Lembaran Data Paparan LED 7-Segmen LTC-2630AJD - Ketinggian Digit 0.28 Inci - Merah AlInGaP - Voltan Kehadapan 2.6V - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-2630AJD ialah paparan tujuh segmen tiga digit yang padat dan berprestasi tinggi, direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dengan penggunaan kuasa rendah. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan output angka visual dalam peranti elektronik, instrumentasi, elektronik pengguna, dan panel kawalan industri. Kelebihan teras peranti ini terletak pada penggunaan teknologi LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang maju, yang menawarkan kecekapan dan kecerahan yang lebih baik berbanding bahan tradisional. Pasaran sasaran termasuk pereka peranti mudah alih berkuasa bateri, meter panel, peralatan ujian, dan sebarang aplikasi di mana ruang, kecekapan kuasa, dan kebolehbacaan adalah kekangan kritikal.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Ketinggian Digit:Mempunyai ketinggian aksara 0.28 inci (7.0 mm), menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz dan keterlihatan.
• Keseragaman Segmen:Menyediakan segmen yang berterusan dan seragam untuk penampilan aksara dan kebolehbacaan yang sangat baik.
• Operasi Kuasa Rendah:Direka khas untuk keperluan kuasa rendah, membolehkan operasi dalam reka bentuk yang sensitif kepada kuasa.
• Prestasi Optik:Memberikan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, memastikan keterlihatan yang jelas walaupun dalam persekitaran yang terang.
• Sudut Pandangan:Menawarkan sudut pandangan yang luas, menjadikan paparan boleh dibaca dari pelbagai kedudukan.
• Kebolehpercayaan:Mendapat manfaat daripada kebolehpercayaan keadaan pepejal yang wujud dalam teknologi LED, tanpa bahagian bergerak dan jangka hayat operasi yang panjang.
• Jaminan Kualiti:Peranti dikategorikan untuk keamatan bercahaya, memastikan tahap kecerahan yang konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.

2. Penyelaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini menyediakan analisis objektif yang terperinci mengenai parameter elektrik, optik, dan terma utama peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C, prestasi optik ditakrifkan di bawah keadaan ujian tertentu.

• Keamatan Bercahaya Purata (Iv):Julat dari minimum 200 μcd hingga maksimum tipikal 600 μcd apabila didorong pada arus kehadapan (IF) 1mA per segmen. Parameter ini adalah penting untuk menentukan kecerahan paparan di bawah keadaan operasi biasa.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):Ciri bahan AlInGaP, walaupun nilai spesifik tidak disediakan dalam kandungan yang diekstrak. Biasanya, LED merah AlInGaP memancar dalam julat 620-630nm.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Mempunyai nilai maksimum 22 nm pada IF=20mA, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya merah yang dipancarkan.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Adalah 640 nm pada IF=20mA. Ini adalah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia dan mentakrifkan warna sebagai warna merah tertentu.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (Iv-m):Mempunyai nisbah maksimum 2:1 antara segmen apabila didorong pada IF=10mA. Ini memastikan keseragaman kecerahan merentasi semua segmen digit.

2.2 Ciri Elektrik

• Voltan Kehadapan per Segmen (VF):Julat dari 2.1V (min) hingga 2.6V (maks) pada arus kehadapan 20mA. Ini adalah parameter utama untuk mereka bentuk litar pemacu dan mengira penyebaran kuasa.
• Arus Songsang per Segmen (IR):Mempunyai nilai maksimum 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan, menunjukkan ciri diod yang baik.
• Keupayaan Arus Rendah:Ciri penting adalah reka bentuknya untuk operasi arus rendah. Segmen dipadankan dan diuji untuk prestasi cemerlang pada arus serendah 1mA per segmen, yang boleh digunakan secara langsung untuk peranti berkuasa bateri.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Operasi harus sentiasa berada dalam had ini.

• Penyebaran Kuasa per Segmen:Maksimum 70 mW.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:100 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (1/10 kitaran tugas, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Penarafan ini menurun secara linear pada kadar 0.33 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Penurunan ini adalah kritikal untuk reka bentuk terma.
• Voltan Songsang per Segmen:Maksimum 5V.
• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +85°C.
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +85°C.

3. Sistem Pengkategorian dan Pembungkusan

Lembaran data menunjukkan bahawa peranti adalah"dikategorikan untuk keamatan bercahaya."Ini membayangkan proses pengkategorian.

• Pengkategorian Keamatan Bercahaya:Peranti diuji dan disusun ke dalam kumpulan (kategori) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada arus ujian piawai (mungkin 1mA atau 10mA). Ini memastikan pereka menerima paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten, yang penting untuk paparan berbilang digit di mana keseragaman adalah kunci.
• Pengkategorian Voltan Kehadapan:Walaupun tidak dinyatakan secara jelas, julat VF yang diberikan (2.1V hingga 2.6V) mencadangkan mungkin terdapat variasi voltan kehadapan. Untuk aplikasi kritikal, adalah disyorkan untuk berunding dengan pengeluar untuk butiran pengkategorian spesifik.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada"Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal."Walaupun graf spesifik tidak disediakan dalam teks, lengkung piawai untuk LED sedemikian biasanya termasuk:

• Lengkung IV (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan antara arus kehadapan (IF) dan voltan kehadapan (VF). Ia adalah tidak linear, dengan voltan hidup sekitar 1.8-2.0V untuk LED merah AlInGaP.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan (Iv-IF):Lengkung ini menunjukkan bagaimana kecerahan meningkat dengan arus. Ia secara amnya linear pada arus yang lebih rendah tetapi mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan terma.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien (Iv-Ta):Menunjukkan bagaimana kecerahan berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Ini adalah penting untuk mereka bentuk sistem yang beroperasi merentasi keseluruhan julat suhu.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif vs. panjang gelombang, menunjukkan puncak pada panjang gelombang dominan (640 nm) dan lebar spektrum.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Fizikal

Lukisan pakej dirujuk. Nota utama termasuk bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.25 mm (0.01 inci) melainkan dinyatakan sebaliknya. Paparan mempunyai muka kelabu dengan segmen putih untuk kontras tinggi.

5.2 Konfigurasi Pin dan Litar Dalaman

Peranti adalah jenisanod sepunya berbilangdengan titik perpuluhan sebelah kanan. Susunan pin untuk pakej 16-pin adalah seperti berikut:

• Pin 1: Katod D
• Pin 2: Anod Sepunya (Digit 1)
• Pin 3: Katod D.P. (Titik Perpuluhan)
• Pin 4: Katod E
• Pin 5: Anod Sepunya (Digit 2)
• Pin 6: Katod C
• Pin 7: Katod G
• Pin 8: Anod Sepunya (Digit 3)
• Pin 9, 10, 11, 13, 14: Tiada Sambungan (N/C)
• Pin 12: Katod B
• Pin 15: Katod A
• Pin 16: Katod F

Gambarajah litar dalaman menunjukkan bahawa segmen setiap digit (A-G, DP) berkongsi sambungan anod sepunya untuk digit tertentu itu. Seni bina berbilang ini mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan dari 24 (3 digit * 8 segmen) kepada 11 (3 anod + 8 katod).

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

• Pateri Alir Semula:Suhu pateri maksimum yang dibenarkan ialah 260°C. Suhu ini harus dikenakan untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan komponen. Melebihi had ini boleh merosakkan cip LED atau pakej.
• Pateri Tangan:Jika pateri tangan diperlukan, besi yang dikawal suhu harus digunakan dengan masa operasi yang cepat (biasanya < 3 saat per pin) untuk mengelakkan kerosakan haba.
• Keadaan Penyimpanan:Peranti harus disimpan dalam julat suhu penyimpanan yang ditetapkan -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kering untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa alir semula.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Instrumentasi Mudah Alih:Multimeter, termometer, takometer di mana penggunaan kuasa rendah adalah paling penting.
• Elektronik Pengguna:Paparan peralatan audio, jam radio, panel kawalan perkakas.
• Kawalan Industri:Meter panel untuk voltan, arus, atau paparan pemboleh ubah proses.
• Pasaran Selepas Jualan Automotif:Paparan untuk tolok tambahan (boost, voltan, suhu).

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Litar Pemacu

• Pemacu Berbilang:Mikropengawal atau pemacu paparan IC khusus mesti digunakan untuk mengaktifkan tiga anod sepunya (Digit 1, 2, 3) secara berurutan sambil menyediakan isyarat katod yang sesuai untuk segmen yang dikehendaki. Kadar segar semula mestilah cukup tinggi (>60Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.
• Had Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib untuk setiap talian katod (atau disepadukan ke dalam pemacu IC) untuk menetapkan arus kehadapan (contohnya, 1mA, 10mA, 20mA) berdasarkan kecerahan yang dikehendaki dan belanjawan kuasa. Nilai perintang dikira menggunakan R = (Vcc - VF) / IF.
• Penyebaran Kuasa:Pastikan arus kehadapan berterusan per segmen tidak melebihi maksimum yang diturunkan untuk suhu ambien tertinggi aplikasi.
• Persekitaran Pandangan:Kontras tinggi dan sudut pandangan yang luas menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana paparan mungkin dilihat dari sudut atau dalam cahaya ambien.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi paparan tujuh segmen lain:

• vs. LED Merah GaAsP/GaP Piawai:Bahan AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang pada arus yang sama atau kecerahan setara pada arus yang lebih rendah. Ia juga biasanya mempunyai kestabilan suhu yang lebih baik.
• vs. Paparan LCD:LED adalah pemancar, menyediakan cahaya sendiri, menjadikannya boleh dibaca dalam kegelapan tanpa lampu latar. Mereka juga mempunyai masa tindak balas yang lebih cepat dan julat suhu operasi yang lebih luas. Walau bagaimanapun, mereka biasanya menggunakan lebih banyak kuasa berbanding LCD reflektif.
• vs. Paparan Digit Lebih Besar:Saiz 0.28 inci menawarkan tapak yang padat sesuai untuk reka bentuk yang terhad ruang sambil mengekalkan kebolehbacaan yang baik pada jarak pandangan pendek hingga sederhana.

9. Soalan Lazim (FAQ)

Q: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan arus DC malar tanpa berbilang?
A: Secara teknikalnya ya, tetapi ia sangat tidak cekap. Memacu ketiga-tiga digit secara statik memerlukan 24 saluran had arus bebas (3 digit * 8 segmen). Reka bentuk anod sepunya berbilang bertujuan untuk didorong dengan skim berbilang pembahagian masa untuk meminimumkan bilangan pin dan penggunaan kuasa.

Q: Apakah tujuan pin "Tiada Sambungan"?
A: Pin N/C mungkin hadir untuk kestabilan mekanikal pakej atau untuk keserasian dengan tapak kaki 16-pin piawai yang digunakan untuk varian paparan lain (contohnya, dengan lokasi titik perpuluhan yang berbeza atau versi empat digit). Ia tidak boleh disambungkan dalam litar.

Q: Bagaimana saya mengira nilai perintang had arus yang sesuai?
A: Gunakan formula R = (Voltan Bekalan - Voltan Kehadapan LED) / Arus Kehadapan yang Dikehendaki. Contohnya, dengan bekalan 5V (Vcc), VF tipikal 2.4V, dan IF yang dikehendaki 10mA: R = (5V - 2.4V) / 0.010A = 260 Ohm. Gunakan nilai piawai terdekat (contohnya, 270 Ohm). Sentiasa pertimbangkan VF maksimum (2.6V) untuk memastikan arus minimum boleh diterima.

Q: Adakah titik perpuluhan didorong secara berasingan?
A: Ya. Titik perpuluhan (D.P.) mempunyai katod khususnya sendiri (Pin 3). Ia tidak diikat kepada katod segmen untuk mana-mana digit tertentu. Dalam skim berbilang, ia akan diterangi apabila katodnya didorong rendah semasa tempoh pengaktifan mana-mana digit di mana titik perpuluhan sepatutnya kelihatan.

10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Voltmeter Digital Kuasa Rendah
Seorang pereka mencipta voltmeter mudah alih 3 digit berkuasa bateri 9V. Keperluan utama adalah jangka hayat bateri yang panjang dan kebolehbacaan yang jelas.

• Pemilihan Komponen:LTC-2630AJD dipilih untuk keupayaan arus rendahnya (boleh beroperasi pada 1-2mA/segmen) dan kecekapan AlInGaP.
• Litar Pemacu:Mikropengawal kuasa rendah dengan pemacu LCD/segmen terbina dalam dipilih. Ia dikonfigurasikan untuk berbilang ketiga-tiga digit pada kadar segar semula 100Hz.
• Tetapan Arus:Arus segmen ditetapkan kepada 1.5mA melalui sinki arus malar mikropengawal atau perintang luaran. Pada arus ini, keamatan bercahaya berada dalam julat yang ditetapkan, memberikan kecerahan yang mencukupi.
• Pengiraan Kuasa:Dengan 8 segmen (7 + DP) diterangi per digit, dan 3 digit berbilang, jumlah arus purata adalah lebih kurang (8 segmen * 1.5mA) = 12mA. Digabungkan dengan mikropengawal dan litar pengukuran, ini membolehkan jangka hayat bateri yang dipanjangkan.
• Keputusan:Produk akhir mencapai paparan voltan 3 digit yang jelas dengan jangka hayat bateri yang sangat baik, memenuhi matlamat reka bentuk yang dibolehkan secara langsung oleh ciri arus rendah paparan ini.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTC-2630AJD adalah berdasarkanteknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida)yang ditumbuhkan pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) tidak lutsinar. Apabila voltan kehadapan melebihi voltan hidup diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah pada 640 nm. Substrat tidak lutsinar membantu meningkatkan kontras dengan menyerap cahaya sesat, menyumbang kepada penampilan "muka kelabu dan segmen putih" paparan. Format tujuh segmen adalah corak piawai di mana LED individu (segmen) disusun untuk membentuk semua angka perpuluhan dan beberapa huruf apabila diterangi secara selektif.

12. Trend dan Pandangan Teknologi

Evolusi paparan LED tujuh segmen terus memberi tumpuan kepada beberapa bidang utama:

• Peningkatan Kecekapan:Penyelidikan sains bahan yang berterusan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan kuantum dalaman AlInGaP dan semikonduktor kompaun lain (seperti InGaN untuk warna lain), menghasilkan kecerahan yang lebih tinggi pada arus yang lebih rendah, seterusnya memanjangkan jangka hayat bateri.
• Pengecilan:Terdapat trend ke arah ketinggian digit yang lebih kecil untuk peranti ultra padat, bersama-sama dengan fotolitografi yang diperbaiki untuk mengekalkan definisi dan kejelasan segmen.
• Integrasi:Modul paparan semakin menyepadukan pemacu IC, perintang had arus, dan kadangkala mikropengawal ke dalam pakej tunggal atau pemasangan PCB, memudahkan proses reka bentuk untuk jurutera.
• Pilihan Warna:Walaupun lembaran data ini adalah untuk paparan merah, prinsip berbilang dan pembungkusan asas digunakan untuk paparan yang menggunakan teknologi LED lain untuk hijau, biru, kuning, atau gabungan RGB penuh warna.
• Teknologi Alternatif:Walaupun LED mendominasi dalam banyak aplikasi, teknologi OLED (LED Organik) sedang membuat kemajuan ke dalam paparan segmen kecil, menawarkan profil yang lebih nipis dan sudut pandangan yang lebih luas, walaupun dengan ciri jangka hayat dan pemacu yang berbeza.

LTC-2630AJD mewakili penyelesaian yang matang, boleh dipercayai, dan sangat dioptimumkan dalam landskap teknologi ini, terutamanya untuk aplikasi yang mengutamakan kecekapan kuasa dan ketahanan.