Dokumen Teknikal LTS-6775JD Paparan LED - Ketinggian Digit 0.56 Inci - Merah Hiper - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-6775JD ialah modul paparan tujuh segmen satu digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas. Fungsi terasnya adalah untuk mewakili digit 0 hingga 9 secara visual, bersama-sama dengan titik perpuluhan, menggunakan segmen LED individu. Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan kejelasan dalam pelbagai instrumen elektronik dan peranti pengguna.

Paparan ini menggunakan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) termaju untuk elemen pemancar cahayanya. Sistem bahan ini dipilih khusus untuk menghasilkan pancaran cahaya merah dan merah hiper yang cekap. Cip-cip ini difabrikasi pada substrat Gallium Arsenide (GaAs) yang tidak lutsinar, yang membantu meningkatkan kontras dengan mengurangkan serakan dan pantulan cahaya dalaman. Persembahan visualnya menampilkan muka hadapan kelabu dengan tanda segmen putih, menyediakan latar belakang yang sangat baik untuk cahaya merah yang dipancarkan, seterusnya meningkatkan kebolehbacaan keseluruhan dan daya tarikan estetik.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

LTS-6775JD menawarkan beberapa kelebihan tersendiri yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi. Ciri utamanya termasuk ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm), yang menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz dan keterlihatan. Segmen-segmen direka untuk berterusan dan seragam, memastikan penampilan yang konsisten dan profesional apabila diterangi. Peranti ini memerlukan kuasa rendah untuk beroperasi, menyumbang kepada reka bentuk sistem yang cekap tenaga. Ia memberikan output kecerahan tinggi dan kontras tinggi, yang penting untuk kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan persekitaran. Tambahan pula, ia menyediakan sudut pandangan yang luas, membolehkan maklumat yang dipaparkan dilihat dengan jelas dari kedudukan yang berbeza berbanding permukaan paparan.

Gabungan ciri-ciri ini menjadikan LTS-6775JD sesuai untuk diintegrasikan ke dalam pelbagai produk elektronik. Pasaran sasarannya termasuk, tetapi tidak terhad kepada, peralatan ujian dan pengukuran (contohnya, multimeter, pembilang frekuensi), panel kawalan perindustrian, paparan papan pemuka automotif, perkakas pengguna (contohnya, ketuhar gelombang mikro, jam digital), dan peranti perubatan di mana petunjuk angka yang jelas dan boleh dipercayai diperlukan. Kebolehpercayaan keadaan pepejal LED memastikan jangka hayat operasi yang panjang dengan penyelenggaraan yang minimum.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Prestasi LTS-6775JD ditakrifkan oleh satu set parameter elektrik dan optik yang tepat. Memahami spesifikasi ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan prestasi paparan yang optimum.

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Parameter utama ialah Purata Keamatan Bercahaya (Iv), yang dinyatakan dengan minimum 320 µcd, nilai tipikal 700 µcd, dan tiada maksimum dinyatakan apabila didorong pada arus hadapan (IF) 1 mA. Pengukuran ini diambil menggunakan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata manusia fotopik (CIE), memastikan nilai itu berkorelasi dengan kecerahan yang dirasakan. Keamatan tipikal yang tinggi memastikan keterlihatan yang baik.

Ciri warna ditakrifkan oleh panjang gelombang. Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp) biasanya 650 nanometer (nm), meletakkan output dalam kawasan merah hiper spektrum. Panjang Gelombang Dominan (λd) dinyatakan sebagai 639 nm. Perbezaan antara panjang gelombang puncak dan dominan adalah normal untuk LED dan berkaitan dengan bentuk spektrum pancaran. Lebar Separuh Garis Spektrum (Δλ) ialah 20 nm, menunjukkan ketulenan spektrum atau penyebaran panjang gelombang yang dipancarkan di sekitar puncak. Tahap variasi dalam output bercahaya antara segmen dijangka; ini dikuantifikasi oleh Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (IV-m), yang dinyatakan sebagai 2:1 maksimum. Ini bermakna segmen paling terang tidak akan lebih daripada dua kali lebih terang daripada segmen paling malap di bawah keadaan dorongan yang sama, memastikan keseragaman.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik mentakrifkan antara muka antara paparan dan litar pemacu. Voltan Hadapan per Segmen (VF) biasanya 2.1 Volt dan mempunyai maksimum 2.6 Volt apabila arus hadapan (IF) 10 mA dikenakan. Voltan ini agak rendah, yang memudahkan reka bentuk bekalan kuasa. Arus Songsang per Segmen (IR) dinyatakan dengan maksimum 100 µA apabila voltan songsang (VR) 5 V dikenakan, menunjukkan tahap kebocoran apabila LED terpincang secara salah.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pertimbangan Terma

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia bukan keadaan untuk operasi normal. Penyerakan Kuasa Maksimum per Segmen ialah 70 mW. Arus Hadapan Puncak per Segmen ialah 90 mA, tetapi ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (1/10 kitar tugas, 0.1 ms lebar denyut) untuk menguruskan haba. Arus Hadapan Berterusan per Segmen dikurangkan daripada 25 mA pada 25°C turun kepada 0 mA pada 100°C, dengan faktor pengurangan linear 0.33 mA/°C. Pengurangan ini adalah penting untuk kebolehpercayaan, kerana ia menghalang suhu simpang daripada melebihi had selamat. Voltan Songsang Maksimum per Segmen ialah 5 V. Peranti ini dinilai untuk Julat Suhu Operasi -35°C hingga +85°C dan julat yang sama untuk penyimpanan. Suhu pateri tidak boleh melebihi 260°C selama lebih daripada 3 saat, diukur 1.6 mm di bawah satah dudukan, untuk mengelakkan kerosakan semasa pemasangan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Lembaran data yang disediakan menunjukkan bahawa peranti-peranti tersebut "Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya." Ini membayangkan proses binning atau pengisihan berdasarkan output cahaya yang diukur. Dalam pembuatan LED tipikal, peranti daripada kelompok pengeluaran diuji dan dikumpulkan ke dalam "bin" yang berbeza mengikut parameter utama seperti keamatan bercahaya, voltan hadapan, dan kadangkala panjang gelombang dominan. Walaupun kod atau julat bin khusus tidak diperincikan dalam dokumen ini, amalan ini memastikan pelanggan boleh memilih bahagian dengan prestasi yang konsisten untuk aplikasi tertentu. Untuk LTS-6775JD, kriteria binning utama nampaknya adalah keamatan bercahaya, menjamin tahap kecerahan minimum seperti yang dinyatakan dalam jadual ciri elektrik/optik.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak direproduksi dalam teks, lembaran data merujuk kepada "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal." Lengkung-lengkung ini adalah penting untuk kerja reka bentuk terperinci. Biasanya, lembaran data sedemikian akan termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia biasanya tidak linear, dengan kecekapan sering menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan pemanasan.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Ini menunjukkan ciri I-V diod, penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran:Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu persekitaran (dan seterusnya simpang) meningkat. Memahami pengurangan ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran panas.
• Taburan Spektrum:Plot yang menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat di sekitar puncak 650 nm, dengan lebar ditakrifkan oleh spesifikasi separuh lebar 20 nm.

Pereka harus merujuk lengkung-lengkung ini untuk mengoptimumkan arus pemacu untuk kecerahan yang dikehendaki sambil mengekalkan kecekapan dan jangka hayat, dan untuk mengambil kira perubahan prestasi merentasi julat suhu operasi yang dimaksudkan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LTS-6775JD datang dalam pakej paparan LED standard. Lukisan Dimensi Pakej menyediakan ukuran fizikal kritikal untuk reka bentuk tapak PCB dan integrasi selongsong. Semua dimensi disediakan dalam milimeter dengan toleransi standard ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Dimensi utama termasuk ketinggian keseluruhan, lebar, dan kedalaman pakej, jarak antara pin, diameter dan kedudukan digit pada muka, dan jarak dari satah dudukan. Tafsiran yang tepat lukisan ini diperlukan untuk mencipta susun atur PCB yang betul dan memastikan paparan muat dengan betul dalam pemasangan produk akhir.

5.1 Konfigurasi Pin dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mempunyai konfigurasi 10-pin (Pin 10 dicatat sebagai "Tiada Sambungan"). Ia dikonfigurasikan sebagaiAnod Sepunyapaparan. Ini bermakna anod (terminal positif) bagi pelbagai segmen LED disambungkan bersama secara dalaman. Dalam peranti khusus ini, gambarajah litar dalaman dan jadual sambungan pin menunjukkan bagaimana anod dan katod untuk tujuh segmen (A, B, C, D, E, F, G), titik perpuluhan (DP), dan tanda tambah/tolak disusun. Nod anod sepunya disambungkan ke pin 2, 4, 7, dan 8 untuk kumpulan segmen yang berbeza. Katod segmen individu disambungkan ke pin masing-masing. Untuk menerangi segmen, pin katod sepadannya mesti didorong rendah (disambungkan ke tanah atau sink arus) manakala pin anod sepunya yang sesuai didorong tinggi (disambungkan ke bekalan positif melalui perintang pembatas arus). Jadual pinout adalah rujukan muktamad untuk mereka bentuk litar pemacu.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul semasa pemasangan adalah kritikal untuk kebolehpercayaan. Panduan utama yang disediakan adalah untuk proses pateri: suhu pateri maksimum yang dibenarkan ialah 260°C, dan suhu ini tidak boleh dikenakan selama lebih daripada 3 saat. Pengukuran ini diambil pada titik 1.6 mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan peranti pada PCB. Spesifikasi ini direka untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED, ikatan wayar dalaman, dan bahan pakej plastik. Untuk pateri gelombang atau aliran semula, profil terma keseluruhan (pra-panas, rendam, aliran semula, penyejukan) mesti dikawal untuk kekal dalam had ini. Pateri manual dengan besi memerlukan teknik yang berhati-hati untuk mengelakkan pemanasan setempat yang berlebihan. Julat suhu penyimpanan ialah -35°C hingga +85°C; peranti harus disimpan dalam persekitaran kering, selamat statik sebelum digunakan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

LTS-6775JD, sebagai paparan anod sepunya, biasanya didorong oleh mikropengawal atau IC pemacu paparan khusus (seperti penyahkod/pemacu BCD-ke-7-segmen). Pin anod sepunya disambungkan ke rel bekalan positif (Vcc), setiap satu melalui perintang pembatas arus jika pemultipleksan tidak digunakan. Jika memultiplekskan berbilang digit, anod sepunya ditukar oleh transistor. Pin katod untuk setiap segmen disambungkan ke output pemacu, yang menyerap arus ke tanah. Nilai perintang pembatas arus dikira menggunakan formula: R = (Vcc - VF) / IF, di mana VF ialah voltan hadapan segmen (gunakan nilai maks untuk reka bentuk kes terburuk, contohnya, 2.6V) dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki (contohnya, 10 mA untuk kecerahan tipikal). Untuk bekalan 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. Perintang standard 220 atau 270 Ohm akan sesuai.

7.2 Pertimbangan dan Nota Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus luaran. Mendorong LED secara langsung dari sumber voltan atau pin mikropengawal tanpa perintang akan menyebabkan aliran arus yang berlebihan, membawa kepada kegagalan serta-merta atau jangka hayat yang berkurangan dengan ketara.
• Pemultipleksan:Untuk mengawal berbilang digit dengan pin I/O yang lebih sedikit, pemultipleksan digunakan. Ini melibatkan kitaran kuasa yang pantas ke anod sepunya setiap digit sambil membentangkan data segmen sepadan pada talian katod yang dikongsi. Ketekalan penglihatan menjadikan semua digit kelihatan menyala serentak. Arus puncak semasa masa ON yang singkat boleh lebih tinggi daripada penarafan DC, tetapi arus purata tidak boleh melebihi penarafan arus hadapan berterusan, dengan mengambil kira kitar tugas.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat, tetapi untuk kebolehbacaan optimum, paparan harus diorientasikan supaya arah pandangan utama adalah lebih kurang berserenjang dengan mukanya.
• Perlindungan ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara jelas, LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard harus dipatuhi semasa pemasangan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti paparan pijar atau pendarfluor vakum (VFD), LTS-6775JD menawarkan kelebihan yang ketara: penggunaan kuasa yang lebih rendah, kebolehpercayaan yang lebih tinggi (tiada filamen untuk terbakar), masa tindak balas yang lebih cepat, dan rintangan hentakan/getaran yang lebih baik. Dalam segmen paparan LED, penggunaan teknologi AlInGaP untuk merah hiper menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan potensi kestabilan warna yang lebih baik dari masa ke masa dan suhu berbanding LED merah GaAsP atau GaP yang lebih lama. Ketinggian digit 0.56 inci meletakkannya dalam kategori saiz biasa, bersaing dengan paparan serupa lain terutamanya pada spesifikasi seperti kecerahan (keamatan bercahaya), voltan hadapan (mempengaruhi reka bentuk bekalan kuasa), sudut pandangan, dan kualiti/kebolehpercayaan pakej keseluruhan.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan katod "tanda tambah" dan "tanda tolak" (pin 9 dan 1)?
J: Ini adalah segmen LED khusus untuk memaparkan simbol "+" atau "-", biasanya digunakan untuk menunjukkan polarity (contohnya, untuk bacaan voltmeter) atau tanda untuk nilai angka. Ia dikawal secara bebas daripada segmen digit utama.

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini dengan sistem mikropengawal 3.3V?
J: Ya, tetapi anda mesti mengira semula perintang pembatas arus. Menggunakan VF tipikal 2.1V dan sasaran IF 10 mA: R = (3.3V - 2.1V) / 0.01A = 120 Ohm. Voltan bekalan yang lebih rendah memberikan ruang kepala yang kurang, jadi konsistensi kecerahan mungkin lebih sensitif kepada variasi dalam VF.

S: Arus berterusan maksimum ialah 25 mA pada 25°C. Bolehkah saya menjalankannya pada 20 mA untuk kecerahan yang lebih tinggi?
J: Walaupun mungkin, beroperasi berhampiran penarafan maksimum mutlak mengurangkan margin reka bentuk dan mungkin menjejaskan kebolehpercayaan jangka panjang, terutamanya jika suhu persekitaran tinggi. Amalan yang lebih baik adalah beroperasi pada atau di bawah keadaan ujian tipikal 10 mA untuk keseimbangan kecerahan, kecekapan, dan jangka hayat.

S: Apakah maksud "Anod Sepunya" untuk reka bentuk litar saya?
J: Ia bermakna anda membekalkan voltan ke pin sepunya dan menyerap arus dari pin segmen untuk menghidupkannya. Litar pemacu anda (mikropengawal, IC pemacu) mesti dikonfigurasikan untuk menyerap arus (memberikan tahap logik rendah atau sambungan tanah) untuk mengaktifkan segmen.

10. Prinsip Operasi

Prinsip asas di sebalik LTS-6775JD ialah elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor, khususnya menggunakan bahan AlInGaP. Apabila voltan hadapan melebihi voltan hidup diod (lebih kurang 2.1V) dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif di mana ia bergabung semula. Dalam semikonduktor jurang jalur langsung seperti AlInGaP, sebahagian besar peristiwa penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah hiper pada sekitar 650 nm. Setiap tujuh segmen (A-G) dan titik perpuluhan adalah LED berasingan atau sekumpulan cip LED, diwayar secara dalaman mengikut gambarajah litar. Dengan memilih kuasa kepada segmen individu ini, corak untuk digit tertentu (0-9) atau aksara dibentuk.