Lembaran Data Paparan LED Kuning 0.56 Inci LTS-5703AJS - Ketinggian Digit 14.22mm - Voltan Kehadapan 2.6V - Kuasa 40mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-5703AJS ialah modul paparan LED tujuh segmen berprestasi tinggi dan kuasa rendah. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output aksara numerik dan alfanumerik terhad yang jelas dan terang dalam peranti elektronik. Aplikasi terasnya adalah dalam instrumentasi, elektronik pengguna, dan panel kawalan industri yang memerlukan paparan digital arus rendah yang boleh dipercayai.

Peranti ini diposisikan sebagai penyelesaian yang menawarkan kebolehbacaan dan kecekapan tenaga yang sangat baik. Kelebihan terasnya berasal daripada penggunaan bahan semikonduktor AlInGaP termaju, yang memberikan kecerahan tinggi dan ketulenan warna yang baik pada arus pemacu yang agak rendah berbanding teknologi lama.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Ciri utama yang menentukan kedudukan pasaran produk ini termasuk ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm), yang menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz dan keterlihatan. Segmennya adalah berterusan dan seragam, memastikan penampilan aksara estetik yang menyenangkan. Peranti ini memerlukan kuasa rendah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi beroperasi bateri atau peka tenaga. Ia memberikan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, digabungkan dengan sudut pandangan yang luas, memastikan kebolehbacaan dari pelbagai kedudukan. Pembinaan keadaan pepejal menawarkan kebolehpercayaan semula jadi. Akhirnya, peranti dikategorikan untuk keamatan bercahaya, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam paparan berbilang digit.

Pasaran sasaran termasuk pereka peralatan ujian mudah alih, multimeter digital, jam radio, panel kawalan perkakas, dan mana-mana sistem terbenam yang memerlukan paparan numerik pemacu langsung yang mudah.

2. Selaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter teknikal peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah pusat kepada fungsi paparan. Peranti menggunakan cip LED kuning AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida). Ini difabrikasi pada substrat GaAs tidak lut sinar, yang membantu mengarahkan cahaya ke hadapan dan boleh meningkatkan kontras. Pakej ini mempunyai muka kelabu muda dengan segmen putih, gabungan yang direka untuk meningkatkan kontras apabila segmen tidak menyala.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Julat dari minimum 320 µcd kepada tipikal 700 µcd pada arus kehadapan (I_F) hanya 1mA. Arus pemacu yang sangat rendah untuk kecerahan sedemikian adalah spesifikasi utama, membolehkan penggunaan kuasa sistem yang sangat rendah.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):Biasanya 588 nm, meletakkannya dalam kawasan kuning spektrum cahaya nampak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Biasanya 15 nm, menunjukkan lebar jalur spektrum yang agak sempit, yang menyumbang kepada warna kuning tulen.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Biasanya 587 nm, hampir sepadan dengan panjang gelombang puncak.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:Ditentukan sebagai 2:1 maksimum di bawah keadaan kawasan cahaya serupa pada I_F=1mA. Ini bermakna kecerahan segmen berbeza dalam satu peranti, atau antara peranti, tidak akan berbeza lebih daripada faktor dua, memastikan penampilan seragam.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa keamatan bercahaya diukur menggunakan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE, memastikan nilai berkorelasi dengan persepsi visual manusia.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik mentakrifkan antara muka antara paparan dan litar pemacu.

• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):Biasanya 2.6V dengan maksimum 2.6V pada I_F=20mA. Minimum ialah 2.05V. Pereka mesti memastikan litar pemacu boleh menyediakan sekurang-kurangnya 2.6V untuk mencapai kecerahan dinilai pada 20mA.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Maksimum 100 µA pada Voltan Songsang (V_R) 5V. Parameter ini penting untuk perlindungan litar; melebihi penarafan voltan songsang boleh merosakkan LED.
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:Penarafan mutlak maksimum ialah 25 mA. Walau bagaimanapun, faktor penyahkadar 0.33 mA/°C digunakan secara linear dari 25°C. Ini bermakna pada suhu ambien yang lebih tinggi, arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan kepanasan berlebihan dan kegagalan pramatang.
• Arus Kehadapan Puncak:Boleh berdenyut sehingga 60 mA di bawah keadaan tertentu (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini membolehkan skim multipleks atau pemanduan berlebihan ringkas untuk peningkatan kecerahan.
• Pelesapan Kuasa per Segmen:Maksimum mutlak ialah 40 mW. Had haba ini, digabungkan dengan penyahkadaran arus, adalah kritikal untuk kebolehpercayaan.

2.3 Penarafan Terma dan Persekitaran

Had operasi peranti ditakrifkan oleh julat suhu.

• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +105°C. Julat luas ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam pelbagai persekitaran, dari penyimpanan sejuk industri ke selungkup peralatan panas.
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +105°C.
• Keadaan Pateri:Menentukan bahawa semasa pemasangan, suhu badan peranti tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimum. Garis panduan adalah memateri pada 260°C selama 3 saat dengan titik pateri sekurang-kurangnya 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan pakej.

3. Penjelasan Sistem Binning

Lembaran data menunjukkan peranti "dikategorikan untuk keamatan bercahaya." Ini merujuk kepada proses binning. Walaupun kod bin khusus tidak disediakan dalam dokumen ini, pengkategorian tipikal untuk paparan sedemikian melibatkan pengisihan unit yang dihasilkan berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada arus ujian piawai (contohnya, 1mA atau 20mA).

Unit dikumpulkan ke dalam bin dengan nilai keamatan minimum dan maksimum yang ditakrifkan. Ini membolehkan pelanggan memilih bin untuk aplikasi mereka, memastikan konsistensi kecerahan merentasi semua digit dalam paparan berbilang digit. Sebagai contoh, pereka mungkin menentukan semua paparan mesti datang dari bin dengan I_Vantara 500 µcd dan 600 µcd pada 1mA. Nisbah padanan keamatan 2:1 yang ditentukan adalah variasi paling teruk yang dibenarkan dalam satu peranti atau berpotensi dalam bin piawai.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk "Lengkung Ciri Elektrik/Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, kita boleh simpulkan kandungan piawai dan kepentingannya.

4.1 Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V)

Lengkung asas ini menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui segmen LED dan voltan merentasinya. Ia adalah tidak linear. V_Ftipikal 2.6V pada 20mA adalah titik pada lengkung ini. Lengkung ini membantu pereka menyukat perintang pembatas arus dengan betul dan memahami keperluan voltan litar pemacu, terutamanya di bawah multipleks di mana arus purata berbeza daripada arus seketika.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan

Graf ini adalah penting untuk kawalan kecerahan. Ia menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia biasanya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi. Keupayaan untuk memandu segmen serendah 1mA adalah ciri utama, dan lengkung ini akan menunjukkan kecerahan relatif pada titik itu berbanding dengan pemacu tipikal 20mA.

4.3 Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini mengkuantifikasi penyahkadaran itu. Ia adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu ambien tinggi untuk memastikan paparan kekal cukup terang merentasi keseluruhan julat operasi.

4.4 Taburan Spektrum

Graf menunjukkan keamatan cahaya relatif merentasi panjang gelombang, berpusat di sekitar puncak 588 nm dengan separuh lebar 15 nm. Ini mentakrifkan warna kuning yang tepat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Lukisan

Peranti mempunyai tapak kaki paparan tujuh segmen digit tunggal 10-pin piawai. Lembaran data termasuk lukisan berdimensi terperinci. Nota utama menentukan bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota khusus menyebut toleransi anjing hujung pin +0.4 mm, yang penting untuk penempatan lubang PCB dan proses pateri gelombang.

5.2 Sambungan Pin dan Pengenalpastian Polarity

Peranti menggunakan konfigurasikatod sepunya. Ini bermakna semua katod (terminal negatif) segmen LED individu disambungkan bersama secara dalaman. Terdapat dua pin katod sepunya (pin 3 dan 8), yang disambungkan secara dalaman. Reka bentuk dwi-pin ini membantu dalam pengagihan arus dan susun atur PCB. Anod (terminal positif) untuk setiap segmen (A, B, C, D, E, F, G, dan Titik Perpuluhan) adalah pada pin berasingan. Pinout khusus adalah: 1:E, 2:D, 3:Katod Sepunya, 4:C, 5:D.P., 6:B, 7:A, 8:Katod Sepunya, 9:F, 10:G.

5.3 Gambar Rajah Litar Dalaman

Rajah yang disediakan mengesahkan secara visual seni bina katod sepunya, menunjukkan semua LED segmen dengan anod mereka pada pin individu dan katod mereka diikat bersama ke pin 3 dan 8.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Bahagian penarafan mutlak maksimum menyediakan data pemasangan kritikal. Keadaan pateri yang ditentukan adalah piawai industri untuk komponen lubang tembus: suhu besi pateri maksimum 260°C untuk tempoh tidak melebihi 3 saat, dengan sambungan pateri terletak sekurang-kurangnya 1.6mm di bawah badan pakej untuk meminimumkan pemindahan haba ke cip LED dan ikatan dalaman. Semasa mana-mana proses pemasangan yang melibatkan haba (seperti pateri gelombang atau pembaikan manual), suhu unit paparan itu sendiri tidak boleh melebihi penarafan suhu penyimpanan maksimumnya. Pengendalian yang betul untuk mengelakkan nyahcas elektrostatik (ESD) juga adalah langkah berjaga-jaga piawai, walaupun tidak dinyatakan secara jelas, untuk peranti LED.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Untuk paparan katod sepunya, litar pemacu biasanya menyambungkan pin katod sepunya ke bumi. Setiap pin anod segmen disambungkan kepada bekalan voltan positif (V_CC) melalui perintang pembatas arus. Nilai perintang dikira menggunakan R = (V_CC- V_F) / I_F. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, V_F2.6V, dan I_Fyang dikehendaki 10mA, perintang akan menjadi (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ohm. Paparan boleh dipandu terus oleh pin I/O mikropengawal jika mereka boleh menyumberkan arus yang diperlukan (contohnya, 10-20mA per segmen), selalunya memerlukan transistor pemacu luaran atau IC pemacu LED khusus untuk multipleks berbilang digit.

7.2 Pertimbangan dan Nota Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri. Jangan sekali-kali menyambungkan LED terus ke sumber voltan.
• Multipleks:Untuk memandu berbilang digit, skim multipleks digunakan di mana digit diterangi satu demi satu dengan cepat. Arus puncak boleh lebih tinggi (sehingga penarafan 60mA) untuk mengimbangi kitar tugas yang lebih rendah, mengekalkan kecerahan yang dirasakan.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat tetapi pertimbangkan kedudukan pengguna yang dimaksudkan apabila memasang paparan.
• Padanan Kecerahan:Untuk paparan berbilang digit, gunakan peranti dari bin keamatan bercahaya yang sama atau laksanakan penentukuran kecerahan perisian menggunakan PWM jika variasi ketara.
• Reka Bentuk Kuasa Rendah:Manfaatkan keupayaan pemacu 1mA untuk aplikasi sensitif bateri. Kecerahan pada 1mA (min 320 µcd) selalunya mencukupi untuk penggunaan dalaman.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTS-5703AJS membezakan dirinya terutamanya melaluiteknologi AlInGaPdanoperasi arus yang sangat rendah. Berbanding dengan LED merah GaAsP atau GaP lama, AlInGaP menawarkan kecekapan lebih tinggi, membawa kepada kecerahan lebih besar pada arus yang sama atau kecerahan setara pada arus yang jauh lebih rendah. Berbanding dengan LED merah kecerahan tinggi kontemporari, warna kuning mungkin menawarkan keterlihatan lebih baik atau ketegangan mata yang lebih rendah dalam aplikasi tertentu. V_Frendahnya (berbanding LED biru atau putih) juga merupakan kelebihan dalam sistem voltan rendah. Pengkategorian untuk keamatan memberikan kelebihan dalam aplikasi yang memerlukan keseragaman berbanding paparan komoditi tidak bin yang mudah.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu paparan ini dengan logik 3.3V?

J: Ya. V_Ftipikal ialah 2.6V, jadi bekalan 3.3V menyediakan ruang kepala yang mencukupi. Kira perintang siri dengan sewajarnya: contohnya, untuk 10mA, R = (3.3 - 2.6) / 0.01 = 70 Ohm.

S: Apakah tujuan mempunyai dua pin katod sepunya?

J: Ia disambungkan secara dalaman. Mempunyai dua pin membantu mengagihkan jumlah arus katod (yang merupakan jumlah semua arus segmen yang diterangi) merentasi dua jejak PCB dan sambungan pateri, meningkatkan kebolehpercayaan dan berpotensi mengurangkan penurunan voltan.

S: Spesifikasi menunjukkan arus berterusan maksimum 25mA tetapi keadaan ujian 20mA untuk V_F. Yang mana patut saya gunakan untuk reka bentuk?

J: Angka 20mA adalah keadaan ujian piawai untuk melaporkan ciri tipikal seperti V_Fdan panjang gelombang. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, adalah bijak untuk mereka bentuk untuk arus berterusan pada atau di bawah 20mA, terutamanya jika suhu ambien dijangka melebihi 25°C, menghormati lengkung penyahkadaran.

S: Bagaimanakah saya mencapai kecerahan yang sama jika saya multipleks 4 digit?

J: Dengan kitar tugas 1/4, anda perlu mendarabkan arus segmen seketika dengan 4 untuk mencapai arus purata yang sama dan seterusnya kecerahan yang dirasakan serupa. Jika anda mahu purata 5mA per segmen, anda akan mendenyut setiap segmen pada 20mA. Pastikan arus berdenyut ini (20mA) dan pelesapan kuasa seketika yang terhasil berada dalam penarafan mutlak maksimum (puncak 60mA, 40mW).

10. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Kes Reka Bentuk: Termometer Digital Mudah Alih 4-Digit.

Matlamat reka bentuk adalah hayat bateri panjang dan kebolehbacaan yang jelas. Mikropengawal mempunyai I/O dan belanjawan kuasa yang terhad.

Pelaksanaan:Gunakan empat paparan LTS-5703AJS dalam konfigurasi multipleks. Sambungkan semua anod segmen sepadan (A, B, C...) bersama merentasi empat digit. Katod sepunya setiap digit dikawal oleh transistor NPN berasingan yang dipandu oleh pin mikropengawal. Mikropengawal mengitar melalui menghidupkan katod satu digit pada satu masa sambil mengeluarkan corak segmen untuk digit itu pada talian anod sepunya. Untuk menjimatkan kuasa, arus pemacu ditetapkan kepada 5mA purata. Menggunakan multipleks dengan kitar tugas 1/4, arus seketika per segmen ditetapkan kepada 20mA (5mA * 4). Ini berada dalam penarafan puncak 60mA. Kecerahan yang dirasakan akan baik, dan penggunaan kuasa purata per segmen adalah sangat rendah, memanjangkan hayat bateri dengan ketara berbanding menggunakan paparan yang memerlukan 10-20mA arus berterusan per segmen.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTS-5703AJS adalah berdasarkan bahan semikonduktorAlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida)yang ditumbuhkan pada substratGaAs (Gallium Arsenida). Dalam LED, apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Pancaran kuning (~587-588 nm) dicapai dengan nisbah aluminium, indium, dan gallium yang khusus. Substrat GaAs tidak lut sinar menyerap cahaya sesat, meningkatkan kontras dengan mengelakkan pantulan dalaman yang boleh menerangi segmen tidak menyala. Konfigurasi katod sepunya memudahkan litar pemacu dengan membenarkan satu suis (contohnya, transistor) mengawal keadaan hidup/mati keseluruhan digit semasa multipleks.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Walaupun paparan LED tujuh segmen kekal penting untuk aplikasi tertentu, trend yang lebih luas dalam teknologi paparan telah beralih ke arah format matriks titik (untuk alfanumerik dan grafik) dan modul berasaskan pengawal bersepadu (seperti OLED atau TFT). Walau bagaimanapun, niche untuk paparan numerik mudah, lasak, kos rendah, kuasa rendah, kecerahan tinggi, dan pemacu langsung berterusan. Evolusi dalam niche ini memberi tumpuan kepada sains bahan (seperti AlInGaP menggantikan bahan lama untuk kecekapan lebih baik), voltan dan arus operasi lebih rendah, pembungkusan diperbaiki untuk kebolehpercayaan lebih tinggi dan julat suhu lebih luas, dan versi pemasangan permukaan untuk pemasangan automatik. LTS-5703AJS mewakili titik matang dalam evolusi ini, menawarkan keseimbangan prestasi dan kepraktisan untuk kegunaan yang dimaksudkan. Pembangunan masa depan mungkin menyepadukan perintang pembatas arus atau logik mudah secara dalaman, tetapi untuk banyak aplikasi mudah, kesederhanaan komponen asas kekal sebagai kelebihan utama.