Lembaran Data Paparan LED LTS-4301JR - Ketinggian Digit 0.4 Inci - Warna Merah Super - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-4301JR ialah modul paparan LED alfanumerik tujuh segmen satu digit. Ia direka untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan kontras tinggi dalam faktor bentuk padat. Peranti ini menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) termaju untuk cip pemancar cahayanya, yang difabrikasi pada substrat GaAs lutsinar. Gabungan ini menghasilkan pancaran ciri "merah super". Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan tanda segmen putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Aplikasi utamanya adalah dalam peralatan elektronik yang memerlukan penunjuk angka yang ringkas, boleh dipercayai dan terang, seperti dalam instrumentasi, elektronik pengguna dan panel kawalan industri.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Ketinggian Digit 0.4 Inci (10.0 mm):Menawarkan keseimbangan antara saiz dan keterlihatan, sesuai untuk aplikasi dipasang pada panel di mana ruang diambil kira.
• Segmen Seragam Berterusan:Memberikan penampilan bercahaya yang konsisten dan tidak terputus merentasi setiap segmen, meningkatkan kualiti estetik dan kebolehbacaan.
• Keperluan Kuasa Rendah:Direka untuk kecekapan tenaga, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri atau kuasa rendah.
• Kecerahan Tinggi & Kontras Tinggi:Cip merah super AlInGaP memberikan output bercahaya yang kuat, manakala reka bentuk muka kelabu/segmen putih memaksimumkan kontras untuk pandangan mudah.
• Sudut Pandangan Luas:Memastikan paparan kekal boleh dibaca dari pelbagai perspektif, bukan hanya dari hadapan.
• Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya:Unit disusun mengikut output cahaya mereka, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam aplikasi berbilang digit.
• Pakej Bebas Plumbum (Mematuhi RoHS):Dihasilkan mengikut peraturan alam sekitar yang menyekat bahan berbahaya.
• Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:LED menawarkan jangka hayat operasi yang panjang, rintangan kejutan dan masa pensuisan pantas berbanding teknologi paparan lain.

1.2 Pengenalpastian Peranti

Nombor bahagian LTS-4301JR khususnya menandakan konfigurasi katod sepunya dengan titik perpuluhan sebelah kanan. Akhiran "JR" adalah kritikal untuk mengenal pasti penempatan titik perpuluhan. Ia adalah paparan jenis pancaran merah super AlInGaP.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kehilangan kuasa maksimum yang dibenarkan sebagai haba untuk satu segmen. Melebihi ini boleh menyebabkan terlalu panas dan degradasi dipercepatkan.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA (pada kitar tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms). Penarafan ini adalah untuk operasi berdenyut sahaja, bukan untuk pemacu DC berterusan.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menyahkadar secara linear pada kadar 0.33 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum akan menjadi lebih kurang: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = ~5.2 mA.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Keadaan Pateri:Pateri gelombang atau reflow harus dilakukan dengan titik pateri sekurang-kurangnya 1/16 inci (≈1.6 mm) di bawah satah dudukan badan paparan. Suhu puncak yang disyorkan ialah 260°C untuk maksimum 3 saat untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik dan ikatan dalaman.

2.2 Ciri Elektrik & Optik (Ta=25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):200-520 µcd pada I_F=1mA. Julat luas ini menunjukkan peranti disusun. Keamatan bercahaya diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung respons fotopik (mata manusia) (CIE). Toleransi ±15% digunakan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):639 nm (tipikal) pada I_F=20mA. Ini adalah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah paling besar.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):631 nm (tipikal) pada I_F=20mA. Ini adalah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan warna "merah super". Toleransi ialah ±1 nm.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal) pada I_F=20mA. Ini menentukan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan per Cip (V_F):2.0V (Min), 2.6V (Tip), dengan toleransi ±0.1V pada I_F=20mA. Reka bentuk litar mesti mengambil kira julat ini untuk memastikan pengawalan arus yang betul.
• Arus Songsang (I_R):100 µA (Maks) pada V_R=5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; operasi pincang songsang berterusan adalah dilarang.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:2:1 (Maks). Dalam persediaan berbilang digit, segmen paling terang tidak boleh lebih daripada dua kali ganda lebih terang daripada segmen paling malap dalam kawasan cahaya yang serupa, memastikan keseragaman.
• Bual Silang:≤ 2.5%. Ini merujuk kepada pancaran cahaya yang tidak diingini dari segmen yang sepatutnya mati, disebabkan oleh kebocoran elektrik atau gandingan optik.

3. Penjelasan Sistem Penyusunan

LTS-4301JR menggunakan sistem penyusunan terutamanya untukKeamatan Bercahaya. Seperti yang ditunjukkan oleh julat I tipikal_V200-520 µcd, paparan disusun ke dalam bekas yang berbeza berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (1mA). Ini membolehkan pereka memilih paparan dari bekas keamatan yang sama semasa memasang unit berbilang digit, mengelakkan perbezaan kecerahan yang ketara antara digit. Lembaran data menasihati memilih paparan dari bekas yang sama untuk "mengelakkan masalah ketidakseragaman warna," yang dalam konteks ini merujuk kepada keseragaman kecerahan dan bukannya perubahan warna, kerana panjang gelombang dominan dikawal dengan ketat (±1 nm).

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri tipikal yang biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu, biasanya dalam hubungan sub-linear. Beroperasi di atas arus berterusan yang disyorkan membawa kepada penurunan kecekapan (droop) dan jangka hayat yang berkurangan.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan ciri I-V diod, penting untuk mereka bentuk litar penghad arus.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan kesan pemadaman haba, di mana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Ini menekankan kepentingan pengurusan haba dan penyahkadaran arus.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, berpusat sekitar 631-639 nm dengan lebar jalur ~20 nm.

Lengkung ini penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai dan untuk mengoptimumkan litar pemacu untuk prestasi dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Paparan mematuhi garis besar DIP (Dual In-line Package) satu digit 10-pin piawai. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi linear adalah dalam milimeter (mm).
• Toleransi umum ialah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Toleransi anjakan hujung pin ialah ±0.4 mm.
• Elokan kecacatan pada muka paparan: bahan asing ≤ 10 mil (0.254 mm), pencemaran dakwat ≤ 20 mil (0.508 mm), buih dalam segmen ≤ 10 mil.
• Lenturan pemantul mestilah ≤ 1% daripada panjangnya.
• Diameter lubang PCB yang disyorkan untuk pin ialah 0.9 mm untuk memastikan pemasangan yang betul.

5.2 Sambungan Pin dan Polarity

LTS-4301JR ialah perantikatod sepunya. Ia mempunyai dua pin katod sepunya (Pin 3 dan Pin 8), yang mesti disambungkan ke tanah (atau pemacu bahagian rendah). Anod untuk segmen A-G dan titik perpuluhan (D.P.) berada pada pin berasingan (Pin 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10). Pin 6 khusus untuk anod titik perpuluhan sebelah kanan. Satu pin ditanda sebagai "Tiada Sambungan" (N/C). Gambar rajah litar dalaman menunjukkan setiap LED segmen dan LED titik perpuluhan dengan anod mereka disambungkan ke pin individu dan katod mereka diikat bersama ke pin sepunya.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Proses Pateri

Penarafan maksimum mutlak menentukan keadaan pateri 260°C selama 3 saat, diukur 1/16" di bawah satah dudukan. Ini serasi dengan pateri gelombang piawai dan banyak profil reflow. Penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan pemindahan haba berlebihan ke badan plastik, yang boleh menyebabkan ubah bentuk atau kerosakan dalaman.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Untuk mengelakkan pengoksidaan pin dan penyerapan lembapan (kebimbangan MSL), keadaan penyimpanan berikut disyorkan untuk paparan LED dalam pembungkusan asalnya:

• Suhu:5°C hingga 30°C.
• Kelembapan Relatif:Di bawah 60% RH.

Jika beg halangan lembapan dibuka atau produk disimpan di luar keadaan ini selama lebih daripada 6 bulan, pembakaran pada 60°C selama 48 jam disyorkan sebelum pemasangan, yang harus diselesaikan dalam masa satu minggu selepas pembakaran.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

Paparan ini bertujuan untuk "peralatan elektronik biasa" seperti peralatan pejabat, peranti komunikasi dan perkakas rumah. Ia sesuai untuk sebarang aplikasi yang memerlukan bacaan angka tunggal yang terang dan boleh dipercayai: multimeter digital, jam, pemasa, meter panel, kawalan perkakas dan peralatan ujian.

7.2 Nota Reka Bentuk Kritikal (Amaran)

• Reka Bentuk Litar Pemacu:Pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding voltan malar untuk memastikan kecerahan konsisten dan melindungi LED. Litar mesti direka untuk menampung julat V penuh_F(2.0V hingga 2.6V).
• Pengehad Arus:Arus operasi selamat mesti dipilih berdasarkan suhu ambien maksimum, menggunakan faktor penyahkadaran 0.33 mA/°C di atas 25°C.
• Perlindungan:Litar mesti termasuk perlindungan terhadap voltan songsang dan lonjakan voltan sementara semasa kitaran kuasa untuk mengelakkan kerosakan.
• Pengurusan Haba:Elakkan beroperasi pada arus atau suhu ambien yang lebih tinggi daripada dinilai, kerana ini menyebabkan degradasi output cahaya yang teruk dan kegagalan pramatang.
• Pengendalian Mekanikal:Jangan gunakan daya tidak normal pada badan paparan semasa pemasangan. Jika filem hiasan atau penapis digunakan dengan pelekat sensitif tekanan, elakkan daripada menekannya terus pada muka paparan, kerana anjakan mungkin berlaku.
• Pemasangan Berbilang Digit:Sentiasa gunakan paparan dari bekas keamatan bercahaya yang sama untuk memastikan penampilan seragam.
• Persekitaran:Elakkan perubahan suhu pantas dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi pada paparan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTS-4301JR ialah penggunaan teknologiAlInGaPdan warnamerah superspesifiknya. Berbanding teknologi LED merah lama seperti GaAsP atau GaP, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar untuk arus pemacu yang sama. "Merah super" (631-639 nm) adalah warna merah tepu yang berbeza. Reka bentuk muka kelabu/segmen putih memberikan nisbah kontras tinggi walaupun LED mati, meningkatkan estetik keseluruhan. Pengkategorian untuk keamatan bercahaya adalah ciri utama untuk aplikasi profesional yang memerlukan konsistensi.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan bekalan 5V dan perintang ringkas?

J: Ya, tetapi pengiraan berhati-hati diperlukan. Menggunakan V maksimum_F2.6V dan I yang dikehendaki_F20mA, nilai perintang siri akan menjadi R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω. Walau bagaimanapun, anda mesti menyemak penyerakan kuasa dalam perintang dan memastikan arus tidak melebihi had penyahkadaran untuk suhu operasi anda.

S: Mengapa pemacu arus malar disyorkan?

J: Kecerahan LED adalah fungsi arus, bukan voltan. Voltan hadapan (V_F) mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu. Sumber arus malar memastikan keamatan bercahaya yang dikehendaki dikekalkan tanpa mengira variasi ini, membawa kepada prestasi konsisten dan jangka hayat yang lebih panjang.

S: Apakah maksud "katod sepunya" untuk antara muka mikropengawal saya?

J: Untuk paparan katod sepunya, pin sepunya disambungkan ke tanah. Pin mikropengawal (atau IC pemacu) harus membekalkan arus ke pin anod segmen individu untuk menghidupkannya. Ini biasanya memerlukan isyarat aktif-tinggi dari pemacu.

S: Arus puncak ialah 90mA, bolehkah saya menggunakannya untuk paparan lebih terang?

J: Tidak. Penarafan 90mA adalah ketat untuk denyutan sangat pendek (lebar 0.1ms) pada kitar tugas rendah (1/10 atau 10%). Menggunakan arus ini secara berterusan akan memusnahkan LED. Sentiasa mereka bentuk untuk penarafan arus hadapan berterusan (25mA pada 25°C, disahkadar dengan suhu).

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter Satu Digit.

Seorang pereka mencipta voltmeter ringkas 0-9V dengan paparan satu digit untuk petunjuk kasar. Mereka memilih LTS-4301JR untuk kecerahan dan kejelasannya. Litar menggunakan mikropengawal dengan ADC untuk mengukur voltan. Pin I/O mikropengawal tidak dapat membekalkan arus yang mencukupi, jadi IC pemacu LED khusus (contohnya, penyahkod/pemacu 7 segmen dengan output arus malar) digunakan. Pereka menetapkan arus malar pemacu kepada 15 mA per segmen, memberikan kecerahan yang mencukupi sambil kekal dalam penarafan 25mA pada suhu bilik, membenarkan ruang kepala untuk persekitaran lebih panas. Pin katod sepunya disambungkan ke tanah pemacu. Pereka menentukan unit LTS-4301JR dari bekas keamatan yang sama (contohnya, 400-450 µcd) kepada jabatan pembelian untuk memastikan kecerahan seragam. Perintang penghad arus tidak diperlukan kerana IC pemacu memberikan pengawalan. Susun atur PCB meletakkan lubang untuk pin paparan pada diameter 0.9 mm yang disyorkan.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

LTS-4301JR berdasarkan prinsip elektroluminesens simpang P-N semikonduktor. Apabila voltan pincang hadapan melebihi voltan hidup diod (≈2.0-2.6V) digunakan, elektron dari rantau AlInGaP jenis-n bergabung semula dengan lubang dari rantau jenis-p dalam lapisan aktif. Peristiwa penggabungan semula ini 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, cahaya merah sekitar 631-639 nm. Substrat GaAs lutsinar membolehkan lebih banyak cahaya yang dihasilkan ini keluar, meningkatkan kecekapan luaran. Setiap segmen bentuk '7' mengandungi satu atau lebih cip LED kecil ini disambungkan secara selari.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Teknologi LED AlInGaP mewakili kemajuan ketara berbanding bahan LED merah terdahulu seperti GaAsP. Ia memberikan keberkesanan bercahaya yang unggul, bermaksud lebih banyak output cahaya per watt elektrik input, dan kestabilan suhu yang lebih baik. Trend dalam komponen paparan adalah ke arah kecekapan lebih tinggi, penggunaan kuasa lebih rendah dan integrasi lebih besar. Walaupun paparan 7 segmen diskret seperti LTS-4301JR kekal penting untuk aplikasi khusus yang memerlukan kesederhanaan, ketahanan dan keterlihatan langsung, banyak reka bentuk baharu berhijrah ke arah paparan LED matriks titik bersepadu atau OLED untuk fleksibiliti grafik. Walau bagaimanapun, untuk bacaan angka khusus di mana kos, kecerahan dan kebolehpercayaan adalah utama, paparan AlInGaP satu digit terus menjadi penyelesaian pilihan dan matang secara teknologi.