Lembaran Data Paparan LED Merah Hiper 0.4 Inci LTS-4730AJD - Ketinggian Digit 10.16mm - Voltan Kehadapan 2.6V - Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-4730AJD ialah modul paparan tujuh segmen satu digit yang padat, direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas. Fungsi terasnya adalah untuk mewakili digit 0-9 dan beberapa huruf secara visual menggunakan segmen LED yang boleh dialamatkan secara individu. Peranti ini direkayasa dengan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), khusus dalam warna merah hiper, yang menawarkan kelebihan berbeza dari segi keterlihatan dan kecekapan untuk keadaan pencahayaan tertentu berbanding LED merah standard.

Pasaran utama untuk komponen ini termasuk panel kawalan perindustrian, instrumentasi, peralatan ujian dan pengukuran, perkakas pengguna, dan mana-mana sistem terbenam yang memerlukan penunjuk angka yang mudah, boleh dipercayai dan berkuasa rendah. Reka bentuknya mengutamakan kebolehbacaan dan jangka hayat panjang dalam pelbagai persekitaran operasi.

1.1 Kelebihan dan Ciri Teras

Lembaran data ini menyerlahkan beberapa ciri utama yang menentukan proposisi nilai produk:

• Ketinggian Digit:Mempunyai ketinggian aksara 0.4 inci (10.16 mm), memberikan keseimbangan yang baik antara saiz dan kebolehbacaan untuk aplikasi yang dipasang pada panel.
• Kualiti Optik:Menawarkan segmen seragam berterusan, penampilan aksara yang sangat baik, kecerahan tinggi, kontras tinggi, dan sudut pandangan yang luas. Sifat-sifat ini memastikan nombor yang dipaparkan adalah jelas dan boleh dibaca dari pelbagai perspektif.
• Kecekapan dan Kebolehpercayaan:Direka untuk keperluan kuasa rendah dan menawarkan kebolehpercayaan keadaan pepejal, bermaksud tiada bahagian bergerak dan rintangan tinggi terhadap hentakan dan getaran.
• Kekonsistenan:Keamatan bercahaya dikategorikan (dibin), membolehkan pereka memilih komponen dengan tahap kecerahan yang sepadan untuk paparan berbilang digit, memastikan penampilan seragam.
• Estetik:The device has a gray face with white segments, which enhances contrast when the LEDs are off and provides a neutral, professional appearance.

2. Sorotan Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif parameter kritikal yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia bukan keadaan untuk operasi normal.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dikendalikan setiap segmen LED secara berterusan.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:90 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini berguna untuk pemultipleksan atau pendorongan berlebihan ringkas untuk meningkatkan kecerahan.
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menyusut secara linear di atas 25°C pada kadar 0.33 mA/°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah lebih kurang: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA. Penyusutan ini adalah penting untuk pengurusan haba.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh merosakkan simpang LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini adalah garis panduan standard untuk proses pateri gelombang atau alir semula.

2.2 Ciri Elektrik & Optik (pada T_A=25°C)

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

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):200-650 µcd (mikrokandela) pada arus kehadapan (I_F) 1 mA. Julat yang luas menunjukkan proses pembin; pereka boleh menentukan keamatan minimum.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):650 nm (nanometer). Ini adalah panjang gelombang di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak, mentakrifkan warna merah hipernya.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm. Parameter ini menerangkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan. Nilai 20 nm adalah tipikal untuk LED merah AlInGaP.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):639 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, yang mungkin berbeza sedikit daripada panjang gelombang puncak.
• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):2.1V (Min), 2.6V (Tip) pada I_F=20 mA. Ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Susut voltan merentasi setiap segmen mesti diambil kira dalam reka bentuk bekalan kuasa.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 µA (Maks) pada V_R=5V. Ini adalah arus bocor kecil apabila LED dipincang songsang.
• Nisbah Pencocokan Keamatan Bercahaya (I_V-m):2:1 (Maks). Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara segmen paling terang dan paling malap dalam satu peranti, memastikan keseragaman visual.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Lembaran data dengan jelas menyatakan bahawa peranti-peranti ini"dikategorikan untuk keamatan bercahaya."Ini merujuk kepada proses pembin atau pengisihan selepas pembuatan.

• Pembin Keamatan Bercahaya:Disebabkan variasi semula jadi dalam proses pembuatan semikonduktor, LED diuji dan diisih ke dalam bin berbeza berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus standard (cth., 1mA). LTS-4730AJD boleh didapati dengan keamatan minimum 200 µcd dan tipikal sehingga 650 µcd. Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan konsisten merentasi berbilang digit, menentukan bahagian dari bin keamatan yang sama atau bersebelahan adalah penting.
• Pembin Panjang Gelombang/Warna:Walaupun tidak diterangkan secara terperinci dengan berbilang kod, spesifikasi "Merah Hiper" dan panjang gelombang dominan/puncak yang diberikan (639nm, 650nm) membayangkan titik warna yang dikawal ketat. Untuk produk ini, pembin utama nampaknya tertumpu pada keamatan bercahaya.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, kita boleh membuat inferensi kandungan standard dan kepentingannya.

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan (Lengkung I-V):Graf ini akan menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus kehadapan. Ia biasanya tidak linear, dengan kecekapan menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan pemanasan. Titik ujian 20mA adalah keadaan operasi biasa.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan:Lengkung ini menunjukkan hubungan antara voltan dan arus untuk simpang LED. Ia bersifat eksponen. V_Fyang ditentukan 2.6V pada 20mA adalah satu titik pada lengkung ini.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran:Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini adalah penting untuk memahami prestasi dalam persekitaran suhu tinggi dan selaras dengan spesifikasi penyusutan arus.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada 650nm dan separuh lebar 20nm, mengesahkan ciri warna merah hiper.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Lukisan

Peranti ini mempunyai tapak kaki DIP (Dual In-line Package) lubang tembus standard. Lukisan dimensi menyediakan semua ukuran kritikal untuk susun atur PCB (Papan Litar Bercetak), termasuk:

• Ketinggian, lebar, dan kedalaman keseluruhan.
• Jarak pin (cth., jarak baris standard 0.1 inci / 2.54mm adalah tipikal).
• Kedudukan dan saiz tetingkap digit.
• Satah dudukan dan dimensi pendawaian.
• Toleransi dinyatakan sebagai ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya, yang merupakan standard untuk komponen jenis ini.

5.2 Sambungan Pin dan Gambarajah Litar Dalaman

Paparan ini mempunyai konfigurasi anod sepunya. Gambarajah litar dalaman menunjukkan bahawa segmen adalah cip LED berasingan. Jadual pinout adalah penting untuk pendawaian yang betul:

• Pin Anod Sepunya:Pin 1 & 3 disambungkan bersama sebagai anod untuk segmen G, H, dan J (segmen menegak sebelah kanan dan segmen mendatar tengah). Pin 14 adalah anod untuk segmen B, C, dan Titik Perpuluhan (D.P.).
• Pin Katod:Pin 7 (H & J), 8 (G), 9 (D.P.), 10 (C), dan 11 (B) adalah katod untuk segmen individu atau pasangan segmen. Untuk menyala segmen, katod sepadannya mesti disambungkan ke voltan lebih rendah (bumi) manakala anod sepunya yang berkaitan dibekalkan dengan voltan positif melalui perintang pembatas arus.
• Pin Tiada Sambungan:Pin 2, 4, 5, 6, 12, dan 13 ditanda sebagai "TIADA PIN" atau "TIADA SAMBUNGAN," bermaksud ia hadir secara fizikal untuk kestabilan mekanikal tetapi tiada fungsi elektrik.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan utama yang disediakan adalah spesifikasi suhu pateri: maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan haba pada cip LED, kanta epoksi, dan ikatan wayar dalaman.

• Proses:Parameter ini sesuai untuk kedua-dua proses pateri gelombang dan alir semula, walaupun penjagaan mesti diambil untuk memastikan profil pemasangan keseluruhan kekal dalam had.
• Pateri Tangan:Jika pateri tangan diperlukan, besi yang dikawal suhu harus digunakan, dan masa sentuhan dengan pin harus diminimumkan.
• Penyimpanan:Walaupun tidak dinyatakan, langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) standard harus dipatuhi. Menyimpan komponen dalam beg anti-statik dalam persekitaran sejuk dan kering adalah disyorkan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Mendorong paparan tujuh segmen anod sepunya seperti LTS-4730AJD biasanya melibatkan penggunaan mikropengawal atau pemacu paparan khusus IC (cth., daftar anjakan 74HC595 dengan perintang pembatas arus, atau MAX7219). Litar mesti:

1. Membekalkan voltan positif ke pin anod sepunya (1/3 dan 14).
2. Mengalirkan arus melalui pin katod individu ke bumi melalui perintang pembatas arus. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V dan sasaran I_F10mA dengan V_F=2.6V: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus luaran untuk setiap segmen atau talian katod sepunya. Bergantung pada had arus pin mikropengawal tidak selamat atau boleh dipercayai.
• Pemultipleksan:Untuk paparan berbilang digit, teknik pemultipleksan digunakan di mana digit dinyalakan satu demi satu dengan cepat. Penarafan arus puncak (90mA pada kitar tugas 1/10) membenarkan arus lebih tinggi ringkas untuk mengimbangi kitar tugas yang dikurangkan, mengekalkan kecerahan yang dirasakan.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat tetapi pertimbangkan penutup akhir. Muka kelabu memberikan kontras keadaan mati yang baik.
• Pengurusan Haba:Patuhi lengkung penyusutan arus untuk persekitaran suhu tinggi. Pastikan pengudaraan mencukupi jika berbilang paparan digunakan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTS-4730AJD adalah penggunaanteknologi AlInGaPdanmerah hiper color.

• berbanding LED Merah GaAsP/GaP Standard:LED AlInGaP secara amnya menawarkan kecekapan lebih tinggi, kecerahan lebih baik, dan panjang gelombang lebih stabil merentasi suhu dan arus dorongan. Merah hiper (650nm) lebih dalam dan lebih tepu daripada merah standard (~630nm), yang boleh menjadi kelebihan untuk penunjuk tertentu atau dalam keadaan cahaya ambien tinggi.
• berbanding Paparan Lebih Besar/Lebih Kecil:Digit 0.4 inci adalah saiz biasa, menawarkan kompromi yang baik. Digit lebih kecil menjimatkan ruang tetapi lebih sukar dibaca dari jarak jauh; digit lebih besar lebih kelihatan tetapi menggunakan lebih banyak kawasan panel dan kuasa.
• berbanding Paparan Kecekapan Rendah:"Keperluan kuasa rendah" dan kecerahan tinggi menunjukkan keberkesanan bercahaya yang baik, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri atau aplikasi di mana penjanaan haba menjadi kebimbangan.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak (650nm) dan panjang gelombang dominan (639nm)?
J: Panjang gelombang puncak adalah puncak fizikal output spektrum. Panjang gelombang dominan adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia sebagai warna, dikira dari spektrum penuh. Kedua-duanya digunakan untuk menentukan warna, dengan panjang gelombang dominan selalunya lebih relevan untuk aplikasi visual.

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini terus dari pin mikropengawal 5V?
J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus bersiri dengan setiap katod segmen. Pin mikropengawal yang ditetapkan sebagai output rendah boleh mengalirkan arus, tetapi perintang adalah wajib untuk menetapkan arus yang betul dan melindungi kedua-dua LED dan mikropengawal.

S: Arus berterusan maksimum ialah 25mA, tetapi keadaan ujian untuk V_Fialah 20mA. Mana yang patut saya gunakan untuk reka bentuk?
J: 20mA adalah keadaan ujian standard dan titik operasi biasa yang boleh dipercayai yang memberikan kecerahan baik sambil kekal dalam had 25mA maksimum mutlak, membenarkan margin keselamatan. Anda boleh mereka bentuk untuk 10-20mA bergantung pada keperluan kecerahan dan kuasa anda.

S: Apakah maksud "dikategorikan untuk keamatan bercahaya" untuk pesanan saya?
J: Ia bermaksud LED diisih mengikut kecerahan selepas pengeluaran. Semasa membuat pesanan, anda mungkin boleh menentukan bin keamatan bercahaya minimum (cth., "400 µcd min") untuk memastikan semua paparan dalam projek anda mempunyai kecerahan yang serupa. Rujuk pengedar atau pengilang untuk kod bin yang tersedia.

10. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk bacaan voltmeter digital mudah.
Mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) mengukur voltan. Perisian tegar menukar nilai ini kepada nombor perpuluhan. Untuk memaparkannya pada LTS-4730AJD, mikropengawal akan:

1. Gunakan jadual carian untuk menentukan segmen mana (a-g, dp) perlu dinyalakan untuk setiap digit 0-9.
2. Gunakan rutin pemultipleksan jika berbilang digit digunakan. Untuk satu digit, ia hanya akan menetapkan pin katod yang betul rendah sambil mengekalkan pin anod sepunya tinggi melalui suis transistor, dengan perintang pembatas arus yang sesuai pada setiap talian katod.
3. Warna merah hiper memberikan keterlihatan yang jelas. Penggunaan kuasa rendah adalah bermanfaat jika meter mudah alih. Sudut pandangan yang luas membolehkan bacaan dilihat dari sisi.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTS-4730AJD adalah berdasarkanbahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida)yang ditumbuhkan pada substrat GaAs (Gallium Arsenida) tidak lutsinar. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n bahan ini, elektron dan lubang bergabung semula, 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. Untuk peranti ini, komposisi ditala untuk menghasilkan cahaya dalam kawasan "merah hiper" spektrum (~650nm). Substrat tidak lutsinar membantu meningkatkan kontras dengan menyerap cahaya sesat. Setiap segmen digit adalah cip LED berasingan atau sebahagian cip, diwayar secara dalaman ke pin yang sepadan.

12. Trend Teknologi

Walaupun paparan tujuh segmen kekal asas, trend dalam teknologi penunjuk termasuk:

• Integrasi:Pergerakan ke arah paparan dengan pemacu bersepadu IC (antara muka I2C, SPI) untuk memudahkan reka bentuk mikropengawal dan mengurangkan bilangan komponen.
• Bahan:Pembangunan berterusan dalam bahan LED seperti InGaN (untuk biru/hijau/putih) dan AlInGaP yang dipertingkatkan untuk kecekapan lebih tinggi dan gamut warna lebih luas.
• Faktor Bentuk:Penerimaan meningkat pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) untuk pemasangan automatik, walaupun paparan lubang tembus seperti ini kekal popular untuk prototaip, pembaikan, dan aplikasi perindustrian tertentu.
• Alternatif:Untuk maklumat lebih kompleks, modul OLED atau TFT LCD menjadi lebih kompetitif dari segi kos, tetapi untuk bacaan angka yang mudah, terang, berkuasa rendah, dan sangat boleh dipercayai, paparan tujuh segmen LED seperti LTS-4730AJD terus menjadi penyelesaian yang teguh dan optimum.