Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
- 2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal dan Tafsiran Objektif
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektrik & Optik
- 3. Penjelasan Sistem Penyusunan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 4.1 Maklumat Lengkung Disimpulkan
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 5.1 Dimensi Fizikal
- 5.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman
- 6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 7.1 Senario Aplikasi Tipikal
- 7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal
- 8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
- 11. Pengenalan Prinsip Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTC-5674JG ialah modul paparan LED berdigit tiga berkeadaan pepejal. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan berkejelasan tinggi dalam pelbagai peranti elektronik dan instrumentasi. Teknologi terasnya menggunakan cip LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang dipasang pada substrat GaAs tidak lutsinar. Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik dalam spektrum hijau. Peranti ini dicirikan oleh muka hadapan kelabu dan segmen putih, yang berfungsi bersama untuk meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Paparan ini direka untuk aplikasi yang memerlukan petunjuk angka yang boleh dipercayai, tahan lama dan cekap tenaga.
1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
Paparan ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi profesional dan perindustrian. Keperluan kuasa rendahnya adalah manfaat penting untuk peranti yang dikendalikan bateri atau sedar tenaga. Penampilan aksara yang sangat baik, digabungkan dengan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, memastikan kebolehbacaan dari jarak jauh dan dalam pelbagai keadaan cahaya ambien. Sudut pandangan yang luas membolehkan kebolehbacaan dari kedudukan luar paksi, yang amat penting dalam persekitaran berbilang pengguna atau apabila paparan tidak menghadap pengguna secara langsung. Pembinaan keadaan pepejal memberikan kebolehpercayaan semula jadi, tanpa bahagian bergerak dan rintangan tinggi terhadap hentakan dan getaran. Peranti ini dikategorikan untuk intensiti bercahaya, bermakna unit disusun dan disaring berdasarkan output cahaya mereka, membolehkan pereka memilih bahagian untuk kecerahan yang konsisten merentasi barisan produk. Akhir sekali, pakej bebas plumbum memastikan pematuhan dengan peraturan alam sekitar moden seperti RoHS. Pasaran sasaran termasuk panel kawalan perindustrian, peralatan ujian dan pengukuran, peranti perubatan, papan pemuka automotif (untuk paparan sekunder), dan perkakas pengguna di mana persembahan data angka yang jelas diperlukan.
2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal dan Tafsiran Objektif
Bahagian ini memberikan analisis terperinci dan objektif tentang parameter elektrik dan optik utama yang dinyatakan dalam lembaran data, menerangkan kepentingannya untuk jurutera reka bentuk.
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal.
- Penyerakan Kuasa Per Segmen (70 mW):Ini adalah jumlah maksimum kuasa elektrik yang boleh ditukar menjadi haba (dan cahaya) oleh satu segmen tanpa menyebabkan kerosakan. Melebihi had ini berisiko memanaskan persimpangan semikonduktor secara berlebihan, membawa kepada jangka hayat yang berkurangan atau kegagalan bencana. Pereka mesti memastikan litar pemacu menghadkan arus untuk mengekalkan penyerakan kuasa di bawah nilai ini, terutamanya pada suhu ambien yang tinggi.
- Arus Kehadapan Puncak Per Segmen (60 mA @ 1 kHz, kitar tugas 10%):Penarafan ini membolehkan operasi berdenyut pada arus yang lebih tinggi daripada penarafan berterusan. Kitar tugas 10% (hidup untuk 10% masa, mati untuk 90%) dan frekuensi 1 kHz menghalang pengumpulan haba. Ini boleh digunakan untuk skim multipleks atau untuk mencapai kecerahan lebih tinggi sementara. Adalah kritikal bahawa purata arus dari semasa ke semasa tidak melebihi penarafan berterusan.
- Arus Kehadapan Berterusan Per Segmen (25 mA):Arus DC maksimum yang boleh digunakan pada segmen secara tidak terbatas di bawah keadaan yang ditentukan (mungkin pada 25°C). Ini adalah parameter utama untuk mereka bentuk pemacu arus malar. Faktor penyahkadaratan 0.33 mA/°C di atas 25°C adalah penting. Contohnya, pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan ialah: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA =5.2 mA. Penyahkadaratan yang teruk ini menekankan kepentingan pengurusan haba dalam persekitaran suhu tinggi.
- Voltan Songsang Per Segmen (5 V):Voltan maksimum yang boleh digunakan dalam arah songsang (katod positif relatif kepada anod) sebelum persimpangan LED rosak. Ini adalah nilai yang agak rendah, tipikal untuk LED, menekankan keperluan perlindungan dalam litar di mana transien voltan songsang mungkin berlaku (contohnya, semasa jujukan kuasa hidup atau dalam beban induktif).
- Julat Suhu Operasi & Penyimpanan (-35°C hingga +85°C):Menentukan had suhu ambien untuk operasi yang boleh dipercayai dan penyimpanan bukan operasi. Prestasi pada suhu ekstrem akan terjejas (contohnya, intensiti bercahaya menurun pada suhu tinggi, voltan kehadapan meningkat pada suhu rendah).
2.2 Ciri Elektrik & Optik
Ini adalah parameter prestasi tipikal dan dijamin di bawah keadaan ujian yang ditentukan.
- Intensiti Bercahaya Purata Per Segmen (IV):Ini adalah ukuran utama kecerahan.
- Min/Tip/Maks: 200 / 577 / 6346 μcd @ IF=10mA:Julat luas dari 200 hingga 6346 μcd menunjukkan proses penyusunan yang ketara. Nilaitipikal577 μcd adalah prestasi median yang dijangkakan. Pereka mesti menggunakan nilaiminimum(200 μcd) untuk pengiraan kecerahan kes terburuk untuk memastikan kebolehbacaan dalam semua keadaan. Nilai maksimum yang tinggi menunjukkan potensi kecerahan unit terpilih.
- Nota Keadaan Ujian:Intensiti bercahaya diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung tindak balas mata fotopik (disesuaikan siang) CIE (V(λ)). Ini memastikan pengukuran berkorelasi dengan persepsi manusia terhadap kecerahan, bukan hanya kuasa sinaran mentah.
- Voltan Kehadapan Per Segmen (VF): Tip/Maks: 2.1 / 2.6 V @ IF=20mA.Ini adalah susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi. Nilaimaksimum2.6V adalah kritikal untuk mereka bentuk bekalan kuasa atau litar pemacu; ia mesti menyediakan sekurang-kurangnya voltan ini untuk memastikan semua unit menyala dengan betul. Variasi (2.1V hingga 2.6V) adalah disebabkan oleh toleransi pembuatan semikonduktor biasa.
- Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp): Tip: 571 nm @ IF=20mA.Ini adalah panjang gelombang di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. 571 nm berada dalam kawasan hijau-kuning spektrum boleh lihat. Parameter ini ditetapkan oleh komposisi bahan AlInGaP.
- Panjang Gelombang Dominan (λd): Tip: 572 nm.Sedikit berbeza daripada panjang gelombang puncak, ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia sebagai sepadan dengan warna LED. Ia adalah penentu utama warna yang dipaparkan.
- Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): Tip: 15 nm.Ini mengukur penyebaran spektrum yang dipancarkan. Nilai 15 nm menunjukkan warna hijau jalur sempit yang agak tulen, yang diingini untuk ketepuan warna tinggi.
- Arus Songsang Per Segmen (IR): Maks: 100 μA @ VR=5V.Ini adalah arus bocor kecil yang mengalir apabila LED terpincang songsang pada penarafan maksimumnya. Ia secara amnya boleh diabaikan dalam reka bentuk litar.
- Nisbah Pencocokan Intensiti Bercahaya (IV-m): Maks: 2:1 @ IF=1mA.Ini adalah parameter kritikal untuk paparan berbilang segmen. Ia menjamin bahawa dalam satu peranti, kecerahan segmen paling malap tidak akan kurang daripada separuh kecerahan segmen paling terang (nisbah 2:1). Ini memastikan penampilan semua digit dan segmen seragam.
3. Penjelasan Sistem Penyusunan
Lembaran data menyatakan dengan jelas peranti ini "dikategorikan untuk intensiti bercahaya." Ini membayangkan proses penyusunan di mana unit yang dihasilkan diuji dan disusun ke dalam kumpulan (bin) yang berbeza berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (mungkin 10mA atau 20mA).
- Tujuan:Untuk menyediakan pereka dengan tahap kecerahan yang boleh diramal dan konsisten. Dengan membeli bahagian dari bin tertentu, jurutera boleh memastikan semua paparan dalam satu pengeluaran mempunyai kecerahan yang serupa, mengelakkan variasi ketara antara unit dalam produk.
- Bukti dalam Lembaran Data:Julat yang sangat luas yang ditentukan untuk Intensiti Bercahaya (200 hingga 6346 μcd) sangat mencadangkan ini adalah penyebaran merentasi semua bin. Kod pesanan atau akhiran tertentu (tidak terperinci dalam petikan ini) biasanya akan menunjukkan gred bin.
- Implikasi Reka Bentuk:Untuk aplikasi di mana konsistensi kecerahan adalah utama (contohnya, panel instrumentasi), pereka mesti menentukan bin yang diperlukan semasa membuat pesanan. Menggunakan campuran bin rawak boleh membawa kepada variasi kecerahan yang tidak boleh diterima.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Walaupun petikan PDF yang disediakan menyebut "Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal," graf khusus tidak disertakan dalam teks. Berdasarkan tingkah laku LED piawai, kita boleh membuat kesimpulan tentang kandungan berkemungkinan dan kepentingannya.
4.1 Maklumat Lengkung Disimpulkan
- Lengkung Arus Kehadapan (IF) vs. Voltan Kehadapan (VF):Graf ini akan menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Ia membantu pereka memahami rintangan dinamik LED dan voltan tepat yang diperlukan untuk arus pemacu tertentu, terutamanya penting apabila menggunakan had arus berasaskan perintang mudah.
- Lengkung Intensiti Bercahaya (IV) vs. Arus Kehadapan (IF):Ini adalah penting. Ia akan menunjukkan bagaimana kecerahan meningkat dengan arus. Ia biasanya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan haba dan penurunan kecekapan. Lengkung ini membolehkan pereka membuat pertukaran antara kecerahan dan penggunaan kuasa/penjanaan haba.
- Lengkung Intensiti Bercahaya (IV) vs. Suhu Ambien:Graf ini akan mengukur pengurangan kecerahan apabila suhu meningkat. LED AlInGaP secara amnya mempunyai prestasi suhu tinggi yang lebih baik daripada teknologi lama seperti GaP, tetapi kecerahan masih berkurangan. Data ini penting untuk mereka bentuk sistem yang beroperasi dengan boleh dipercayai merentasi keseluruhan julat suhu.
- Lengkung Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang (Spektrum):Ini akan menggambarkan secara visual puncak pancaran sempit sekitar 571-572 nm dengan separuh lebar 15 nm, mengesahkan ketulenan warna.
Kepentingan:Lengkung ini menyediakan data prestasi dinamik yang jadual statik tidak boleh. Ia membolehkan pemodelan ramalan tingkah laku paparan di bawah keadaan operasi dunia sebenar, bukan piawai.
5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
5.1 Dimensi Fizikal
Lembaran data termasuk gambar rajah "DIMENSI PEMBUNGKUSAN" (butiran tidak dalam teks). Ciri utama paparan tiga digit 0.52 inci tipikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, ketinggian digit (13.2mm), lebar segmen, dan jarak antara digit. Satah dudukan dan kedudukan kaki ditakrifkan. Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya, yang merupakan piawai untuk komponen jenis ini dan mesti diambil kira dalam reka bentuk tapak kaki PCB dan potongan panel.
5.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman
Peranti ini mempunyai konfigurasianod sepunya. Ini bermakna anod semua LED untuk digit tertentu disambungkan bersama secara dalaman. Jadual pinout adalah penting:
- Digit:Anod sepunya untuk Digit 1, 2, dan 3 tersedia pada pin 12, 13, 27, 28, 29 (nota: pin 13 & 28 kedua-duanya untuk Digit 2; 12 & 29 kedua-duanya untuk Digit 1; 27 untuk Digit 3). Penduaan ini memberikan fleksibiliti susun atur.
- Segmen:Katod individu untuk segmen A hingga G berada pada pin 23, 16, 17, 18, 22, 21, 20 masing-masing.
- Titik Perpuluhan:Tiga pin katod berasingan untuk titik perpuluhan setiap digit (DP1, DP2, DP3) pada pin 26, 19/10, 24. Pin 19 dan 10 kedua-duanya disambungkan ke DP untuk Digit 2.
- Pin Tiada Sambungan (NC):Beberapa pin (1-11, 15, 30) ditanda "TIADA SAMBUNGAN." Ini tidak mempunyai sambungan elektrik dalaman dan boleh dibiarkan terapung atau digunakan untuk kestabilan mekanikal semasa pematerian.
- Gambar Rajah Litar Dalaman:Ini akan menunjukkan anod sepunya untuk setiap digit disambungkan ke pinnya, dengan setiap katod LED segmen disambungkan ke pin masing-masing. Memahami ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu multipleks.
6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
Lembaran data menentukan satu keadaan pematerian:1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan selama 3 saat pada 260°C.
- Tafsiran:Ini adalah garis panduan pematerian gelombang atau pematerian tangan. Ia menunjukkan kaki boleh menahan rendaman dalam pateri pada 260°C untuk tempoh singkat. Arahan "di bawah satah dudukan" menghalang pateri daripada meresap terlalu jauh ke atas kaki, yang boleh menyebabkan tekanan haba atau mekanikal pada pakej.
- Pematerian Alir Semula:Lembaran data tidak menyediakan profil alir semula. Untuk pemasangan SMT moden (walaupun ini kelihatan sebagai peranti lubang tembus), profil alir semula bebas plumbum piawai dengan suhu puncak sekitar 245-260°C mungkin boleh diterima, tetapi suhu badan pakej maksimum mesti dipantau untuk kekal dalam had suhu penyimpanan (85°C).
- Langkah Berjaga-jaga Umum:
- Elakkan tekanan mekanikal berlebihan pada kaki semasa pemasangan.
- Gunakan fluks yang sesuai dan pastikan pembersihan lengkap jika diperlukan untuk mencegah kakisan.
- Jangan melebihi masa dan suhu pematerian yang ditentukan untuk mengelakkan kerosakan pada ikatan wayar dalaman atau cip LED.
- Keadaan Penyimpanan:Simpan dalam julat yang ditentukan -35°C hingga +85°C, dalam persekitaran kering untuk mencegah penyerapan lembapan yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa pematerian.
7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
7.1 Senario Aplikasi Tipikal
- Panel Kawalan Perindustrian:Untuk memaparkan titik set, nilai proses (suhu, tekanan, kiraan), bacaan pemasa.
- Peralatan Ujian & Pengukuran:Multimeter digital, pembilang frekuensi, bekalan kuasa, osiloskop (untuk bacaan sekunder).
- Peranti Perubatan:Monitor pesakit (untuk parameter bukan kritikal), pam infusi, peralatan diagnostik.
- Paparan Selepas Pasaran/Sekunder Automotif:Komputer perjalanan, tolok boost, monitor voltan.
- Perkakas Pengguna/Komersial:Ketuhar gelombang mikro, pembuat kopi, peralatan kecergasan, terminal titik jualan.
7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal
- Pembatasan Arus:LED adalah peranti didorong arus.Sentiasa gunakan perintang pembatas arus atau litar pemacu arus malar.Kira nilai perintang menggunakan voltan kehadapanmaksimum(2.6V) dan arus yang dikehendaki (≤25 mA disahkadar untuk suhu) dari voltan bekalan anda (Vbekalan): R = (Vbekalan- VF_maks) / IF.
- Pemacu Multipleks:Untuk paparan anod sepunya berbilang digit, multipleks adalah teknik pemacu piawai. Mikropengawal secara berurutan menghidupkan anod sepunya satu digit pada satu masa sambil menggunakan corak katod untuk nombor digit itu. Kadar segar semula mesti cukup tinggi (biasanya >60 Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.
- Pengiraan Arus:Dalam multipleks, kerana setiap digit hanya hidup untuk sebahagian masa (1/3 untuk paparan 3 digit), arus segmenseketikaboleh lebih tinggi untuk mencapai purata kecerahan yang sama. Jika anda mahu purata arus 10 mA per segmen, dan anda mempunyai 3 digit dimultipleks dengan kitar tugas sama, anda boleh menggunakan arus seketika puncak 30 mA. Ini masih mesti menghormati penarafanarus kehadapan puncak(60 mA di bawah keadaan berdenyut).
- Pengurusan Haba:Pertimbangkan penyerakan kuasa (70 mW per segmen maks). Jika memandu berbilang segmen dalam digit secara berterusan, haba boleh terkumpul. Pastikan aliran udara atau penyadapan haba yang mencukupi jika beroperasi berhampiran penarafan maksimum, terutamanya dalam suhu ambien tinggi. Ingat peraturan penyahkadaratan arus.
- Sudut Pandangan:Letakkan paparan supaya paksi pandangan yang dimaksudkan sejajar dengan sudut pandangan optimum peranti (biasanya berserenjang dengan muka).
- Perlindungan ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara jelas, LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Laksanakan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai semasa pemasangan.
8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Walaupun perbandingan langsung dengan nombor bahagian lain tidak disediakan, kita boleh menyerlahkan kelebihan semula jadi teknologi AlInGaP yang digunakan dalam paparan ini berbanding teknologi lama atau alternatif:
- vs. LED Hijau GaP (Gallium Fosfida) Tradisional:AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan paparan yang lebih terang untuk arus pemacu yang sama. Ia juga secara amnya mempunyai prestasi suhu tinggi dan kestabilan warna yang lebih baik.
- vs. LED Biru/Putih GaN (Gallium Nitrida) Berkecerahan Tinggi dengan Penapis:Untuk menghasilkan cahaya hijau, seseorang boleh menggunakan LED GaN biru dengan fosfor (membuat putih) dan penapis hijau, tetapi ini secara semula jadi kurang cekap daripada LED hijau pancaran langsung seperti AlInGaP, kerana penapis menyerap kebanyakan cahaya. Pancaran langsung memberikan warna yang lebih tulen dan kecekapan lebih tinggi untuk hijau monokromatik.
- vs. VFD (Paparan Pendarfluor Vakum) atau LCD dengan Lampu Latar:Paparan LED ini adalah keadaan pepejal, lebih lasak, mempunyai julat suhu operasi yang lebih luas, dan memerlukan elektronik pemacu DC yang lebih mudah, voltan rendah berbanding VFD (yang memerlukan voltan tinggi). Berbanding LCD, ia menawarkan sudut pandangan yang lebih baik, kecerahan, dan prestasi dalam persekitaran suhu rendah, walaupun ia menggunakan lebih banyak kuasa untuk paparan berbilang segmen dan terhad kepada memancarkan cahaya, bukan membentuk grafik sewenang-wenangnya.
9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- S: Bolehkah saya memandu paparan ini terus dari pin mikropengawal 5V?J:No.Pin mikropengawal biasanya menyumber/menyerap maksimum 20-25mA dan berada pada 5V (atau 3.3V). Voltan kehadapan LED adalah ~2.1-2.6V. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus. Untuk bekalan 5V dan mensasarkan 20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120Ω. Pin MCU mungkin tidak dapat menyumber 20mA secara berterusan; gunakan transistor atau IC pemacu.
- S: Mengapakah julat intensiti bercahaya begitu besar (200 hingga 6346 μcd)?J: Ini mencerminkan prosespenyusunan. Unit disusun selepas pengeluaran. Anda akan membeli dari bin tertentu (contohnya, bin 1000-2000 μcd) untuk mendapatkan kecerahan yang konsisten. Lembaran data menunjukkan penyebaran total yang mungkin.
- S: Apakah maksud "anod sepunya" untuk reka bentuk litar saya?J: Ia bermakna anda mengawal paparan dengan menukarvoltan positif (anod)ke setiap digit hidup/mati, sementara mikropengawal atau IC pemacu membumikankatodpin yang sesuai untuk menyala segmen tertentu. Ini adalah bertentangan dengan paparan katod sepunya.
- S: Lengkung penyahkadaratan mengatakan saya hanya boleh menggunakan 5.2 mA pada 85°C. Adakah paparan saya akan terlalu malap?J: Mungkin. Anda mesti menyemak lengkung Intensiti Bercahaya vs. Arus dan vs. Suhu. Pada arus lebih rendah dan suhu lebih tinggi, kecerahan menurun dengan ketara. Untuk operasi suhu tinggi, anda mungkin perlu memilih bin berkecerahan lebih tinggi pada mulanya atau menerima paparan yang lebih malap. Pengurusan haba untuk mengurangkan suhu persimpangan LED adalah kunci.
- S: Bagaimanakah saya menyambungkan titik perpuluhan?J: Ia adalah LED berasingan dengan katod sendiri (pin 26, 19/10, 24). Uruskannya seperti segmen tambahan ("DP"). Untuk menyala perpuluhan pada Digit 1, anda akan membumikan pin 26 sementara anod untuk Digit 1 dibekalkan kuasa.
10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
Senario: Mereka bentuk meter suhu 3 digit untuk ketuhar perindustrian.
- Keperluan:Julat paparan 0-999°C. Beroperasi dalam ambien sehingga 70°C. Mesti boleh dibaca dengan jelas dari 2 meter jauh dalam kilang yang terang.
- Pemilihan Komponen:LTC-5674JG sesuai kerana julat suhunya (-35 hingga +85°C) dan kecerahan tinggi.
- Pengiraan Kecerahan:Pada suhu ambien 70°C, nyahkadar arus berterusan: 25 mA - ((70-25)*0.33) ≈ 25 - 14.85 =10.15 mA maksimum berterusan.Untuk multipleks 3 digit, gunakan kitar tugas 1/3. Untuk mencapai purata kecerahan yang baik, gunakan arus puncak 25 mA (dalam penarafan berdenyut 60mA). Purata arus per segmen = 25mA / 3 ≈ 8.3 mA, yang selamat untuk suhu.
- Litar Pemacu:Gunakan mikropengawal dengan pin I/O yang mencukupi. Gunakan 3 transistor NPN (atau MOSFET saluran-P) untuk menukar 3 pin anod sepunya (Digit 1,2,3) ke Vcc. Gunakan perintang pembatas arus pada setiap 7 talian katod segmen (A-G). Titik perpuluhan mungkin tidak digunakan. Mikropengawal menjalankan rutin multipleks, menghidupkan satu digit transistor pada satu masa dan mengeluarkan kod 7 segmen untuk digit itu.
- Pertimbangan Haba:Pasang paparan pada panel luaran di mana terdapat sedikit aliran udara. Elakkan meletakkannya terus bersebelahan dengan sumber haba utama pada PCB.
- Keputusan:Paparan yang boleh dipercayai dan terang yang memenuhi keperluan persekitaran dan kebolehbacaan.
11. Pengenalan Prinsip Teknologi
LTC-5674JG adalah berdasarkan teknologi semikonduktorAlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida)yang ditumbuhkan pada substratGaAs (Gallium Arsenida). Sistem bahan ini mempunyai jurang jalur langsung yang sepadan dengan pancaran cahaya dalam kawasan merah, oren, kuning, dan hijau spektrum. Warna khusus (571-572 nm hijau) dicapai dengan mengawal nisbah Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosforus dengan tepat semasa pertumbuhan kristal. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi persimpangan p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Substrat GaAs tidak lutsinar menyerap sebahagian cahaya yang dipancarkan, tetapi reka bentuk cip moden dan geometri pengekstrakan yang cekap membolehkan kecekapan kuantum luaran yang tinggi. "Muka kelabu dan segmen putih" adalah sebahagian daripada pakej plastik. Muka kelabu (sering kelabu gelap atau hitam) bertindak sebagai latar belakang pantulan rendah untuk meningkatkan kontras. Segmen putih adalah kawasan penyebaran cahaya yang terletak terus di atas cip LED kecil, menyebarkan cahaya titik sumber secara sekata merentasi kawasan segmen untuk mencipta penampilan bersinar yang seragam.
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. |