Lembaran Data Paparan LED Tujuh Segmen 0.52 Inci LTS-546AJG - Ketinggian Digit 13.2mm - Hijau (AlInGaP) - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-546AJG adalah modul paparan alfanumerik tujuh segmen satu digit. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka atau alfanumerik terhad yang jelas dan boleh dibaca dalam peralatan elektronik. Teknologi teras adalah berdasarkan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) yang ditumbuhkan pada substrat Gallium Arsenida (GaAs), yang direka untuk memancarkan cahaya hijau. Pemilihan bahan ini adalah penting kerana LED AlInGaP terkenal dengan kecekapan dan kecerahan yang tinggi dalam bahagian spektrum merah hingga kuning-hijau. Peranti ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan delineasi segmen putih, yang meningkatkan kontras dan memperbaiki rupa aksara di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Ia dikategorikan oleh keamatan bercahaya, bermakna peranti di-bin dan disusun mengikut keluaran cahaya yang diukur untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi di mana pelbagai paparan digunakan bersebelahan.

1.1 Ciri Utama dan Kelebihan Teras

• Saiz Digit:Ketinggian digit 0.52 inci (13.2 mm) menawarkan keseimbangan antara kebolehbacaan dan kekompakan, sesuai untuk meter panel, peralatan ujian, dan perkakas pengguna.
• Kualiti Optik:Paparan ini menyediakan segmen yang berterusan dan seragam dengan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, menghasilkan rupa aksara yang sangat baik.
• Sudut Pandangan:Ia mempunyai sudut pandangan yang luas, memastikan paparan kekal boleh dibaca walaupun dilihat dari kedudukan luar paksi.
• Kecekapan Kuasa:Ia mempunyai keperluan kuasa yang rendah, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri atau yang peka tenaga.
• Kebolehpercayaan:Sebagai peranti keadaan pepejal, ia menawarkan kebolehpercayaan tinggi dan jangka hayat operasi yang panjang berbanding paparan mekanikal atau berasaskan vakum.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum, dihasilkan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Pengenalpastian dan Konfigurasi Peranti

Nombor bahagian LTS-546AJG menentukan peranti dengan cip LED hijau AlInGaP dalam konfigurasi anod sepunya. Notasi "Rt. Hand Decimal" menunjukkan kemasukan titik perpuluhan tangan kanan. Dalam paparan anod sepunya, semua anod (terminal positif) segmen LED disambungkan secara dalaman. Untuk menyala segmen tertentu, pin katod (terminal negatif) yang sepadan mesti didorong rendah (disambungkan ke tanah atau voltan rendah) manakala anod sepunya dikekalkan pada voltan positif. Konfigurasi ini adalah biasa dan sering memudahkan reka bentuk litar apabila menggunakan pemandu sink mikropengawal atau transistor.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW maksimum. Melebihi ini boleh menyebabkan terlalu panas dan kegagalan bencana.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:60 mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penarafan ini adalah untuk denyut arus tinggi yang ringkas digunakan dalam pemultipleksan.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini mesti dinyahkadar secara linear sebanyak 0.33 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 50°C, arus berterusan maksimum akan menjadi lebih kurang 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA.
• Julat Suhu:Julat suhu operasi dan penyimpanan adalah -35°C hingga +85°C.
• Keadaan Pateri:Pateri gelombang atau reflow harus dilakukan dengan titik pateri 1/16 inci (≈1.6mm) di bawah satah dudukan selama 3 saat pada 260°C maksimum.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter prestasi biasa yang diukur di bawah keadaan ujian yang ditentukan (Ta=25°C).

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Julat dari 200 µcd (minimum) hingga 577 µcd (biasa) pada arus hadapan (I_F) 1 mA. Keamatan bercahaya diukur dengan penapis yang sepadan dengan keluk tindak balas mata fotopik CIE, dengan toleransi ±15%.
• Parameter Panjang Gelombang:
  • Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p): 571 nm (pada I_F=20mA).
  • Panjang Gelombang Dominan (λ_d): 572 nm (pada I_F=20mA), dengan toleransi ±1 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia untuk sepadan dengan warna LED.
  • Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): 15 nm (pada I_F=20mA). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermakna cahaya yang lebih monokromatik.
• Voltan Hadapan per Cip (V_F):2.1V hingga 2.6V pada I_F=20mA, dengan toleransi ±0.1V. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk litar pemandu.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V. Ujian ini adalah untuk pencirian sahaja; operasi pincang songsang berterusan adalah dilarang.
• Nisbah Pencocokan Keamatan Bercahaya:2:1 maksimum untuk segmen dalam paparan yang sama. Ini bermakna segmen paling terang tidak boleh lebih daripada dua kali lebih terang daripada segmen paling malap di bawah keadaan pemacu yang sama, memastikan keseragaman.
• Bual Silang:Ditentukan sebagai ≤ 2.5%. Ini merujuk kepada pencahayaan segmen yang tidak diingini apabila segmen bersebelahan didorong, disebabkan oleh kebocoran optik atau elektrik dalaman.

3. Penerangan Sistem Binning

Lembaran data menyatakan dengan jelas peranti ini "Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya." Ini membayangkan proses binning di mana LED yang dihasilkan diuji dan disusun ke dalam kumpulan (bin) berdasarkan keluaran cahaya yang diukur pada arus ujian piawai. Ini adalah penting untuk aplikasi yang menggunakan pelbagai paparan, kerana ia menghalang perbezaan kecerahan yang ketara antara unit. Pereka bentuk harus menentukan atau memastikan mereka menerima paparan dari bin yang sama atau bersebelahan untuk mengekalkan konsistensi visual merentasi produk. Walaupun tidak terperinci dalam petikan ini, binning juga mungkin terpakai kepada voltan hadapan (V_F) dan panjang gelombang dominan (λ_d), yang terakhir mempunyai toleransi yang dinyatakan ±1 nm.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada "Keluk Ciri-ciri Elektrik / Optik Biasa" yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di luar spesifikasi titik tunggal. Ini biasanya termasuk:

• Keluk I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan antara voltan hadapan dan arus hadapan. Ia adalah tidak linear, dengan voltan ambang (sekitar 1.8-2.0V untuk AlInGaP) di bawahnya arus yang mengalir adalah sangat sedikit. Keluk ini membantu dalam mereka bentuk litar pembatas arus yang sesuai.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (I_Vvs. I_F):Memaparkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia secara amnya linear pada arus yang lebih rendah tetapi mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kejatuhan terma dan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Persekitaran:Menunjukkan bagaimana keluaran cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah kritikal untuk mereka bentuk sistem yang beroperasi dalam julat suhu yang luas.
• Pengagihan Spektrum:Graf keamatan relatif vs. panjang gelombang, menunjukkan puncak pada 571nm dan separuh lebar 15nm.

Keluk-keluk ini membolehkan jurutera mengoptimumkan keadaan pemacu untuk sasaran kecerahan, kecekapan, dan jangka hayat tertentu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Paparan ini mematuhi gaya pakej DIP (Dual In-line Package) lubang tembus piawai. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Toleransi anjakan hujung pin adalah ±0.4 mm.
• Had kawalan kualiti ditetapkan untuk bahan asing (≤10 mil), pencemaran dakwat (≤20 mil), dan buih dalam segmen (≤10 mil).
• Lenturan pemantul adalah terhad kepada ≤1% daripada panjangnya.

Lukisan dimensi tepat (tidak terperinci sepenuhnya dalam teks) akan menentukan ketinggian keseluruhan, lebar, kedalaman, saiz digit, dimensi segmen, dan jarak tepat serta diameter 10 pin.

5.2 Sambungan Pin dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mempunyai konfigurasi 10 pin (Pin 1 ditanda sebagai "Tiada Sambungan"). Gambar rajah litar dalaman dan jadual pinout menunjukkan reka bentuk anod sepunya dengan dua pin anod sepunya (3 dan 8). Katod segmen ditetapkan kepada pin tertentu: E(1), D(2), C(4), DP(5), B(6), A(7), F(9), G(10). Pengenalpastian pin 1 yang betul (sering ditunjukkan oleh takuk, serong, atau titik pada pakej) adalah penting untuk orientasi yang betul semasa pemasangan PCB.

6. Garis Panduan Pateri, Pemasangan, dan Penyimpanan

6.1 Pateri dan Pemasangan

Keadaan pateri maksimum ditentukan. Untuk pateri tangan, besi terkawal suhu harus digunakan untuk mengelakkan melebihi had 260°C pada lead. Nota memberi amaran terhadap penggunaan alat atau kaedah yang tidak sesuai yang mengenakan daya tidak normal pada badan paparan. Tambahan pula, jika filem hiasan digunakan pada permukaan paparan, ia tidak boleh ditekan rapat pada panel hadapan, kerana daya luar boleh menyebabkan ia beralih.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengelakkan pengoksidaan pin dan penyerapan lembapan.

• Untuk Paparan LED (Lubang Tembus):Simpan dalam pembungkusan asal pada 5°C hingga 30°C dan di bawah 60% RH. Jika disimpan di luar beg halangan lembapan atau jika beg telah dibuka >6 bulan, pembakaran pada 60°C selama 48 jam adalah disyorkan sebelum digunakan, dengan pemasangan untuk disiapkan dalam masa satu minggu.
• Prinsip Umum:Elakkan inventori jangka panjang. Gunakan stok dengan segera. Penyimpanan yang tidak mematuhi mungkin memerlukan penyaduran semula pin teroksida sebelum digunakan.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Aplikasi Sasaran dan Amaran

Paparan ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa: peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah. Dinyatakan dengan jelas bahawa perundingan diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, sistem penerbangan, perubatan). Pereka bentuk mesti mematuhi penarafan maksimum mutlak.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Kaedah Pemanduan:Pemanduan arus malar sangat disyorkan berbanding voltan malar untuk memastikan keamatan bercahaya dan jangka hayat yang konsisten, kerana kecerahan LED adalah fungsi arus, bukan voltan.
• Pembatas Arus:Litar pemandu mesti direka untuk menampung julat penuh voltan hadapan (2.1V hingga 2.6V) untuk menyampaikan arus yang dimaksudkan kepada semua peranti.
• Pengurusan Terma:Arus operasi selamat mesti dinyahkadar berdasarkan suhu ambien maksimum. Arus berlebihan atau suhu tinggi membawa kepada degradasi cahaya yang teruk atau kegagalan pramatang.
• Perlindungan Pincang Songsang:Litar mesti melindungi daripada voltan songsang dan lonjakan voltan semasa kitaran kuasa untuk mengelakkan penghijrahan logam dan peningkatan arus bocor.
• Perlindungan Persekitaran:Elakkan perubahan suhu pantas dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi pada paparan.
• Konsistensi dalam Persediaan Multi-Paparan:Sentiasa gunakan paparan dari bin keamatan yang sama untuk mengelakkan kecerahan (warna) tidak sekata merentasi bacaan multi-digit.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti pijar atau paparan pendarfluor vakum (VFD), LTS-546AJG menawarkan kebolehpercayaan keadaan pepejal yang unggul, penggunaan kuasa yang lebih rendah, dan rintangan hentaman/getaran yang lebih tinggi. Dalam pasaran paparan segmen LED, penggunaan teknologi AlInGaP untuk cahaya hijau menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan keluaran yang berpotensi lebih terang berbanding LED hijau GaP (Gallium Fosfida) lama. Konfigurasi anod sepunya adalah salah satu daripada dua jenis piawai (yang lain adalah katod sepunya), dan pilihan antara mereka bergantung terutamanya pada konfigurasi keluaran IC pemandu atau mikropengawal (sumber vs. sink arus).

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

1. S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?J: Panjang gelombang puncak adalah panjang gelombang tunggal pada titik tertinggi spektrum pancaran. Panjang gelombang dominan adalah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan sepadan dengan warna LED yang dilihat. Mereka sering hampir tetapi tidak sama, terutamanya untuk spektrum yang lebih luas.
2. S: Mengapa pemanduan arus malar disyorkan?J: Keluaran cahaya LED adalah berkadar terus dengan arus hadapan. Sumber arus malar mengimbangi variasi dalam voltan hadapan (V_F) antara peranti dan merentasi suhu, memastikan kecerahan yang stabil dan seragam.
3. S: Bolehkah saya memandu paparan ini terus dari pin mikropengawal 5V?J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus atau litar pemandu khusus. Menyambungkannya secara langsung mungkin akan melebihi arus berterusan maksimum, memusnahkan LED. Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
4. S: Apakah maksud "dikategorikan untuk keamatan bercahaya" untuk reka bentuk saya?J: Ia bermakna anda harus menentukan kepada pembekal anda bahawa anda memerlukan unit dari kod bin yang sama, terutamanya jika menggunakan pelbagai paparan dalam satu produk, untuk memastikan semua digit mempunyai kecerahan yang sepadan.

10. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk paparan voltmeter digital ringkas.Penukar analog-ke-digital mikropengawal membaca voltan. Perisian tegar menukar nilai ini kepada nombor perpuluhan. Untuk memaparkannya pada LTS-546AJG, mikropengawal akan menggunakan IC pemandu (seperti daftar anjakan 74HC595 dengan perintang pembatas arus atau pemandu LED khusus seperti MAX7219). Pin anod sepunya akan disambungkan ke bekalan positif (contohnya, 5V melalui transistor jika pemultipleksan). Mikropengawal akan secara berurutan menetapkan pin katod segmen yang sesuai ke tanah (rendah) untuk membentuk digit yang dikehendaki. Litar pemandu akan direka untuk menyediakan arus malar 15-20 mA per segmen, dalam lingkungan penarafan berterusan 25 mA, dengan perintang dikira berdasarkan kes terburuk V_F2.6V. Untuk meter multi-digit, paparan dari bin keamatan yang sama akan digunakan.

11. Prinsip Operasi

LTS-546AJG beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan (anod positif relatif kepada katod), elektron dari bahan AlInGaP/GaAs jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p. Peristiwa penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau pada sekitar 572 nm. Setiap satu daripada tujuh segmen (tambah titik perpuluhan) mengandungi satu atau lebih cip LED mikroskopik ini. Konfigurasi anod sepunya menyambungkan semua anod secara dalaman, memerlukan kawalan luaran katod individu.

12. Trend Teknologi

Walaupun paparan tujuh segmen kekal sebagai asas untuk bacaan angka, bidang teknologi paparan LED yang lebih luas sedang berkembang. Trend termasuk:Pengecilan dan Integrasi:Pembangunan paparan padang lebih kecil dan cip-atas-papan (COB).Bahan Termaju:Penyelidikan berterusan ke dalam bahan yang lebih cekap seperti Gallium Nitrida (GaN) untuk gamut warna yang lebih luas dan kecekapan yang lebih tinggi, walaupun AlInGaP kekal dominan untuk merah-amber-kuning-hijau berkecekapan tinggi.Paparan Pintar:Integrasi IC pemandu, memori, dan antara muka komunikasi (I2C, SPI) terus ke dalam modul paparan, memudahkan reka bentuk sistem.Bentuk Fleksibel dan Tidak Konvensional:Pembangunan paparan segmen boleh lentur atau melengkung untuk reka bentuk produk novel. LTS-546AJG mewakili penyelesaian matang, boleh dipercayai, dan dioptimumkan untuk niche aplikasi khususnya, mengimbangi prestasi, kos, dan ketersediaan.