Lembaran Data Paparan LED LTC-4627JR - Ketinggian Digit 0.4 Inci - Super Merah - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-4627JR ialah modul paparan LED alfanumerik tujuh segmen empat digit. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka dan aksara terhad yang jelas dan terang dalam pelbagai peranti elektronik. Teknologi teras menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) untuk menghasilkan pancaran cahaya super merah. Sistem bahan ini, yang ditumbuhkan pada substrat GaAs tidak lutsinar, terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik dalam spektrum merah. Peranti ini mempunyai muka kelabu dengan tanda segmen putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Ia direka sebagai jenis anod sepunya multipleks, yang merupakan konfigurasi piawai untuk paparan berbilang digit untuk meminimumkan pin pemacu yang diperlukan.

1.1 Ciri Utama dan Kelebihan

• Padat dan Mudah Dibaca:Mempunyai ketinggian digit 0.4 inci (10.0 mm), menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz dan keterlihatan.
• Prestasi Optik Unggul:Memberikan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, memastikan penampilan aksara yang jelas. Segmen seragam berterusan memberikan rupa yang padu.
• Cekap Tenaga:Mempunyai keperluan kuasa yang rendah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berkuasa bateri atau sedar tenaga.
• Sudut Pandangan Cemerlang:Menawarkan sudut pandangan yang luas, membolehkan paparan dibaca dari pelbagai kedudukan.
• Kebolehpercayaan Tinggi:Mendapat manfaat daripada kebolehpercayaan keadaan pepejal tanpa bahagian bergerak atau filamen yang haus.
• Jaminan Kualiti:Peranti dikategorikan untuk keamatan pencahayaan, memastikan tahap kecerahan yang konsisten dalam bin yang ditentukan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum, dikilangkan mengikut arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Pengenalpastian Peranti

Nombor bahagian LTC-4627JR secara khusus menandakan paparan super merah, anod sepunya multipleks dengan titik perpuluhan sebelah kanan. Konvensyen penamaan ini membantu dalam mengenal pasti dengan tepat konfigurasi elektrik dan ciri optik peranti.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi harus sentiasa dikekalkan dalam had ini.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW maksimum. Melebihi ini boleh menyebabkan terlalu panas dan kegagalan.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA maksimum, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini adalah untuk multipleks atau ujian ringkas.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA maksimum pada 25°C. Penarafan ini menurun secara linear sebanyak 0.33 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 50°C, arus berterusan maksimum akan menjadi lebih kurang 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C.
• Keadaan Pateri:Peranti boleh menahan pateri gelombang dengan mandian pateri 1/16 inci (≈1.6mm) di bawah satah tempat duduk selama 3 saat pada 260°C. Suhu badan unit tidak boleh melebihi penarafan maksimumnya semasa pemasangan.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik (Tipikal pada 25°C)

Ini adalah parameter prestasi terjamin di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Pencahayaan Purata (I_V):200-650 µcd pada arus hadapan (I_F) 1 mA. Julat luas ini menunjukkan peranti dibin untuk keamatan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):639 nm (tipikal) pada I_F=20mA, meletakkannya dalam kawasan super merah.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal), menentukan ketulenan spektrum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):631 nm (tipikal) dengan toleransi ±1 nm.
• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):2.0V hingga 2.6V pada I_F=20mA, dengan toleransi ±0.1V. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk pemacu.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 µA maksimum pada voltan songsang (V_R) 5V. Nota: Ini adalah keadaan ujian; operasi pincang songsang berterusan adalah dilarang.
• Nisbah Padanan Keamatan Pencahayaan (I_V-m):2:1 maksimum pada I_F=10mA. Ini menentukan variasi kecerahan maksimum yang dibenarkan antara segmen.
• Bual Silang:≤ 2.5%, bermaksud pencahayaan segmen bersebelahan yang tidak diingini adalah minimum.

3. Penjelasan Sistem Binning

Lembaran data menunjukkan produk ini "Dikategorikan untuk Keamatan Pencahayaan." Ini membayangkan proses binning di mana paparan disusun berdasarkan keluaran cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (mungkin 1mA atau 10mA). Pereka bentuk boleh memilih peranti dari bin keamatan yang sama (cth., 400-500 µcd) untuk memastikan kecerahan seragam merentasi pelbagai paparan dalam satu pemasangan, mengelakkan "masalah ketidaksamaan warna" yang disebut dalam langkah berjaga-jaga. Walaupun tidak diterangkan secara terperinci untuk panjang gelombang/warna atau voltan hadapan dalam dokumen ini, pengkategorian sedemikian adalah biasa dalam pembuatan LED untuk menjamin prestasi yang konsisten.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada "Keluk Ciri-ciri Elektrik / Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, keluk piawai untuk peranti sedemikian biasanya merangkumi:

• Keluk I-V (Arus vs. Voltan):Menunjukkan hubungan eksponen, menonjolkan voltan hadapan tipikal (V_F) sekitar 2.0-2.6V.
• Keamatan Pencahayaan vs. Arus Hadapan (I_Vvs. I_F):Menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus, sehingga had penarafan maksimum. Ia membantu pereka bentuk memilih titik operasi untuk kecerahan dan kecekapan yang dikehendaki.
• Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Persekitaran:Menunjukkan penurunan keluaran cahaya apabila suhu meningkat, menekankan keperluan pengurusan haba dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif vs. panjang gelombang, berpusat sekitar 639 nm (puncak) dan 631 nm (dominan), dengan separuh lebar 20 nm yang ditentukan.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Paparan mempunyai tapak kaki pakej dua dalam talian (DIP) piawai. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (mm).
• Toleransi umum adalah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Toleransi anjing hujung pin adalah ±0.4 mm.
• Had kawalan kualiti untuk ketidaksempurnaan: bahan asing pada segmen ≤10 mil, pencemaran dakwat ≤20 mil, buih dalam segmen ≤10 mil.
• Lenturan pemantul adalah terhad kepada ≤1% daripada panjangnya.

5.2 Sambungan Pin dan Polarity

Peranti ini adalah jenisanod sepunya. Ini bermaksud anod LED untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman. Pinout adalah seperti berikut:

• Pin 1, 2, 6, 8: Anod sepunya untuk Digit 1, Digit 2, Digit 3, dan Digit 4, masing-masing.
• Pin 4: Anod sepunya untuk segmen kolon sebelah kiri (L1, L2, L3).
• Katod (terminal negatif) untuk segmen individu (A, B, C, D, E, F, G, DP, L1, L2, L3) tersebar merentasi pin 3, 5, 7, 11, 13, 14, 15, 16.
• Pin 9, 10, 12 ditanda sebagai "Tiada Sambungan" atau "Tiada Pin."

Gambarajah Litar Dalaman:Skema menunjukkan susunan multipleks. Anod setiap digit adalah berasingan, manakala katod untuk kedudukan segmen yang sama (cth., semua segmen 'A') disambungkan bersama. Untuk menyala segmen tertentu pada digit tertentu, pin anod digit yang sepadan mesti didorong tinggi (voltan positif), dan pin katod segmen yang sepadan mesti didorong rendah (tanah atau arus sink). Multipleks ini dilakukan dengan pantas untuk mencipta ilusi semua digit menyala serentak.

6. Garis Panduan Pateri, Pemasangan & Penyimpanan

6.1 Pateri

Penarafan maksimum mutlak menentukan profil pateri gelombang: 260°C selama 3 saat dengan mandian pateri 1/16" di bawah satah tempat duduk. Untuk pateri reflow, profil bebas plumbum piawai dengan suhu puncak tidak melebihi penarafan suhu maksimum peranti harus digunakan. Penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan tekanan mekanikal pada badan paparan semasa pemasangan.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengelakkan pengoksidaan pin dan kemerosotan prestasi.

• Untuk Paparan LED (seperti LTC-4627JR):Simpan dalam pembungkusan asal. Keadaan disyorkan: Suhu 5°C hingga 30°C, Kelembapan di bawah 60% RH. Jika disimpan di luar keadaan ini atau jika beg penghalang lembapan telah dibuka selama lebih daripada 6 bulan, adalah disyorkan untuk membakar peranti pada 60°C selama 48 jam dan menggunakannya dalam tempoh satu minggu.
• Prinsip Umum:Elakkan penyimpanan jangka panjang inventori besar. Gunakan stok dengan segera untuk memastikan kesegaran dan mencegah pengoksidaan plumbum bersalut timah.

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Langkah Berjaga-jaga Aplikasi Kritikal

• Kegunaan yang Diniatkan:Untuk peralatan elektronik biasa (pejabat, komunikasi, isi rumah). Tidak disyorkan untuk aplikasi kritikal keselamatan (penerbangan, perubatan, kawalan pengangkutan) tanpa perundingan dan kelulusan terlebih dahulu, kerana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan.
• Reka Bentuk Pemacu:
  • Pemacu Arus Malar:Sangat disyorkan berbanding voltan malar untuk memastikan kecerahan konsisten dan melindungi LED daripada pelarian haba.
  • Julat Voltan:Litar pemacu mesti menampung julat V_Fpenuh (2.0V-2.6V) untuk menyampaikan arus yang diniatkan kepada semua peranti.
  • Perlindungan Songsang & Transien:Litar mesti melindungi daripada voltan songsang dan lonjakan voltan semasa hidup/tutup kuasa untuk mencegah kerosakan daripada penghijrahan logam dan peningkatan arus bocor.
  • Penurunan Arus:Pilih arus operasi selepas mempertimbangkan suhu ambien maksimum, menggunakan faktor penurunan 0.33 mA/°C di atas 25°C.
• Persekitaran:Elakkan perubahan suhu pantas dalam persekitaran lembap untuk mencegah kondensasi pada paparan.
• Mekanikal:Jika menggunakan filem/grafik penutup depan panel, elakkan daripada menekan terus pada permukaan paparan, kerana ia mungkin beralih. Jika aplikasi melibatkan ujian jatuh/getaran, kongsi keadaan ujian terlebih dahulu untuk penilaian.
• Padanan untuk Unit Paparan Berbilang:Apabila memasang dua atau lebih paparan dalam satu unit, gunakan peranti dari bin keamatan pencahayaan yang sama untuk memastikan penampilan seragam.

7.2 Senario Aplikasi Tipikal

LTC-4627JR sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka bersaiz sederhana yang jelas, seperti:

• Peralatan ujian dan pengukuran (multimeter, bekalan kuasa).
• Panel kawalan industri dan pemasa.
• Perkakas pengguna (ketuhar gelombang mikro, ketuhar, peralatan audio).
• Terminal titik jualan dan paparan maklumat asas.
• Projek penggemar dan prototaip.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi lama seperti LED merah GaAsP atau GaP piawai, cip LED super merah AlInGaP dalam LTC-4627JR menawarkan kecerahan dan kecekapan yang jauh lebih tinggi. Berbanding dengan beberapa paparan bercahaya putih atau bercahaya sisi moden, ia memberikan ketepuan warna dan sudut pandangan yang lebih baik untuk petunjuk merah tulen. Saiz digit 0.4 inci mengisi niche antara paparan yang lebih kecil dan sukar dibaca dengan paparan yang lebih besar dan lebih banyak menggunakan kuasa. Reka bentuk multipleks anod sepunya adalah piawai yang kos efektif dan cekap pin untuk paparan berbilang digit, walaupun ia memerlukan IC pemacu yang lebih kompleks daripada jenis pemacu statik.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

Q1: IC pemacu apa yang patut saya gunakan untuk LTC-4627JR?

A: Anda memerlukan pemacu multipleks yang mampu menyumberkan arus ke pin anod sepunya dan menyerap arus dari pin katod segmen. Pilihan biasa adalah IC pemacu LED khusus seperti siri MAX7219 atau TM16xx, atau mikropengawal dengan pin GPIO dan keupayaan arus yang mencukupi, menggunakan transistor luaran jika perlu.

Q2: Bagaimana saya mengira perintang had arus?

A: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari lembaran data (2.6V) dalam pengiraan anda untuk memastikan arus tidak pernah melebihi I_Fpilihan anda walaupun dengan variasi peranti. Untuk bekalan 5V dan I_Fyang dikehendaki 10 mA: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω. Sentiasa letakkan perintang di sebelah katod (sink) dalam litar multipleks.

Q3: Bolehkah saya menggunakannya di luar rumah?

A: Julat suhu operasi (-35°C hingga +85°C) membolehkan untuk banyak persekitaran luar rumah. Walau bagaimanapun, pertimbangkan kebolehbacaan cahaya matahari (kontras tinggi membantu), kondensasi berpotensi (elakkan perubahan suhu pantas), dan menyegel paparan di belakang tingkap pelindung untuk mencegah kemasukan lembapan dan kotoran, kerana peranti itu sendiri tidak kalis air.

Q4: Mengapa pemacu arus malar disyorkan?

A: Voltan hadapan (V_F) LED berbeza dengan suhu dan dari peranti ke peranti. Sumber voltan malar dengan perintang siri memberikan arus malar anggaran, tetapi ia boleh berbeza-beza. Sumber arus malar sebenar memastikan LED sentiasa mendapat arus reka bentuk yang tepat, membawa kepada kecerahan konsisten dan jangka hayat yang lebih panjang, terutamanya penting merentasi julat -35°C hingga +85°C.

10. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario: Mereka bentuk kaunter/pemasa 4 digit mudah.

Seorang pereka bentuk memilih LTC-4627JR untuk kebolehbacaannya dan antara muka piawai. Mereka menggunakan mikropengawal dengan pemasa terbina dalam dan I/O yang mencukupi. Empat pin GPIO dikonfigurasikan sebagai output untuk memacu anod digit (pin 1,2,6,8) melalui transistor NPN kecil (cth., 2N3904) untuk menyumberkan arus yang diperlukan. Tujuh pin GPIO lain (ditambah satu untuk titik perpuluhan) dikonfigurasikan sebagai output litar terbuka dan disambungkan terus ke katod segmen (A-G, DP), setiap satu dengan perintang siri 220Ω ke tanah untuk menetapkan arus segmen kepada ~10-12mA dari bekalan 5V. Perisian tegar melaksanakan rutin multipleks, menghidupkan satu anod digit pada satu masa sambil mengaktifkan katod segmen yang sesuai untuk digit itu, mengitar semua empat digit dengan pantas (>60Hz). Muka kelabu/segmen putih memberikan kontras yang sangat baik di belakang tingkap akrilik gelap pada panel depan produk.

11. Prinsip Operasi

LTC-4627JR beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang P-N semikonduktor. Apabila voltan pincang hadapan melebihi voltan hidup diod (≈2.0V) dikenakan, elektron dari lapisan AlInGaP jenis-N bergabung semula dengan lubang dari lapisan jenis-P. Peristiwa penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, super merah pada ~631-639 nm. Substrat GaAs tidak lutsinar membantu memantulkan cahaya ke atas, meningkatkan kecekapan keluaran cahaya keseluruhan. Corak tujuh segmen dicipta dengan meletakkan cip LED individu atau tatasusunan cip di bawah setiap kawasan segmen dan menyambungkannya melalui matriks multipleks dalaman.

12. Trend Teknologi

Walaupun paparan tujuh segmen diskret seperti LTC-4627JR kekal penting untuk aplikasi tertentu kerana kesederhanaan, kecerahan tinggi, dan sudut pandangan luasnya, trend yang lebih luas adalah ke arah paparan matriks titik bersepadu (kedua-dua LED dan OLED) dan LCD TFT. Ini menawarkan fleksibiliti yang lebih besar dalam memaparkan aksara, grafik, dan animasi. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi di mana hanya nombor, beberapa huruf, dan kejelasan/kebolehpercayaan melampau diperlukan, teknologi tujuh segmen terus berkembang. Trend termasuk bahan yang lebih cekap, voltan operasi yang lebih rendah, pakej peranti permukaan dipasang (SMD) untuk pemasangan automatik, dan paparan dengan pemacu bersepadu dan antara muka komunikasi (seperti I2C atau SPI) untuk memudahkan lagi reka bentuk sistem dan mengurangkan bilangan pin mikropengawal.