Lembaran Data Paparan LED LTS-10804KF - Ketinggian Digit 1.0 Inci - Warna Jingga Kuning - Arus Kehadapan 25mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-10804KF ialah paparan alfanumerik tujuh segmen satu digit yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dan terang. Fungsi utamanya ialah untuk mewakili digit (0-9) dan beberapa huruf secara visual menggunakan segmen LED yang dikawal secara individu. Peranti ini menggunakan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) termaju yang ditumbuhkan pada substrat Gallium Arsenida (GaAs) untuk menghasilkan pancaran cahaya jingga kuning cirinya. Pemilihan bahan ini adalah kunci kepada prestasinya, menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti Gallium Fosfida standard. Paparan ini mempunyai muka hadapan hitam dengan tanda segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dengan ketara dalam pelbagai keadaan pencahayaan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi dalaman dan luaran di mana keterlihatan adalah kritikal.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

LTS-10804KF menawarkan beberapa kelebihan tersendiri yang meletakkannya dengan baik dalam pasaran untuk elektronik industri dan pengguna. Keperluan kuasa rendahnya adalah manfaat utama, membolehkan integrasi ke dalam peranti berkuasa bateri atau sensitif tenaga tanpa menjejaskan kecerahan. Keamatan bercahaya tinggi, dikategorikan untuk konsistensi, memastikan penampilan seragam merentasi kumpulan pengeluaran, yang penting untuk paparan berbilang digit dalam instrumen dan panel. Kebolehpercayaan keadaan pepejal LED diterjemahkan kepada jangka hayat operasi yang panjang dan rintangan terhadap kejutan dan getaran, mengatasi paparan pijar atau pendarfluor vakum tradisional. Sudut pandangan yang luas menjamin kebolehbacaan dari pelbagai kedudukan, penting untuk meter panel, peralatan ujian dan penunjuk status. Pakej bebas plumbum memastikan pematuhan dengan peraturan alam sekitar global seperti RoHS. Gabungan ciri-ciri ini menjadikan paparan ini sesuai untuk pasaran sasaran termasuk panel kawalan industri, papan pemuka automotif (untuk aksesori selepas jualan), instrumentasi perubatan, peralatan ujian dan pengukuran, serta perkakas pengguna di mana paparan angka yang tahan lama, jelas dan cekap diperlukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang spesifikasi elektrik dan optik adalah penting untuk reka bentuk dan integrasi litar yang berjaya.

2.1 Kadar Maksimum Mutlak

Kadar ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Penyerakan kuasa maksimum setiap segmen ialah 134 mW. Arus kehadapan puncak setiap segmen dinilai pada 60 mA, tetapi ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1 ms. Untuk operasi berterusan, arus kehadapan maksimum setiap segmen ialah 25 mA pada 25°C, menurun secara linear pada 0.33 mA/°C apabila suhu ambien meningkat. Penurunan ini adalah kritikal untuk pengurusan haba; melebihi arus berterusan pada suhu tertentu boleh menyebabkan terlalu panas, penyusutan lumen dipercepatkan dan kegagalan akhirnya. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -35°C hingga +105°C, menunjukkan prestasi teguh dalam persekitaran yang keras. Keadaan pateri menentukan suhu maksimum 260°C selama 3 saat pada jarak 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan, memberikan garis panduan yang jelas untuk proses pemasangan PCB.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter operasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C. Keamatan bercahaya purata (Iv) setiap segmen adalah antara 420 μcd (minimum) hingga 1400 μcd (tipikal) pada arus kehadapan (If) 1 mA. Kecerahan tinggi pada arus rendah ini adalah ciri teknologi AlInGaP. Panjang gelombang pancaran puncak (λp) ialah 611 nm, dan panjang gelombang dominan (λd) ialah 605 nm, menentukan titik warna jingga kuning. Separuh lebar garisan spektrum (Δλ) ialah 17 nm, menunjukkan lebar jalur spektrum yang agak sempit yang menyumbang kepada ketulenan warna. Voltan kehadapan (Vf) setiap segmen mempunyai julat tipikal 4.20V hingga 5.20V pada If=20mA. Perlu diingat, titik perpuluhan (DP) mempunyai voltan kehadapan yang lebih rendah, ditunjukkan dalam kurungan sebagai 2.1V hingga 2.6V, yang mesti diambil kira dalam litar pemacu, kemungkinan menunjukkan ia menggunakan teknologi cip yang berbeza (mungkin GaP standard). Arus songsang (Ir) ditetapkan pada maksimum 100 μA pada voltan songsang (Vr) 10V untuk segmen dan 5V untuk DP. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja, dan peranti tidak boleh dikendalikan di bawah pincang songsang. Nisbah padanan keamatan bercahaya antara segmen dalam kawasan cahaya yang serupa adalah 2:1 maksimum pada If=10mA, memastikan keseragaman yang boleh diterima. Silang-bicara antara segmen ditetapkan kurang daripada 1.0%, meminimumkan pencahayaan segmen bersebelahan yang tidak diingini.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Lembaran data menunjukkan bahawa peranti ini \"Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya.\" Ini membayangkan sistem pembin dilaksanakan, walaupun kod bin khusus tidak diterangkan di sini. Dalam amalan, pengeluar selalunya menyusun LED ke dalam bin berdasarkan parameter utama seperti keamatan bercahaya dan voltan kehadapan untuk memastikan konsistensi dalam satu pusingan pengeluaran atau pesanan tunggal. Pereka bentuk harus berunding dengan pengeluar untuk maklumat pembin terperinci jika padanan keamatan yang ketat merentasi pelbagai paparan diperlukan untuk aplikasi mereka. Julat keamatan tipikal yang diberikan (420-1400 μcd) memberikan petunjuk tentang kemungkinan penyebaran.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun PDF merujuk kepada \"Lengkung Ciri-ciri Elektrik / Optik Tipikal,\" graf khusus tidak disertakan dalam kandungan yang diberikan. Biasanya, lengkung sedemikian untuk paparan LED akan termasuk:Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V): Graf ini menunjukkan hubungan tak linear antara arus dan voltan. Voltan lutut adalah di mana LED mula memancarkan cahaya dengan ketara. Lengkung ini membantu dalam memilih perintang had arus yang sesuai atau mereka bentuk pemacu arus malar.Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan (Lengkung L-I): Ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia secara amnya linear dalam julat tertentu tetapi akan tepu pada arus tinggi disebabkan kesan haba.Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien: Lengkung ini menunjukkan pengurangan dalam output cahaya apabila suhu simpang meningkat, menekankan kepentingan pengurusan haba.Taburan Kuasa Spektrum: Graf yang memplot keamatan relatif terhadap panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~611 nm dan bentuk yang ditakrifkan oleh separuh lebar 17 nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi dan Toleransi Pakej

Paparan ini mempunyai ketinggian digit 1.0 inci (25.4 mm). Semua dimensi utama mempunyai toleransi ±0.25 mm (0.01\"). Nota mekanikal utama termasuk had pada bahan asing atau gelembung dalam segmen (≤20 mils), lenturan pemantul (≤1% daripada panjangnya), dan pencemaran dakwat permukaan (≤20 mils). Toleransi anjing hujung pin ialah ±0.40 mm. Diameter lubang PCB yang disyorkan untuk pin ialah 1.00 mm, yang penting untuk memastikan kesesuaian mekanikal yang betul dan kebolehpercayaan sambungan pateri semasa pateri gelombang atau refluks.

5.2 Konfigurasi dan Poleriti Pin

LTS-10804KF ialah paparan anod sepunya. Gambarajah litar dalaman menunjukkan semua anod segmen disambungkan bersama ke pin anod sepunya (pin 4 dan pin 11). Setiap katod segmen (A-G dan DP) mempunyai pin khususnya sendiri. Untuk menyala segmen, pin anod sepunya yang sepadan mesti disambungkan ke voltan positif (melalui perintang had arus atau pemacu), dan pin katod segmen mesti ditarik rendah (disalurkan ke bumi). Pin 3, 7, 10, dan 13 dicatat sebagai \"Tiada Sambungan\" (N/C). Susunan pin ialah: 1:E, 2:D, 3:N/C, 4:Anod Sepunya, 5:C, 6:DP, 7:N/C, 8:B, 9:A, 10:N/C, 11:Anod Sepunya, 12:F, 13:N/C, 14:G.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Kadar maksimum mutlak menentukan keadaan pateri: suhu badan komponen tidak boleh melebihi kadar maksimumnya semasa pemasangan, dengan garis panduan 260°C selama 3 saat pada 1/16 inci di bawah satah dudukan. Ini adalah tipikal untuk pateri gelombang. Untuk pateri refluks, profil bebas plumbum standard dengan suhu puncak sekitar 260°C akan digunakan, tetapi masa pendedahan di atas likuidus harus dikawal. Pereka bentuk mesti memastikan susun atur PCB memberikan pelepasan haba yang mencukupi untuk mengelakkan terlalu panas cip LED melalui pendawaian. Sebelum pateri, komponen harus disimpan dalam julat -35°C hingga +105°C yang ditetapkan dalam keadaan kering untuk mengelakkan penyerapan lembapan, yang boleh menyebabkan \"popcorning\" semasa refluks.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Paparan ini memerlukan perintang had arus luaran untuk setiap segmen atau IC pemacu LED khusus. Untuk reka bentuk berbilang mudah dengan mikropengawal, pin anod sepunya akan ditukar melalui transistor PNP atau pemacu sisi tinggi, manakala katod segmen akan disambungkan ke pin mikropengawal atau daftar anjakan dengan keupayaan penyaluran arus. Voltan kehadapan yang berbeza bagi titik perpuluhan (DP) memerlukan pengiraan perintang had arus berasingan. Pemacu arus malar disyorkan untuk aplikasi yang memerlukan kawalan kecerahan tepat dan kestabilan merentasi suhu.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus: Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus-malar. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan, voltan kehadapan LED (gunakan Vf maks untuk reka bentuk selamat), dan arus kehadapan yang dikehendaki (kekal jauh di bawah maksimum berterusan 25mA, contohnya, 10-15mA untuk kecerahan dan jangka hayat yang baik).
• Pengurusan Haba: Walaupun penyerakan kuasa rendah setiap segmen, paparan berbilang digit atau suhu ambien tinggi memerlukan perhatian. Pastikan aliran udara mencukupi dan pertimbangkan lengkung penurunan. Elakkan meletakkan paparan berhampiran sumber haba lain.
• Sudut Pandangan: Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat, tetapi untuk kebolehbacaan optimum, letakkan paparan berserenjang dengan garis penglihatan utama pengguna.
• Perlindungan ESD:** LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Laksanakan prosedur pengendalian ESD standard semasa pemasangan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan paparan LED merah GaAsP lama atau hijau GaP standard, teknologi AlInGaP dalam LTS-10804KF menawarkan keberkesanan bercahaya yang lebih baik, bermakna output yang lebih terang untuk arus yang sama, atau output setara pada kuasa yang lebih rendah. Warna jingga kuning memberikan keterlihatan yang sangat baik dan sering dianggap secara subjektif lebih terang daripada merah. Berbanding dengan paparan matriks titik, peranti tujuh segmen adalah lebih mudah untuk didorong dan dinyahkod, memerlukan pin I/O yang lebih sedikit untuk satu digit, menjadikannya kos efektif untuk aplikasi yang hanya perlu menunjukkan nombor. Pertukaran utamanya adalah batasan kepada aksara alfanumerik dan bukannya grafik penuh.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Mengapa terdapat dua julat voltan kehadapan berbeza yang disenaraikan (untuk segmen dan DP)?

J: Titik perpuluhan kemungkinan menggunakan bahan semikonduktor yang berbeza (contohnya, GaP standard untuk merah) dengan jurang jalur yang lebih rendah, menghasilkan voltan kehadapan yang lebih rendah. Ini mesti dipertimbangkan semasa mereka bentuk litar pemacu.

S: Bolehkah saya mendorong paparan ini dengan bekalan 5V?

J: Ya, tetapi pengiraan perintang had arus yang teliti diperlukan. Untuk segmen dengan Vf(maks)=5.2V pada 20mA, bekalan 5V tidak mencukupi untuk mengatasi voltan kehadapan. Anda mesti sama ada beroperasi pada arus yang lebih rendah (di mana Vf lebih rendah, lihat lengkung tipikal) atau gunakan voltan bekalan yang lebih tinggi daripada Vf maksimum, seperti 6V atau 12V, dengan perintang yang sesuai.

S: Apakah maksud \"nisbah padanan keamatan bercahaya 2:1\"?

J: Ia bermaksud keamatan yang diukur bagi segmen paling malap berbanding segmen paling terang dalam kawasan yang serupa (contohnya, semua segmen \"A\") tidak akan lebih buruk daripada nisbah 1:2. Segmen paling terang tidak akan lebih daripada dua kali lebih terang daripada yang paling malap di bawah keadaan ujian yang sama.

10. Contoh Aplikasi Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter Digital

Seorang pereka bentuk mencipta voltmeter DC 3-digit. Mereka memilih tiga paparan LTS-10804KF. Mikropengawal mempunyai I/O yang terhad, jadi mereka menggunakan skim berbilang. Tiga pin anod sepunya (satu setiap digit) disambungkan ke pengumpul tiga transistor PNP, yang pemancarnya diikat ke rel 12V. Mikropengawal mendorong tapak transistor melalui perintang untuk menyalakan setiap digit secara berurutan. Katod segmen (A-G) bagi ketiga-tiga paparan disambungkan secara selari ke output satu IC penyahkod/pemacu BCD-ke-7-segmen (contohnya, 74HC4511). Pemacu ini menyalurkan arus untuk segmen aktif. Perintang had arus berasingan diletakkan antara output pemacu dan katod paparan. Titik perpuluhan untuk digit tengah (untuk menunjukkan persepuluh volt) didorong secara langsung oleh pin mikropengawal dengan perintang khususnya sendiri, dikira untuk Vf DP yang lebih rendah. Berbilang ini cukup pantas (contohnya, 100Hz setiap digit) untuk kelihatan berterusan kepada mata manusia. Reka bentuk ini meminimumkan bilangan komponen sambil menyediakan bacaan yang jelas dan terang.

11. Prinsip Operasi

Paparan LED tujuh segmen ialah himpunan diod pemancar cahaya yang disusun dalam corak angka lapan. Setiap daripada tujuh segmen (dilabelkan A hingga G) ialah LED berasingan atau gabungan siri/selari cip LED. LED tambahan digunakan untuk titik perpuluhan (DP). Dalam konfigurasi anod sepunya seperti LTS-10804KF, anod semua segmen disambungkan bersama ke satu atau lebih pin sepunya. Katod setiap segmen dibawa keluar ke pin individu. Cahaya dipancarkan apabila pincang kehadapan dikenakan: anod sepunya ditetapkan kepada voltan positif relatif kepada katod segmen sasaran, menyebabkan arus mengalir melalui LED segmen itu dan menghasilkan foton melalui elektroluminesens dalam bahan semikonduktor AlInGaP. Dengan mengaktifkan kombinasi segmen yang berbeza secara selektif, angka 0-9 dan beberapa huruf boleh dibentuk.

12. Trend Teknologi

Penggunaan AlInGaP mewakili teknologi yang matang dan cekap untuk LED ambar, jingga dan merah. Trend semasa dalam teknologi paparan termasuk peralihan ke arah penyelesaian berketumpatan tinggi, warna penuh seperti OLED dan mikro-LED untuk grafik kompleks. Walau bagaimanapun, untuk penunjuk angka dan alfanumerik yang mudah, kos rendah, kebolehpercayaan tinggi dan kecerahan tinggi, paparan LED bersegmen kekal sangat relevan, terutamanya dalam aplikasi industri, automotif dan luaran. Pembangunan masa depan mungkin memberi tumpuan kepada peningkatan kecekapan yang lebih jauh, sudut pandangan yang lebih luas, integrasi pemacu atau pengawal papan (paparan pintar), dan pengecilan sambil mengekalkan atau meningkatkan ketinggian digit untuk keterlihatan. Dorongan ke arah IoT dan peranti pintar juga mungkin melihat paparan ini digunakan dalam lebih banyak aplikasi bersambung, walaupun fungsi terasnya sebagai antara muka manusia-mesin yang teguh kekal malar.