Lembaran Data Paparan LED Digit Kuadruple 0.56 Inci LTC-5653KF - Ketinggian Digit 14.22mm - Warna Jingga Kuning - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-5653KF ialah modul paparan LED tujuh segmen empat digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan paparan yang terang dan mudah dibaca untuk instrumen, panel kawalan, peralatan ujian, dan elektronik pengguna di mana persembahan data angka adalah kritikal.

Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang maju untuk cip pemancar cahaya. Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik dalam spektrum merah hingga jingga kuning. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan tanda segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dengan ketara apabila segmen diterangi, terutamanya dalam pelbagai keadaan pencahayaan persekitaran.

Pasaran sasaran untuk komponen ini termasuk automasi perindustrian, instrumentasi perubatan, sub-paparan papan pemuka automotif, terminal titik jualan, dan peralatan makmal. Reka bentuknya mengutamakan kebolehpercayaan, jangka hayat operasi yang panjang, dan prestasi optik yang konsisten, menjadikannya sesuai untuk aplikasi gred komersial dan perindustrian.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai pada suhu ambien (T_A) 25°C. Parameter utama adalah:

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Ini adalah ukuran kuasa cahaya yang dipancarkan oleh satu segmen. Nilai tipikal ialah 2222 µcd (mikrokandela) apabila didorong pada arus hadapan (I_F) 1mA. Nilai minimum yang dijamin ialah 800 µcd. Kecerahan tinggi ini memastikan keterlihatan dari jarak jauh dan dalam persekitaran yang terang.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):Panjang gelombang di mana spektrum pancaran mencapai keamatan maksimum. Untuk peranti Jingga Kuning ini, nilai tipikal ialah 611 nm (nanometer). Parameter ini menentukan titik warna dominan cahaya yang dipancarkan.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Ini ialah 605 nm, iaitu persepsi panjang gelombang tunggal warna yang paling hampir dengan output warna sebenar LED. Ia sedikit berbeza daripada panjang gelombang puncak disebabkan bentuk keluk kepekaan spektrum mata manusia.
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):Ini ialah 17 nm, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya. Lebar separuh yang lebih sempit bermaksud warna yang lebih tepu dan tulen. Nilai ini adalah tipikal untuk teknologi AlInGaP dan menyumbang kepada warna jingga kuning yang berbeza.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:Ditentukan sebagai 2:1 maksimum untuk kawasan cahaya yang serupa. Ini bermaksud perbezaan kecerahan antara mana-mana dua segmen digit yang sama tidak boleh melebihi faktor dua, memastikan rupa seragam merentasi paparan.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik menentukan had operasi dan keadaan untuk penggunaan yang boleh dipercayai.

• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):Biasanya 2.6V pada I_F=20mA, dengan maksimum 2.6V. Ini adalah susutan voltan merentasi segmen LED apabila ia mengalirkan arus. Pereka mesti memastikan litar pemacu boleh menyediakan voltan yang mencukupi untuk mengatasi susutan ini.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen (I_F):Arus DC maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan ialah 25 mA. Melebihi nilai ini boleh menyebabkan degradasi dipercepatkan dan jangka hayat dikurangkan.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:Arus yang lebih tinggi 90 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini berguna untuk skim multipleks di mana kecerahan seketika yang lebih tinggi diperlukan.
• Voltan Songsang (V_R):Voltan pincang songsang maksimum yang dibenarkan ialah 5V. Melebihi ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana pada simpang LED.
• Arus Songsang (I_R):Biasanya kurang daripada 100 µA pada voltan songsang maksimum 5V, menunjukkan kualiti simpang yang baik.
• Pelesapan Kuasa per Segmen:Terhad kepada 70 mW. Ini dikira sebagai V_F* I_F. Beroperasi dalam had ini adalah penting untuk pengurusan haba.

2.3 Penarafan Terma dan Persekitaran

• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +105°C. Julat luas ini menjadikan paparan sesuai untuk persekitaran yang keras, dari sejuk beku hingga persekitaran perindustrian yang panas.
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +105°C.
• Penurunan Arus:Arus hadapan berterusan mesti dikurangkan secara linear daripada 25 mA pada 25°C. Ini bermaksud apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan kepanasan berlebihan. Faktor penurunan ialah 0.28 mA/°C.

3. Penjelasan Sistem Binning

Walaupun lembaran data yang disediakan tidak secara terperinci menerangkan sistem binning berbilang peringkat untuk parameter seperti panjang gelombang atau keamatan, ia menentukan julat ketat untuk ciri optik utama. Nilai tipikal untuk panjang gelombang puncak (611 nm) dan panjang gelombang dominan (605 nm) mencadangkan proses pembuatan yang terkawal. Keamatan bercahaya mempunyai nilai minimum (800 µcd) dan tipikal (2222 µcd) yang ditakrifkan, menunjukkan peranti disaring untuk memenuhi ambang prestasi minimum. Untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna atau kecerahan yang lebih ketat, pengguna harus berunding dengan pengeluar untuk pilihan binning khusus atau memilih peranti daripada lot pengeluaran yang sama.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada keluk ciri tipikal, yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, keluk LED piawai biasanya termasuk:

• Keluk I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan antara voltan hadapan dan arus hadapan. Ia adalah tidak linear, dengan peningkatan arus yang mendadak sekali voltan hadapan melebihi ambang simpang (sekitar 2V untuk AlInGaP).
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Keluk ini menunjukkan output cahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin menjadi sub-linear pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh droop haba dan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Untuk LED AlInGaP, output cahaya umumnya berkurangan apabila suhu meningkat. Keluk ini adalah kritikal untuk mereka bentuk sistem yang beroperasi merentasi keseluruhan julat suhu.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak sekitar 611 nm dengan lebar ciri (Δλ) 17 nm.

Pereka harus menggunakan keluk ini untuk menentukan arus pemacu yang sesuai untuk kecerahan yang dikehendaki pada suhu yang berbeza dan untuk memahami keperluan voltan litar pemacu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini adalah komponen lubang melalui dengan pakej dual-in-line 12 pin piawai.

• Ketinggian Digit:0.56 inci (14.22 mm). Ini menentukan saiz fizikal setiap aksara angka.
• Dimensi Pakej:Semua dimensi disediakan dalam milimeter. Toleransi umum untuk dimensi mekanikal ialah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota khusus menyebut toleransi anjing hujung pin +0.4 mm, yang penting untuk penempatan lubang PCB dan proses paterian gelombang.
• Pengenalpastian Polarity:Peranti menggunakan konfigurasi anod sepunya. Gambar rajah litar dalaman (dirujuk tetapi tidak ditunjukkan) akan menerangkan secara terperinci bagaimana anod semua segmen untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman, dan bagaimana katod untuk segmen individu dibawa keluar ke pin berasingan. Konfigurasi ini adalah biasa untuk pemacu multipleks.
• Sambungan Pin:Pinout ditakrifkan dengan jelas: Pin 6, 8, 9, dan 12 adalah anod sepunya untuk digit 4, 3, 2, dan 1, masing-masing. Pin yang tinggal adalah katod untuk segmen tertentu (A-G dan DP) digit 1. Untuk paparan digit kuadruple yang lengkap, katod segmen berkemungkinan disambungkan secara dalaman merentasi digit (contohnya, semua segmen 'A' berkongsi pin katod), butiran yang akan disahkan dalam gambar rajah litar dalaman.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

Lembaran data menyediakan keadaan paterian khusus untuk mengelakkan kerosakan semasa pemasangan.

• Paterian Gelombang atau Tangan:Keadaan yang disyorkan adalah memateri pada 260°C selama maksimum 3 saat, dengan hujung besi pateri diletakkan sekurang-kurangnya 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan badan pakej. Ini mengelakkan haba berlebihan daripada bergerak ke atas pendawaian dan merosakkan cip LED dalaman dan ikatan wayar.
• Langkah Berjaga-jaga Umum:Suhu unit LED itu sendiri semasa proses pemasangan tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimumnya (105°C operasi, mungkin serupa untuk pendedahan jangka pendek semasa paterian).
• Keadaan Penyimpanan:Peranti harus disimpan dalam julat suhu penyimpanan yang ditentukan (-35°C hingga +105°C) dalam persekitaran kering. Peranti sensitif lembapan harus disimpan dalam beg tertutup dengan bahan pengering sehingga digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Nombor bahagian peranti utama ialah LTC-5653KF. Nombor ini mengekod atribut utama: kemungkinan siri (LTC), saiz/jenis (5653), dan warna/ciri (KF untuk Jingga Kuning dengan titik perpuluhan kanan). Lembaran data tidak menentukan butiran pembungkusan pukal (contohnya, kuantiti tiub, dulang, atau gegelung). Untuk pengeluaran, pengguna mesti menghubungi pembekal untuk pilihan pembungkusan khusus, saiz gegelung, dan spesifikasi pita yang serasi dengan peralatan penempatan automatik.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pemasa dan Penghitung Perindustrian:Untuk memaparkan masa proses, kiraan pengeluaran, atau jam operasi mesin.
• Peralatan Ujian dan Pengukuran:Multimeter digital, penghitung frekuensi, bekalan kuasa, dan bacaan sensor.
• Perkakas Pengguna:Ketuhar gelombang mikro, mesin basuh, penguat audio (untuk tahap kelantangan atau frekuensi stesen).
• Paparan Pasaran Selepas Automotif:Gegar untuk voltan, suhu, atau RPM dalam pemasangan tersuai.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Disebabkan konfigurasi anod sepunya, IC pemacu yang sesuai (seperti penyahkod/pemacu 7 segmen atau mikropengawal dengan keupayaan sumber arus yang mencukupi) diperlukan. Anod disambungkan ke Vcc, manakala katod ditarik rendah untuk menghidupkan segmen.
• Had Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib untuk setiap talian katod (atau berpotensi untuk setiap anod sepunya dalam persediaan multipleks) untuk menetapkan arus hadapan kepada nilai selamat (contohnya, 10-20 mA). Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Multipleks:Untuk paparan 4 digit, multipleks hampir selalu digunakan untuk meminimumkan bilangan pin pada pengawal. Ini melibatkan kitaran kuasa yang pantas kepada anod sepunya setiap digit sambil mempersembahkan data segmen untuk digit tersebut pada talian katod sepunya. Ketekalan penglihatan mencipta ilusi semua digit menyala serentak. Penarafan arus puncak (90 mA) membenarkan arus seketika yang lebih tinggi semasa denyut multipleks pendek untuk mencapai kecerahan purata.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat untuk aplikasi di mana paparan mungkin dilihat dari sisi.

9. Perbandingan Teknikal

Pembezaan utama LTC-5653KF terletak pada teknologi AlInGaP dan faktor bentuk mekanikal khususnya.

• vs. LED GaP atau GaAsP Piawai:AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi dan ketepuan warna yang lebih baik dalam spektrum merah-jingga-kuning, menghasilkan paparan yang lebih terang dengan penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan persepsi yang sama.
• vs. Paparan SMD (Peranti Permukaan Dipasang):Ini adalah komponen lubang melalui. Berbanding dengan paparan tujuh segmen SMD, ia lebih mudah untuk prototaip dan mungkin dianggap lebih teguh untuk aplikasi tertentu, tetapi ia memerlukan lebih banyak ruang PCB dan paterian tangan atau gelombang.
• vs. Warna Lain:Warna Jingga Kuning (605-611 nm) menawarkan estetika yang berbeza dan boleh lebih selesa untuk mata dalam keadaan cahaya rendah berbanding dengan paparan merah atau hijau yang terang, sambil mengekalkan keterlihatan tinggi.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

• S: Apakah tujuan "muka kelabu dan segmen putih" yang disebut dalam penerangan?
  
  J: Ini adalah penapis kosmetik. Muka kelabu mengurangkan reflektifiti kawasan paparan tidak aktif, meningkatkan kontras. Tanda segmen putih membantu menyebarkan cahaya jingga kuning yang dipancarkan secara sekata merentasi segmen apabila diterangi, mencipta rupa seragam.
• S: Bolehkah saya memacu paparan ini terus dari pin mikropengawal 5V?
  
  J: Tidak, tidak secara langsung. Voltan hadapan adalah kira-kira 2.6V, jadi isyarat 5V boleh membakar LED disebabkan arus berlebihan. Anda mesti menggunakan perintang had arus bersiri dengan setiap katod. Tambahan pula, pin mikropengawal biasanya tidak boleh sumber atau sink arus yang mencukupi untuk berbilang segmen. IC pemacu atau tatasusunan transistor biasanya diperlukan.
• S: Arus berterusan maksimum mutlak ialah 25mA, tetapi keadaan ujian untuk V_Fmenggunakan 20mA. Mana yang patut saya gunakan untuk reka bentuk?
  
  J: Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, amalan piawai adalah mereka bentuk untuk arus di bawah maksimum mutlak. Menggunakan 20mA seperti yang dinyatakan dalam keadaan ujian adalah titik reka bentuk yang selamat dan biasa. Anda boleh menggunakan arus yang lebih rendah (contohnya, 10-15 mA) untuk meningkatkan jangka hayat dan mengurangkan penggunaan kuasa jika kecerahan mencukupi.
• S: Apakah maksud "Anod Sepunya" untuk reka bentuk litar saya?
  
  J: Dalam paparan anod sepunya, semua anod LED dalam satu digit disambungkan bersama ke satu pin. Untuk menerangi segmen, anda menyambungkan pin katodnya ke voltan rendah (ground) sambil menggunakan voltan tinggi (Vcc) ke pin anod sepunya. Ini adalah bertentangan dengan paparan katod sepunya.

11. Kes Penggunaan Praktikal

Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter 4 Digit Mudah:Mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) mengukur voltan. Perisian tegar menukar nilai ini kepada empat digit untuk dipaparkan. Mikropengawal, yang kekurangan pin I/O yang mencukupi untuk memacu 28 segmen individu (7 segmen x 4 digit), menggunakan skim multipleks dengan IC pemacu. Output IC pemacu disambungkan ke katod segmen (A-G, DP) LTC-5653KF. Empat pin I/O mikropengawal, setiap satu disambungkan melalui transistor sumber arus, mengawal empat pin anod sepunya (Digit 1-4). Perisian tegar mengurutan pantas melalui digit: ia menghidupkan transistor untuk anod Digit 1, menghantar corak segmen untuk digit pertama ke IC pemacu, menunggu masa singkat (contohnya, 2ms), kemudian mematikan Digit 1 dan mengulangi untuk Digit 2, dan seterusnya. Perintang had arus diletakkan pada talian katod antara IC pemacu dan paparan. Warna jingga kuning memberikan keterlihatan yang jelas pada panel instrumen.

12. Pengenalan Prinsip

Paparan tujuh segmen adalah himpunan diod pemancar cahaya (LED) yang disusun dalam corak angka lapan. Setiap tujuh segmen (dilabelkan A hingga G) adalah LED individu. LED tambahan sering disertakan untuk titik perpuluhan (DP). Dengan menerangi kombinasi tertentu segmen ini secara selektif, semua digit angka (0-9) dan beberapa huruf boleh dibentuk. Dalam paparan digit kuadruple seperti LTC-5653KF, empat himpunan digit sedemikian ditempatkan dalam satu pakej. Sambungan elektrik dalaman boleh sama ada anod sepunya (semua anod disambungkan) atau katod sepunya (semua katod disambungkan), yang menentukan topologi litar pemacu yang diperlukan. Prinsip pancaran cahaya adalah elektroluminesen dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila dipincang hadapan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif (lapisan AlInGaP), membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi bahan khusus (Al, In, Ga, P) menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan.

13. Trend Pembangunan

Evolusi paparan angka seperti LTC-5653KF dipengaruhi oleh trend yang lebih luas dalam optoelektronik. Walaupun modul tujuh segmen diskret lubang melalui kekal relevan untuk aplikasi khusus yang memerlukan keteguhan atau kemudahan penyelenggaraan, trend umum adalah ke arah teknologi permukaan dipasang (SMT) untuk ketumpatan yang lebih tinggi dan pemasangan automatik. Tambahan pula, terdapat peralihan beransur-ansur daripada paparan segmen LED diskret kepada paparan matriks titik bersepadu atau bahkan panel OLED atau TFT-LCD kecil, yang menawarkan fleksibiliti yang jauh lebih besar dalam memaparkan nombor, huruf, simbol, dan grafik ringkas. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan melampau, jangka hayat panjang, kesederhanaan, dan kos rendah untuk output angka semata-mata, paparan LED berasaskan AlInGaP seperti ini terus menjadi penyelesaian yang sangat berkesan dan boleh dipercayai. Iterasi masa depan mungkin melihat peningkatan dalam kecekapan, membenarkan penggunaan kuasa yang lebih rendah, atau integrasi elektronik pemacu dalam pakej paparan itu sendiri.