Lembaran Data Paparan LED LTC-2723JD - Ketinggian Digit 0.28 Inci - Merah AlInGaP - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-2723JD ialah modul paparan LED alfanumerik tujuh segmen empat digit. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka dan alfanumerik terhad yang jelas dan terang dalam pelbagai peranti elektronik. Teknologi terasnya menggunakan cip LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), yang terkenal dengan kecekapan dan kecerahan tinggi dalam spektrum merah. Peranti ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, menawarkan kontras tinggi untuk penampilan aksara yang cemerlang dan sudut pandangan yang luas. Ia dikategorikan untuk keamatan bercahaya dan ditawarkan dalam pakej bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS, menjadikannya sesuai untuk aplikasi elektronik moden dengan pertimbangan alam sekitar.

1.1 Ciri dan Kelebihan Utama

• Ketinggian Digit:0.28 inci (7.0 mm), menyediakan saiz seimbang untuk kebolehlihatan yang baik tanpa penggunaan ruang yang berlebihan.
• Reka Bentuk Segmen:Segmen seragam berterusan memastikan pencahayaan konsisten dan estetika profesional.
• Kecekapan Kuasa:Keperluan kuasa rendah disebabkan oleh teknologi AlInGaP yang berkecekapan tinggi.
• Prestasi Optik:Kecerahan tinggi dan nisbah kontras tinggi meningkatkan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas membolehkan paparan dibaca dari kedudukan yang berbeza.
• Kebolehpercayaan:Pembinaan keadaan pepejal menawarkan jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan terhadap getaran.
• Pembahagian Kategori (Binning):Dikategorikan (dibin) untuk keamatan bercahaya, memastikan konsistensi kecerahan merentasi kumpulan pengeluaran.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej bebas plumbum mengikut peraturan RoHS.

1.2 Pengenalpastian Peranti

Nombor bahagian LTC-2723JD secara khusus menandakan paparan AlInGaP Merah Berkecekapan Tinggi, dengan katod sepunya berbilang dan titik perpuluhan sebelah kanan. Konvensyen penamaan ini membantu dalam pengenalpastian dan pesanan yang tepat.

2. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Paparan ini datang dalam pakej lubang tembus standard. Lukisan dimensi terperinci disediakan dalam lembaran data, dengan semua dimensi utama dinyatakan dalam milimeter. Toleransi utama biasanya ±0.20 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Perhatian khusus diberikan kepada toleransi berkaitan pemasangan: anjungan hujung pin ialah ±0.4mm, dan cadangan dibuat untuk diameter lubang PCB terbaik (1.30mm). Modul ini ditanda dengan nombor bahagian (LTC-2723JD), kod tarikh dalam format YYWW, negara pembuatan, dan kod bin untuk penggredan keamatan bercahaya.

3. Konfigurasi Elektrik dan Susunan Pin

3.1 Litar Dalaman dan Sambungan Pin

LTC-2723JD menggunakan konfigurasi katod sepunya berbilang. Ini bermakna katod LED untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman, manakala anod untuk segmen sepadan merentasi digit disambungkan. Reka bentuk ini meminimumkan bilangan pin pemacu yang diperlukan. Jadual sambungan pin adalah seperti berikut:

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

Gambarajah litar dalaman mewakili sambungan ini secara visual, menunjukkan kumpulan katod sepunya untuk empat digit dan talian anod dikongsi untuk tujuh segmen (A-G) dan titik perpuluhan.

4. Penarafan Maksimum Mutlak dan Ciri Elektrik/Optik

4.1 Penarafan Maksimum Mutlak (Ta=25°C)

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak boleh dilebihi semasa operasi.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:100 mA (pada kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA (dikurangkan secara linear dari 25°C pada 0.33 mA/°C)
• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +85°C
• Keadaan Pateri:1/16 inci (1.6mm) di bawah satah tempat duduk selama 5 saat pada 260°C.

4.2 Ciri Elektrik dan Optik (Ta=25°C)

Ini adalah parameter operasi tipikal di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):200 - 600 μcd (Min - Maks) pada I_F= 1mA.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):656 nm (Tipikal) pada I_F= 20mA.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):22 nm (Tipikal) pada I_F= 20mA.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):640 nm (Tipikal) pada I_F= 20mA.
• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):2.1 - 2.6 V (Tipikal) pada I_F= 20mA.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):10 μA (Maksimum) pada V_R= 5V.Nota: Ini adalah keadaan ujian; operasi pincang songsang berterusan tidak dibenarkan.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:2:1 (Maksimum) untuk segmen dalam kawasan cahaya serupa pada I_F= 1mA.
• Bunyi Silang:≤ 2.5%.

Keamatan bercahaya diukur menggunakan penderia dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.

5. Lengkung Prestasi dan Analisis Ciri

Lembaran data termasuk lengkung ciri tipikal, yang penting untuk jurutera reka bentuk. Lengkung ini mewakili hubungan antara parameter utama secara grafik, memberikan pandangan yang lebih mendalam berbanding data jadual sahaja. Walaupun lengkung khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, ia biasanya termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan tak linear, kritikal untuk mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, membantu mengoptimumkan kecerahan dan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran:Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu meningkat, yang penting untuk aplikasi dalam persekitaran tanpa kawalan iklim.
• Taburan Spektrum:Graf keamatan relatif berbanding panjang gelombang, mengesahkan panjang gelombang dominan dan puncak serta ketulenan spektrum (separuh lebar).

Menganalisis lengkung ini membolehkan pereka memilih arus pemacu yang sesuai, memahami kesan haba, dan meramalkan prestasi di bawah keadaan operasi dunia sebenar.

6. Ujian Kebolehpercayaan dan Kelayakan

LTC-2723JD menjalani satu siri ujian kebolehpercayaan yang komprehensif berdasarkan piawaian industri yang diiktiraf (MIL-STD, JIS). Ujian ini mengesahkan ketahanan dan jangka hayat peranti.

• Ujian Hayat Operasi (RTOL):1000 jam pada suhu bilik di bawah keadaan penarafan maksimum untuk menilai prestasi jangka panjang.
• Penyimpanan Suhu Tinggi/Kelembapan (THS):500 jam pada 65°C dan 90-95% RH untuk menguji ketahanan kelembapan.
• Penyimpanan Suhu Tinggi (HTS):1000 jam pada 105°C untuk menilai kestabilan di bawah tekanan haba.
• Penyimpanan Suhu Rendah (LTS):1000 jam pada -35°C.
• Kitaran Suhu (TC):30 kitaran antara -35°C dan 105°C untuk menguji kegagalan yang disebabkan oleh pengembangan/pengecutan haba.
• Kejutan Haba (TS):30 kitaran peralihan pantas antara -35°C dan 105°C, ujian haba yang lebih teruk.
• Rintangan Pateri (SR):Menguji keupayaan kaki untuk menahan haba pateri (260°C selama 10 saat).
• Kebolehpaterian (SA):Mengesahkan bahawa kaki boleh dibasahkan dengan betul oleh pateri (245°C selama 5 saat).

Ujian ini memastikan paparan dapat menahan kesukaran proses pemasangan dan persekitaran operasi yang keras.

7. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

7.1 Pateri Automatik

Untuk pateri gelombang atau aliran balik, keadaan yang disyorkan ialah merendam kaki hingga kedalaman 1/16 inci (1.6mm) di bawah satah tempat duduk selama maksimum 5 saat pada suhu pateri 260°C. Suhu badan paparan tidak boleh melebihi suhu penyimpanan maksimum semasa proses ini.

7.2 Pateri Manual

Apabila memateri secara manual, hujung besi pemateri harus menyentuh kaki (1/16 inci di bawah satah tempat duduk) tidak lebih daripada 5 saat. Suhu besi pemateri yang disyorkan ialah 350°C ±30°C. Kawalan tepat masa dan suhu adalah penting untuk mengelakkan kerosakan haba pada cip LED atau pakej plastik.

8. Langkah Berjaga-jaga Aplikasi Kritikal dan Pertimbangan Reka Bentuk

Kegunaan yang Diniatkan:Paparan ini direka untuk peralatan elektronik biasa (pejabat, komunikasi, isi rumah). Ia tidak disahkan untuk aplikasi kritikal keselamatan (penerbangan, sokongan hayat perubatan, dll.) tanpa perundingan terlebih dahulu dan kelayakan khusus.

Pematuhan Parameter:Litar pemacu mesti direka untuk memastikan operasi dalam Penarafan Maksimum Mutlak dan keadaan operasi yang disyorkan. Melebihi had arus atau suhu akan mempercepatkan degradasi output cahaya dan boleh menyebabkan kegagalan pramatang.

Reka Bentuk Litar Pemacu:

• Pemacu Arus Malar:Sangat disyorkan berbanding pemacu voltan malar. LED adalah peranti berkuasa arus; voltan hadapannya mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu. Sumber arus malar memastikan kecerahan stabil dan boleh diramal serta melindungi LED daripada lari haba.
• Perlindungan Voltan Songsang:Litar pemacu mesti menggabungkan perlindungan (cth., diod siri atau ciri litar bersepadu) untuk mengelakkan penggunaan voltan songsang atau lonjakan voltan sementara pada segmen LED semasa hidup, mati, atau dalam litar berbilang. Voltan songsang maksimum hanya 5V untuk ujian; pincang songsang berterusan adalah dilarang.
• Pertimbangan Berbilang:Sebagai paparan katod sepunya berbilang, ia memerlukan litar pemacu yang mengaktifkan katod setiap digit secara berurutan sambil menggunakan voltan pada anod segmen yang sepatutnya menyala untuk digit tersebut. Penarafan arus puncak (100mA pada kitar tugas rendah) adalah relevan untuk skim pemacu berbilang di mana arus serta-merta lebih tinggi untuk mencapai kecerahan purata yang diperlukan.

Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa rendah per segmen, haba kolektif dari empat digit dalam pakej kecil mesti dipertimbangkan. Pengudaraan yang mencukupi dan mengelakkan penempatan berhampiran sumber haba lain adalah dinasihatkan untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat.

9. Perbandingan Teknikal dan Senario Aplikasi

9.1 Pembezaan daripada Teknologi Lain

Berbanding dengan teknologi LED GaAsP atau GaP yang lebih lama, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan paparan yang lebih terang pada arus yang lebih rendah. Reka bentuk muka kelabu/segmen putih memberikan kontras yang lebih baik berbanding pakej tersebar atau berwarna. Saiz digit 0.28 inci meletakkannya antara penunjuk yang lebih kecil dan paparan dipasang panel yang lebih besar, menawarkan keseimbangan yang baik antara kebolehbacaan dan kekompakan.

9.2 Senario Aplikasi Tipikal

• Peralatan Ujian dan Pengukuran:Multimeter digital, osiloskop, bekalan kuasa.
• Kawalan Perindustrian:Meter panel, paparan pemasa, penunjuk proses.
• Elektronik Pengguna:Peralatan audio (penguat, penerima), paparan perkakas.
• Pasaran Selepas Jualan Automotif:Gauge dan alat diagnostik (bukan untuk sistem keselamatan kenderaan utama).

9.3 Contoh Reka Bentuk: Antara Muka Pengawal Mikro

Reka bentuk tipikal melibatkan pengawal mikro dengan pin I/O yang mencukupi atau menggunakan daftar anjakan/pemacu IC luaran (seperti MAX7219 atau TM1637) yang direka khusus untuk paparan LED berbilang. Pemacu IC menguruskan masa berbilang, had arus, dan selalunya termasuk kawalan kecerahan melalui PWM, sangat memudahkan reka bentuk perisian dan perkakasan untuk jurutera sistem.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S1: Apakah tujuan kod bin keamatan bercahaya?

J1: Kod bin menunjukkan julat kecerahan yang diukur untuk unit tertentu. Ini membolehkan pereka memilih paparan dengan kecerahan yang sepadan untuk panel berbilang unit, memastikan penampilan seragam.

S2: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan pin pengawal mikro 5V secara langsung?

J2: Tidak. Voltan hadapan adalah sekitar 2.6V, tetapi LED memerlukan had arus. Menyambung terus ke pin 5V akan menyebabkan arus berlebihan dan memusnahkan segmen. Perintang had arus siri atau pemacu arus malar khusus adalah wajib.

S3: Mengapakah pemacu arus malar disyorkan?

J3: Output cahaya LED adalah berkadar dengan arus, bukan voltan. Voltan hadapannya (Vf) berbeza dari unit ke unit dan berkurangan dengan peningkatan suhu. Sumber voltan malar dengan perintang memberikan kawalan arus anggaran, tetapi sumber arus malar sebenar memberikan kawalan kecerahan tepat dan perlindungan semula jadi terhadap lari haba.

S4: Apakah maksud "katod sepunya berbilang" untuk litar saya?

J4: Ia bermakna anda mengawal paparan dengan menghidupkan satu digit pada satu masa, secara berturut-turut pantas (berbilang). Anda menetapkan corak segmen (anod) untuk dinyalakan, kemudian mendayakan katod untuk digit 1, kemudian mematikannya, menetapkan corak untuk digit 2, mendayakan katodnya, dan seterusnya. Ini berputar secara berterusan, mengurangkan pin pemacu yang diperlukan dari 29 (4x7 segmen + 4 katod + DP) kepada hanya 12 talian anod + 4 talian katod (tambah katod sepunya untuk LED berasingan).

11. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

11.1 Prinsip Operasi Asas

LED ialah diod semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi jurang jalurnya dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif (lapisan AlInGaP), membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur dan dengan itu warna cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini berada dalam spektrum merah (~640-656 nm). Susun atur tujuh segmen adalah corak piawai di mana pencahayaan kombinasi segmen yang berbeza (dilabelkan A hingga G) membentuk angka 0-9 dan beberapa huruf.

11.2 Trend Industri

Trend dalam teknologi paparan terus ke arah kecekapan lebih tinggi, penggunaan kuasa lebih rendah, dan integrasi lebih besar. Walaupun paparan tujuh segmen diskret seperti LTC-2723JD kekal penting untuk bacaan angka saiz sederhana yang kos efektif, terdapat pertumbuhan selari dalam bidang seperti:

Paparan LED Organik (OLED):Menawarkan kontras, fleksibiliti, dan ketipisan yang lebih baik untuk aplikasi tinggi.

Paparan Pemacu Bersepadu:Modul yang termasuk pengawal/pemacu IC di atas papan, memudahkan reka bentuk antara muka.

Pakej Peranti Dipasang Permukaan (SMD):Untuk pemasangan automatik, walaupun bahagian lubang tembus seperti ini masih digemari untuk prototaip, pembaikan, dan aplikasi yang memerlukan sambungan mekanikal yang kukuh.

Sistem bahan AlInGaP itu sendiri mewakili teknologi yang matang dan sangat dioptimumkan untuk LED merah, oren, dan kuning, mengimbangi prestasi, kebolehpercayaan, dan kos dengan berkesan.