Lembaran Data Paparan LED LTS-5001AJR - Ketinggian Digit 0.56 Inci - Warna Merah Super - Voltan Kehadapan 2.6V - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-5001AJR ialah paparan nombor tujuh segmen berprestasi tinggi dan kuasa rendah yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas, terang dan boleh dipercayai. Fungsi utamanya ialah untuk mewakili digit (0-9) dan beberapa huruf secara visual menggunakan segmen LED yang dikawal secara individu. Peranti ini dibina menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) termaju, yang terkenal dengan penghasilan cahaya merah yang cekap. Paparan ini mempunyai muka kelabu muda dan segmen putih, memberikan kontras yang sangat baik untuk kebolehbacaan yang lebih baik. Ia dikategorikan berdasarkan keamatan cahayanya, memastikan keseragaman kecerahan merentasi kumpulan pengeluaran. Komponen ini sesuai untuk diintegrasikan ke dalam pelbagai jenis peralatan elektronik di mana ruang, kecekapan kuasa dan keterlihatan adalah faktor kritikal.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Parameter utama, yang diukur pada suhu ambien piawai 25°C, menentukan output visualnya.

• Keamatan Cahaya Purata (I_V):Parameter ini menentukan kecerahan setiap segmen. Dengan arus kehadapan tipikal (I_F) 1mA, keamatan berjulat dari minimum 320 μcd (mikrokandela) hingga maksimum 700 μcd. Ciri kecerahan tinggi pada arus rendah ini adalah kelebihan besar untuk peranti berkuasa bateri.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):Cahaya yang dipancarkan mempunyai panjang gelombang puncak 639 nanometer, meletakkannya dalam bahagian "merah super" spektrum cahaya nampak. Warna merah khusus ini sering dipilih kerana keterlihatan tinggi dan sifatnya yang menarik perhatian.
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):Pada 20 nm, nilai ini menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan. Lebar separuh yang lebih sempit akan menunjukkan cahaya yang lebih monokromatik, tetapi nilai ini adalah tipikal untuk paparan LED piawai dan menyumbang kepada warna merah ciri.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Diukur pada 631 nm, ini adalah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia dan merupakan penerangan utama untuk warna "merah super".
• Nisbah Padanan Keamatan Cahaya (I_V-m):Nisbah ini, ditetapkan sebagai maksimum 2:1, memastikan keseragaman merentasi paparan. Ia bermaksud kecerahan segmen paling malap tidak akan kurang daripada separuh kecerahan segmen paling terang di bawah keadaan pemacu yang sama, mengelakkan rupa digit yang tidak sekata.

2.2 Ciri-ciri Elektrik

Spesifikasi elektrik mengawal cara peranti dikuasakan dan had operasinya.

• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):Susutan voltan merentasi segmen yang menyala biasanya berjulat dari 2.0V hingga 2.6V apabila didorong dengan arus 1mA. Nilai ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Apabila voltan songsang 5V dikenakan, arus bocor adalah maksimum 100 μA. Ini adalah parameter penting untuk perlindungan litar.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak

Ini adalah had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi harus sentiasa dikekalkan dalam sempadan ini.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW maksimum.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:90 mA untuk operasi berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Penarafan ini menyusut secara linear pada 0.33 mA/°C melebihi suhu ambien 25°C, bermaksud arus berterusan yang dibenarkan berkurangan apabila persekitaran menjadi lebih panas.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V maksimum.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C.
• Suhu Pateri:Peranti ini boleh menahan suhu pateri 260°C selama 3 saat pada jarak 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah tempat duduk.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menunjukkan peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Cahaya". Ini merujuk kepada proses pengisihan selepas pengeluaran, biasanya dikenali sebagai pengkategorian. Selepas pembuatan, paparan individu diuji dan diisih ke dalam kumpulan berbeza (kategori) berdasarkan keamatan cahaya yang diukur. Ini memastikan pelanggan menerima produk dengan tahap kecerahan yang konsisten. Julat keamatan yang ditetapkan 320-700 μcd kemungkinan mewakili sebaran merentasi kategori berbeza yang tersedia untuk nombor bahagian ini. Pereka boleh menentukan kategori yang lebih ketat untuk aplikasi yang memerlukan rupa yang sangat seragam.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun PDF merujuk kepada keluk ciri tipikal, teks yang diberikan tidak termasuk graf khusus. Berdasarkan tingkah laku LED piawai, keluk ini biasanya akan menggambarkan hubungan berikut, yang kritikal untuk reka bentuk litar terperinci:

• Arus Kehadapan (I_F) vs. Voltan Kehadapan (V_F):Keluk eksponen ini menunjukkan bagaimana voltan meningkat dengan arus. Ia digunakan untuk menentukan voltan pemacu yang diperlukan untuk tahap kecerahan yang dikehendaki.
• Keamatan Cahaya (I_V) vs. Arus Kehadapan (I_F):Hubungan linear umum ini (dalam had operasi) menunjukkan bagaimana kecerahan berskala dengan arus. Ia mengesahkan kecekapan tinggi pada arus rendah (1mA) seperti yang disebut dalam ciri-ciri.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien:Keluk ini akan menunjukkan bagaimana kecerahan berkurangan apabila suhu simpang LED meningkat. Memahami penyusutan ini adalah penting untuk reka bentuk yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan output cahaya relatif merentasi panjang gelombang, memuncak pada 639 nm dengan lebar separuh 20 nm yang ditetapkan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Fizikal

Peranti ini digambarkan sebagai paparan dengan ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm). Lukisan mekanikal terperinci biasanya akan disertakan, menunjukkan panjang, lebar dan ketinggian pakej keseluruhan, dimensi segmen, dan jarak antara digit jika ia adalah unit berbilang digit. Lukisan menyatakan bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Maklumat ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak PCB (Papan Litar Bercetak) dan memastikan pemasangan yang betul dalam sarung produk akhir.

5.2 Konfigurasi Pin dan Polarity

LTS-5001AJR ialah paparan anod sepunya. Ini bermaksud anod (terminal positif) semua segmen LED disambungkan secara dalaman dan dibawa keluar ke pin sepunya (Pin 3 dan Pin 8). Katod (terminal negatif) untuk setiap segmen (A, B, C, D, E, F, G, dan Titik Perpuluhan) dibawa keluar ke pin individu. Untuk menyinarkan segmen, pin katod sepadannya mesti disambungkan ke voltan yang lebih rendah (biasanya bumi) manakala pin anod sepunya dibekalkan dengan voltan positif melalui perintang pembatas arus. Konfigurasi pin adalah seperti berikut: Pin 1 (Katod E), Pin 2 (Katod D), Pin 3 (Anod Sepunya), Pin 4 (Katod C), Pin 5 (Katod DP), Pin 6 (Katod B), Pin 7 (Katod A), Pin 8 (Anod Sepunya), Pin 9 (Katod F), Pin 10 (Katod G).

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Penarafan maksimum mutlak menyediakan parameter pateri utama: peranti boleh menahan suhu puncak 260°C selama 3 saat, diukur 1.6mm di bawah badan pakej. Ini serasi dengan profil pateri alir semula tanpa plumbum piawai. Pereka harus memastikan profil termal ketuhar alir semula mereka tidak melebihi had ini. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai harus dipatuhi semasa pengendalian. Untuk penyimpanan, julat yang ditetapkan -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kering harus dikekalkan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan ini sesuai untuk pelbagai aplikasi termasuk, tetapi tidak terhad kepada: peralatan ujian dan pengukuran (multimeter, osiloskop), panel kawalan perindustrian, peranti perubatan, elektronik pengguna (penguat audio, radio jam), paparan pasaran selepas automotif, dan panel instrumentasi. Keperluan kuasa rendahnya menjadikannya sesuai untuk peranti mudah alih yang beroperasi dengan bateri.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk setiap sambungan anod sepunya untuk menghadkan arus melalui segmen. Nilai perintang dikira menggunakan formula: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_F2.2V, dan I_Fyang dikehendaki 5mA, perintang akan menjadi (5 - 2.2) / 0.005 = 560 Ω.
• Pemultipleksan:Untuk memacu berbilang digit, teknik pemultipleksan biasa digunakan. Ini melibatkan kitaran kuasa pantas ke anod sepunya setiap digit sambil mempersembahkan data segmen sepadan untuk digit tersebut. Ini mengurangkan bilangan pin I/O mikropengawal yang diperlukan.
• Sudut Pandangan:Ciri "sudut pandangan lebar" bermaksud paparan kekal boleh dibaca apabila dilihat dari sudut luar paksi yang tajam, yang penting untuk peranti yang dipasang pada panel.
• Pengurusan Haba:Walaupun peranti ini berkuasa rendah, mematuhi spesifikasi penyusutan arus di atas 25°C adalah penting untuk kebolehpercayaan jangka panjang, terutamanya dalam persekitaran tertutup atau suhu tinggi.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTS-5001AJR ialah penggunaan teknologi AlInGaP dan prestasi arus rendah yang dioptimumkan. Berbanding paparan LED GaAsP atau GaP lama, AlInGaP menawarkan kecekapan cahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang pada arus yang sama atau kecerahan setara pada arus yang jauh lebih rendah. Reka bentuk khusus untuk ciri arus rendah yang cemerlang (sehingga 1mA per segmen) membezakannya daripada paparan yang memerlukan arus pemacu lebih tinggi untuk mencapai kecerahan yang boleh digunakan, menjadikannya pilihan unggul untuk reka bentuk sensitif kuasa. Segmen seragam berterusan dan nisbah kontras tinggi menyumbang kepada rupa yang lebih profesional dan boleh dibaca berbanding paparan dengan sendi segmen kelihatan atau kontras rendah.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu paparan ini terus dari pin mikropengawal?

J: Tidak. Pin mikropengawal biasanya tidak boleh membekal atau menyerap arus yang mencukupi (25mA maksimum berterusan) dengan selamat untuk semua segmen menyala serentak dan tidak menyediakan pengawalan voltan. Anda mesti menggunakan mikropengawal untuk mengawal transistor (untuk anod sepunya) dan/atau IC pemacu (seperti daftar anjakan 74HC595 atau pemacu LED khusus) yang mengendalikan arus yang lebih tinggi.

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

J: Panjang gelombang puncak ialah panjang gelombang tunggal di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. Panjang gelombang dominan ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang kelihatan mempunyai warna yang sama dengan output LED kepada mata manusia. Untuk LED, ia sering hampir tetapi tidak sama.

S: Voltan kehadapan mempunyai julat (2.0V-2.6V). Bagaimanakah ini menjejaskan reka bentuk saya?

J: Anda harus mereka bentuk litar pembatas arus anda untuk V_Fmaksimum (2.6V) untuk memastikan voltan yang mencukupi tersedia untuk memacu arus walaupun untuk unit V_Ftinggi. Jika anda mereka bentuk untuk V_Ftipikal 2.2V, unit dengan V

2.6V akan menjadi lebih malap kerana susutan voltan merentasi perintang tetap akan lebih kecil, mengakibatkan arus yang lebih rendah.

10. Kajian Kes Reka Bentuk dan PenggunaanSenario: Mereka bentuk termometer digital kuasa rendah._FLTS-5001AJR adalah pilihan yang sangat baik. Sistem ini dikuasakan oleh mikropengawal 3.3V dan bateri syiling 3V. Sensor suhu menyediakan data. Mikropengawal menggunakan 4 pin I/O dalam konfigurasi berbilang untuk memacu dua digit 7 segmen (untuk puluh dan satu darjah). Perintang pembatas arus dikira untuk I_{2mA per segmen untuk memaksimumkan hayat bateri sambil mengekalkan keterlihatan yang baik (V}bekalan_F=3.3V, V

=2.2V, R = (3.3-2.2)/0.002 = 550Ω). Keperluan arus rendah paparan membolehkan termometer beroperasi selama beberapa bulan dengan satu bateri. Kontras tinggi dan sudut pandangan lebar memastikan suhu mudah dibaca dalam pelbagai keadaan pencahayaan.

11. Pengenalan Prinsip Teknikal

Paparan LED tujuh segmen ialah himpunan diod pemancar cahaya yang disusun dalam corak angka lapan. Setiap tujuh segmen (dilabel A hingga G) ialah LED berasingan. Dengan menyinarkan gabungan tertentu segmen ini secara selektif, semua digit perpuluhan (0-9) dan beberapa huruf boleh dibentuk. Teknologi asas, AlInGaP, ialah sebatian semikonduktor III-V. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n LED, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Tenaga jurang jalur khusus bahan AlInGaP menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, merah. Penamaan "merah super" menunjukkan warna merah khusus yang lebih dalam dengan keberkesanan cahaya tinggi. Konfigurasi anod sepunya memudahkan litar pemacu apabila menggunakan pemacu arus penyerap (seperti banyak mikropengawal dan IC logik).

12. Trend TeknologiEvolusi paparan tujuh segmen berterusan bersama teknologi LED umum. Walaupun faktor bentuk asas kekal, trend termasuk: 1)Kecekapan Lebih Tinggi:Penambahbaikan sains bahan berterusan (seperti struktur InGaN dan AlInGaP yang lebih maju) menghasilkan paparan yang lebih terang pada arus yang lebih rendah, seterusnya mengurangkan penggunaan kuasa. 2)Pengecilan:Paparan dengan ketinggian digit lebih kecil dan pic lebih halus sedang dibangunkan untuk peranti padat. 3)Integrasi:Elektronik pemacu semakin diintegrasikan ke dalam modul paparan itu sendiri, memudahkan antara muka untuk sistem hos kepada komunikasi digital mudah (I2C, SPI). 4)Pilihan Warna:Walaupun merah kekal popular untuk keterlihatan dan kecekapannya, paparan tujuh segmen RGB warna penuh tersedia untuk aplikasi yang lebih dinamik. 5)Teknologi Alternatif: