Spesifikasi Teknikal Paparan LED LTC-5836KR-07 - Ketinggian Digit 0.52 Inci - Warna Super Merah - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-5836KR-07 ialah modul paparan LED tujuh segmen tiga digit berprestasi tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan terang dalam pelbagai peranti elektronik dan instrumentasi. Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor AS-AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) termaju yang ditumbuhkan pada substrat GaAs, yang memberikan kecekapan bercahaya dan ketulenan warna yang unggul dalam spektrum merah. Ini menghasilkan keseragaman segmen yang sangat baik, kecerahan tinggi dan kontras tinggi, menjadikan paparan mudah dibaca walaupun dalam keadaan pencahayaan yang mencabar. Peranti ini direka dengan konfigurasi anod sepunya dan mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, seterusnya meningkatkan kontras dan daya tarikan visual. Ia dibinkan untuk keamatan bercahaya bagi memastikan prestasi konsisten merentasi unit, menyasarkan aplikasi yang memerlukan petunjuk angka keadaan pepejal yang boleh dipercayai seperti panel kawalan industri, peralatan ujian, perkakas pengguna dan papan pemuka automotif di mana penggunaan kuasa rendah, sudut pandangan luas dan kebolehpercayaan jangka panjang adalah kritikal.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan ini. Pada arus ujian piawai 1mA, keamatan bercahaya purata per segmen adalah antara minimum 320 µcd hingga nilai tipikal 1050 µcd. Tahap kecerahan tinggi ini memastikan keterlihatan yang baik. Peranti memancarkan cahaya dalam kawasan Super Merah, dengan panjang gelombang pancaran puncak (λp) 639 nm dan panjang gelombang dominan (λd) 631 nm apabila didorong pada 20mA. Separuh lebar garisan spektrum (Δλ) ialah 20 nm, menunjukkan pancaran warna yang agak sempit dan tulen. Parameter utama untuk paparan pelbagai segmen ialah nisbah padanan keamatan bercahaya, yang ditetapkan pada maksimum 2:1. Ini bermakna perbezaan kecerahan antara segmen paling terang dan paling malap dalam keadaan yang sama tidak akan melebihi faktor dua, memastikan penampilan seragam merentasi semua digit dan segmen.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik menentukan had operasi dan keperluan kuasa. Voltan hadapan (VF) per segmen biasanya 2.6V dengan maksimum 2.6V apabila arus hadapan (IF) 20mA digunakan. Arus songsang (IR) adalah sangat rendah, dengan maksimum 100 µA pada voltan songsang (VR) 5V, menunjukkan ciri diod yang baik. Rating maksimum mutlak menetapkan had operasi: arus hadapan berterusan per segmen ialah 25 mA pada 25°C, menyusut secara linear sebanyak 0.28 mA/°C apabila suhu meningkat. Arus hadapan puncak boleh mencapai 90 mA dalam keadaan berdenyut (1 kHz, kitar tugas 10%). Penyerakan kuasa maksimum per segmen ialah 70 mW. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -35°C hingga +105°C, menonjolkan ketahanannya untuk persekitaran industri.

2.3 Ciri Terma

Walaupun tidak diterangkan secara terperinci dengan parameter rintangan terma, pengurusan haba peranti ini diimplikasikan melalui spesifikasi penyusutannya. Penyusutan linear arus hadapan berterusan dari 25°C (0.28 mA/°C) adalah arahan langsung untuk reka bentuk terma. Melebihi suhu simpang maksimum, yang berkait secara intrinsik dengan rating ini, boleh menyebabkan degradasi dipercepatkan atau kegagalan. Had suhu pateri yang ditetapkan pada 260°C untuk maksimum 3 saat semasa pemasangan adalah pertimbangan terma kritikal lain untuk mengelakkan kerosakan pada cip LED atau integriti pakej.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Spesifikasi teknikal menyatakan dengan jelas bahawa peranti ini "DIBIN UNTUK KEINTENSAN BERCAHAYA." Ini adalah proses kawalan kualiti dan pengisihan. Semasa pembuatan, variasi kecil dalam pertumbuhan epitaksial dan pemprosesan cip membawa kepada variasi dalam output cahaya segmen LED individu. Proses pembin melibatkan pengukuran keamatan bercahaya setiap unit pada arus ujian yang ditetapkan (biasanya 1mA atau 20mA) dan mengisihnya ke dalam julat keamatan tertentu atau "bin." Dengan membeli peranti dari bin yang sama atau ditetapkan, pereka memastikan semua digit dalam paparan berbilang digit mempunyai kecerahan yang hampir sama, mengekalkan penampilan seragam dan profesional. Spesifikasi teknikal menyediakan julat keintensan (Min 320 µcd, Tip 1050 µcd), yang mentakrifkan bin yang mungkin tersedia.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi teknikal merujuk kepada "LENGKUNG CIRI ELEKTRIK / OPTIK TIPIKAL" pada halaman terakhir. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V): Graf ini menunjukkan hubungan eksponen, membantu pereka memilih perintang had arus yang sesuai.Keintensan Bercahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I-L): Ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, selalunya menjadi sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan terma.Keintensan Bercahaya vs. Suhu Persekitaran: Lengkung ini menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, yang penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam julat suhu yang luas.Taburan Kuasa Spektrum Relatif: Graf yang menunjukkan keintensan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, berpusat di sekitar puncak 639 nm, mengesahkan ketulenan warna.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini mempunyai format pakej dual in-line (DIP) piawai yang sesuai untuk pemasangan PCB melalui lubang. Dimensi pakej disediakan dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm. Ketinggian digit adalah spesifikasi mekanikal utama, dinyatakan sebagai 0.52 inci (13.2 mm). Gambar rajah sambungan pin adalah penting untuk susun atur PCB. Ia adalah peranti 30 pin dengan susunan khusus untuk tiga digit anod sepunya. Gambar rajah litar dalaman menunjukkan setiap digit adalah konfigurasi anod sepunya, bermakna semua anod untuk segmen (A-G, DP) satu digit disambungkan secara dalaman kepada satu pin sepunya. Katod setiap segmen dibawa keluar ke pin individu. Konfigurasi ini biasanya didorong oleh pemultipleksan, di mana anod sepunya setiap digit dikuasakan secara berurutan pada frekuensi tinggi, manakala katod segmen yang sesuai dibumikan untuk menerangi corak yang dikehendaki.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Spesifikasi teknikal menyediakan parameter kritikal untuk proses pemasangan: suhu pateri maksimum yang dibenarkan. Ia menetapkan bahawa peranti boleh menahan suhu puncak 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6 mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan pakej. Ini adalah garis panduan piawai untuk pateri gelombang atau pateri tangan komponen melalui lubang. Melebihi profil masa-suhu ini boleh menyebabkan tekanan terma pada pakej epoksi, berpotensi menyebabkan retakan, delaminasi, atau kerosakan pada ikatan wayar dalaman dan die semikonduktor. Pengendalian yang betul untuk mengelakkan nyahcas elektrostatik (ESD) juga diimplikasikan, kerana LED secara amnya sensitif kepada lonjakan voltan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Kod pesanan utama ialahLTC-5836KR-07. Pecahan nombor bahagian boleh disimpulkan: 'LTC' mungkin menandakan keluarga produk, '5836' adalah model khusus, 'K' mungkin menunjukkan warna (Super Merah), 'R' mungkin menandakan penempatan titik perpuluhan sebelah kanan, dan '-07' mungkin kod semakan atau varian. Peranti ini biasanya dibekalkan dalam tiub atau dulang anti-statik untuk melindungi pin dan mencegah kerosakan ESD semasa penghantaran dan pengendalian. Pembungkusan akan termasuk label yang menentukan nombor bahagian, kuantiti, kod lot, dan mungkin kod bin keintensan bercahaya.

8. Cadangan Aplikasi

Senario Aplikasi Tipikal:Paparan ini sesuai untuk sebarang aplikasi yang memerlukan bacaan angka berbilang digit yang jelas. Ini termasuk multimeter digital, pembilang frekuensi, pemasa proses, penimbang, kelompok instrumen automotif (contohnya, jam, odometer), peranti perubatan, dan perkakas rumah seperti ketuhar atau ketuhar gelombang mikro. Julat suhu operasinya yang luas menjadikannya sesuai untuk persekitaran industri.

Pertimbangan Reka Bentuk: 1. Litar Pemacu:Gunakan litar pemacu pemultipleksan untuk mengawal tiga digit dengan cekap. Ini memerlukan pin GPIO mikropengawal atau IC pemacu paparan khusus (seperti MAX7219 atau HT16K33) yang mampu menyerap arus segmen dan membekalkan arus digit. 2.Had Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib untuk setiap katod segmen (atau disepadukan ke dalam pemacu) untuk menetapkan arus hadapan yang dikehendaki (contohnya, 10-20 mA untuk kecerahan penuh). Nilai perintang dikira menggunakan R = (Vcc - VF) / IF. 3.Penyerakan Kuasa:Pastikan kuasa per segmen yang dikira (VF * IF) tidak melebihi 70 mW, terutamanya pada suhu persekitaran tinggi. 4.Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas membolehkan kedudukan pemasangan yang fleksibel, tetapi kontras optimum dicapai apabila dilihat secara terus.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Kelebihan pembezaan utama LTC-5836KR-07 ialah penggunaannya terhadapteknologi AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida)untuk pancaran merah. Berbanding teknologi lama seperti LED merah GaAsP (Gallium Arsenida Fosfida) piawai, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi. Ini bermakna ia menghasilkan lebih banyak cahaya (kecerahan lebih tinggi) untuk jumlah arus elektrik yang sama, atau ia boleh mencapai kecerahan yang sama pada arus yang lebih rendah, membawa kepada pengurangan penggunaan kuasa dan penjanaan haba yang kurang. Tambahan pula, LED AlInGaP secara amnya mempunyai pengekalan prestasi yang lebih baik pada suhu tinggi dan menawarkan ketepuan dan ketulenan warna yang unggul, menghasilkan warna merah yang lebih hidup dan konsisten. Reka bentuk muka kelabu/segmen putih adalah satu lagi ciri yang meningkatkan kontras berbanding paparan dengan muka hitam atau segmen teresap.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan pembin keintensan bercahaya?

J: Pembin menjamin keseragaman visual merentasi semua segmen dan digit dalam paparan berbilang unit. Tanpa pembin, satu digit mungkin kelihatan lebih terang atau lebih malap daripada jirannya, yang mengganggu visual dan tidak profesional.

S: Bagaimana saya mendorong paparan tiga digit ini dengan mikropengawal yang mempunyai pin terhad?

J: Anda mesti menggunakan pemultipleksan. Mikropengawal memerlukan sekurang-kurangnya 11 pin I/O (7 segmen + titik perpuluhan + 3 digit sepunya) jika didorong secara langsung, tetapi lebih cekap menggunakan IC pemacu LED berantara siri khusus. IC ini mengendalikan pemultipleksan dan kawalan arus, hanya memerlukan 2-3 pin dari mikropengawal (contohnya, SPI atau I2C).

S: Mengapakah arus hadapan disusut dengan suhu?

J: Apabila suhu simpang LED meningkat, keupayaannya untuk menyerakkan haba berkurangan. Untuk mengelakkan suhu simpang melebihi had selamat maksimumnya (yang akan menyebabkan kegagalan pantas), arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan. Faktor penyusutan (0.28 mA/°C) menyediakan garis panduan untuk pengurangan ini.

S: Bolehkah saya menggunakan paparan ini dalam aplikasi luar?

J: Julat suhu operasi (-35°C hingga +105°C) mencadangkan ia boleh mengendalikan persekitaran yang keras. Walau bagaimanapun, untuk penggunaan luar secara langsung, pertimbangkan faktor tambahan yang tidak diliputi dalam spesifikasi teknikal: pakej ini tidak semula jadi kalis air, dan pendedahan berpanjangan kepada cahaya matahari UV mungkin merosakkan epoksi plastik dari masa ke masa, berpotensi menyebabkan perubahan warna. Penutup pelindung atau salutan konformal adalah dinasihatkan.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Bekalan Kuasa Bangku Digital

Seorang pereka membina bekalan kuasa bangku boleh ubah dan memerlukan paparan voltan 3 digit yang jelas (contohnya, 0.0V hingga 30.0V). LTC-5836KR-07 dipilih untuk kecerahan, kebolehbacaan dan titik perpuluhan sebelah kanannya (sesuai untuk menunjukkan persepuluh volt). Reka bentuk menggunakan mikropengawal dengan ADC untuk mengukur voltan output. Mikropengawal berkomunikasi melalui I2C dengan cip pemacu LED. Cip pemacu mengendalikan pemultipleksan tiga digit: ia mengitar kuasa kepada anod sepunya Digit 1, Digit 2 dan Digit 3 secara berturut-turut dengan pantas. Serentak, ia membumikan katod segmen yang perlu diterangi untuk digit yang sedang dikuasakan. Kadar segar semula ditetapkan cukup tinggi (contohnya, >100 Hz) untuk menghapuskan kelipan yang kelihatan. Perintang had arus diletakkan pada output segmen pemacu untuk menetapkan arus hadapan kepada 15 mA per segmen, memberikan keseimbangan yang baik antara kecerahan dan penggunaan kuasa. Muka kelabu memberikan kontras yang sangat baik terhadap panel logam bekalan kuasa.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

Prinsip operasi asas adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Lapisan epitaksial AlInGaP direkayasa untuk mempunyai tenaga jurang jalur tertentu. Apabila voltan hadapan melebihi ambang simpang (lebih kurang 2.0V) digunakan, elektron dari kawasan-n dan lubang dari kawasan-p disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula dalam kawasan aktif, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya ini ditentukan secara langsung oleh tenaga jurang jalur bahan AlInGaP, yang ditala untuk menghasilkan cahaya merah sekitar 639 nm. Format tujuh segmen adalah corak piawai di mana segmen LED individu (dilabelkan A hingga G) boleh diterangi secara selektif untuk membentuk sebarang digit angka dari 0 hingga 9. Konfigurasi anod sepunya memudahkan litar pemacu untuk paparan berbilang.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Walaupun paparan LED tujuh segmen diskret kekal relevan untuk aplikasi tertentu, trend yang lebih luas dalam teknologi paparan bergerak ke arah penyelesaian bersepadu. Ini termasuk:Paparan Matriks Titik dan Alfanumerik:Menawarkan lebih fleksibiliti untuk menunjukkan huruf, simbol dan aksara tersuai.Paparan OLED dan Mikro-LED:Menyediakan resolusi lebih tinggi, kontras lebih baik dan faktor bentuk lebih nipis, walaupun selalunya pada kos yang lebih tinggi dan dengan keperluan pemacu yang berbeza.Paparan Pemacu Bersepadu:Modul yang menggabungkan tatasusunan LED dengan IC pengawal/pemacu pada PCB yang sama, memudahkan reka bentuk antara muka (selalunya hanya sambungan siri). Untuk niche khusus bacaan angka berprestasi tinggi, lasak dan mudah, paparan berasaskan AlInGaP seperti LTC-5836KR-07 terus menawarkan keseimbangan optimum prestasi, kebolehpercayaan dan kos. Perkembangan masa depan mungkin memberi tumpuan kepada kecekapan yang lebih tinggi, julat suhu yang lebih luas dan alternatif pakej pemasangan permukaan kepada reka bentuk melalui lubang.