Lembaran Data Paparan Digit LED LTD-5307AG - Ketinggian Digit 0.56 Inci (14.22mm) - Segmen Hijau - Voltan Kehadapan 2.6V - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTD-5307AG ialah modul paparan digit tunggal LED 7-segmen berprestasi tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan output aksara berangka atau alfanumerik terhad yang jelas dan terang dalam peranti elektronik. Kawasan aplikasi teras termasuk panel instrumentasi, paparan elektronik pengguna, bacaan kawalan perindustrian, dan peralatan ujian di mana penunjuk berangka yang padat, boleh dipercayai dan mudah dibaca diperlukan.

Kedudukan utama peranti ini terletak pada keseimbangan saiz, kebolehbacaan dan kecekapan kuasa. Ia direka untuk jurutera dan pemaju produk yang memerlukan komponen paparan yang boleh dipercayai yang menyepadukan dengan lancar ke dalam litar digital tanpa memerlukan elektronik pemacu yang kompleks, berkat konfigurasi katod sepunya yang mudah.

2. Sorotan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Ciri-ciri Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Peranti ini menggunakan cip LED Gallium Phosphide (GaP) pada substrat GaP lutsinar, yang merupakan teknologi terbukti untuk menghasilkan pancaran cahaya hijau yang cekap.

• Keamatan Pencahayaan Purata (I_V):Julat dari 800 μcd (min) hingga 2400 μcd (tipikal) apabila didorong pada arus kehadapan (I_F) 10mA. Parameter ini mentakrifkan kecerahan yang dirasai. Nilai tipikal 2400 μcd menunjukkan paparan terang yang sesuai untuk persekitaran yang diterangi dengan baik.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):565 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak, meletakkannya dengan kukuh dalam kawasan hijau spektrum cahaya nampak.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):569 nm. Panjang gelombang ini sepadan dengan warna cahaya yang dirasai oleh mata manusia, iaitu hijau kekuningan sedikit.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):30 nm. Nilai ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan. Nilai 30 nm adalah tipikal untuk LED GaP hijau piawai, menghasilkan warna hijau yang tepu.
• Nisbah Padanan Keamatan Pencahayaan (I_V-m):Maksimum 2:1. Spesifikasi kritikal ini memastikan keseragaman visual merentasi paparan. Ia bermaksud kecerahan segmen paling malap tidak akan kurang daripada separuh kecerahan segmen paling terang di bawah keadaan pemanduan yang sama, mengelakkan rupa tidak sekata.

2.2 Ciri-ciri Elektrik

Parameter elektrik mentakrifkan antara muka antara paparan dan litar pemacu.

• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):Biasanya 2.6V, dengan maksimum 2.6V pada I_F=20mA. Ini adalah parameter penting untuk mereka bentuk nilai perintang pembatas arus bersiri dengan setiap segmen. Menggunakan bekalan logik 5V piawai, nilai perintang pembatas arus tipikal ialah (5V - 2.6V) / 0.02A = 120Ω.
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen (I_F):25 mA maksimum. Melebihi arus ini akan menjejaskan jangka hayat dan output pencahayaan LED. Lembaran data menyediakan faktor penurunan nilai linear 0.28 mA/°C melebihi suhu ambien 25°C, bermaksud arus maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu meningkat.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:100 mA maksimum, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (lebar denyut 0.1ms, kitar tugas 1/10). Ini membolehkan pemanduan berlebihan ringkas untuk mencapai kecerahan seketika yang lebih tinggi dalam aplikasi berbilang.
• Voltan Songsang per Segmen (V_R):5V maksimum. Menggunakan voltan songsang yang lebih tinggi boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana pada simpang LED.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 μA maksimum pada V_R=5V. Ini adalah arus bocor apabila LED terpincang songsang.

2.3 Had Maksimum Mutlak dan Pertimbangan Terma

Penarafan ini mentakrifkan had operasi di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Ia bukan untuk operasi biasa.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:75 mW. Ini dikira sebagai V_F* I_F. Pada V_Ftipikal 2.6V, arus berterusan maksimum adalah lebih kurang 75mW / 2.6V ≈ 28.8 mA, yang sejajar dengan penarafan arus berterusan 25mA.
• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +105°C. Julat luas ini menjadikan peranti sesuai untuk aplikasi dalam persekitaran keras, dari peti sejuk beku perindustrian ke bahagian enjin automotif.
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +105°C.
• Suhu Pateri:Peranti boleh menahan suhu pateri 260°C selama 3 saat pada titik 1/16 inci (≈1.6mm) di bawah satah dudukan. Ini adalah spesifikasi piawai untuk proses pateri gelombang atau alir semula.

3. Sistem Pengkategorian dan Pembahagian

Lembaran data menyatakan dengan jelas bahawa peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Pencahayaan." Ini menunjukkan proses pembahagian pengeluaran. Walaupun kod bahagian khusus tidak diberikan dalam petikan ini, pengkategorian tipikal untuk paparan sedemikian melibatkan pengumpulan unit berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada arus ujian piawai (contohnya, 10mA). Ini memastikan pereka boleh memilih paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk produk mereka, atau menggunakan paparan dari bahagian keamatan yang sama dalam satu produk untuk mengekalkan rupa seragam merentasi pelbagai digit.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk "Keluk Ciri Elektrik / Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, kita boleh membuat kesimpulan kandungan dan kepentingan piawai mereka berdasarkan parameter yang disenaraikan:

• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Keluk I-V):Graf ini akan menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Ia penting untuk memahami susutan voltan merentasi LED pada pelbagai arus operasi, penting untuk reka bentuk pemacu yang tepat.
• Keamatan Pencahayaan vs. Arus Kehadapan:Keluk ini menunjukkan bagaimana kecerahan meningkat dengan arus. Ia biasanya linear dalam julat sebelum kecekapan menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan terma.
• Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Ambien:Graf ini akan menunjukkan penurunan nilai output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Kecekapan LED berkurangan dengan peningkatan suhu.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada 565nm dan separuh lebar 30nm, mengesahkan ciri-ciri warna hijau.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Fizikal

Peranti ini mempunyai ketinggian digit 0.56 inci, yang sepadan dengan 14.22 milimeter. Ini adalah saiz piawai yang menawarkan keseimbangan baik antara kebolehbacaan dan penggunaan ruang papan. Lukisan dimensi pakej (dirujuk tetapi tidak terperinci dalam teks) biasanya akan menunjukkan panjang, lebar dan ketinggian keseluruhan modul, dimensi digit dan segmen, dan jarak pin. Semua dimensi mempunyai toleransi piawai ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Konfigurasi Pin dan Litar Dalaman

LTD-5307AG ialah paparan dua digit, katod sepunya dalam satu pakej. Jadual sambungan pin disediakan:

• Konfigurasi:Katod Sepunya. Ini bermaksud semua katod (terminal negatif) untuk segmen setiap digit disambungkan bersama secara dalaman. Untuk menyala segmen, pin anod sepadannya mesti didorong tinggi (melalui perintang pembatas arus) manakala pin katod sepunya digitnya ditarik rendah.
• Pinout:Peranti 18-pin mempunyai tugasan khusus untuk anod segmen A-G dan titik perpuluhan (D.P.) untuk dua digit (Digit 1 dan Digit 2), bersama dengan pin katod sepunya masing-masing (pin 13 dan 14). Pin 1, 2, 16, 17, 18 ditanda sebagai "Tiada Sambungan" (N.C.).
• Gambarajah Litar Dalaman:Dirujuk dalam lembaran data, ia akan menggambarkan secara visual sambungan antara 14 segmen LED (7 per digit) dan dua nod katod sepunya, menjelaskan susun atur elektrik.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Berdasarkan had maksimum mutlak:

• Pateri:Peranti ini serasi dengan proses pemasangan PCB piawai. Spesifikasi kritikal ialah 260°C selama 3 saat pada 1.6mm di bawah badan. Untuk pateri alir semula, profil bebas plumbum piawai dengan suhu puncak sekitar 260°C boleh diterima, dengan syarat masa di atas likuidus dikawal.
• Pengendalian:Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai perlu dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan, kerana cip LED sensitif kepada elektrik statik.
• Pembersihan:Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan kaedah dan pelarut yang serasi dengan pakej plastik dan pengisi epoksi peranti.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Konfigurasi katod sepunya adalah serasi secara langsung dengan pin I/O mikropengawal piawai atau IC penyahkod/pemacu (seperti daftar anjakan 74HC595 atau cip pemacu LED khusus). Litar pemanduan tipikal melibatkan:

1. Menyambung setiap anod segmen ke voltan bekalan positif (contohnya, 3.3V atau 5V) melalui perintang pembatas arus individu.
2. Menyambung pin katod sepunya ke tanah melalui suis sisi rendah (contohnya, transistor NPN atau MOSFET). Suis dikawal oleh mikropengawal untuk memilih digit yang aktif.
3. Untuk berbilang dua digit, mikropengawal mengitar dengan pantas antara mengaktifkan Digit 1 dan Digit 2 sambil mengemas kini corak segmen dengan sewajarnya. Ini mengurangkan bilangan pin I/O yang diperlukan dengan ketara.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatasan Arus:Sentiasa gunakan perintang bersiri untuk setiap anod segmen. Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_F=2.6V, dan I_F=10mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240Ω. Perintang piawai 220Ω atau 270Ω akan sesuai.
• Frekuensi Berbilang:Apabila berbilang digit, gunakan kadar segar semula yang cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan kelihatan, biasanya melebihi 60 Hz per digit. Untuk dua digit, frekuensi kitaran >120 Hz disyorkan.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan pengudaraan mencukupi jika berbilang paparan digunakan dalam ruang terkurung, terutamanya berhampiran hujung atas julat suhu operasi.
• Sudut Pandangan:Lembaran data menyerlahkan "Sudut Pandangan Luas." Ini perlu dipertimbangkan semasa reka bentuk mekanikal untuk memastikan paparan berorientasikan dengan betul untuk pengguna akhir.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu paparan ini terus dari pin mikropengawal 3.3V?

J: Mungkin, tetapi anda mesti semak voltan kehadapan. V_Ftipikal ialah 2.6V. Pin 3.3V mungkin hanya menyediakan 3.3V - 2.6V = 0.7V merentasi perintang pembatas arus, mengehadkan arus maksimum dan seterusnya kecerahan. Secara umumnya lebih selamat menggunakan litar pemacu atau voltan bekalan yang lebih tinggi untuk sisi anod.

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

J: Panjang gelombang puncak (565nm) ialah puncak fizikal spektrum cahaya yang dipancarkan. Panjang gelombang dominan (569nm) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang kelihatan mempunyai warna yang sama dengan output LED kepada mata manusia. Panjang gelombang dominan lebih relevan untuk persepsi warna.

S: Bagaimanakah saya mencapai kecerahan seragam merentasi semua segmen?

J> Gunakan nilai perintang pembatas arus yang sama untuk semua segmen. Nisbah padanan keamatan pencahayaan terbina dalam (2:1 maks) memastikan walaupun dengan arus pemacu yang sama, segmen tidak akan berbeza dalam kecerahan lebih daripada faktor dua. Untuk aplikasi kritikal, pilih paparan dari bahagian keamatan yang sama.

9. Prinsip Operasi

LTD-5307AG beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesen dalam simpang P-N semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi ambang diod (lebih kurang 2.1-2.6V untuk peranti GaP ini) digunakan, elektron dari bahan jenis-N bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-P dalam kawasan susutan. Dalam LED Gallium Phosphide (GaP), peristiwa penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya) dengan panjang gelombang sepadan dengan tenaga jurang jalur bahan, yang berada dalam kawasan hijau spektrum. Substrat GaP lutsinar membolehkan lebih banyak cahaya yang dijana dalaman ini terlepas, menyumbang kepada kecekapan yang lebih tinggi. Segmen khusus dinyalakan dengan memilih menggunakan pincang kehadapan pada anod segmen yang dikehendaki sambil membumikan katod sepunya digit yang sepadan.

10. Konteks dan Tren Teknologi

LTD-5307AG mewakili teknologi matang dan boleh dipercayai berdasarkan bahan GaP. Walaupun teknologi paparan baharu seperti OLED, mikro-LED, dan LED berasaskan InGaN berkecekapan tinggi menawarkan kelebihan dari segi gamut warna, kecekapan dan resolusi untuk grafik kompleks, paparan LED 7-segmen tradisional seperti ini kekal sangat relevan. Kelebihan mereka termasuk kesederhanaan kawalan yang melampau, kebolehpercayaan dan jangka hayat yang sangat tinggi, kecerahan dan kontras yang sangat baik, julat suhu operasi yang luas, dan kos rendah. Mereka adalah pilihan optimum untuk aplikasi di mana hanya maklumat berangka atau alfanumerik ringkas perlu dipaparkan dengan jelas dan boleh dipercayai di bawah pelbagai keadaan persekitaran, seperti dalam kawalan perindustrian, peranti perubatan, papan pemuka automotif (untuk fungsi sekunder), dan perkakas rumah. Tren dalam segmen ini adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per mA), voltan kehadapan yang lebih rendah untuk lebih serasi dengan logik voltan rendah moden, dan berpotensi saiz pakej yang lebih kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan kebolehbacaan.