pemantul, dan had pada gelembung dalam bahan segmen. Diameter lubang papan litar bercetak (PCB) 1.0 mm disyorkan untuk pemasangan terbaik.

5.2 Konfigurasi Pin dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mempunyai 10 pin dalam konfigurasi pakej dua baris. Ia mempunyai seni bina katod sepunya, dengan satu katod sepunya untuk setiap digit (Digit 1 dan Digit 2). Gambar rajah litar dalaman menunjukkan sambungan antara anod segmen (A, B, C, D, E, F, G) dan titik perpuluhan (DP) untuk kedua-dua digit ke nombor pin tertentu. Jadual sambungan pin dengan jelas memetakan setiap nombor pin ke fungsinya (contohnya, Pin 1: Anod untuk G1,G2; Pin 4: Katod Sepunya untuk Digit 2; Pin 7: Katod Sepunya untuk Digit 1). Maklumat ini adalah kritikal untuk susun atur PCB dan antara muka sistem yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Seperti yang disebut dalam spesifikasi terma, pematuhan ketat kepada had suhu dan masa pateri adalah penting untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED, ikatan wayar, atau pakej plastik. Saiz lubang PCB yang disyorkan (1.0 mm) harus digunakan untuk memastikan penjajaran mekanikal dan pembentukan sendi pateri yang betul. Pereka bentuk harus mengikuti langkah berjaga-jaga ESD (nyahcas elektrostatik) standard semasa pengendalian. Untuk penyimpanan, julat suhu yang ditetapkan -35°C hingga +85°C harus dikekalkan dalam persekitaran kering.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan dua digit ini adalah sesuai untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka dua digit yang padat. Kegunaan biasa termasuk: multimeter digital, pembilang frekuensi, paparan jam (menunjukkan minit atau saat), pengawal suhu, penimbang skala kecil, penunjuk tahap cas bateri, dan paparan status panel kawalan.

7.2 Pertimbangan dan Nota Reka Bentuk

Apabila mengintegrasikan paparan ini, beberapa faktor mesti dipertimbangkan.Pembatasan Arus:Perintang pembatasan arus luaran adalah wajib untuk setiap anod segmen atau talian katod sepunya untuk menetapkan kecerahan yang diingini dan memastikan arus hadapan berterusan per segmen tidak melebihi 25 mA (dinyahkadar untuk suhu). Nilai boleh dikira menggunakan voltan bekalan, voltan hadapan LED (Vf ~2.6V), dan arus sasaran.Litar Pacuan:Mikropengawal atau pemacu paparan IC khusus diperlukan untuk memultipleks dua digit tersebut. Ini melibatkan membolehkan satu katod sepunya pada satu masa secara berurutan sambil membentangkan data segmen untuk digit tersebut, pada frekuensi yang cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan (biasanya >60 Hz).Bual silang:Lembaran data menetapkan spesifikasi bual silang ≤2.5%. Ini merujuk kepada pencahayaan segmen yang tidak diingini dalam digit yang tidak dipilih disebabkan oleh kebocoran atau gandingan kapasitif. Masa dan kekuatan pacuan multipleks yang betul membantu mengurangkan kesan ini.Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat tetapi harus dipertimbangkan semasa reka bentuk selongsong mekanikal untuk sejajar dengan garis penglihatan tipikal pengguna.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi lama seperti LED GaP satu warna, penggunaan bahan AlInGaP menawarkan kecerahan dan kecekapan yang lebih baik untuk pancaran merah. Muka kelabu dengan segmen putih adalah pilihan reka bentuk yang meningkatkan kontras berbanding muka semua hitam atau semua kelabu, terutamanya dalam cahaya ambien. Pengkategorian untuk keamatan cahaya adalah pembeza utama yang menyediakan tahap kecerahan yang boleh diramal, yang tidak selalu dijamin dengan paparan yang tidak dikelaskan. Pakej bebas plumbum memastikan pematuhan dengan peraturan alam sekitar moden (RoHS).

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah nilai perintang yang harus saya gunakan untuk memacu segmen pada 10 mA dari bekalan 5V?

J: Menggunakan Hukum Ohm: R = (Vbekalan - Vf) / I. R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. Perintang standard 240Ω atau 220Ω adalah sesuai.

S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan voltan malar tanpa pembatasan arus?

J: Tidak. LED adalah peranti yang didorong arus. Menggunakan voltan malar berhampiran atau melebihi Vf tanpa perintang siri akan mengakibatkan arus berlebihan, berpotensi melebihi penarafan mutlak maksimum dan memusnahkan segmen.

S: Apakah maksud "katod sepunya" untuk reka bentuk litar saya?

J: Dalam paparan katod sepunya, semua katod (terminal negatif) LED untuk satu digit disambungkan bersama secara dalaman. Untuk menerangi digit, anda mesti menyambungkan pin katod sepunya ke tanah (logik rendah) dan menggunakan voltan positif (melalui perintang pembatasan arus) ke anod segmen yang anda ingin nyalakan. Ini adalah bertentangan dengan paparan anod sepunya.

S: Bagaimanakah saya mencapai titik perpuluhan?

J: Gambar rajah litar dalaman menunjukkan anod titik perpuluhan (DP) untuk setiap digit. Ini dikawal secara bebas sama seperti segmen utama (A-G). Untuk menyalakan titik perpuluhan, anda mesti memacu pin anod yang sepadan sementara katod sepunya untuk digitnya aktif.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk pembilang dua digit mudah menggunakan mikropengawal. Pin I/O mikropengawal akan disambungkan ke anod segmen (A1/A2 hingga G1/G2, dan DP1/DP2) melalui perintang pembatasan arus. Dua pin I/O lain akan disambungkan ke dua pin katod sepunya (Katod Digit 1 dan Digit 2). Perisian tegar akan melaksanakan rutin multipleks: tetapkan corak segmen untuk Digit 1 pada talian anod, aktifkan (tanahkan) pin katod Digit 1 selama beberapa milisaat, kemudian nyahaktifkannya. Seterusnya, tetapkan corak segmen untuk Digit 2, aktifkan pin katod Digit 2, dan ulangi. Kitaran mesti cukup pantas untuk kelihatan sebagai nombor dua digit yang stabil kepada mata manusia. Arus per segmen mesti dikira berdasarkan nilai perintang dan kitar tugas multipleks untuk memastikan penyerakan kuasa purata kekal dalam had.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang (voltan hadapan Vf) digunakan, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Dalam LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), peristiwa penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya) dalam julat panjang gelombang merah. Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan warna (panjang gelombang) tepat cahaya yang dipancarkan. Setiap segmen paparan mengandungi satu atau lebih cip LED kecil ini. Pakej plastik berfungsi untuk membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya untuk pandangan optimum.

12. Trend dan Perkembangan Teknologi

Walaupun peranti khusus ini menggunakan teknologi AlInGaP untuk pancaran merah, pasaran paparan LED yang lebih luas terus berkembang. Trend termasuk pembangunan bahan yang lebih cekap, membawa kepada penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan yang sama. Terdapat dorongan ke arah ketumpatan piksel yang lebih tinggi dan keupayaan warna penuh dalam paparan pelbagai segmen dan matriks titik. Integrasi elektronik pemacu terus ke dalam pakej paparan ("paparan pintar") memudahkan reka bentuk sistem. Tambahan pula, kemajuan dalam bahan pembungkusan bertujuan untuk pengurusan terma yang lebih baik, membolehkan arus pacuan dan kecerahan yang lebih tinggi, dan kebolehpercayaan yang dipertingkatkan dalam julat suhu yang lebih luas. Prinsip asas pancaran cahaya keadaan pepejal kekal, tetapi prestasi dan tahap integrasi terus meningkat.