Dokumen Teknikal Lembaran Data Paparan LED LTC-4627JD-01 - Ketinggian Digit 0.4 Inci - Hiper Merah - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-4627JD-01 ialah paparan LED tujuh segmen empat digit yang direka untuk aplikasi bacaan berangka. Setiap digit mempunyai ketinggian 0.4 inci (10.0 mm), memberikan aksara yang jelas dan mudah dibaca sesuai untuk pelbagai antara muka peralatan elektronik. Peranti ini menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan pancaran Hiper Merah. Ia mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan. Paparan ini dibina sebagai jenis anod sepunya berbilang guna, yang merupakan konfigurasi piawai untuk paparan berbilang digit untuk meminimumkan bilangan pin pemacu yang diperlukan.

1.1 Ciri Utama

• Ketinggian Digit:0.4 inci (10.0 mm).
• Reka Bentuk Segmen:Segmen seragam berterusan untuk penampilan aksara yang konsisten.
• Kecekapan Kuasa:Keperluan kuasa rendah.
• Prestasi Optik:Penampilan aksara yang sangat baik, kecerahan tinggi, dan kontras tinggi.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas.
• Kebolehpercayaan:Kebolehpercayaan keadaan pepejal.
• Kawalan Kualiti:Dikategorikan untuk keamatan bercahaya (dibin).
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej bebas plumbum mematuhi arahan RoHS.

1.2 Pengenalpastian Peranti

Nombor bahagian LTC-4627JD-01 secara khusus menandakan paparan anod sepunya berbilang guna dengan LED AlInGaP Hiper Merah dan termasuk titik perpuluhan sebelah kanan.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:90 mA (pada kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA (pada 25°C), menurun secara linear sebanyak 0.28 mA/°C melebihi 25°C.
• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +105°C
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +105°C
• Keadaan Pateri:Pateri gelombang pada 260°C selama 3 saat, dengan titik pateri sekurang-kurangnya 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan badan paparan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter prestasi tipikal diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):200 - 650 μcd (pada I_F= 1 mA). Ini adalah ukuran utama kecerahan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):650 nm (pada I_F= 20 mA). Ini adalah panjang gelombang di mana keamatan cahaya yang dipancarkan adalah tertinggi.
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (pada I_F= 20 mA). Ini menunjukkan ketulenan warna; nilai yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):639 nm (pada I_F= 20 mA). Ini adalah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia.
• Voltan Kehadapan per Cip (V_F):2.1 V (Min), 2.6 V (Tip) (pada I_F= 20 mA). Toleransi ialah ±0.1V.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 μA Maks (pada V_R= 5V). Nota: Ini adalah keadaan ujian; operasi pincang songsang berterusan tidak dibenarkan.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:2:1 Maks (untuk segmen dalam kawasan cahaya yang sama, pada I_F= 1 mA). Ini memastikan keseragaman kecerahan merentasi segmen.
• Bunyi Silang:≤ 2.5%. Ini menentukan kebocoran cahaya maksimum yang dibenarkan antara segmen bersebelahan apabila satu menyala dan satu lagi padam.

2.3 Sistem Pembin untuk Keamatan Bercahaya

LED disusun (dibin) berdasarkan keamatan bercahaya mereka yang diukur pada arus kehadapan 10 mA. Ini membolehkan pereka memilih paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka. Jadual pembin adalah seperti berikut:

• Bin E:200 - 320 μcd
• Bin F:321 - 500 μcd
• Bin G:501 - 800 μcd
• Bin H:801 - 1300 μcd
• Bin J:1301 - 2100 μcd

Toleransi keamatan bercahaya dalam bin yang dipilih ialah ±15%. Untuk aplikasi yang menggunakan berbilang paparan dalam satu pemasangan, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan paparan dari bin yang sama untuk mengelakkan perbezaan ketara dalam kecerahan (ketidakseragaman warna).

3. Maklumat Mekanikal & Pakej

3.1 Dimensi Pakej

Paparan ini mematuhi tapak kaki pakej dua dalam talian (DIP) piawai. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota mekanikal utama termasuk:

• Toleransi anjakan hujung pin: ±0.4 mm.
• Bahan asing pada segmen: ≤ 10 mil (lebih kurang 0.254 mm).
• Lenturan pemantul: ≤ 1% daripada panjangnya.
• Gelembung dalam segmen: ≤ 10 mil.
• Pencemaran dakwat pada permukaan: ≤ 20 mil (lebih kurang 0.508 mm).
• Diameter lubang PCB yang disyorkan untuk pin: 1.0 mm.

3.2 Konfigurasi Pin dan Gambar Rajah Litar

Paparan ini mempunyai konfigurasi 16 pin, walaupun tidak semua pin hadir secara fizikal atau disambungkan secara elektrik. Ia adalah jenis anod sepunya berbilang guna. Gambar rajah litar dalaman menunjukkan empat pin anod sepunya (satu untuk setiap digit) dan pin katod kongsi untuk setiap segmen (A-G dan DP). Jadual sambungan pin adalah seperti berikut:

• Pin 1: Anod Sepunya untuk Digit 1
• Pin 2: Anod Sepunya untuk Digit 2
• Pin 3: Katod untuk Segmen D
• Pin 4: Anod Sepunya untuk Segmen L1, L2, L3 (mungkin untuk ikon tersuai)
• Pin 5: Katod untuk Segmen E
• Pin 6: Anod Sepunya untuk Digit 3
• Pin 7: Katod untuk Titik Perpuluhan (DP)
• Pin 8: Anod Sepunya untuk Digit 4
• Pin 9: Tiada Sambungan
• Pin 10: Tiada Pin
• Pin 11: Katod untuk Segmen F
• Pin 12: Tiada Pin
• Pin 13: Katod untuk Segmen C dan L3
• Pin 14: Katod untuk Segmen A dan L1
• Pin 15: Katod untuk Segmen G
• Pin 16: Katod untuk Segmen B dan L2

4. Lengkung Prestasi dan Analisis

Lembaran data termasuk lengkung ciri tipikal yang penting untuk reka bentuk litar terperinci. Lengkung ini mewakili secara grafik hubungan antara parameter utama di bawah pelbagai keadaan. Pereka harus merujuk kepada ini untuk:

• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I_F-V_F):Menunjukkan hubungan tak linear, kritikal untuk mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan (Lengkung I_V-I_F):Menunjukkan bagaimana kecerahan berskala dengan arus pemacu, membantu mengoptimumkan untuk kecerahan dan penggunaan kuasa yang dikehendaki.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien (Lengkung I_V-T_a):Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu meningkat, yang penting untuk aplikasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum Relatif:Menggambarkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi spektrum panjang gelombang, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 650 nm.

5. Garis Panduan dan Langkah Berjaga-jaga Aplikasi

5.1 Pertimbangan Reka Bentuk dan Aplikasi

• Kegunaan yang Diniatkan:Untuk peralatan elektronik biasa (pejabat, komunikasi, isi rumah). Tidak disyorkan untuk sistem kritikal keselamatan (penerbangan, perubatan, dll.) tanpa perundingan dan penilaian terlebih dahulu.
• Reka Bentuk Litar Pemacu:
  • Pemacu Arus Malar:Sangat disyorkan untuk memastikan keamatan bercahaya dan jangka hayat yang stabil.
  • Julat Voltan:Litar mesti menampung julat voltan kehadapan (V_F) penuh (2.0V hingga 2.7V memandangkan toleransi) untuk menyampaikan arus yang diniatkan.
  • Perlindungan:Gabungkan perlindungan terhadap voltan songsang dan lonjakan sementara semasa kitaran kuasa.
  • Penurunan Arus:Pilih arus operasi selepas mempertimbangkan suhu ambien maksimum, kerana arus berterusan maksimum menurun melebihi 25°C.
• Terma & Persekitaran:
  • Elakkan beroperasi melebihi arus/suhu yang disyorkan untuk mengelakkan degradasi cahaya yang cepat.
  • Elakkan perubahan suhu yang cepat dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi pada paparan.
• Pengendalian Mekanikal:Jangan gunakan daya yang tidak normal pada badan paparan semasa pemasangan. Jika filem hiasan digunakan, elakkan daripada bersentuhan langsung dengan panel depan/penutup kerana daya luar boleh mengalihkannya.
• Pemasangan Berbilang Paparan:Gunakan paparan dari bin keamatan bercahaya yang sama untuk memastikan penampilan seragam.
• Ujian Kebolehpercayaan:Jika produk akhir memerlukan ujian jatuh atau getaran, keadaan harus dikongsi untuk penilaian sebelum pemuktamadan reka bentuk.

5.2 Keadaan Penyimpanan

Untuk mengekalkan prestasi dan mengelakkan isu seperti pengoksidaan pin, paparan harus disimpan dalam pembungkusan asalnya di bawah keadaan berikut:

• Suhu:5°C hingga 30°C
• Kelembapan Relatif:Di bawah 60% RH

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Kaedah pateri yang disyorkan ialah pateri gelombang. Parameter kritikal adalah untuk memastikan titik pateri pada PCB sekurang-kurangnya 1.6 mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan paparan untuk mengelakkan haba berlebihan mencapai badan plastik dan cip LED. Suhu pateri harus 260°C selama 3 saat. Suhu unit paparan itu sendiri semasa proses ini tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimumnya.

7. Perbandingan Teknikal dan Penentuan Kedudukan

LTC-4627JD-01 menempatkan dirinya sebagai penyelesaian paparan berangka kecerahan sederhana yang boleh dipercayai. Pembeza utama termasuk:

• Teknologi AlInGaP:Menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik berbanding teknologi GaAsP atau GaP lama untuk LED merah, menghasilkan klasifikasi \"Hiper Merah\" dengan kecerahan yang baik.
• Ketinggian Digit 0.4 Inci:Saiz biasa yang menawarkan keseimbangan antara kebolehbacaan dan penggunaan ruang papan, sesuai untuk panel instrumen, perkakas pengguna, dan kawalan perindustrian.
• Pembin untuk Keseragaman:Penyediaan bin keamatan bercahaya adalah tanda kawalan kualiti, membolehkan prestasi yang boleh diramalkan dalam pengeluaran besar-besaran.
• Pematuhan RoHS:Memenuhi peraturan alam sekitar moden untuk pembuatan bebas plumbum.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak (650nm) dan panjang gelombang dominan (639nm)?

J: Panjang gelombang puncak ialah titik fizikal pancaran spektrum tertinggi. Panjang gelombang dominan ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang sepadan dengan warna sumber cahaya. Untuk LED merah dalam ini, mata melihat panjang gelombang yang sedikit lebih pendek daripada puncak fizikal.

S: Mengapa pemacu arus malar disyorkan berbanding voltan malar?

J> Kecerahan LED terutamanya adalah fungsi arus. Voltan kehadapan (V_F) mempunyai toleransi pembuatan dan berbeza dengan suhu. Sumber arus malar memastikan arus yang sama (dan dengan itu kecerahan yang konsisten) mengalir melalui setiap segmen tanpa mengira variasi V_F variations.

S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan mikropengawal secara langsung?

J: Tidak boleh. Arus berterusan per segmen ialah 25mA, yang melebihi penarafan arus pin GPIO tipikal mikropengawal (selalunya 20-25mA maksimum mutlak). Anda mesti menggunakan pemacu luaran, seperti tatasusunan transistor atau IC pemacu LED khusus, yang juga memudahkan berbilang guna yang diperlukan untuk paparan 4 digit.

S: Apakah maksud \"anod sepunya berbilang guna\" untuk reka bentuk litar saya?

J> Ia bermaksud anod LED untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman (Anod Digit 1, Anod Digit 2, dll.). Untuk memaparkan nombor, anda secara berurutan menghidupkan anod sepunya satu digit pada satu masa sambil menggunakan corak katod yang betul untuk segmen yang dikehendaki. Ini berkitar dengan pantas (biasanya >100Hz) untuk mencipta ilusi semua digit menyala serentak, mengurangkan dengan ketara bilangan pin I/O yang diperlukan.

9. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Paparan Multimeter Digital

Seorang pereka sedang mencipta multimeter digital 4 digit. Mereka memilih LTC-4627JD-01 untuk kebolehbacaan dan warna merahnya, yang biasa untuk instrumen sedemikian.

1. Pemilihan Kecerahan:Multimeter mungkin digunakan di dalam dan luar rumah. Pereka memilih paparan dari Bin G (501-800 μcd) untuk memastikan kecerahan yang mencukupi dalam pelbagai keadaan pencahayaan.
2. Litar Pemacu:IC pemacu LED berbilang guna khusus dipilih. Pereka menetapkan arus malar kepada 15 mA per segmen—jauh di bawah maksimum 25 mA—untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan mengambil kira suhu ambien yang lebih tinggi di dalam sarung meter.
3. Susun Atur PCB:Diameter lubang 1.0 mm yang disyorkan digunakan untuk pin. Penjagaan diambil dalam susun atur PCB untuk memastikan pad terma (jika ada) dan jejak dapat mengendalikan arus kumulatif apabila berbilang segmen menyala.
4. Perisian:Firmware mikropengawal melaksanakan rutin berbilang guna, mengitar melalui empat pin anod digit pada frekuensi tinggi. Ia juga termasuk logik untuk mengawal titik perpuluhan sebelah kanan (katod pin 7).
5. Ujian:Sebelum pemasangan akhir, sampel diuji merentasi julat suhu operasi untuk mengesahkan konsistensi kecerahan, memastikan arus pemacu yang dipilih adalah sesuai walaupun pada hujung tinggi julat suhu.

10. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

10.1 Prinsip Operasi

Paparan ini berdasarkan cip LED AlInGaP. Apabila voltan kehadapan melebihi voltan jurang jalur cip (sekitar 2V) dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton—proses yang dipanggil elektroluminesens. Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur dan dengan itu panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini berada dalam spektrum hiper merah. Tujuh segmen adalah LED individu atau kumpulan cip LED yang disusun dalam corak angka lapan. Berbilang guna adalah teknik elektronik yang menggunakan ketekalan penglihatan manusia untuk mengawal banyak LED dengan wayar yang lebih sedikit dengan menyalakannya dalam urutan pantas.

10.2 Trend Teknologi

Walaupun paparan tujuh segmen kekal asas, landskap teknologi paparan LED yang lebih luas sedang berkembang. Trend termasuk:

• Kecekapan Lebih Tinggi:Penambahbaikan sains bahan yang berterusan bertujuan untuk lumen per watt (keberkesanan) yang lebih tinggi, mengurangkan penggunaan kuasa untuk kecerahan yang sama.
• Pengecilan:Paparan dengan ketinggian digit dan padang yang lebih kecil sedang dibangunkan untuk peranti padat.
• Integrasi:Elektronik pemacu semakin disepadukan ke dalam modul paparan, memudahkan reka bentuk sistem.
• Bahan Termaju:Penyelidikan ke dalam bahan seperti perovskit dan titik kuantum menjanjikan paparan masa depan dengan gamut warna yang lebih luas dan sifat yang boleh ditala. Walau bagaimanapun, untuk penunjuk berangka piawai, teknologi matang seperti AlInGaP menawarkan keseimbangan optimum prestasi, kebolehpercayaan, dan kos.