Spesifikasi Teknikal Paparan LED LTS-3861JE - Ketinggian Digit 0.3 Inci - Merah AlInGaP - Voltan Hadapan 2.6V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-3861JE ialah modul paparan tujuh segmen satu digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan nombor yang jelas. Komponen terasnya ialah bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP), yang bertanggungjawab untuk pancaran merah terang ciriannya. Peranti ini mempunyai muka kelabu muda dengan tanda segmen putih, memberikan kontras yang sangat baik untuk kebolehbacaan yang lebih baik. Dengan ketinggian digit 0.3 inci (7.62 mm), ia menawarkan penyelesaian paparan padat namun mudah dibaca yang sesuai untuk pelbagai jenis peralatan elektronik.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Paparan ini direka untuk kebolehpercayaan dan kecekapan. Kelebihan utama termasuk penggunaan kuasa rendah, output kecerahan tinggi, dan sudut pandangan yang luas, memastikan prestasi konsisten dari pelbagai perspektif. Ia menggunakan teknologi LED keadaan pepejal, yang menawarkan jangka hayat dan rintangan hentaman yang lebih baik berbanding teknologi paparan lama seperti paparan pijar atau pendarfluor vakum. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan bercahaya, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam aplikasi berbilang digit. Sasaran pasaran utamanya termasuk panel kawalan industri, peralatan ujian dan pengukuran, perkakas pengguna, dan instrumentasi di mana penunjuk nombor yang jelas dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

Prestasi LTS-3861JE ditakrifkan oleh satu set parameter elektrik dan optik yang diukur di bawah keadaan piawai (Ta=25°C). Memahami parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan dengan selamat oleh satu segmen yang menyala.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA. Ini adalah arus berdenyut maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan seperti kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1 ms, digunakan untuk pemultipleksan atau pendorongan lampau ringkas.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menyusut secara linear pada kadar 0.28 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh merosakkan simpang LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan komponen.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan operasi normal.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Julat dari 320 μcd (min) hingga 800 μcd (tip) pada arus hadapan (I_F) 1 mA. Ini mengukur kecerahan yang dilihat oleh mata manusia.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):Biasanya 632 nm pada I_F=20mA. Ini adalah panjang gelombang di mana output kuasa optik adalah paling besar.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Biasanya 624 nm pada I_F=20mA. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan warna.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Biasanya 20 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):Biasanya 2.6 V (maks 2.6V) pada I_F=20mA. Ini adalah susutan voltan merentasi LED apabila mengkonduksi.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Maksimum 100 μA pada voltan songsang (V_R) 5V.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (I_V-m):Maksimum 2:1. Ini menentukan variasi kecerahan maksimum yang dibenarkan antara segmen berbeza peranti yang sama pada I_F=1mA, memastikan penampilan seragam.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

LTS-3861JE menggunakan sistem pengkategorian untuk keamatan bercahaya. Ini bermakna peranti diuji dan disusun ke dalam kategori tertentu berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (biasanya 1mA atau 20mA). Ini membolehkan pereka memilih paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten, yang sangat penting untuk paparan berbilang digit di mana pencahayaan tidak sekata akan mengganggu penglihatan. Walaupun kod kategori khusus tidak diterangkan dalam lembaran data ini, amalan ini memastikan semua segmen dalam paparan dan merentasi pelbagai paparan dalam sistem mempunyai prestasi yang hampir sama.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri elektrik/optik tipikal. Graf ini penting untuk memahami tingkah laku peranti di luar data titik tunggal dalam jadual.

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

Lengkung ini menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan voltan merentasinya. Ia adalah tidak linear, mempamerkan voltan ambang (sekitar 2V untuk merah AlInGaP) di bawahnya arus yang mengalir adalah sangat sedikit. Di atas ambang ini, arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan voltan yang kecil. Ciri ini memerlukan penggunaan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar bersiri dengan LED untuk mengelakkan pelarian haba dan kemusnahan.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Graf ini menggambarkan bagaimana output cahaya (dalam millicandela atau microcandela) berubah dengan arus dorongan. Secara umumnya, keamatan bercahaya meningkat dengan arus, tetapi hubungan mungkin tidak linear sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi di mana kecekapan boleh menurun disebabkan kesan pemanasan.

4.3 Kebergantungan Suhu

Walaupun tidak digrafkan secara eksplisit di sini, penyusutan arus hadapan berterusan (0.28 mA/°C) menunjukkan kebergantungan suhu yang kuat. Voltan hadapan LED biasanya menurun dengan peningkatan suhu, manakala kecekapan bercahaya juga menurun. Pengurusan haba yang betul dalam aplikasi adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LTS-3861JE datang dalam pakej satu digit 10-pin piawai. Semua dimensi kritikal seperti ketinggian keseluruhan, lebar, saiz tetingkap digit, dan jarak pin disediakan dalam lukisan terperinci. Toleransi untuk dimensi ini biasanya ±0.25 mm (0.01 inci) melainkan dinyatakan sebaliknya. Maklumat ini adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan memastikan pemasangan yang betul dalam selongsong produk akhir.

5.2 Sambungan Pin dan Polarity

Peranti ini mempunyai konfigurasi anod sepunya. Ini bermakna anod (terminal positif) semua segmen LED disambungkan secara dalaman kepada pin sepunya (Pin 1 dan Pin 6). Katod (terminal negatif) untuk setiap segmen (A, B, C, D, E, F, G, dan Titik Perpuluhan DP) dibawa keluar ke pin individu (Pin 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10). Untuk menyinarkan segmen, pin anod sepunya mesti disambungkan ke sumber voltan lebih tinggi daripada voltan hadapan LED, dan pin katod yang sepadan mesti disambungkan ke bumi (atau voltan lebih rendah) melalui perintang pembatas arus.

5.3 Gambar Rajah Litar Dalaman

Lembaran data termasuk gambar rajah litar dalaman yang mengesahkan secara visual seni bina anod sepunya. Ia menunjukkan sambungan antara sepuluh pin ke anod dan katod tujuh segmen utama (A-G) dan titik perpuluhan (DP). Gambar rajah ini adalah rujukan yang sangat berharga untuk penyelesaian masalah dan memahami susun atur elektrik.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

Rating maksimum mutlak untuk pateri dinyatakan dengan jelas: suhu puncak 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm di bawah badan pakej. Ini serasi dengan profil pateri alir semula bebas plumbum piawai. Adalah penting untuk mematuhi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada cip LED dalaman, ikatan wayar, atau bahan pakej plastik. Pendedahan berpanjangan kepada suhu tinggi boleh menyebabkan kekuningan kanta, pengelupasan, atau peningkatan voltan hadapan. Syarat penyimpanan yang disyorkan adalah dalam julat suhu yang ditentukan -35°C hingga +105°C dalam persekitaran kering untuk mengelakkan penyerapan lembapan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Kaedah dorongan paling biasa untuk paparan anod sepunya seperti LTS-3861JE ialah pemultipleksan, terutamanya apabila berbilang digit digunakan. Mikropengawal mengaktifkan anod sepunya setiap digit secara berurutan sambil mengeluarkan corak segmen untuk digit tersebut pada talian katod. Ini mengurangkan bilangan pin I/O yang diperlukan dengan ketara. Setiap talian katod mesti mempunyai perintang pembatas arus bersiri. Nilai perintang dikira menggunakan formula: R = (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fialah voltan hadapan LED (contohnya, 2.6V) dan I_Fialah arus hadapan yang dikehendaki (contohnya, 10-20 mA).

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar. Menyambungkan LED terus ke sumber voltan akan menyebabkan aliran arus berlebihan dan kegagalan serta-merta.
• Pelesapan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah per segmen, dalam aplikasi berbilang dengan arus puncak tinggi, pastikan kuasa purata dan penyusutan suhu dihormati.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat tetapi pertimbangkan arah pandangan utama semasa reka bentuk mekanikal untuk memaksimumkan kontras dan kebolehbacaan.
• Perlindungan ESD:LED AlInGaP boleh sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Laksanakan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai semasa pemasangan.

8. Perbandingan Teknikal

Berbanding teknologi LED merah lama seperti Gallium Arsenida Fosfida (GaAsP), AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan paparan yang lebih terang pada arus yang sama, atau kecerahan yang serupa pada kuasa yang lebih rendah. Ia juga memberikan ketulenan warna yang lebih baik (merah yang lebih tepu) dan kestabilan merentasi suhu dan masa. Berbanding paparan pancaran sisi atau matriks titik, format tujuh segmen dioptimumkan untuk paparan nombor dan aksara alfanumerik terhad dengan kerumitan pemacu yang minimum.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan dua pin anod sepunya (Pin 1 dan Pin 6)?

J: Ia disambungkan secara dalaman. Mempunyai dua pin membantu mengagihkan jumlah arus anod (yang boleh menjadi jumlah arus untuk berbilang segmen yang menyala) dan meningkatkan kestabilan mekanikal pada PCB.

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini dengan mikropengawal 3.3V tanpa pengalih aras?

J: Mungkin, tetapi anda mesti menyemak voltan hadapan. Dengan V_Ftipikal 2.6V, susutan voltan merentasi perintang pembatas arus hanya akan menjadi 0.7V (3.3V - 2.6V). Untuk arus 10mA, ini memerlukan perintang yang sangat kecil (70 ohm). Variasi kecil dalam V_Fatau voltan bekalan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus. Bekalan 5V adalah lebih tipikal dan memberikan ruang kepala yang lebih baik untuk kawalan arus yang stabil.

S: Apakah maksud \"dikategorikan untuk keamatan bercahaya\" untuk reka bentuk saya?

J: Ia bermakna anda boleh memesan peranti dari kategori keamatan yang sama untuk memastikan kecerahan seragam merentasi semua digit dalam produk anda. Jika keseragaman tidak kritikal, anda mungkin menerima paparan dari julat kategori yang lebih luas.

10. Kes Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Paparan Multimeter Digital:Seorang pereka mencipta multimeter 3.5-digit. Mereka akan menggunakan empat paparan LTS-3861JE (tiga digit penuh dan satu untuk digit \"separuh\", biasanya hanya menunjukkan segmen '1' dan mungkin yang lain). Mikropengawal akan memultipleks paparan. Kecerahan tinggi dan kontras memastikan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Penggunaan kuasa rendah selaras dengan matlamat memaksimumkan hayat bateri dalam instrumen mudah alih. Pengkategorian untuk keamatan bercahaya adalah kritikal di sini untuk mengelakkan satu digit kelihatan lebih malap atau lebih terang daripada yang lain, yang akan menjejaskan penampilan profesional dan kebolehbacaan instrumen.

11. Prinsip Operasi

LTS-3861JE adalah berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Bahan aktif ialah AlInGaP. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif di mana mereka bergabung semula. Dalam semikonduktor jurang jalur langsung seperti AlInGaP, penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah pada kira-kira 624-632 nm. Substrat GaAs tidak lut sinar membantu memantulkan cahaya ke atas, meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya keseluruhan dari bahagian atas peranti.

12. Trend Teknologi

Teknologi AlInGaP mewakili penyelesaian matang dan sangat cekap untuk LED merah, oren, dan kuning. Trend semasa dalam teknologi paparan untuk penunjuk sedemikian termasuk dorongan berterusan untuk kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt) untuk membolehkan sistem kuasa yang lebih rendah. Terdapat juga pembangunan berterusan dalam pembungkusan untuk membolehkan faktor bentuk yang lebih kecil atau ciri pandangan yang berbeza. Walaupun tidak terpakai secara langsung kepada paparan segmen ini, industri LED yang lebih luas melihat integrasi elektronik pemacu terus dengan die LED (contohnya, dalam COB - Cip-atas-Papan atau pakej IC-LED bersepadu), yang memudahkan reka bentuk sistem. Untuk paparan tujuh segmen, teknologi teras AlInGaP kekal pilihan dominan untuk aplikasi merah berkeamatan tinggi disebabkan kebolehpercayaan dan prestasinya yang terbukti.