Dokumen Teknikal Lembaran Data Paparan LED LTS-4812CKR-PM - Ketinggian Digit 0.39 Inci - Warna Merah Super - Voltan Hadapan 2.6V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-4812CKR-PM ialah peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka sebagai paparan angka satu digit. Ia menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) termaju yang ditumbuhkan pada substrat GaAs untuk menghasilkan output warna merah super. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, memberikan kontras tinggi untuk kebolehbacaan optimum. Aplikasi utamanya adalah dalam elektronik pengguna, instrumentasi industri, dan panel kawalan di mana penunjuk angka yang padat, boleh dipercayai, dan terang diperlukan.

1.1 Ciri Utama

• Ketinggian Digit:0.39 inci (10.0 mm), menawarkan saiz aksara yang jelas dan kelihatan.
• Keseragaman Segmen:Pancaran cahaya berterusan dan seragam merentasi semua segmen untuk penampilan yang konsisten.
• Kecekapan Kuasa:Keperluan kuasa rendah, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri.
• Prestasi Optik:Kecerahan tinggi dan nisbah kontras tinggi memastikan keterlihatan cemerlang di bawah pelbagai keadaan pencahayaan.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan lebar membolehkan kebolehbacaan dari perspektif yang berbeza.
• Kebolehpercayaan:Pembinaan keadaan pepejal memastikan jangka hayat operasi yang panjang dan rintangan terhadap kejutan dan getaran.
• Pembahagian Bin:Dikategorikan untuk keamatan bercahaya, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam aplikasi pelbagai digit.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej bebas plumbum mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Konfigurasi Peranti

Peranti ini dikonfigurasikan sebagai paparan anod sepunya. Nombor bahagian khusus LTS-4812CKR-PM menunjukkan konfigurasi titik perpuluhan sebelah kanan. Reka bentuk anod sepunya memudahkan reka bentuk litar apabila berinteraksi dengan mikropengawal atau IC pemacu yang membekalkan arus.

2. Penyelaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi harus sentiasa dikekalkan dalam had ini.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:Maksimum 70 mW.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA (di bawah keadaan berdenyut: kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Penarafan ini menurun secara linear pada 0.28 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C.
• Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +105°C.
• Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +105°C.
• Suhu Pematerian:Tahan pematerian besi pada 260°C selama 3 saat, diukur 1/16 inci di bawah satah dudukan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Prestasi tipikal diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Keamatan Bercahaya Purata (Iv):Julat dari minimum 201 µcd ke tipikal 650 µcd pada arus hadapan (IF) 1 mA. Pada 10 mA, keamatan tipikal ialah 8250 µcd.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):639 nm, menentukan titik warna utama dalam spektrum merah super.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):631 nm.
• Voltan Hadapan per Cip (VF):Biasanya 2.6V dengan maksimum 2.6V pada IF=20mA. Minimum ialah 2.0V.
• Arus Songsang per Segmen (IR):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (VR) 5V. Nota: Keadaan ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; peranti ini tidak bertujuan untuk operasi pincang songsang berterusan.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:Maksimum 2:1 untuk segmen dalam kawasan cahaya yang serupa pada IF=1mA, memastikan kecerahan seragam.
• Bunyi Silang:Ditentukan sebagai ≤ 2.5%, meminimumkan pencahayaan segmen bersebelahan yang tidak diingini.

3. Penjelasan Sistem Pembahagian Bin

Keamatan bercahaya LTS-4812CKR-PM dikategorikan kepada bin untuk menjamin konsistensi. Kod bin (E, F, G, H, J) sepadan dengan julat keamatan bercahaya tertentu yang diukur dalam mikrokandela (µcd). Toleransi untuk setiap bin ialah +/-15%.

• Bin E:201 - 320 µcd
• Bin F:321 - 500 µcd
• Bin G:501 - 800 µcd
• Bin H:801 - 1300 µcd
• Bin J:1301 - 2100 µcd

Sistem ini membolehkan pereka memilih bahagian dengan kecerahan yang sepadan rapat untuk paparan pelbagai digit, mengelakkan pencahayaan tidak sekata.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam lembaran data, hubungan asas adalah kritikal untuk reka bentuk.

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Teknologi AlInGaP mempamerkan voltan hadapan ciri biasanya sekitar 2.6V pada 20mA. Pereka bentuk mesti memastikan litar pemacu dapat membekalkan voltan yang mencukupi, dengan mengambil kira potensi penurunan voltan.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Keamatan meningkat dengan arus tetapi tidak secara linear. Beroperasi pada julat disyorkan 10-20mA memberikan kecerahan dan kecekapan optimum.
• Kebergantungan Suhu:Seperti semua LED, output bercahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Penurunan arus berterusan (0.28 mA/°C di atas 25°C) adalah penting untuk pengurusan haba dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Separuh lebar sempit (20nm) sekitar 639nm menunjukkan warna merah tepu dan tulen, yang kurang terdedah kepada anjakan dengan arus atau suhu berbanding beberapa teknologi LED lain.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mematuhi tapak kaki SMD standard. Nota dimensi kritikal termasuk toleransi ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Kriteria kawalan kualiti ditakrifkan untuk bahan asing, pencemaran dakwat, gelembung dalam segmen, lenturan pemantul, dan serpihan pin plastik (maks 0.1 mm).

5.2 Sambungan Pin dan Gambarajah Litar

Paparan ini mempunyai konfigurasi 10 pin. Gambarajah litar dalaman menunjukkan sambungan anod sepunya untuk semua segmen. Susunan pin adalah seperti berikut: Pin 3 dan Pin 8 adalah Anod Sepunya. Pin yang tinggal (1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10) adalah katod untuk segmen E, D, C, DP (titik perpuluhan), B, A, F, dan G masing-masing. Pin 5 adalah khusus untuk titik perpuluhan sebelah kanan (DP).

5.3 Corak Pematerian Disyorkan

Reka bentuk corak landasan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa proses alir semula, menggalakkan penjajaran sendiri yang betul dan sambungan haba dan elektrik.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Arahan Pematerian SMT

Peranti ini dinilai untuk maksimum dua kitaran pematerian alir semula. Penyejukan lengkap ke suhu normal adalah wajib antara kitaran pertama dan kedua.

• Profil Pematerian Alir Semula:
  • Pra-panas: 120-150°C
  • Masa Pra-panas: Maksimum 120 saat
  • Suhu Puncak: Maksimum 260°C
  • Masa di atas likuidus: Maksimum 5 saat
• Pematerian Tangan (Besi):Suhu hujung maksimum 300°C untuk maksimum 3 saat setiap sendi.

6.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan

Pakej SMD adalah sensitif kelembapan. Peranti dihantar dalam pembungkusan kalis lembap dengan penyerap lembapan. Ia mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif. Sebaik sahaja beg tertutup dibuka, komponen mula menyerap kelembapan dari persekitaran.

Keperluan Pembakaran (jika terdedah):Jika komponen tidak disimpan dalam kabinet kering selepas beg dibuka, ia mesti dibakar sebelum alir semula untuk mengelakkan "popcorning" atau delaminasi dalaman semasa pematerian.

• Dalam Gegelung: 60°C untuk ≥48 jam.
• Dalam Pukal: 100°C untuk ≥4 jam atau 125°C untuk ≥2 jam.

Penting:Pembakaran harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan degradasi pakej plastik.

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Peranti dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung, serasi dengan peralatan pick-and-place automatik.

• Dimensi Gegelung:Dimensi gegelung standard disediakan untuk kedua-dua pembawa komponen dan gegelung keseluruhan (cth., gegelung 13" atau 22").
• Pita Pembawa:Diperbuat daripada aloi polistirena konduktif hitam. Dimensi mematuhi piawaian EIA-481-D. Spesifikasi utama termasuk kelengkungan (dalam 1mm lebih 250mm) dan ketebalan (0.40±0.05mm).
• Kuantiti Pembungkusan:
  • Komponen per gegelung 13": 800 keping.
  • Panjang pembungkusan per gegelung 22": 44.5 meter.
  • Kuantiti pesanan minimum untuk baki: 200 keping.
• Pita Pemandu dan Penghujung:Gegelung termasuk pemandu (minimum 400mm) dan penghujung (minimum 40mm) untuk pengendalian mesin.

8. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Elektronik Pengguna:Jam digital, paparan ketuhar gelombang mikro, bacaan peralatan audio.
• Kawalan Industri:Panel meter, penunjuk proses, paparan pemasa.
• Pasaran Selepas Automotif:Gauge dan paparan tambahan (tertakluk kepada kelayakan tambahan untuk persekitaran automotif).
• Peranti Perubatan:Bacaan angka mudah pada peralatan pemantauan bukan kritikal.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri untuk setiap segmen atau IC pemacu LED arus malar khusus. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (Vcc), voltan hadapan LED (Vf ~2.6V), dan arus hadapan yang dikehendaki (cth., 10-20mA).
• Pemultipleksan:Untuk paparan pelbagai digit, skim pemanduan berbilang adalah biasa. Reka bentuk anod sepunya sangat sesuai untuk ini. Pastikan arus puncak dalam operasi berbilang tidak melebihi penarafan maksimum mutlak, dan kira arus purata untuk kekal dalam penarafan berterusan.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan susun atur PCB yang mencukupi untuk menyebarkan haba, terutamanya dalam aplikasi suhu ambien tinggi atau apabila memandu pada arus yang lebih tinggi. Ikuti lengkung penurunan arus di atas 25°C.
• Perlindungan ESD:Langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan, seperti semua peranti semikonduktor.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LTS-4812CKR-PM membezakan dirinya melalui penggunaan teknologi AlInGaP untuk warna merah super.

• vs. LED Merah GaAsP/GaP Tradisional:AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya dan kecerahan yang jauh lebih tinggi pada aras arus yang sama. Ia juga memberikan kestabilan suhu yang lebih baik dan jangka hayat yang lebih panjang.
• vs. LED Merah Kecekapan Tinggi:Walaupun bukan kecekapan tertinggi mutlak yang tersedia, ia memberikan keseimbangan prestasi, kos, dan kebolehpercayaan yang cemerlang untuk aplikasi paparan angka standard.
• Kelebihan Utama:Gabungan kecerahan tinggi, kontras baik (muka kelabu/segmen putih), sudut pandangan lebar, dan pembungkusan SMD yang boleh dipercayai dalam saiz digit 0.39 inci menjadikannya pilihan serba boleh untuk banyak aplikasi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah tujuan sistem pembahagian bin?

Sistem pembahagian bin memastikan keseragaman kecerahan merentasi kumpulan pengeluaran yang berbeza dan dalam paparan pelbagai digit. Dengan menentukan kod bin (cth., Bin G), anda menjamin semua segmen akan mempunyai keamatan bercahaya dalam julat 501-800 µcd pada 1mA, mengelakkan satu digit kelihatan lebih terang atau lebih malap daripada yang lain.

10.2 Bolehkah saya memandu paparan ini tanpa perintang had arus?

No.LED adalah peranti berasaskan arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan akan menyebabkan arus meningkat tanpa kawalan, dengan cepat melebihi penarafan maksimum dan memusnahkan LED. Perintang bersiri atau pemacu arus malar adalah wajib.

10.3 Mengapa terdapat had pada bilangan kitaran alir semula?

Pakej plastik dan bahan dalaman boleh menyerap kelembapan. Semasa alir semula, kelembapan ini bertukar menjadi wap, berpotensi menyebabkan retakan dalaman atau delaminasi ("popcorning"). Had dua kitaran, dengan pembakaran yang betul jika perlu, ditetapkan untuk memastikan integriti pakej kekal dalam had selamat.

10.4 Apakah maksud "anod sepunya" untuk reka bentuk litar saya?

Dalam paparan anod sepunya, semua anod (sisi positif) segmen LED disambungkan bersama secara dalaman. Untuk menerangi segmen, anda menyambungkan pin katodnya ke voltan rendah (ground) sambil menggunakan voltan positif ke pin anod sepunya. Ini mudah apabila menggunakan IC pemacu yang menyerap arus (seperti banyak pemacu berbilang).

11. Contoh Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk paparan jam 4 digit menggunakan LTS-4812CKR-PM, dipandu oleh mikropengawal 5V dengan pin I/O yang terhad.

Penyelesaian:Gunakan skim pemultipleksan dengan IC pemacu LED khusus (cth., MAX7219 atau daftar anjakan berbilang yang serupa).

1. Sambungan:Sambungkan empat pin anod sepunya (pin 3 & 8 setiap digit diikat bersama) ke empat output pemacu berasingan yang dikonfigurasikan sebagai sumber arus.
2. Talian Segmen:Sambungkan semua katod segmen sepadan (A, B, C, D, E, F, G, DP) secara selari merentasi empat digit ke output sink segmen pemacu.
3. Tetapan Arus:Tetapkan arus malar pemacu kepada nilai seperti 15mA per segmen. Ini berada dalam penarafan berterusan dan memberikan kecerahan yang baik.
4. Pemultipleksan:Pemacu akan mengitar dengan pantas menerangi setiap digit satu persatu. Disebabkan ketekalan penglihatan, keempat-empat digit akan kelihatan menyala serentak. Pastikan kadar segar semula cukup tinggi (biasanya >100Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.
5. Perintang:Pemacu arus malar menghapuskan keperluan untuk perintang bersiri individu pada setiap segmen.

Pendekatan ini meminimumkan penggunaan I/O mikropengawal sambil memberikan pencahayaan yang stabil dan seragam.

12. Prinsip Operasi

LTS-4812CKR-PM ialah paparan diod pemancar cahaya (LED). Setiap segmen terdiri daripada satu atau lebih cip semikonduktor AlInGaP. Apabila voltan pincang hadapan (melebihi voltan hadapan cip, ~2.6V) digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, dalam spektrum merah super (~639nm puncak). Muka kelabu dan segmen putih bertindak sebagai penyebar dan pemantul, masing-masing, untuk membentuk output cahaya menjadi aksara angka yang boleh dikenali.

13. Trend Teknologi

Penggunaan AlInGaP untuk LED merah/oren/kuning mewakili teknologi matang dan stabil yang menawarkan kecekapan dan kebolehpercayaan tinggi. Trend semasa dalam teknologi paparan memberi tumpuan kepada:

• Pengecilan:Ketinggian digit dan pic piksel yang lebih kecil untuk paparan resolusi lebih tinggi.
• Peningkatan Kecekapan:Penambahbaikan sains bahan yang berterusan untuk mencapai lumen per watt (lm/W) yang lebih tinggi, mengurangkan penggunaan kuasa.
• Integrasi:Menggabungkan tatasusunan LED, litar pemacu, dan kadangkala mikropengawal ke dalam modul paparan pintar tunggal.
• Substrat Fleksibel:Penyelidikan ke dalam LED pada litar fleksibel untuk faktor bentuk novel, walaupun ini lebih relevan dengan teknologi OLED dan mikro-LED yang lebih baru daripada paparan berpetak tradisional.

Untuk paparan angka satu digit standard dan kos efektif, komponen SMD berasaskan AlInGaP seperti LTS-4812CKR-PM kekal sebagai penyelesaian arus perdana dan boleh dipercayai.