Lembaran Data Paparan LED LTS-4801JG - Ketinggian Digit 0.4 Inci - AlInGaP Hijau - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-4801JG ialah paparan angka satu digit, tujuh segmen yang menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan cahaya hijau. Ia direka sebagai peranti anod sepunya, bermakna anod semua segmen LED disambungkan secara dalaman dan dibawa keluar ke pin sepunya, manakala katod setiap segmen boleh dicapai secara individu. Konfigurasi ini biasa dalam aplikasi paparan berbilang. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Aplikasi utamanya adalah dalam peralatan elektronik di mana bacaan angka satu digit yang jelas dan terang diperlukan, seperti dalam panel instrumentasi, perkakas pengguna, dan kawalan industri.

1.1 Kelebihan Teras

• Kecerahan & Kontras Tinggi:Sistem bahan AlInGaP menyediakan kecekapan bercahaya yang tinggi, menghasilkan kecerahan yang sangat baik. Reka bentuk muka kelabu/segmen putih selanjutnya meningkatkan kontras untuk penampilan aksara yang unggul.
• Penggunaan Kuasa Rendah:Peranti ini beroperasi pada arus hadapan yang agak rendah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berkuasa bateri atau cekap tenaga.
• Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:Sebagai peranti berasaskan LED, ia menawarkan jangka hayat operasi yang panjang, rintangan kejutan, dan masa pensuisan pantas berbanding teknologi lama seperti paparan pijar atau pendarfluor vakum.
• Prestasi Dikategorikan:Keamatan bercahaya dikategorikan, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam paparan berbilang digit.
• Sudut Pandangan Luas:Reka bentuk pakej dan cip menyediakan sudut pandangan yang luas, memastikan paparan boleh dibaca dari pelbagai kedudukan.
• Pakej Bebas Plumbum:Peranti ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Aplikasi Sasaran

Paparan ini bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik biasa. Aplikasi tipikal termasuk peralatan automasi pejabat (cth., mesin fotokopi, pencetak), peranti komunikasi, perkakas rumah (cth., ketuhar gelombang mikro, ketuhar, mesin basuh), instrumen ujian dan pengukuran, dan panel kawalan industri. Ia tidak direka untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan) tanpa perundingan dan kelayakan terlebih dahulu.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada keadaan ini tidak dijamin.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh diserakkan oleh satu segmen LED tanpa menyebabkan kerosakan.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:60 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (1/10 kitar tugas, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan terlalu panas.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini mesti dikurangkan secara linear sebanyak 0.33 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti boleh disimpan dan dikendalikan dalam julat penuh ini.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C selama 5 saat, diukur 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah tempat duduk.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter operasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C, mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan normal.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):320 hingga 850 μcd (mikrokandela) pada arus hadapan (I_F) 1 mA. Julat luas ini menunjukkan peranti dikategorikan (dibin) untuk keamatan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):571 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana keamatan cahaya yang dipancarkan adalah tertinggi, dalam kawasan hijau spektrum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):572 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia, hampir sepadan dengan panjang gelombang puncak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Ini menentukan lebar jalur cahaya yang dipancarkan, menunjukkan warna hijau yang agak tulen.
• Voltan Hadapan per Cip (V_F):2.05V hingga 2.6V pada I_F=20 mA. Ini adalah susut voltan merentasi LED semasa beroperasi. Reka bentuk litar mesti mengambil kira julat ini.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Maksimum 100 μA pada voltan songsang (V_R) 5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; operasi pincang songsang berterusan tidak dibenarkan.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:Maksimum 2:1 untuk segmen dalam \"kawasan cahaya serupa.\" Ini memastikan keseragaman penampilan merentasi digit.
• Bunyi Silang:Spesifikasi adalah kurang daripada 2.5%. Ini merujuk kepada pencahayaan segmen yang tidak didorong yang tidak diingini disebabkan oleh kebocoran elektrik atau gandingan optik.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Lembaran data menunjukkan bahawa keamatan bercahaya \"dikategorikan.\" Ini biasanya bermakna peranti diuji dan disusun (dibin) selepas pengeluaran berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (1mA dalam kes ini). Pembin memastikan paparan yang digunakan bersama dalam aplikasi berbilang digit akan mempunyai kecerahan yang sepadan, mengelakkan satu digit kelihatan lebih malap atau lebih terang daripada jirannya. Pereka harus menentukan atau sedar tentang bin keamatan semasa membuat pesanan untuk konsistensi dalam aplikasi mereka.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada \"Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal.\" Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam petikan teks, lengkung sedemikian biasanya menggambarkan hubungan antara parameter utama. Berdasarkan tingkah laku LED piawai, lengkung yang dijangkakan termasuk:

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan eksponen antara voltan hadapan (V_F) dan arus hadapan (I_F). Lengkung akan menunjukkan voltan hidup sekitar 2V dan kemudian kenaikan yang agak curam.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (I_Vvs I_F):Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia secara amnya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kesan haba.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien (I_Vvs T_a):Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah pertimbangan kritikal untuk persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak sekitar 571-572 nm dengan lebar lebih kurang 15 nm pada separuh keamatan maksimum.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Paparan mempunyai ketinggian digit 0.4 inci (10.0 mm). Lukisan mekanikal terperinci menyediakan semua dimensi kritikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, ketinggian, saiz dan jarak segmen, dan lokasi pin. Nota utama dari lukisan termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Toleransi anjakan hujung pin adalah ±0.40 mm.
• Diameter lubang PCB yang disyorkan untuk pin adalah 1.10 mm.
• Kriteria kualiti ditakrifkan untuk bahan asing, gelembung dalam segmen, lenturan pemantul, dan pencemaran dakwat permukaan.

5.2 Sambungan Pin & Gambarajah Litar

Peranti mempunyai konfigurasi 10-pin satu baris. Gambarajah litar dalaman menunjukkan struktur anod sepunya. Pinout adalah seperti berikut: Pin 1 (Katod G), Pin 2 (Katod F), Pin 3 (Anod Sepunya), Pin 4 (Katod E), Pin 5 (Katod D), Pin 6 (Katod Titik Perpuluhan), Pin 7 (Katod C), Pin 8 (Anod Sepunya), Pin 9 (Katod B), Pin 10 (Katod A). Perhatikan bahawa terdapat dua pin anod sepunya (3 dan 8), yang disambungkan secara dalaman. Ini membolehkan fleksibiliti dalam susun atur PCB dan boleh membantu dalam pengagihan arus.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Automatik

Untuk pateri gelombang atau aliran balik, keadaan ditentukan sebagai 260°C maksimum selama 5 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah tempat duduk pakej. Suhu badan komponen semasa pemasangan tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimumnya. Pematuhan kepada profil ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik atau ikatan wayar dalaman.

6.2 Pateri Manual

Jika pateri tangan diperlukan, hujung besi harus digunakan pada pin 1.6mm di bawah satah tempat duduk. Suhu pateri harus 350°C ±30°C, dan masa sentuhan tidak boleh melebihi 5 saat. Menggunakan suhu yang lebih tinggi untuk masa yang sangat singkat meminimumkan pemindahan haba ke cip LED sensitif.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

Beberapa amaran dan cadangan penting disediakan untuk operasi yang boleh dipercayai:

• Perlindungan Litar Pemacu:Litar mesti melindungi LED daripada voltan songsang dan lonjakan voltan sementara semasa hidup atau mati, kerana ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
• Pemacu Arus Malar:Ini sangat disyorkan berbanding pemacu voltan malar. Sumber arus malar memastikan kecerahan konsisten dan melindungi LED daripada lari haba, kerana voltan hadapan berkurangan dengan peningkatan suhu.
• Mengambil Kira Variasi V_F:Litar pemacu mesti direka untuk menyampaikan arus yang dimaksudkan merentasi keseluruhan julat voltan hadapan (2.05V hingga 2.6V per cip pada 20mA).
• Pengurangan Arus:Arus berterusan operasi selamat mesti dipilih selepas mempertimbangkan suhu ambien maksimum aplikasi, menggunakan faktor pengurangan 0.33 mA/°C melebihi 25°C.
• Elakkan Pincang Songsang:Operasi pincang songsang berterusan harus dielakkan sepenuhnya kerana ia boleh menyebabkan penghijrahan logam dan kegagalan peranti pramatang.

8. Ujian Kebolehpercayaan

Peranti menjalani satu siri ujian kebolehpercayaan piawai untuk memastikan keteguhan. Pelan ujian termasuk:

• Ujian Hayat Operasi (RTOL):1000 jam pada arus penarafan maksimum di bawah suhu bilik.
• Ujian Persekitaran:Penyimpanan Suhu/Lembapan Tinggi (500 jam pada 65°C/90-95% RH), Penyimpanan Suhu Tinggi (1000 jam pada 105°C), Penyimpanan Suhu Rendah (1000 jam pada -35°C).
• Ujian Tekanan:Kitaran Suhu (30 kitaran antara -35°C dan 105°C) dan Kejutan Haba (30 kitaran antara -35°C dan 105°C).
• Ujian Keserasian Proses:Rintangan Pateri (10 saat pada 260°C) dan Kebolehpaterian (5 saat pada 245°C).

Ujian ini merujuk kepada piawaian tentera (MIL-STD), industri Jepun (JIS), dan dalaman yang mantap, memberikan keyakinan dalam ketahanan komponen di bawah pelbagai keadaan penyimpanan dan operasi.

9. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan pin mikropengawal 5V secara langsung?

J: Tidak. Voltan hadapan adalah sekitar 2.6V maksimum, dan perintang had arus siri adalah wajib. Menyambung terus ke 5V akan memusnahkan LED disebabkan arus berlebihan. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.

S: Mengapa terdapat dua pin anod sepunya?

J> Ia disambungkan secara dalaman. Reka bentuk ini membolehkan penghalaan PCB yang lebih fleksibel, boleh membantu mengimbangi arus jika memacu berbilang segmen serentak, dan menyediakan kestabilan mekanikal.

S: Bagaimanakah saya mencapai kecerahan seragam dalam paparan berbilang digit?

J> Gunakan pemacu arus malar dan pastikan anda menggunakan paparan dari bin keamatan bercahaya yang sama atau hampir sepadan. Laksanakan pemultipleksan dengan arus segmen dan kitar tugas yang sesuai.

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

J> Panjang gelombang puncak adalah panjang gelombang fizikal kuasa spektrum tertinggi. Panjang gelombang dominan adalah titik warna yang dilihat pada rajah kromatisiti CIE. Untuk sumber monokromatik seperti LED hijau ini, ia adalah sangat hampir.

10. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Pertimbangkan untuk mereka bentuk paparan termometer digital ringkas menggunakan LTS-4801JG. Sistem menggunakan mikropengawal dengan output berbilang. Langkah reka bentuk termasuk:

1. Pemilihan Pemacu:Pilih pemacu LED arus malar IC atau reka litar transistor diskret yang mampu menyerap arus segmen yang diperlukan (cth., 10-15 mA untuk kecerahan yang baik).
2. Penetapan Arus:Tentukan arus operasi. Sebagai contoh, memilih 10 mA memberikan kecerahan yang baik sambil kekal jauh di bawah maksimum 25 mA, membenarkan ruang kepala untuk pengurangan suhu.
3. Skim Pemultipleksan:Konfigurasikan mikropengawal untuk mengitar melalui digit dengan cepat. Anod sepunya didorong oleh transistor PNP (atau pemacu bahagian tinggi) yang disuis oleh MCU, manakala katod segmen disambungkan ke output penyerap arus pemacu IC.
4. Susun Atur PCB:Letakkan paparan pada papan, pastikan lubang 1.10mm yang disyorkan digunakan. Laluan dua talian anod sepunya secara berasingan untuk mengimbangi pengagihan arus. Pastikan kesan untuk talian segmen arus tinggi pendek dan lebar.
5. Pengurusan Haba:Jika peranti digunakan dalam persekitaran suhu ambien tinggi (cth., >50°C), kira semula arus berterusan maksimum yang dibenarkan menggunakan faktor pengurangan: I_F(maks)= 25 mA - [0.33 mA/°C * (T_a- 25°C)].

11. Pengenalan Teknologi & Prinsip

LTS-4801JG adalah berdasarkan teknologi semikonduktor AlInGaP yang ditumbuhkan pada substrat GaAs tidak lutsinar. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya mentakrifkan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau (~572 nm). Substrat tidak lutsinar membantu meningkatkan kontras dengan menyerap cahaya sesat. Format tujuh segmen adalah cara piawai untuk mewakili digit angka (0-9) dan beberapa huruf dengan menerangi secara selektif tujuh bar LED bebas (segmen A-G) ditambah titik perpuluhan.

12. Trend Industri

Walaupun paparan tujuh segmen kekal penting untuk bacaan angka ringkas, trend industri adalah ke arah integrasi dan pengecilan. Terdapat peningkatan penggunaan pakej peranti permukaan-pasang (SMD) untuk pemasangan automatik. Tambahan pula, paparan monolitik berbilang digit dan paparan pintar dengan pemacu bersepadu (I2C, SPI) menjadi lebih biasa untuk memudahkan reka bentuk sistem dan mengurangkan bilangan komponen. Walau bagaimanapun, komponen satu digit diskret seperti LTS-4801JG terus berkhidmat untuk aplikasi sensitif kos, prototaip, dan reka bentuk yang memerlukan ciri mekanikal atau optik khusus yang tidak ditawarkan oleh modul bersepadu. Pergerakan ke arah kecekapan lebih tinggi dan gamut warna lebih luas dalam teknologi LED juga mempengaruhi komponen paparan, walaupun untuk paparan monokromatik seperti ini, kecekapan dan kebolehpercayaan adalah pemacu utama.