Lembaran Data Paparan LED LTS-4817CKS-P - Ketinggian Digit 0.39 Inci - Kuning AlInGaP - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-4817CKS-P ialah modul paparan LED digit tunggal prestasi tinggi yang dipasang permukaan. Ia direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dan terang dalam faktor bentuk padat. Peranti ini menggunakan teknologi cip LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) termaju yang ditumbuhkan pada substrat GaAs, yang terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik, terutamanya dalam spektrum kuning. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, memberikan kontras tinggi untuk kebolehbacaan optimum. Ia dikonfigurasikan sebagai peranti anod sepunya, iaitu konfigurasi piawai untuk memudahkan litar pemacu dalam aplikasi berbilang digit, dan termasuk titik perpuluhan sebelah kanan.

1.1 Ciri Utama dan Kelebihan

• Saiz Padat:Mempunyai ketinggian digit 0.39 inci (10.0 mm), menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad.
• Prestasi Optik Unggul:Menawarkan kecerahan tinggi dan nisbah kontras tinggi, memastikan rupa aksara yang sangat baik walaupun dalam persekitaran yang terang.
• Sudut Pandangan Luas:Memberikan keterlihatan yang konsisten dari pelbagai sudut yang luas.
• Penggunaan Kuasa Rendah:Direka untuk operasi cekap tenaga, dengan arus hadapan tipikal 20mA setiap segmen.
• Pencahayaan Segmen Seragam:Segmen yang berterusan dan seragam memastikan paparan angka yang bersih dan kelihatan profesional.
• Kebolehpercayaan Tinggi:Pembinaan keadaan pepejal menawarkan jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan terhadap kejutan dan getaran.
• Jaminan Kualiti:Peranti dikategorikan untuk keamatan cahaya, memastikan tahap kecerahan yang konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran

Paparan ini sesuai untuk pelbagai peralatan elektronik yang memerlukan penunjuk angka. Aplikasi tipikal termasuk instrumentasi perindustrian (contohnya, meter panel, pemasa, pembilang), perkakas pengguna (contohnya, ketuhar gelombang mikro, mesin basuh, peralatan audio), papan pemuka automotif (untuk paparan tambahan), peranti perubatan, dan peralatan ujian dan pengukuran. Pakej SMD (Peranti Dipasang Permukaan) menjadikannya sangat sesuai untuk proses pemasangan automatik, mengurangkan kos pembuatan dan meningkatkan kebolehpercayaan dalam pengeluaran volum tinggi.

2. Parameter Teknikal dan Tafsiran Objektif

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang spesifikasi 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. Operasi pada atau berhampiran had ini tidak disyorkan untuk penggunaan biasa.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh diserakkan dengan selamat sebagai haba oleh satu segmen LED.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:60 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms). Penarafan ini adalah untuk operasi berdenyut sahaja dan tidak boleh digunakan untuk pemacu DC berterusan.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menurun secara linear pada kadar 0.28 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah lebih kurang: 25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 8.2 mA.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Suhu Pematerian:Tahan 260°C selama 3 saat pada 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah tempat duduk, yang merupakan piawai untuk proses reflow bebas plumbum.

2.2 Ciri Elektrik & Optik (Tipikal pada 25°C)

Parameter ini menerangkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa.

• Keamatan Cahaya (I_V):Output cahaya bergantung kepada arus. Pada arus rendah 1mA, keamatan tipikal ialah 650 µcd (mikrokandela). Pada arus ujian piawai 10mA, ia meningkat dengan ketara kepada 8450 µcd. Pereka bentuk mesti memilih arus pemacu berdasarkan kecerahan yang diperlukan dan belanjawan kuasa.
• Voltan Hadapan (V_F):2.6V tipikal pada I_F=20mA. Parameter ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Nilai minimum ialah 2.05V, menunjukkan beberapa variasi antara LED individu.
• Panjang Gelombang Puncak/Dominan (λ_p/λ_d):588 nm (puncak) dan 587 nm (dominan). Ini mengesahkan pancaran berada dalam kawasan kuning spektrum cahaya nampak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm. Lebar jalur sempit ini adalah ciri teknologi AlInGaP dan menyumbang kepada rupa warna tulen.
• Arus Songsang (I_R):100 µA maksimum pada V_R=5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; menggunakan pincang songsang berterusan bukan keadaan operasi biasa.
• Nisbah Padanan Keamatan Cahaya:2:1 maksimum untuk segmen dalam peranti yang sama. Ini bermakna segmen paling malap akan sekurang-kurangnya separuh terang daripada segmen paling terang, memastikan rupa seragam.
• Bunyi Silang:≤ 2.5%. Ini menentukan jumlah maksimum kebocoran cahaya yang tidak diingini dari segmen bersebelahan yang tidak menyala, yang penting untuk kejelasan paparan.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menyatakan bahawa peranti "dikategorikan untuk keamatan cahaya." Ini membayangkan proses pengkategorian di mana LED disusun selepas pengeluaran berdasarkan output cahaya yang diukur (dalam µcd) pada arus ujian tertentu (mungkin 10mA atau 20mA). Ini memastikan pelanggan menerima bahagian dengan tahap kecerahan yang konsisten. Walaupun kod kategori khusus tidak terperinci dalam dokumen ini, pereka bentuk harus berunding dengan pengeluar untuk kategori keamatan yang tersedia untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi mereka, terutamanya apabila menggunakan banyak paparan bersebelahan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan antara voltan hadapan dan arus hadapan. Ia adalah tidak linear, dengan peningkatan arus yang mendadak sekali voltan hadapan melebihi ambang diod (sekitar 2V untuk AlInGaP).
• Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan:Lengkung ini secara amnya linear dalam julat yang luas. Keamatan meningkat secara berkadar dengan arus, sehingga ke titik tepu haba.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. LED AlInGaP mempamerkan pekali suhu negatif, bermakna kecerahan menurun dengan peningkatan suhu.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan output cahaya relatif merentasi panjang gelombang, berpusat sekitar 587-588 nm dengan separuh lebar 15 nm yang ditentukan.

Pereka bentuk harus menggunakan lengkung ini untuk mengoptimumkan keadaan pemacu, memahami kesan haba, dan meramalkan prestasi di bawah persekitaran operasi yang berbeza.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini dibungkus dalam pakej dipasang permukaan. Nota dimensi utama dari lembaran data termasuk: semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm. Kawalan kualiti khusus dilaksanakan untuk muka paparan: bahan asing pada segmen mestilah ≤10 mil, pencemaran dakwat pada permukaan ≤20 mil, gelembung dalam segmen ≤10 mil, dan lenturan pemantul ≤1% daripada panjangnya. Burr pin plastik adalah terhad kepada maksimum 0.14 mm. Spesifikasi ini memastikan rupa fizikal yang konsisten dan pemasangan yang boleh dipercayai.

5.2 Sambungan Pin dan Polarity

Gambar rajah litar dalaman dan jadual sambungan pin menunjukkan konfigurasi anod sepunya untuk digit 7-segmen dan titik perpuluhan. Dua pin anod sepunya (pin 3 dan 8) disambungkan secara dalaman. Katod untuk segmen A hingga G dan titik perpuluhan (DP) berada pada pin berasingan (1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10). Pin 5 dikenal pasti sebagai katod untuk titik perpuluhan sebelah kanan. Pengenalpastian polarity yang betul adalah penting untuk reka bentuk litar untuk mengelakkan pincang songsang pada LED.

5.3 Corak Pad Pematerian Disyorkan

Gambar rajah corak land disediakan untuk membimbing reka bentuk PCB (Papan Litar Bercetak). Mematuhi corak yang disyorkan ini, yang termasuk saiz pad, jarak, dan ciri pelepasan haba yang sesuai, adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai semasa pematerian reflow dan untuk mengekalkan integriti mekanikal sambungan.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Arahan Pematerian SMT

Peranti ini direka untuk pematerian reflow. Arahan kritikal termasuk:

• Profil Reflow:Suhu puncak maksimum 260°C. Peringkat pra-panas 120-150°C untuk maksimum 120 saat adalah disyorkan.
• Had Proses:Bilangan kitaran proses reflow mestilah kurang daripada dua. Penyejukan lengkap ke suhu ambien biasa diperlukan antara proses pematerian pertama dan kedua jika laluan kedua diperlukan (contohnya, untuk papan dua sisi).
• Pematerian Tangan:Jika menggunakan besi pemateri, suhu hujung tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada maksimum 3 saat.

Mengikuti panduan ini menghalang kerosakan haba pada cip LED, pakej plastik, dan ikatan wayar dalaman.

6.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan

Paparan SMD dihantar dalam pembungkusan kalis lembap. Ia mesti disimpan pada 30°C atau kurang dan Kelembapan Relatif (RH) 60% atau kurang. Sebaik sahaja beg tertutup dibuka, komponen mula menyerap kelembapan dari atmosfera. Jika bahagian tidak digunakan dengan segera dan tidak disimpan dalam persekitaran kering terkawal (contohnya, kabinet kering), ia mesti dibakar sebelum pematerian reflow untuk mengelakkan "popcorning" atau pengelupasan yang disebabkan oleh pengembangan wap pantas semasa proses reflow suhu tinggi. Lembaran data memberikan keadaan pembakaran khusus: 60°C untuk ≥48 jam untuk bahagian pada gegelung, atau 100°C untuk ≥4 jam / 125°C untuk ≥2 jam untuk bahagian pukal. Pembakaran hanya boleh dilakukan sekali.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Peranti ini dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung, sesuai untuk mesin pick-and-place automatik.

• Dimensi Gegelung:Saiz gegelung piawai 13 inci dan 22 inci ditunjukkan.
• Pita Pembawa:Dimensi disediakan dan mematuhi piawaian EIA-481-C. Ketebalan pita ialah 0.40 ±0.05 mm.
• Kuantiti Pembungkusan:Gegelung 13 inci mengandungi 800 keping. Gegelung 22 inci mengandungi panjang pita untuk 45.5 meter. Kuantiti pembungkusan minimum untuk baki lot ialah 200 keping.
• Pemimpin dan Penghujung:Pita termasuk pemimpin (minimum 400mm) dan penghujung (minimum 40mm) untuk memudahkan pemuatan mesin.

7.2 Nombor Bahagian dan Semakan

Nombor bahagian asas ialah LTS-4817CKS-P. Akhiran "-P" mungkin menunjukkan varian atau jenis pembungkusan tertentu. Lembaran data itu sendiri mempunyai sejarah semakan (Semakan A, berkuat kuasa 01/11/2020), dan pereka bentuk mesti sentiasa menggunakan semakan terkini untuk memastikan mereka mempunyai spesifikasi terkini.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Untuk paparan anod sepunya seperti LTS-4817CKS-P, anod (pin 3 & 8) disambungkan ke voltan bekalan positif (V_CC). Setiap pin katod (untuk segmen A-G dan DP) disambungkan ke perintang pembatas arus dan kemudian ke output pemacu IC (contohnya, penyahkod/pemacu atau pin GPIO mikropengawal). Pemacu menyalurkan arus ke tanah untuk menyala segmen. Nilai perintang pembatas arus (R_LIMIT) dikira menggunakan Hukum Ohm: R_LIMIT= (V_CC- V_F) / I_F, di mana V_Fialah voltan hadapan LED (gunakan 2.6V tipikal) dan I_Fialah arus hadapan yang dikehendaki (contohnya, 10mA atau 20mA).

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus:Jangan sekali-kali menyambungkan LED terus ke sumber voltan tanpa mekanisme pembatas arus (perintang atau pemacu arus malar) untuk mengelakkan pelarian haba dan kemusnahan.
• Pemultipleksan:Untuk paparan berbilang digit, teknik pemultipleksan biasa digunakan untuk mengawal banyak segmen dengan pin pemacu yang lebih sedikit. Ini melibatkan kitaran kuasa pantas ke anod sepunya setiap digit. Penarafan arus puncak LTS-4817CKS-P (60mA berdenyut) membenarkan arus segera yang lebih tinggi semasa pemultipleksan untuk mencapai kecerahan purata yang dikehendaki.
• Pengurusan Haba:Walaupun peranti itu sendiri mempunyai penyerakan kuasa rendah, susun atur PCB harus mempertimbangkan penyerakan haba, terutamanya jika memandu pada arus yang lebih tinggi atau dalam suhu ambien yang tinggi. Kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad boleh membantu.
• Perlindungan ESD:LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai harus dipatuhi semasa pemasangan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTS-4817CKS-P membezakannya melalui penggunaan teknologi AlInGaP untuk pancaran kuning. Berbanding dengan teknologi lama seperti GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP menawarkan kecekapan cahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang untuk arus pemacu yang sama, kestabilan suhu yang lebih baik, dan ketulenan warna yang unggul (lebar spektrum yang lebih sempit). Pakej SMD dan saiz digit 0.39 inci memposisikannya dengan baik terhadap paparan angka SMD lain, menawarkan keseimbangan antara kebolehbacaan dan penjimatan ruang papan. Kemasukan pengkategorian keamatan adalah pembeza kualiti utama untuk aplikasi yang memerlukan rupa seragam.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S1: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak (λ_p) dan panjang gelombang dominan (λ_d)?

J1: Panjang gelombang puncak ialah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum. Panjang gelombang dominan ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat dari output LED. Untuk LED spektrum sempit seperti ini, mereka sangat hampir (587nm berbanding 588nm).

S2: Bolehkah saya memandu LED ini pada 25mA secara berterusan?

J2: Ya, tetapi hanya jika suhu ambien (T_a) berada pada atau di bawah 25°C. Pada suhu ambien yang lebih tinggi, anda mesti menurunkan arus mengikut faktor penurunan 0.28 mA/°C yang ditentukan untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum dan menjejaskan kebolehpercayaan.

S3: Mengapakah ujian arus songsang penting jika saya tidak sepatutnya mengoperasikannya secara songsang?

J3: Ujian I_Rialah langkah kawalan kualiti. Arus bocor songsang yang tinggi boleh menunjukkan kecacatan pada simpang PN cip LED.

S4: Proses pemasangan saya memerlukan dua laluan reflow. Adakah ini dibenarkan?

J4: Ya, tetapi ia adalah terhad kepada maksimum dua laluan. Anda mesti memastikan papan dan komponen menyejuk sepenuhnya ke suhu bilik antara kitaran reflow pertama dan kedua.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk paparan pemasa digital mudah.

Seorang pereka bentuk mencipta pemasa undur dengan paparan 2-digit yang menunjukkan minit dan saat. Mereka akan menggunakan dua peranti LTS-4817CKS-P. Anod sepunya setiap digit akan disambungkan ke pin GPIO berasingan mikropengawal yang dikonfigurasikan sebagai output. 14 pin katod (7 segmen + DP untuk setiap digit) akan disambungkan bersama merentasi kedua-dua digit (iaitu, semua katod segmen 'A' disambungkan, semua katod segmen 'B' disambungkan, dll.) dan setiap satu disambungkan ke perintang pembatas arus dan kemudian ke pin GPIO atau pemacu IC luaran yang mampu menyalurkan arus yang diperlukan. Mikropengawal akan menggunakan pemultipleksan pembahagian masa: ia akan menghidupkan anod untuk digit 'minit', menetapkan corak katod untuk nombor minit yang dikehendaki, menunggu masa singkat (contohnya, 5ms), kemudian mematikan anod itu, menghidupkan anod untuk digit 'saat', menetapkan corak katod untuk saat, menunggu, dan mengulangi. Ini berlaku lebih pantas daripada yang dapat dilihat oleh mata manusia, mencipta ilusi kedua-dua digit menyala secara berterusan. Titik perpuluhan sebelah kanan pada setiap digit boleh digunakan sebagai pemisah kolon berkelip antara minit dan saat.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTS-4817CKS-P adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP yang ditumbuhkan secara epitaksial pada substrat Gallium Arsenide (GaAs). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang PN bahan ini, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus atom Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosfida dalam kekisi kristal menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Untuk peranti ini, komposisi ditala untuk menghasilkan foton dalam julat panjang gelombang kuning (~587-588 nm). Cip kemudian dibungkus dengan kanta plastik acuan yang membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan alam sekitar.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam teknologi paparan seperti LTS-4817CKS-P adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi, membolehkan paparan yang lebih terang pada penggunaan kuasa yang lebih rendah, yang penting untuk peranti berkuasa bateri. Terdapat juga dorongan berterusan untuk peminiaturan sambil mengekalkan atau meningkatkan kebolehbacaan. Integrasi adalah trend lain, dengan elektronik pemacu kadangkala digabungkan ke dalam modul paparan itu sendiri untuk memudahkan reka bentuk sistem. Tambahan pula, kemajuan dalam bahan dan pembungkusan meningkatkan prestasi haba dan kebolehpercayaan jangka panjang LED, membolehkan mereka digunakan dalam persekitaran yang lebih mencabar. Walaupun paparan matriks titik, OLED dan warna penuh berkembang dalam aplikasi tinggi, paparan LED monokromatik digit tunggal seperti ini tetap sangat relevan kerana kesederhanaan, ketahanan, kos rendah, dan kebolehbacaan yang sangat baik dalam pelbagai keadaan pencahayaan.