Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri dan Kelebihan Utama
- 1.2 Pengenalpastian Peranti
- 2. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 3. Konfigurasi Elektrik dan Susunan Pin
- 3.1 Gambarajah Litar Dalaman
- 3.2 Jadual Sambungan Pin
- 4. Penarafan Maksimum Mutlak dan Ciri-ciri
- 4.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 4.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
- 5. Lengkung Prestasi dan Data Grafik
- 6. Ujian Kebolehpercayaan dan Kelayakan
- 7. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
- 7.1 Proses Pateri Automatik
- 7.2 Proses Pateri Manual
- 8. Amaran Aplikasi Kritikal dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Nota Aplikasi dan Pandangan Reka Bentuk
- 9.1 Senario Aplikasi Tipikal
- 9.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar
- 9.3 Perbandingan dan Panduan Pemilihan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTS-2801AKS ialah modul paparan LED alfanumerik tujuh segmen satu digit. Ia direka untuk memberikan perwakilan nombor dan aksara alfanumerik terhad yang jelas dan kontras tinggi dalam faktor bentuk yang padat. Teknologi teras menggunakan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) yang didepositkan pada substrat Gallium Arsenida (GaAs), yang direkayasa untuk memancarkan cahaya dalam spektrum panjang gelombang kuning. Pilihan bahan khusus ini menawarkan kelebihan dari segi kecekapan dan keamatan bercahaya untuk warna sasaran. Peranti ini mempunyai muka plat berwarna kelabu dengan delineasi segmen putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Tujuan reka bentuk utamanya adalah untuk integrasi ke dalam peralatan elektronik di mana ruang adalah terhad tetapi petunjuk nombor yang jelas diperlukan, seperti dalam panel instrumentasi, paparan elektronik pengguna, dan antara muka kawalan industri.
1.1 Ciri dan Kelebihan Utama
- Saiz Digit Padat:Mempunyai ketinggian aksara 0.28 inci (7.0 mm), menjadikannya sesuai untuk aplikasi dengan ruang panel yang terhad.
- Kualiti Optik:Direka dengan segmen yang berterusan dan seragam untuk penampilan visual yang konsisten merentasi digit.
- Kecekapan Kuasa:Direkayasa untuk keperluan kuasa rendah, menyumbang kepada reka bentuk sistem yang cekap tenaga.
- Kebolehbacaan Unggul:Menawarkan penampilan aksara yang cemerlang dengan kecerahan tinggi dan kontras tinggi terhadap latar belakang kelabu.
- Sudut Pandangan Luas:Menyediakan sudut pandangan yang luas, memastikan kebolehbacaan dari pelbagai perspektif.
- Kebolehpercayaan Tinggi:Mendapat manfaat daripada pembinaan keadaan pepejal, membawa kepada jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan terhadap kejutan dan getaran.
- Pembungkusan untuk Konsistensi:Peranti dikategorikan (dibungkus) untuk keamatan bercahaya, membolehkan kecerahan yang sepadan dalam paparan berbilang digit.
- Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum, dikilangkan mengikut arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS).
1.2 Pengenalpastian Peranti
Nombor bahagian LTS-2801AKS secara khusus menandakan paparan LED AlInGaP pemancar kuning dengan konfigurasi elektrik anod sepunya dan termasuk titik perpuluhan sebelah kanan. Konvensyen penamaan ini membolehkan pengenalpastian tepat ciri optik dan elektrik peranti.
2. Maklumat Mekanikal dan Pakej
Paparan ini ditempatkan dalam pakej LED standard yang direka untuk pemasangan melalui lubang pada papan litar bercetak (PCB). Lukisan dimensi terperinci disediakan dalam lembaran data, menentukan keseluruhan tapak kaki, penempatan segmen, dan kedudukan plumbum (pin). Nota mekanikal kritikal termasuk toleransi ±0.25mm pada kebanyakan dimensi, spesifikasi mengenai ketidaksempurnaan kosmetik yang dibenarkan (seperti bahan asing atau gelembung dalam kawasan segmen), dan toleransi kedudukan pin. Pengilang mengesyorkan diameter lubang PCB 1.0 mm untuk kesesuaian mekanikal yang optimum dan kebolehpercayaan sambungan pateri.
3. Konfigurasi Elektrik dan Susunan Pin
3.1 Gambarajah Litar Dalaman
Peranti menggunakan konfigurasi anod sepunya. Ini bermakna terminal anod (sisi positif) semua segmen LED dan titik perpuluhan disambungkan secara dalaman kepada pin sepunya. Setiap segmen individu (A hingga G) dan titik perpuluhan (D.P.) mempunyai pin katod (negatif) khususnya sendiri. Konfigurasi ini adalah tipikal untuk litar pemacu berbilang, di mana anod sepunya dipilih untuk dikuasakan sementara pin katod yang sesuai dibumikan untuk menyala segmen tertentu.
3.2 Jadual Sambungan Pin
Peranti 10-pin mempunyai konfigurasi susunan pin berikut: Pin 1: Katod untuk segmen E; Pin 2: Katod untuk segmen D; Pin 3: Anod Sepunya; Pin 4: Katod untuk segmen C; Pin 5: Katod untuk Titik Perpuluhan (D.P.); Pin 6: Katod untuk segmen B; Pin 7: Katod untuk segmen A; Pin 8: Anod Sepunya (sambungan kedua); Pin 9: Katod untuk segmen G; Pin 10: Katod untuk segmen F. Dua pin anod sepunya (3 dan 8) disambungkan secara dalaman dan menyediakan fleksibiliti reka bentuk untuk pengagihan arus.
4. Penarafan Maksimum Mutlak dan Ciri-ciri
4.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal. Had utama termasuk: Penyerakan kuasa maksimum setiap segmen: 70 mW; Arus kehadapan puncak setiap segmen (dalam keadaan berdenyut: 1/10 kitar tugas, lebar denyut 0.1ms): 60 mA; Arus kehadapan berterusan setiap segmen: 25 mA pada 25°C, menyusut secara linear di atas suhu ini; Voltan songsang setiap segmen: 5 V (Nota: ini adalah untuk tujuan ujian sahaja, operasi pincang songsang berterusan tidak disokong); Julat suhu operasi dan penyimpanan: -35°C hingga +105°C. Lembaran data juga menentukan keadaan pematerian, mengehadkan suhu pada satah dudukan kepada maksimum 260°C selama 5 saat semasa pemasangan.
4.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
Parameter ini diukur di bawah keadaan tipikal (Ta=25°C) dan menentukan prestasi yang dijangkakan. Spesifikasi utama termasuk: Keamatan Bercahaya Purata setiap Segmen (Iv): 500 ucd (min), 1400 ucd (tip) pada arus kehadapan (If) 1 mA; Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp): 588 nm (tip) pada If=20mA; Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): 15 nm (tip); Panjang Gelombang Dominan (λd): 587 nm (tip); Voltan Kehadapan setiap Cip (Vf): 2.0 V (min), 2.60 V (tip) pada If=20mA; Arus Songsang setiap Segmen (Ir): 100 µA (maks) pada Vr=5V; Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya: 2:1 (maks) untuk segmen dalam peranti yang sama. Nota penting menjelaskan bahawa keamatan bercahaya diukur dengan penapis tindak balas mata piawai CIE dan voltan songsang yang ditentukan adalah semata-mata untuk ujian arus bocor, bukan untuk operasi berfungsi.
5. Lengkung Prestasi dan Data Grafik
Lembaran data termasuk bahagian untuk lengkung prestasi tipikal. Graf ini mewakili secara visual hubungan antara parameter utama, memberikan pereka pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di luar nilai minimum, tipikal, dan maksimum yang ditabulasi. Walaupun lengkung khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, plot tipikal untuk peranti sedemikian akan termasuk: Arus Kehadapan (If) vs. Voltan Kehadapan (Vf), menunjukkan ciri IV diod; Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan (If), menunjukkan bagaimana output cahaya berskala dengan arus pemacu; Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien (Ta), menunjukkan pergantungan terma kecerahan; dan mungkin graf taburan spektrum menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, berpusat di sekitar puncak 588 nm.
6. Ujian Kebolehpercayaan dan Kelayakan
Peranti menjalani satu set lengkap ujian kebolehpercayaan berdasarkan piawaian industri yang ditetapkan (MIL-STD, JIS). Ini memastikan ketahanan dan jangka hayatnya di lapangan. Rejim ujian termasuk:Jangka Hayat Operasi (RTOL):1000 jam operasi berterusan pada arus penarafan maksimum di bawah keadaan suhu bilik.Ujian Tekanan Persekitaran:Penyimpanan Suhu Tinggi Kelembapan Tinggi (65°C, 90-95% RH selama 500Jam), Penyimpanan Suhu Tinggi (105°C selama 1000Jam), Penyimpanan Suhu Rendah (-35°C selama 1000Jam).Ujian Tekanan Mekanikal:Kitaran Suhu (30 kitaran antara -35°C dan 105°C) dan Kejutan Terma (30 kitaran antara -35°C dan 105°C dengan peralihan pantas).Ujian Pengesahan Proses:Rintangan Pateri (260°C selama 10 saat) dan Kebolehpaterian (245°C selama 5 saat) untuk mengesahkan integriti plumbum pakej semasa pemasangan.
7. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
7.1 Proses Pateri Automatik
Untuk proses pateri gelombang atau aliran balik, cadangannya adalah untuk mengehadkan suhu pada titik 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan (di mana badan pakej bertemu PCB) kepada maksimum 260°C untuk tempoh tidak melebihi 5 saat. Profil ini membantu mencegah kerosakan terma pada cip LED dalaman dan bahan pakej epoksi.
7.2 Proses Pateri Manual
Apabila menggunakan besi pateri tangan, penjagaan mesti diambil untuk melokalisasikan haba. Garis panduan adalah untuk menggunakan hujung besi 1/16 inci di bawah satah dudukan untuk maksimum 5 saat, dengan suhu hujung besi dikawal kepada 350°C ±30°C. Menggunakan besi terkawal suhu dan operator mahir adalah penting untuk mengelakkan melebihi had ini.
8. Amaran Aplikasi Kritikal dan Pertimbangan Reka Bentuk
Bahagian ini mengandungi maklumat penting untuk jurutera reka bentuk untuk memastikan operasi paparan yang selamat dan boleh dipercayai. Amaran utama termasuk:Penggunaan yang Diniatkan:Paparan direka untuk peralatan elektronik biasa. Aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa atau di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (penerbangan, perubatan, dll.) memerlukan perundingan terlebih dahulu.Pematuhan kepada Penarafan:Operasi di luar Penarafan Maksimum Mutlak membatalkan tanggungjawab untuk kerosakan.Pengurusan Terma dan Arus:Melebihi arus pemacu yang disyorkan atau suhu operasi boleh menyebabkan degradasi teruk output cahaya atau kegagalan pramatang. Arus operasi selamat mesti disusutkan untuk suhu ambien yang tinggi.Reka Bentuk Litar Pemacu:Pemacu arus malar sangat disyorkan untuk kecerahan dan jangka hayat yang konsisten. Litar mesti direka untuk menampung keseluruhan julat voltan kehadapan (Vf) yang ditentukan untuk memastikan arus sasaran dihantar. Tambahan pula, litar harus menggabungkan perlindungan terhadap voltan songsang dan transien voltan yang mungkin berlaku semasa kitaran kuasa. Operasi pincang songsang harus dielakkan sepenuhnya.
9. Nota Aplikasi dan Pandangan Reka Bentuk
9.1 Senario Aplikasi Tipikal
LTS-2801AKS sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan bacaan nombor satu digit yang padat. Kegunaan biasa termasuk: meter panel untuk paparan voltan, arus, atau suhu; jam dan pemasa digital; panel kawalan perkakas (cth., ketuhar gelombang mikro, mesin basuh); antara muka peralatan ujian dan pengukuran; dan paparan status pengawal industri. Warna kuningnya menawarkan keterlihatan yang baik dan sering dipilih untuk penunjuk amaran atau status.
9.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar
Mereka bentuk dengan paparan ini memerlukan perhatian kepada beberapa faktor. Disebabkan konfigurasi anod sepanyanya, IC pemacu yang sesuai (seperti penyahkod/pemacu 7 segmen) atau pin GPIO mikropengawal yang dikonfigurasikan sebagai sinki arus diperlukan. Perintang pembatas arus mesti dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan kehadapan LED (menggunakan Vf maksimum untuk reka bentuk kes terburuk), dan arus kehadapan yang dikehendaki. Untuk berbilang digit, arus puncak setiap segmen boleh lebih tinggi daripada penarafan DC, tetapi arus purata mesti kekal dalam had arus kehadapan berterusan, mempertimbangkan kitar tugas. Penyerakan haba harus dipertimbangkan jika beroperasi berhampiran penarafan maksimum atau dalam suhu ambien yang tinggi.
9.3 Perbandingan dan Panduan Pemilihan
Apabila memilih paparan, bandingkan parameter utama: ketinggian digit (0.28\" agak kecil), warna (kuning AlInGaP vs. merah GaAsP atau hijau/biru InGaN), kecerahan (bingkai keamatan bercahaya), voltan kehadapan (mempengaruhi reka bentuk pemacu dan penggunaan kuasa), dan sudut pandangan. Kelebihan LTS-2801AKS terletak pada teknologi AlInGaP yang cekap untuk cahaya kuning, kecerahan yang baik, dan pematuhan RoHS. Pereka harus mengesahkan bahawa ciri optik dan elektriknya selaras dengan keperluan khusus kecerahan, warna, belanjawan kuasa, dan voltan pemacu yang tersedia dalam aplikasi mereka.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |