Dokumen Teknikal LTD-6410JG - Paparan LED 7-Segmen Dua Digit Hijau AlInGaP 0.56 Inci - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTD-6410JG ialah modul paparan LED dua digit, tujuh segmen yang direka untuk aplikasi bacaan berangka. Ia mempunyai ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm), menyediakan aksara yang jelas dan mudah dibaca sesuai untuk pelbagai peralatan elektronik. Paparan ini menggunakan cip LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ditanam pada substrat GaAs, yang terkenal dengan kecekapan dan kecerahan tinggi dalam spektrum hijau. Peranti ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, menawarkan kontras tinggi untuk kebolehbacaan yang lebih baik. Ia dikategorikan untuk keamatan bercahaya dan ditawarkan dalam pakej bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS.

1.1 Ciri-ciri Utama

• Ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm).
• Segmen seragam berterusan untuk penampilan konsisten.
• Keperluan kuasa rendah.
• Penampilan aksara yang sangat baik.
• Kecerahan tinggi dan kontras tinggi.
• Sudut pandangan yang luas.
• Kebolehpercayaan keadaan pepejal.
• Dikategorikan untuk keamatan bercahaya.
• Pakej bebas plumbum (mematuhi RoHS).

1.2 Pengenalan Peranti

Nombor bahagian LTD-6410JG menentukan paparan tujuh segmen, anod sepunya, dua digit dengan LED hijau AlInGaP dan titik perpuluhan sebelah kanan.

2. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Paparan ini ditempatkan dalam pakej LED dua digit standard. Dimensi kritikal dan toleransi disediakan dalam lukisan pakej. Nota mekanikal utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter. Toleransi umum adalah ±0.20 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Toleransi anjakan hujung pin adalah ±0.4 mm.
• Had ditakrifkan untuk bahan asing pada segmen (≤10 mils), pencemaran dakwat pada permukaan (≤20 mils), lenturan pemantul (≤1% panjang), dan gelembung dalam segmen (≤10 mils).
• Diameter lubang papan litar bercetak 1.30 mm disyorkan untuk pemasangan terbaik.

Modul ini ditanda dengan nombor bahagian (LTD-6410JG), kod tarikh dalam format YYWW, negara pembuatan, dan kod bin untuk pengkategorian keamatan bercahaya.

3. Konfigurasi Elektrik dan Susunan Pin

3.1 Gambarajah Litar Dalaman

Paparan ini mempunyai konfigurasi anod sepunya. Setiap satu daripada dua digit berkongsi pin anod sepunya, manakala setiap segmen (A-G dan DP) mempunyai pin katod individu untuk setiap digit. Konfigurasi ini membolehkan pemanduan berbilang untuk mengawal kedua-dua digit secara bebas.

3.2 Jadual Sambungan Pin

Peranti 18-pin mempunyai tugasan pin berikut:

• Pin 1: Katod E (Digit 1)
• Pin 2: Katod D (Digit 1)
• Pin 3: Katod C (Digit 1)
• Pin 4: Katod D.P. (Digit 1)
• Pin 5: Katod E (Digit 2)
• Pin 6: Katod D (Digit 2)
• Pin 7: Katod G (Digit 2)
• Pin 8: Katod C (Digit 2)
• Pin 9: Katod D.P. (Digit 2)
• Pin 10: Katod B (Digit 2)
• Pin 11: Katod A (Digit 2)
• Pin 12: Katod F (Digit 2)
• Pin 13: Anod Sepunya (Digit 2)
• Pin 14: Anod Sepunya (Digit 1)
• Pin 15: Katod B (Digit 1)
• Pin 16: Katod A (Digit 1)
• Pin 17: Katod G (Digit 1)
• Pin 18: Katod F (Digit 1)

4. Penarafan dan Ciri-ciri

4.1 Penarafan Maksimum Mutlak (Ta=25°C)

• Pelesapan Kuasa Per Cip: 70 mW
• Arus Hadapan Puncak Per Cip (1 kHz, kitar tugas 25%): 60 mA
• Arus Hadapan Berterusan Per Cip: 25 mA (Penurunan: 0.33 mA/°C melebihi 25°C)
• Julat Suhu Operasi: -35°C hingga +105°C
• Julat Suhu Penyimpanan: -35°C hingga +105°C
• Keadaan Pateri: 1/16 inci di bawah satah tempat duduk selama 5 saat pada 260°C.

4.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik (Ta=25°C)

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V): 320 (Min), 750 (Tip) μcd @ I_F=1 mA
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p): 571 nm (Tip) @ I_F=20 mA
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): 15 nm (Tip) @ I_F=20 mA
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d): 572 nm (Tip) @ I_F=20 mA
• Voltan Hadapan Per Cip (V_F): 2.05 (Min), 2.6 (Maks) V @ I_F=20 mA
• Arus Songsang Per Cip (I_R): 100 μA (Maks) @ V_R=5V
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (Kawasan Cahaya Serupa): 2:1 (Maks) @ I_F=1 mA
• Bual Silang: ≤2.5%

Nota: Keamatan bercahaya diukur dengan penapis tindak balas mata CIE. Voltan songsang adalah untuk tujuan ujian sahaja dan bukan untuk operasi berterusan.

5. Keluk Prestasi Biasa

Dokumen data ini termasuk keluk biasa yang menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan bercahaya, serta variasi voltan hadapan dengan suhu. Keluk ini penting untuk pereka mengoptimumkan arus pemacu untuk kecerahan yang dikehendaki sambil menguruskan pelesapan kuasa dan kesan terma. Teknologi AlInGaP berkecekapan tinggi biasanya menunjukkan hubungan yang agak linear antara arus dan keluaran cahaya dalam julat operasi yang ditentukan.

6. Ujian Kebolehpercayaan dan Persekitaran

LTD-6410JG menjalani satu siri ujian kebolehpercayaan yang komprehensif berdasarkan piawaian ketenteraan (MIL-STD) dan industri Jepun (JIS) untuk memastikan prestasi dan ketahanan jangka panjang.

• Ujian Hayat Operasi (RTOL):1000 jam pada arus penarafan maksimum di bawah suhu bilik.
• Penyimpanan Suhu Tinggi / Kelembapan Tinggi (THS):500 jam pada 65°C ±5°C dan 90-95% RH.
• Penyimpanan Suhu Tinggi (HTS):1000 jam pada 105°C ±5°C.
• Penyimpanan Suhu Rendah (LTS):1000 jam pada -35°C ±5°C.
• Kitaran Suhu (TC):30 kitaran antara -35°C dan 105°C.
• Kejutan Terma (TS):30 kitaran pemindahan cecair-ke-cecair antara -35°C dan 105°C.
• Rintangan Pateri (SR):10 saat rendaman pada 260°C.
• Kebolehpaterian (SA):5 saat rendaman pada 245°C.

7. Panduan Pateri dan Pemasangan

7.1 Pateri Automatik

Untuk pateri gelombang atau aliran semula, keadaan yang disyorkan ialah mengekalkan suhu sambungan pateri pada 260°C untuk maksimum 5 saat, diukur 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah tempat duduk paparan pada PCB.

7.2 Pateri Manual

Apabila menggunakan besi pateri, suhu hujung hendaklah 350°C ±30°C. Masa pateri per pin tidak boleh melebihi 5 saat, sekali lagi diukur dari 1/16 inci di bawah satah tempat duduk.

8. Nota dan Amaran Aplikasi

8.1 Kegunaan dan Batasan yang Diniatkan

Paparan ini direka untuk peralatan elektronik biasa dalam aplikasi pejabat, komunikasi dan isi rumah. Ia tidak disyorkan untuk sistem keselamatan kritikal (penerbangan, sokongan hayat perubatan, dll.) tanpa perundingan dan kelayakan terlebih dahulu.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Penarafan Maksimum Mutlak:Litar pemacu mesti direka untuk memastikan penarafan maksimum mutlak untuk arus, kuasa dan suhu tidak pernah dilampaui. Operasi melebihi had ini boleh menyebabkan degradasi cahaya yang teruk atau kegagalan bencana.
• Pemanduan Arus:Pemanduan arus malar sangat disyorkan berbanding pemanduan voltan malar untuk memastikan keluaran bercahaya yang stabil dan jangka hayat yang panjang. Arus harus ditetapkan mengikut kecerahan yang dikehendaki, biasanya antara 1 mA dan 20 mA per segmen.
• Perlindungan Voltan Songsang:Litar pemacu mesti menggabungkan perlindungan terhadap voltan songsang dan lonjakan voltan sementara yang mungkin berlaku semasa urutan kuasa hidup atau mati. Pendedahan ringkas kepada bias songsang boleh merosakkan cip LED.
• Pengurusan Terma:Walaupun peranti boleh beroperasi sehingga 105°C, suhu simpang yang lebih rendah memanjangkan jangka hayat dan mengekalkan kecerahan. Susun atur PCB yang mencukupi dan, jika perlu, penyingkiran haba harus dipertimbangkan untuk aplikasi suhu ambien tinggi atau apabila memandu pada arus yang lebih tinggi.
• Pembahagian Berbilang:Disebabkan oleh anod sepunya, konfigurasi pin-demi-pin, paparan ini sesuai untuk pemanduan berbilang. Pereka mesti memastikan frekuensi pembahagian berbilang cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan (biasanya >60 Hz) dan arus puncak dalam setiap kitaran pembahagian berbilang tidak melebihi penarafan maksimum mutlak.

9. Perbandingan dan Kelebihan Teknikal

Penggunaan teknologi AlInGaP memberikan beberapa kelebihan utama berbanding teknologi lama seperti LED GaP atau GaAsP standard:

• Kecerahan dan Kecekapan Lebih Tinggi:LED AlInGaP menawarkan keamatan bercahaya yang jauh lebih tinggi untuk arus pemacu yang sama, membolehkan penggunaan kuasa yang lebih rendah atau paparan yang lebih cerah.
• Ketulenan Warna yang Unggul:Ciri-ciri spektrum (puncak pada 571 nm, separuh lebar sempit) menghasilkan warna hijau tepu dan tulen yang berbeza secara visual dan menawarkan kontras tinggi terhadap latar belakang kelabu.
• Kestabilan Suhu yang Lebih Baik:LED AlInGaP secara amnya menunjukkan kurang variasi dalam voltan hadapan dan keluaran bercahaya dengan perubahan suhu berbanding beberapa jenis LED lain, membawa kepada prestasi yang lebih konsisten.
• Pengkategorian Bin:Penyediaan kod bin keamatan bercahaya membolehkan pereka memilih paparan dengan tahap kecerahan yang sepadan, memastikan penampilan seragam dalam aplikasi berbilang digit atau berbilang unit.

10. Senario Aplikasi Biasa

LTD-6410JG sangat sesuai untuk pelbagai aplikasi paparan berangka, termasuk:

• Peralatan ujian dan pengukuran (multimeter, pembilang frekuensi).
• Panel kawalan industri dan pemasa.
• Perkakas pengguna (ketuhar gelombang mikro, ketuhar, mesin basuh).
• Peralatan audio/video (penguat, penala).
• Terminal titik jualan dan kalkulator.
• Paparan pasaran selepas automotif (di mana spesifikasi persekitaran dipenuhi).

11. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah perbezaan antara anod sepunya dan katod sepunya?

J: Dalam paparan anod sepunya, semua anod LED dalam satu digit disambungkan bersama kepada bekalan positif. Segmen dihidupkan dengan menggunakan isyarat tanah (rendah) kepada pin katod masing-masing. LTD-6410JG ialah peranti anod sepunya.

S: Bagaimanakah saya mengira perintang had arus yang diperlukan?

J: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Contohnya, dengan bekalan 5V, V_Ftipikal 2.3V per segmen, dan I_Fyang dikehendaki 10 mA: R = (5 - 2.3) / 0.01 = 270 Ω. Gunakan V_Fmaksimum daripada dokumen data untuk reka bentuk yang konservatif.

S: Bolehkah saya memandu paparan ini terus dari mikropengawal?

J: Kebanyakan pin GPIO mikropengawal tidak boleh membekal atau menyerap arus yang mencukupi (biasanya 20-25 mA maks, selalunya kurang). Anda memerlukan transistor pemacu (untuk anod sepunya) dan kemungkinan IC pemacu segmen (seperti daftar anjakan 74HC595 dengan keupayaan arus yang lebih tinggi atau pemacu LED khusus) untuk antara muka dengan selamat dan berkesan.

S: Apakah maksud "nisbah padanan keamatan bercahaya 2:1"?

J: Ia bermakna dalam satu unit paparan, kecerahan mana-mana segmen tidak akan kurang daripada separuh kecerahan segmen paling terang apabila diukur di bawah keadaan yang sama. Ini memastikan keseragaman visual.

12. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk pembilang dua digit mudah.

Seorang pereka memerlukan paparan untuk pembilang acara asas yang meningkat dari 00 hingga 99. Mereka memilih LTD-6410JG untuk kebolehbacaan yang jelas dan antara muka standard.

1. Reka Bentuk Litar:Mereka menggunakan mikropengawal kecil untuk mengurus logik kiraan. Pin I/O mikropengawal disambungkan ke katod segmen melalui perintang had arus (dikira seperti di atas). Dua pin anod sepunya disambungkan ke mikropengawal melalui transistor NPN untuk mengendalikan arus kumulatif yang lebih tinggi bagi digit yang menyala sepenuhnya (contohnya, digit "8" tambah titik perpuluhan).
2. Perisian:Firmware melaksanakan pembahagian berbilang. Ia menghidupkan transistor untuk Digit 1, menetapkan pin katod untuk memaparkan nilai untuk tempat puluh, menunggu selang pendek (contohnya, 5 ms), kemudian mematikan Digit 1. Ia kemudian menghidupkan transistor untuk Digit 2, menetapkan pin katod untuk tempat satu, menunggu, dan mematikannya. Kitaran ini berulang dengan cepat.
3. Keputusan:Paparan menunjukkan nombor dua digit yang stabil dan bebas kelipan. Kontras dan kecerahan tinggi LED AlInGaP menjadikan nombor mudah dibaca walaupun dalam persekitaran yang sederhana terang. Pengkategorian bin memastikan kedua-dua digit kelihatan sama cerah.

13. Prinsip Operasi

LED (Diod Pemancar Cahaya) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus mengalir melaluinya dalam arah hadapan. Dalam LTD-6410JG, bahan pemancar cahaya ialah AlInGaP. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod (lebih kurang 2V) dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini berada dalam rantau hijau spektrum (~571 nm). Tujuh segmen ialah LED individu yang disusun dalam corak angka lapan. Dengan menerangi kombinasi berbeza segmen ini secara selektif, angka 0-9 dan beberapa huruf boleh dibentuk.

14. Trend Teknologi

Walaupun paparan LED tujuh segmen diskret seperti LTD-6410JG kekal sangat relevan untuk kesederhanaan, kebolehpercayaan dan keberkesanan kos dalam aplikasi berangka khusus, trend teknologi paparan yang lebih luas adalah jelas. Terdapat peralihan umum ke arah integrasi yang lebih tinggi, seperti paparan dengan pengawal terbina dalam (antara muka I2C atau SPI) yang mengurangkan bilangan pin mikropengawal dan beban perisian. Tambahan pula, dalam aplikasi yang memerlukan kandungan abjad angka atau grafik, paparan LED matriks titik, OLED dan LCD semakin biasa disebabkan fleksibilitinya. Walau bagaimanapun, untuk keluaran berangka tulen di mana kecerahan tinggi, sudut pandangan luas dan jangka hayat panjang adalah penting, terutamanya dalam tetapan industri atau luar, paparan LED tujuh segmen tradisional yang menggunakan bahan semikonduktor cekap seperti AlInGaP terus menjadi pilihan yang sangat baik dan kukuh.