Lembaran Data Paparan LED LTS-10804JD-02J - Ketinggian Digit 1.0 Inci - Merah Hiper (650nm) - Arus Kehadapan 25mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-10804JD-02J ialah paparan alfanumerik tujuh segmen satu digit yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dan kelihatan tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk menukar isyarat elektrik kepada aksara angka (0-9) dan beberapa huruf yang boleh dilihat. Peranti ini menggunakan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) termaju yang ditumbuhkan pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) untuk menghasilkan pancaran Merah Hiper ciriannya. Teknologi ini menawarkan kelebihan dari segi kecekapan dan keamatan bercahaya berbanding bahan LED lama. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan penyebar segmen putih, memberikan kontras tinggi untuk kebolehbacaan optimum di bawah pelbagai keadaan pencahayaan. Ia dikategorikan sebagai peranti arus rendah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berkuasa bateri atau sensitif kuasa di mana meminimumkan penggunaan tenaga adalah kritikal.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

Paparan ini menggabungkan beberapa ciri utama yang menentukan prestasi dan skop aplikasinya:

• Ketinggian Digit 1.0 Inci (25.4 mm):Saiz aksara yang besar ini memastikan kebolehlihatan yang sangat baik dari jarak jauh, menjadikannya sesuai untuk panel meter, instrumentasi, dan paparan kawalan industri.
• Segmen Seragam Berterusan:Segmen direka untuk memancarkan cahaya secara sekata di seluruh permukaannya, menghapuskan titik panas dan mencipta rupa profesional yang konsisten.
• Keperluan Kuasa Rendah:Beroperasi pada arus kehadapan tipikal 20mA setiap segmen, ia menggunakan kuasa yang minimum, memanjangkan hayat bateri dalam peranti mudah alih.
• Kecerahan Tinggi & Kontras Tinggi:Gabungan LED AlInGaP yang terang dan reka bentuk muka kelabu/segmen putih memberikan kecerahan dan nisbah kontras yang unggul, memastikan kebolehbacaan dalam persekitaran malap dan terang.
• Sudut Pandangan Luas:Reka bentuk optik membolehkan pengecaman aksara yang jelas dari pelbagai sudut, meningkatkan kebolehgunaan.
• Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya:Unit diasingkan atau diuji untuk memastikan tahap keluaran cahaya yang konsisten, yang penting untuk aplikasi yang menggunakan pelbagai paparan di mana keseragaman diperlukan.
• Pakej Bebas Plumbum (Mematuhi RoHS):Pembinaan mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya, menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam produk yang dijual di pasaran dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

1.2 Pengenalan dan Konfigurasi Peranti

Nombor bahagian LTS-10804JD-02J memberikan maklumat khusus tentang peranti. Ia menandakan konfigurasi Anod Biasa, bermakna anod semua segmen LED disambungkan secara dalaman dan dibawa ke pin biasa. Konfigurasi ini memudahkan pemultipleksan dalam paparan berbilang digit. "Titik Perpuluhan Tangan Kanan" menunjukkan kemasukan segmen titik perpuluhan (DP) tangan kanan. Penggunaan cip Merah Hiper AlInGaP menghasilkan panjang gelombang dominan kira-kira 639nm, yang berada dalam bahagian merah dalam spektrum boleh lihat.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang ciri elektrik dan optik peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW. Melebihi had ini boleh menyebabkan terlalu panas dan degradasi dipercepatkan cip LED.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:90 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (1/10 kitaran tugas, lebar denyut 0.1ms). Penarafan ini relevan untuk aplikasi berkelip intensiti tinggi yang singkat.
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menurun secara linear pada 0.33 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah kira-kira: 25 mA - [0.33 mA/°C * (85°C - 25°C)] = 5.2 mA.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Menggunakan voltan pincang songsang lebih tinggi daripada ini boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti boleh menahan suhu melampau ini tanpa kerosakan kekal, walaupun prestasi pada suhu melampau akan berada di luar parameter tipikal yang ditetapkan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik (Ta=25°C)

Parameter ini mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi normal.

• Keamatan Bercahaya Purata (Iv):2000-3300 ucd (mikrokandela) pada IF=1mA. Ini adalah ukuran kecerahan yang dirasakan oleh mata manusia. Julat luas menunjukkan taburan tipikal; untuk pemadanan tepat, rujuk maklumat pengasingan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):650 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana keluaran kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):639 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia yang paling sesuai dengan warna cahaya yang dipancarkan, iaitu merah dalam dan tepu.
• Lebar Separuh Garis Spektrum (Δλ):20 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum; lebar yang lebih sempit bermakna keluaran yang lebih monokromatik (warna tulen).
• Voltan Kehadapan per Cip (VF):2.10V hingga 2.60V pada IF=20mA. Ini adalah susut voltan merentasi LED semasa beroperasi. Reka bentuk litar mesti mengambil kira julat ini untuk memastikan pemacu arus yang konsisten.
• Arus Songsang per Segmen (IR):Maksimum 100 µA pada VR=5V. Ini adalah spesifikasi arus bocor untuk tujuan ujian sahaja; peranti tidak bertujuan untuk operasi pincang songsang berterusan.
• Nisbah Pemadanan Keamatan Bercahaya:2:1 maksimum untuk segmen dalam kawasan cahaya yang serupa. Ini bermakna segmen paling malap tidak akan kurang daripada separuh terang segmen paling terang di bawah keadaan yang sama, memastikan keseragaman aksara.
• Bual Silang:Spesifikasi adalah kurang daripada 2.50%. Ini merujuk kepada pancaran cahaya yang tidak diingini dari segmen yang sepatutnya dimatikan, disebabkan oleh kebocoran elektrik atau optik dari segmen bersebelahan yang berkuasa.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

3.1 Dimensi dan Toleransi Pakej

Garis besar fizikal paparan adalah kritikal untuk susun atur PCB dan integrasi mekanikal. Nota dimensi utama dari lembaran data termasuk:

• Semua dimensi utama mempunyai toleransi ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Toleransi anjakan hujung pin adalah ±0.4 mm, yang mesti dipertimbangkan untuk penempatan lubang PCB.
• Diameter lubang PCB yang disyorkan untuk pin adalah 1.40 mm untuk memastikan pemasangan yang betul untuk pematerian.
• Kriteria kawalan kualiti ditakrifkan untuk kecacatan visual: bahan asing pada segmen (≤10 mil), gelembung dalam bahan segmen (≤10 mil), lenturan pemantul (≤1% panjang), dan pencemaran dakwat permukaan (≤20 mil).

3.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Peranti mempunyai konfigurasi 14-pin. Gambarajah litar dalaman menunjukkan struktur Anod Biasa. Pinout adalah seperti berikut:

• Pin 4 dan 11: ANOD BIASA (CA). Ini disambungkan secara dalaman.
• Katod Segmen: Pin 1 (E), Pin 2 (D), Pin 5 (C), Pin 6 (DP), Pin 8 (B), Pin 9 (A), Pin 12 (F), Pin 14 (G).
• Tiada Sambungan (NC): Pin 3, 7, 10, 13. Pin ini hadir secara fizikal tetapi tiada sambungan elektrik dalaman.

Pinout ini adalah standard untuk banyak paparan satu digit, anod biasa, membantu dalam kebolehportingan reka bentuk. Dua pin anod biasa (4 dan 11) membolehkan penghalaan PCB yang lebih fleksibel dan boleh membantu mengimbangi pengagihan arus.

4. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

4.1 Profil dan Keadaan Pematerian

Pematerian yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan haba. Lembaran data menentukan dua kaedah:

• Pematerian Auto (Gelombang):Peranti boleh dikenakan suhu pateri 1/16 inci (≈1.6mm) di bawah satah tempat duduk untuk maksimum 5 saat pada 260°C. Suhu badan peranti itu sendiri tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimumnya semasa proses ini.
• Pematerian Manual:Untuk pematerian tangan, hujung besi pemateri harus digunakan 1/16 inci di bawah satah tempat duduk untuk maksimum 5 saat pada 350°C ±30°C. Masa yang lebih pendek pada suhu yang lebih tinggi memerlukan kemahiran operator yang berhati-hati untuk mengelakkan terlalu panas.

Risiko utama adalah haba berlebihan bergerak ke atas bingkai plumbum dan merosakkan pakej epoksi atau ikatan wayar dalaman yang menyambungkan cip LED ke pin.

5. Ujian Kebolehpercayaan dan Persekitaran

Peranti menjalani satu siri ujian piawai untuk memastikan prestasi dan ketahanan jangka panjang. Keadaan ujian merujuk kepada piawaian tentera (MIL-STD), industri Jepun (JIS), dan piawaian dalaman yang ditetapkan.

• Hayat Operasi (RTOL):1000 jam operasi berterusan pada arus maksimum terkadar di bawah suhu bilik. Prestasi diperiksa pada selang (0, 168, 500, 800, 1000 jam) untuk memantau degradasi.
• Ujian Tekanan Persekitaran:Ini termasuk Penyimpanan Suhu/Lembapan Tinggi (65°C, 90-95% RH, 500h), Penyimpanan Suhu Tinggi (105°C, 1000h), Penyimpanan Suhu Rendah (-35°C, 1000h), Kitaran Suhu (30 kitaran antara -35°C dan 105°C), dan Kejutan Haba (30 kitaran antara -35°C dan 105°C).
• Ujian Kebolehpaterian:Rintangan Pateri (260°C selama 10s) dan Kebolehpaterian (245°C selama 5s) mengesahkan bahawa pin boleh menahan proses pemasangan dan membentuk sendi pateri yang betul.

Ujian ini mensimulasikan tahun operasi lapangan dan keadaan penyimpanan yang keras, memberikan keyakinan dalam keteguhan komponen.

6. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Senario Aplikasi Tipikal

Disebabkan saiz digitnya yang besar, kontras tinggi, dan penggunaan kuasa rendah, LTS-10804JD-02J sangat sesuai untuk:

• Peralatan Ujian dan Pengukuran:Multimeter digital, pembilang frekuensi, bekalan kuasa.
• Kawalan Industri:Paparan pemboleh ubah proses (suhu, tekanan, aliran), bacaan pemasa, paparan pembilang.
• Elektronik Pengguna:Jam gaya vintaj, paparan peralatan audio (contohnya, tahap keluaran penguat), panel kawalan perkakas.
• Pasaran Selepas Jualan Automotif:Gauge dan bacaan di mana kebolehlihatan tinggi diperlukan.

6.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

Lembaran data termasuk amaran penting untuk jurutera reka bentuk:

• Arus Pemacu dan Suhu:Melebihi arus kehadapan berterusan atau suhu operasi yang disyorkan akan membawa kepada degradasi keluaran cahaya dipercepatkan (susut nilai lumen) dan boleh menyebabkan kegagalan pramatang. Lengkung penurunan nilai untuk arus vs. suhu mesti dipatuhi dengan ketat.
• Perlindungan Litar:Litar pemacu mesti menggabungkan perlindungan terhadap voltan songsang dan transien voltan yang boleh berlaku semasa urutan hidup atau mati kuasa. Perintang siri ringkas tidak mencukupi untuk perlindungan transien; diod atau litar yang lebih kompleks mungkin diperlukan.
• Pemacu Arus Malar:Untuk kecerahan konsisten dan untuk mengurangkan kesan variasi voltan kehadapan (VF) dari unit ke unit dan dengan suhu, pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding perintang had arus ringkas. Ini memastikan setiap segmen menerima arus yang dimaksudkan tanpa mengira anjakan VF.
• Julat Voltan Kehadapan:Bekalan kuasa atau litar pemacu mesti direka untuk menampung julat penuh VF (2.10V hingga 2.60V pada 20mA) untuk menjamin arus pemacu sasaran dapat disampaikan di bawah semua keadaan. Jika menggunakan sumber voltan dengan perintang siri, voltan bekalan mesti cukup tinggi untuk mengatasi VF maksimum ditambah susut perintang.

7. Analisis Lengkung Prestasi dan Perbandingan Teknikal

7.1 Tafsiran Lengkung Tipikal

Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lembaran data tipikal untuk peranti sedemikian termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan (I_Vvs. I_F):Lengkung ini biasanya linear pada arus rendah tetapi mungkin menunjukkan ketepuan atau tingkah laku sub-linear pada arus lebih tinggi, menekankan keperluan untuk beroperasi dalam julat yang ditetapkan untuk kecekapan.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan (V_Fvs. I_F):Ini menunjukkan hubungan eksponen cirian diod. Lengkung beralih dengan suhu; V_Fmenurun apabila suhu meningkat untuk arus tertentu.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien (I_Vvs. T_a):Keluaran cahaya umumnya berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Lengkung ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Graf menunjukkan keamatan cahaya merentasi panjang gelombang, berpusat sekitar 650nm dengan lebar separuh tipikal 20nm, mengesahkan warna Merah Hiper.

7.2 Pembezaan dari Teknologi Lain

Berbanding dengan teknologi paparan tujuh segmen biasa lain:

• vs. LED Merah Piawai GaAsP/GaP:AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per mA arus) dan prestasi suhu tinggi yang lebih baik, menghasilkan paparan yang lebih terang dengan penggunaan kuasa yang lebih rendah atau hayat yang lebih panjang.
• vs. LCD:LED adalah pancaran (menghasilkan cahaya sendiri), menjadikannya jelas kelihatan dalam kegelapan tanpa lampu latar. Ia juga mempunyai sudut pandangan yang lebih luas dan masa tindak balas yang lebih pantas. Walau bagaimanapun, ia biasanya menggunakan lebih banyak kuasa daripada LCD reflektif.
• vs. VFD (Paparan Pendarfluor Vakum):LED adalah keadaan pepejal, lebih lasak, memerlukan voltan operasi yang lebih rendah, dan mempunyai hayat operasi yang lebih panjang. VFD boleh menawarkan estetik yang berbeza (selalunya biru-hijau) dan sudut pandangan yang sangat luas.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

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

J: Ya, tetapi pengiraan berhati-hati diperlukan. Untuk arus segmen 20mA dan V_Ftipikal 2.4V, nilai perintang siri akan menjadi R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Anda mesti menggunakan V_Fmaksimum (2.6V) untuk memastikan voltan yang mencukupi tersedia untuk mencapai 20mA di bawah keadaan paling teruk: R_min = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm. Perintang 120-ohm akan menyediakan sekurang-kurangnya 20mA. Walau bagaimanapun, kecerahan akan berbeza dengan V_F.

S: Mengapa terdapat dua pin anod biasa (4 dan 11)?

J: Ia disambungkan secara dalaman. Mempunyai dua pin memberikan kestabilan mekanikal, membolehkan penghalaan PCB dua sisi untuk mengurangkan rintangan surih, dan membantu dalam penyebaran haba dari sambungan anod biasa, yang membawa jumlah arus semua segmen yang menyala.

S: Apakah tujuan sambungan "Tiada Pin"?

J: Ia adalah pemegang tempat untuk mengekalkan jejak kaki DIP (Dual In-line Package) 14-pin standard. Ini membolehkan paparan serasi secara fizikal dengan soket dan susun atur PCB yang direka untuk peranti 14-pin lain atau paparan dengan konfigurasi dalaman yang berbeza (contohnya, katod biasa).

S: Bagaimanakah saya mengawal titik perpuluhan?

J: Titik perpuluhan (DP) hanyalah segmen LED lain, dikawal oleh katodnya sendiri (Pin 6). Untuk menyalakannya, anda akan menyambungkan anod biasa (Pin 4/11) ke voltan positif dan mengalirkan arus dari Pin 6 ke bumi melalui perintang had arus atau pemacu yang sesuai, sama seperti segmen lain (A-G).