Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri-ciri Utama
- 1.2 Konfigurasi Peranti
- 2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik
- 3. Penjelasan Sistem Pengkotakan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal & Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Sambungan Pin & Polarity
- 5.3 Corak Pematerian Disyorkan
- 6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan
- 6.1 Arahan Pematerian SMT
- 7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan
- 7.1 Spesifikasi Pembungkusan
- 7.2 Kepekaan Kelembapan & Penyimpanan
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Tipikal
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 9.1 Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
- 9.2 Bolehkah saya memacu paparan ini pada 20mA secara berterusan?
- 9.3 Mengapakah proses aliran balik dihadkan kepada dua kitaran?
- 9.4 Bagaimanakah saya mengira nilai perintang siri?
- 10. Pengenalan Prinsip Operasi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTS-5825CKR-PR ialah modul paparan LED digit tunggal permukaan-pasang yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dan berketinggian tinggi. Ia mempunyai ketinggian digit 0.56 inci (14.22 mm), menjadikannya sesuai untuk paparan bersaiz sederhana dalam pelbagai peranti elektronik. Teknologi teras menggunakan lapisan epitaksial AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) pada substrat GaAs untuk menghasilkan pancaran Super Merah. Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, memberikan kontras tinggi untuk kebolehbacaan optimum di bawah pelbagai keadaan pencahayaan.
1.1 Ciri-ciri Utama
- Ketinggian Digit 0.56 Inci:Menyediakan saiz aksara yang jelas dan mudah dibaca.
- Segmen Seragam Berterusan:Memastikan pencahayaan konsisten merentasi semua segmen untuk penampilan profesional.
- Keperluan Kuasa Rendah:Beroperasi dengan cekap, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berkuasa bateri atau sedar tenaga.
- Kecerahan Tinggi & Kontras Tinggi:Cip Super Merah AlInGaP memberikan output cahaya yang kuat terhadap latar belakang kelabu.
- Sudut Pandangan Luas:Menawarkan kebolehlihatan yang baik dari pelbagai sudut.
- Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya:Peranti disusun mengikut kotak untuk tahap kecerahan yang konsisten.
- Pakej Bebas Plumbum:Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
- Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:Mendapat manfaat daripada jangka hayat semula jadi dan ketahanan hentaman teknologi LED.
1.2 Konfigurasi Peranti
Ini ialah paparan digit tunggal anod biasa dengan titik perpuluhan (DP) sebelah kanan. Nombor bahagian spesifik LTS-5825CKR-PR mengenal pasti konfigurasi ini. Reka bentuk anod biasa memudahkan reka bentuk litar apabila menggunakan mikropengawal atau IC pemacu yang membekalkan arus.
2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.
- Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW maksimum. Melebihi ini boleh menyebabkan terlalu panas dan mengurangkan jangka hayat.
- Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penarafan ini adalah untuk denyutan arus tinggi yang singkat, bukan operasi berterusan.
- Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menurun secara linear sebanyak 0.28 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk pengurusan haba.
- Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti ini teguh untuk persekitaran perindustrian dan automotif.
- Suhu Pematerian:Pematerian besi patut dilakukan pada 260°C untuk maksimum 3 saat, dengan hujung besi sekurang-kurangnya 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan komponen.
2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik
Ini adalah parameter operasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C di bawah keadaan ujian yang ditentukan.
- Keamatan Bercahaya Purata (Iv):Julat dari 501 µcd (min) hingga 18000 µcd (maks) bergantung pada arus hadapan. Pada arus pacuan tipikal 10mA, keamatan ialah 1700 µcd (min). Keamatan bercahaya diukur menggunakan penapis yang meniru respons fotopik mata manusia (lengkung CIE).
- Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):639 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana keamatan cahaya yang dipancarkan adalah tertinggi.
- Panjang Gelombang Dominan (λd):631 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia untuk sepadan dengan warna cahaya, menentukan warna \"Super Merah\"nya.
- Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; lebar yang lebih sempit bermaksud warna yang lebih monokromatik.
- Voltan Hadapan per Cip (Vf):2.6V (maks) pada IF=20mA. Pereka mesti memastikan litar pemacu boleh menyediakan voltan yang mencukupi.
- Arus Songsang (Ir):100 µA (maks) pada VR=5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; penggunaan pincang songsang berterusan tidak disyorkan.
- Nisbah Pencocokan Keamatan Bercahaya:2:1 (maks). Ini bermaksud segmen paling terang tidak boleh lebih daripada dua kali ganda lebih terang daripada segmen paling malap dalam peranti yang sama pada arus pacuan yang sama, memastikan keseragaman.
- Bual Silang:≤ 2.5%. Ini menentukan jumlah maksimum kebocoran cahaya yang tidak diingini antara segmen bersebelahan apabila satu menyala dan satu lagi padam.
3. Penjelasan Sistem Pengkotakan
Lembaran data dengan jelas menyatakan bahawa peranti \"Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya.\" Ini membayangkan proses pengkotakan di mana paparan disusun berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (mungkin 1mA atau 10mA mengikut jadual ciri). Ini memastikan produk akhir mempunyai tahap kecerahan yang konsisten merentasi unit yang berbeza. Pereka patut berunding dengan pengilang untuk butiran kod kotak spesifik jika pencocokan kecerahan ketat diperlukan merentasi pelbagai paparan.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Lembaran data merujuk kepada \"Lengkung Ciri-ciri Elektrik / Optik Tipikal.\" Walaupun graf spesifik tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung sedemikian biasanya termasuk:
- Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan antara voltan hadapan dan arus hadapan, penting untuk memilih perintang pembatas arus.
- Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pacuan, membantu mengoptimumkan keseimbangan antara kecerahan dan penggunaan kuasa/haba.
- Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat, penting untuk aplikasi dalam persekitaran suhu tinggi.
- Taburan Spektrum:Graf yang memplot keamatan relatif terhadap panjang gelombang, mengesahkan secara visual panjang gelombang puncak dan dominan serta lebar spektrum.
5. Maklumat Mekanikal & Pakej
5.1 Dimensi Pakej
Paparan mematuhi tapak kaki SMD tertentu. Nota dimensi utama termasuk: semua dimensi dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm. Kawalan kualiti spesifik dilaksanakan: bahan asing pada segmen mesti ≤10 mil, pencemaran dakwat permukaan ≤20 mil, buih dalam segmen ≤10 mil, lenturan ≤1% daripada panjang pemantul, dan duri pin plastik maksimum 0.14 mm.
5.2 Sambungan Pin & Polarity
Peranti mempunyai konfigurasi 10-pin. Gambar rajah litar dalaman dan jadual pinout menunjukkan ia adalah jenis anod biasa. Pin 3 dan 8 adalah anod biasa. Pin lain adalah katod untuk segmen tertentu (A, B, C, D, E, F, G, DP). Pin 1 ditanda sebagai \"Tiada Sambungan.\" Pengenalpastian polarity yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan semasa pemasangan.
5.3 Corak Pematerian Disyorkan
Corak land (tapak kaki) disediakan untuk reka bentuk PCB. Mematuhi corak ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan pelepasan haba semasa proses pematerian.
6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan
6.1 Arahan Pematerian SMT
Kekangan proses kritikal ialah bilangan kitaran pematerian aliran balik mesti kurang daripada dua. Proses penyejukan lengkap ke suhu normal diperlukan antara proses pematerian pertama dan kedua untuk mengurangkan tekanan haba.
- Pematerian Aliran Balik (Maks 2 kitaran):Panaskan awal pada 120–150°C untuk maksimum 120 saat. Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C.
- Pematerian Tangan dengan Besi (Maks 1 kitaran):Suhu hujung besi tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan patut dihadkan kepada maksimum 3 saat.
7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan
7.1 Spesifikasi Pembungkusan
Peranti dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Butiran pembungkusan utama termasuk:
- Dimensi Gegelung:Mematuhi keperluan piawai EIA-481-D.
- Pita Pembawa:Diperbuat daripada aloi polistirena konduktif hitam. Toleransi kumulatif padang lubang sproket 10 ialah ±0.20 mm. Lengkung dalam 1 mm lebih 250 mm. Ketebalan pita ialah 0.30 ±0.05 mm.
- Kuantiti Pembungkusan:Panjang gegelung piawai ialah 44.5 meter pada gegelung 22 inci. Gegelung 13 inci mengandungi 700 keping. Kuantiti pembungkusan minimum untuk bahagian baki ialah 200 keping.
- Pita Pemandu/Penghujung:Termasuk bahagian pemandu (minimum 400mm) dan bahagian penghujung (minimum 40mm) untuk suapan mesin.
7.2 Kepekaan Kelembapan & Penyimpanan
Paparan SMD dihantar dalam pembungkusan kalis lembapan. Ia mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif. Sebaik sahaja beg tertutup dibuka, komponen mula menyerap lembapan dari persekitaran. Jika tidak digunakan serta-merta dan disimpan di bawah keadaan kering (contohnya, dalam kabinet kering), ia mesti dibakar sebelum pematerian aliran balik untuk mengelakkan kerosakan \"popcorning\" atau delaminasi. Spesifikasi pembakaran: 60°C untuk ≥48 jam apabila dalam gegelung, atau 100°C untuk ≥4 jam / 125°C untuk ≥2 jam apabila dalam pukal. Pembakaran patut dilakukan hanya sekali.
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Senario Aplikasi Tipikal
- Elektronik Pengguna:Bacaan digital dalam perkakas, peralatan audio, atau palam kuasa.
- Instrumentasi Perindustrian:Meter panel, pengawal proses, peralatan ujian dan pengukuran.
- Automotif Pasaran Selepas:Paparan untuk sistem audio kereta, tolok, atau alat diagnostik (pertimbangkan julat suhu lanjutan).
- Peranti Perubatan:Di mana penunjuk angka yang jelas dan boleh dipercayai diperlukan (tertakluk kepada kelayakan peringkat peranti lanjut).
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk setiap segmen atau gunakan pemacu arus malar untuk menetapkan arus hadapan, biasanya antara 5-20 mA bergantung pada kecerahan yang diperlukan dan belanjawan kuasa. Rujuk lengkung penurunan untuk operasi suhu tinggi.
- Pengurusan Haba:Pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via haba jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus berterusan maksimum untuk mengurus suhu simpang.
- Perlindungan ESD:Laksanakan prosedur pengendalian ESD piawai semasa pemasangan, kerana LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik.
- Reka Bentuk Optik:Reka bentuk muka kelabu/segmen putih menawarkan kontras yang baik. Pertimbangkan keperluan sudut pandangan untuk selongsong produk akhir.
9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
9.1 Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
Panjang gelombang puncak (639 nm) ialah titik fizikal kuasa spektrum tertinggi. Panjang gelombang dominan (631 nm) ialah padanan warna persepsi. Pereka yang prihatin dengan spesifikasi warna patut merujuk panjang gelombang dominan.
9.2 Bolehkah saya memacu paparan ini pada 20mA secara berterusan?
Ya, arus berterusan maksimum ialah 25 mA pada 25°C. Walau bagaimanapun, pada 20mA, anda mesti memastikan suhu ambien dan reka bentuk haba PCB membenarkan penyebaran haba yang betul, kerana penarafan arus menurun dengan suhu (0.28 mA/°C di atas 25°C).
9.3 Mengapakah proses aliran balik dihadkan kepada dua kitaran?
Pelbagai kitaran aliran balik mendedahkan pakej plastik dan ikatan wayar dalaman kepada tekanan haba berulang, yang boleh menyebabkan kegagalan mekanikal, peningkatan voltan hadapan, atau pengurangan kebolehpercayaan. Had ini memastikan prestasi jangka panjang.
9.4 Bagaimanakah saya mengira nilai perintang siri?
Gunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - Vf_total) / If. Untuk paparan anod biasa, Vf_total ialah voltan hadapan satu segmen (gunakan maks 2.6V untuk margin reka bentuk). If ialah arus segmen yang anda inginkan (contohnya, 10mA). Jika memacu dari pin mikropengawal 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. Gunakan nilai piawai terdekat.
10. Pengenalan Prinsip Operasi
LTS-5825CKR-PR adalah berdasarkan teknologi semikonduktor AlInGaP. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan merentasi anod dan katod segmen, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau telaga kuantum aktif lapisan epitaksial AlInGaP. Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya) dalam spektrum merah (~631 nm panjang gelombang dominan). Pakej plastik kelabu bertindak sebagai penyebar dan kanta penambah kontras, manakala kawasan segmen putih membenarkan cahaya merah melalui dengan jelas. Konfigurasi anod biasa bermaksud semua anod cip LED untuk segmen berbeza disambungkan secara dalaman; untuk menyinari segmen, pin katod sepadannya didorong rendah (disalurkan ke bumi) manakala anod biasa dikekalkan pada voltan positif.
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. |