Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri dan Kelebihan Utama
- 2. Selaman Mendalam Spesifikasi Teknikal
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektrik dan Optik
- 2.3 Kepekaan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
- 3. Penjelasan Sistem Pembin
- 3.1 Pembin Voltan Kehadapan (V_F)
- 3.2 Pembin Keamatan Bercahaya (I_V)
- 3.3 Pembin Warna (Hue)
- 4. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 4.1 Dimensi Pakej
- 4.2 Konfigurasi Pin dan Gambar Rajah Litar
- 5. Garis Panduan Pemasangan dan Aplikasi
- 5.1 Arahan Pateri SMT
- 5.2 Cadangan Aplikasi
- 5.2.1 Pertimbangan Reka Bentuk
- 6. Perbandingan Teknikal dan Tren
- 6.1 Prinsip Operasi
- 6.2 Pembezaan dan Tren
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTS-5825SW-P ialah peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka sebagai paparan angka digit tunggal. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan berketinggian tinggi dalam peralatan elektronik. Komponen terasnya ialah cip LED putih Indium Gallium Nitride (InGaN) yang dipasang pada substrat nilam. Pembinaan ini terkenal dengan kecekapan dan kestabilannya. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu yang meningkatkan kontras, digabungkan dengan segmen pemancar cahaya putih untuk aksara.
1.1 Ciri dan Kelebihan Utama
Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan tersendiri untuk integrasi ke dalam reka bentuk elektronik moden:
- Saiz Digit:Ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm) memberikan kebolehbacaan yang sangat baik dari jarak jauh, menjadikannya sesuai untuk meter panel, instrumentasi, dan peralatan pengguna.
- Prestasi Optik:Ia memberikan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, memastikan keterlihatan yang jelas walaupun dalam persekitaran yang terang. Sudut pandangan yang luas membolehkan paparan dibaca dari pelbagai kedudukan tanpa kehilangan kejelasan yang ketara.
- Reka Bentuk Segmen:Segmen seragam berterusan menyumbang kepada penampilan aksara yang bersih dan profesional, mengelakkan rupa "dot-matrix" seperti sesetengah paparan.
- Kecekapan Kuasa:Teknologi InGaN membolehkan penggunaan kuasa rendah per segmen, yang sangat penting untuk aplikasi berkuasa bateri atau sensitif tenaga.
- Kebolehpercayaan:Sebagai peranti keadaan pepejal, ia menawarkan kebolehpercayaan tinggi dan jangka hayat operasi yang panjang tanpa bahagian bergerak yang boleh haus.
- Jaminan Kualiti:Peranti dikategorikan (dibin) untuk keamatan bercahaya, membolehkan pereka memilih komponen dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk panel paparan seragam.
- Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum dan dikilangkan mengikut arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
2. Selaman Mendalam Spesifikasi Teknikal
Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang had operasi dan ciri prestasi peranti di bawah keadaan yang ditakrifkan.
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dijamin.
- Pelesapan Kuasa per Segmen:Maksimum 35 mW. Melebihi ini boleh menyebabkan terlalu panas dan degradasi dipercepatkan cip LED.
- Arus Kehadapan Puncak per Segmen:50 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1 ms). Penarafan ini adalah untuk denyut arus tinggi yang singkat, bukan operasi berterusan.
- Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:Penarafan asas ialah 10 mA pada 25°C. Faktor penyahkadaratan 0.1 mA/°C digunakan di atas 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum ialah: 10 mA - ((85°C - 25°C) * 0.1 mA/°C) = 4 mA.
- Julat Suhu:Peranti ini dinilai untuk operasi dari -35°C hingga +105°C dan boleh disimpan dalam julat yang sama.
- Keadaan Pateri:Peranti ini boleh menahan pateri gelombang atau alir semula dengan hujung besi pateri diletakkan sekurang-kurangnya 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah duduk untuk maksimum 3 saat pada 260°C.
2.2 Ciri Elektrik dan Optik
Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan arus kehadapan (I_F) 5 mA, yang merupakan keadaan ujian dan operasi biasa.
- Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Julat dari minimum 71 mcd hingga maksimum 165 mcd. Keamatan diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik (disesuaikan cahaya siang) mata manusia (lengkung CIE).
- Koordinat Kromatisiti (x, y):Titik warna tipikal ditentukan pada x=0.294, y=0.286 pada rajah kromatisiti CIE 1931. Ini mentakrifkan warna putih yang dipancarkan oleh segmen.
- Voltan Kehadapan per Cip (V_F):Biasanya antara 2.7V dan 3.2V pada 5 mA. Parameter ini penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus untuk paparan.
- Arus Songsang (I_R):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V. Adalah kritikal untuk ambil perhatian bahawa ini hanyalah keadaan ujian; LED tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.
- Nisbah Pencocokan Keamatan Bercahaya (I_V-m):Nisbah maksimum 2:1 untuk segmen dalam kawasan cahaya yang serupa. Ini memastikan semua segmen digit mempunyai kecerahan yang agak seragam.
- Spesifikasi Bual Silang:Ditakrifkan sebagai ≤ 2.5%. Ini mengukur pencahayaan segmen bersebelahan yang tidak diingini apabila segmen lain didorong, yang sepatutnya minimum untuk paparan yang bersih.
2.3 Kepekaan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
Seperti kebanyakan peranti semikonduktor, cip LED terdedah kepada kerosakan daripada nyahcas elektrostatik. Lembaran data ini sangat mengesyorkan amalan pencegahan ESD standard: menggunakan gelang pergelangan tangan berasaskan bumi atau sarung tangan anti-statik, memastikan semua stesen kerja dan peralatan dibumikan dengan betul, dan menggunakan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada pakej plastik semasa pengendalian.
3. Penjelasan Sistem Pembin
Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, peranti disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pengilang memilih bahagian dengan ciri yang hampir sama untuk produk akhir yang seragam.
3.1 Pembin Voltan Kehadapan (V_F)
Peranti dikategorikan ke dalam bin (3 hingga 7) berdasarkan voltan kehadapan mereka pada 5 mA. Setiap bin mempunyai julat 0.1V (contohnya, Bin 3: 2.70V-2.80V, Bin 4: 2.80V-2.90V). Toleransi dalam setiap bin ialah ±0.1V. Mencocokkan bin V_F membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang lebih mudah dan seragam.
3.2 Pembin Keamatan Bercahaya (I_V)
Ini adalah parameter pembin kritikal untuk keseragaman paparan. Bin dilabelkan (contohnya, Q11, Q12, R11, R21) dengan nilai keamatan bercahaya minimum dan maksimum yang ditakrifkan dalam millicandelas (mcd). Sebagai contoh, bin R21 meliputi 146.0 hingga 165.0 mcd. Toleransi untuk setiap bin keamatan ialah ±15%. Menggunakan bahagian dari bin I_V yang sama atau bersebelahan adalah penting untuk paparan di mana semua digit mempunyai kecerahan yang sama.
3.3 Pembin Warna (Hue)
Titik warna putih juga dibin. Lembaran data mentakrifkan beberapa bin warna (S1-2, S2-2, S3-1, dsb.), setiap satu menentukan kawasan segi empat pada rajah kromatisiti CIE 1931 yang ditakrifkan oleh empat pasangan koordinat (x, y). Titik tipikal (x=0.294, y=0.286) berada dalam bin S3-1 dan S4-1. Toleransi untuk setiap koordinat warna ialah ±0.01. Bin warna yang konsisten menghalang perbezaan warna yang ketara antara segmen atau digit dalam paparan berbilang digit.
4. Maklumat Mekanikal dan Pakej
4.1 Dimensi Pakej
Peranti ini mematuhi tapak kaki SMD standard. Semua dimensi kritikal disediakan dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota dimensi utama termasuk had pada bahan asing dalam kawasan segmen (≤10 mils), pencemaran dakwat permukaan (≤20 mils), gelembung yang dibenarkan dalam segmen (≤10 mils), lenturan maksimum pemantul (≤1% daripada panjangnya), dan saiz burr maksimum 0.14 mm pada pin plastik. Ini memastikan keserasian mekanikal dan kualiti visual.
4.2 Konfigurasi Pin dan Gambar Rajah Litar
LTS-5825SW-P ialah peranti anod sepunya. Gambar rajah litar dalaman menunjukkan sepuluh pin yang mengawal tujuh segmen utama (A hingga G), titik perpuluhan (DP), dan dua sambungan anod sepunya. Susunan pin adalah seperti berikut: Pin 1: Katod E, Pin 2: Katod D, Pin 3: Anod Sepunya, Pin 4: Katod C, Pin 5: Katod DP, Pin 6: Katod B, Pin 7: Katod A, Pin 8: Anod Sepunya, Pin 9: Katod F, Pin 10: Katod G. Pin 3 dan Pin 8 disambungkan secara dalaman sebagai anod sepunya. Untuk menyala segmen, pin katod yang sepadan mesti didorong rendah (disambungkan ke bumi atau sink arus) manakala anod sepunya dikekalkan tinggi (disambungkan ke bekalan positif melalui perintang pembatas arus).
5. Garis Panduan Pemasangan dan Aplikasi
5.1 Arahan Pateri SMT
Peranti ini direka untuk pemasangan permukaan-pasang menggunakan proses pateri alir semula. Arahan kritikal ialah bilangan kitaran proses alir semula harus dihadkan kepada kurang daripada dua kali. Kitaran terma berulang boleh memberi tekanan pada pakej dan sambungan pateri. Proses penyejukan selepas alir semula harus mengembalikan pemasangan ke suhu ambien normal dengan cara terkawal untuk mengelakkan kejutan terma.
5.2 Cadangan Aplikasi
LTS-5825SW-P adalah sesuai untuk aplikasi yang memerlukan paparan angka digit tunggal yang sangat boleh dibaca. Kes penggunaan biasa termasuk:
- Peralatan Ujian dan Pengukuran:Multimeter digital, pembilang frekuensi, bekalan kuasa.
- Perkakas Pengguna:Ketuhar gelombang mikro, penyaman udara, mesin basuh (untuk paparan pemasa atau suhu).
- Kawalan Perindustrian:Meter panel untuk pemantauan proses, paparan pembilang.
- Pasaran Selepas Jualan Automotif:Gauge dan bacaan.
5.2.1 Pertimbangan Reka Bentuk
- Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang bersiri untuk setiap segmen atau anod sepunya untuk menghadkan arus kepada nilai dinilai (contohnya, 5-10 mA tipikal). Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan - V_F) / I_F.
- Pemultipleksan:Untuk paparan berbilang digit menggunakan komponen serupa, pemultipleksan pembahagian masa boleh digunakan untuk mengawal berbilang digit dengan pin pemacu yang lebih sedikit. Pastikan arus puncak dalam operasi berbilang tidak melebihi penarafan maksimum mutlak.
- Perlindungan ESD:Gabungkan diod perlindungan ESD pada talian input jika paparan berada di kawasan yang boleh diakses pengguna, selain langkah berjaga-jaga pengendalian semasa pemasangan.
6. Perbandingan Teknikal dan Tren
6.1 Prinsip Operasi
Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi ambang diod (V_F) dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip InGaN, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Substrat nilam menyediakan asas stabil, sepadan kekisi untuk menumbuhkan lapisan InGaN berkualiti tinggi yang diperlukan untuk pancaran cahaya putih yang cekap, sering dicapai menggunakan cip LED biru dengan salutan fosfor.
6.2 Pembezaan dan Tren
Berbanding teknologi lama seperti LED merah GaAsP atau paparan pendarfluor vakum (VFD), LED putih berasaskan InGaN menawarkan kecekapan yang lebih baik, jangka hayat yang lebih panjang, voltan operasi yang lebih rendah, dan penampilan yang lebih moden. Tren dalam paparan SMD adalah ke arah ketumpatan piksel yang lebih tinggi (lebih banyak segmen atau dot-matrix), keupayaan warna penuh (RGB), dan integrasi dengan sensor sentuh atau pengawal mikro. Walau bagaimanapun, untuk bacaan angka yang mudah, kos rendah, kebolehpercayaan tinggi, paparan segmen digit tunggal seperti LTS-5825SW-P tetap sangat relevan kerana kesederhanaan, kebolehbacaan yang sangat baik, dan prestasi terbukti.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |