Spesifikasi LTC-4624JF Paparan LED - Ketinggian Digit 0.4 Inci - AlInGaP Jingga Kuning - Voltan Hadapan 2.6V - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-4624JF ialah modul paparan LED tujuh segmen tiga digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas. Fungsi utamanya adalah untuk mewakili data berangka secara visual dengan kejelasan dan kebolehpercayaan yang tinggi. Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) terkini untuk cip LED, yang memberikan kecekapan cahaya dan ketulenan warna yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti GaAsP standard. Pasaran sasaran merangkumi instrumentasi industri, peralatan ujian dan pengukuran, sistem titik jualan, papan pemuka automotif (untuk paparan sekunder atau selepas pasaran), dan mana-mana sistem terbenam yang memerlukan paparan angka yang padat, terang dan mudah disambung.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Peranti ini menggunakan cip AlInGaP pada substrat GaAs yang tidak lutsinar, memancarkan spektrum jingga-kuning.Purata Keamatan Bercahaya (Iv)ditentukan dari minimum 200 µcd hingga nilai tipikal 650 µcd pada arus ujian piawai 1mA. Keterangan tinggi ini, digabungkan dengan muka kelabu dan segmen putih, memastikan kontras dan penampilan aksara yang sangat baik.Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp)adalah tipikal 611 nm, denganPanjang Gelombang Dominan (λd)sebanyak 605 nm, meletakkan output dengan kukuh dalam kawasan jingga-kuning.Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ)adalah kira-kira 17 nm, menunjukkan pancaran warna yang agak tulen.Nisbah Padanan Keamatan Bercahayasebanyak 2:1 (maks) memastikan keseragaman munasabah dalam kecerahan segmen merentasi paparan.

2.2 Parameter Elektrik

Spesifikasi elektrik menentukan had operasi dan keadaan untuk penggunaan yang boleh dipercayai.Voltan Hadapan per Segmen (VF)mempunyai nilai tipikal 2.6V pada arus hadapan (IF) 20mA, dengan maksimum 2.6V.Voltan Songsang per Segmendinilai pada maksimum 5V.Arus Hadapan Berterusan per Segmenialah 25 mA pada 25°C, dengan faktor penurunan nilai 0.33 mA/°C untuk suhu ambien melebihi 25°C. Untuk operasi berdenyut,Arus Hadapan Puncaksebanyak 90 mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).Arus Songsang per Segmen (IR)adalah maksimum 100 µA pada voltan songsang penuh 5V.

2.3 Penarafan Terma dan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku.Pelesapan Kuasa per Segmentidak boleh melebihi 70 mW. Peranti ini dinilai untukJulat Suhu Operasidari -35°C hingga +85°C, denganJulat Suhu Penyimpananyang sama. Untuk pemasangan, maksimumSuhu Pateriialah 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan komponen. Mematuhi had ini adalah penting untuk kebolehpercayaan jangka panjang.

3. Sistem Pengkategorian dan Pembungkusan

Spesifikasi ini menyatakan dengan jelas bahawa peranti iniDikategorikan untuk Keamatan Bercahaya. Ini bermakna LED disusun (dibungkus) berdasarkan output cahaya yang diukur pada keadaan ujian piawai (mungkin IF=1mA). Ini membolehkan pereka memilih bahagian dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka, mengelakkan variasi ketara dalam keamatan paparan antara unit atau kelompok pengeluaran yang berbeza. Walaupun dokumen tidak memperincikan kod bungkusan tertentu, amalan ini memastikan keamatan bercahaya minimum 200 µcd dipenuhi.

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi ini merangkumi bahagian untukKeluk Ciri Elektrik / Optik Tipikal. Walaupun keluk khusus tidak diperincikan dalam teks yang diberikan, graf sedemikian biasanya menggambarkan hubungan antara arus hadapan (IF) dan voltan hadapan (VF), hubungan antara keamatan bercahaya (Iv) dan arus hadapan (IF), dan bagaimana keamatan bercahaya berubah dengan suhu ambien. Keluk ini sangat berharga untuk pereka mengoptimumkan arus pemacu untuk kecerahan yang dikehendaki sambil mengurus pelesapan kuasa dan memahami prestasi di bawah keadaan suhu bukan piawai.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Fizikal

Peranti ini mempunyai ketinggian digit 0.4 inci (10.0 mm). Dimensi pakej disediakan dalam lukisan terperinci dengan semua ukuran dalam milimeter. Toleransi umumnya ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Maklumat ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan memastikan muat yang betul dalam selongsong produk akhir.

5.2 Pinout dan Gambar Rajah Sambungan

LTC-4624JF adalah paparananod sepunya berbilang. Ia mempunyai 15 pin, walaupun tidak semua digunakan. Gambar rajah litar dalaman dan jadual sambungan pin menunjukkan bagaimana tiga pin anod sepunya (untuk Digit 1, Digit 2, dan Digit 3) dan 14 katod segmen (A, B, C, D, E, F, G, DP, dan tiga LED berasingan L1, L2, L3) disusun. Pin anod sepunya khusus (pin 14) wujud untuk LED berasingan (L1, L2, L3). Reka bentuk berbilang ini membolehkan kawalan 3 digit dan penunjuk tambahan dengan bilangan pin I/O mikropengawal yang dikurangkan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan utama yang diberikan ialah had suhu pateri: maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini adalah parameter pateri alir balik piawai. Adalah penting untuk mengikuti profil alir balik yang disyorkan untuk proses pateri bebas plumbum untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED atau pakej plastik. Peranti harus disimpan dalam julat suhu yang ditentukan (-35°C hingga +85°C) dalam persekitaran kering sebelum digunakan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Sebagai paparan anod sepunya berbilang, ia memerlukan litar pemacu luaran. Biasanya, pin anod sepunya disambungkan ke pengumpul (atau longkang) transistor PNP (atau MOSFET saluran-P) yang dihidupkan oleh mikropengawal. Pin katod segmen disambungkan ke perintang penghad arus dan kemudian ke output IC pemacu sink (seperti daftar anjakan 74HC595 atau pemacu LED khusus) atau terus ke pin mikropengawal dengan keupayaan sink arus yang mencukupi. Pembilangan dicapai dengan mengaktifkan anod sepunya satu digit secara berurutan pada satu masa sambil membentangkan data segmen untuk digit itu, mengitar semua digit dengan cukup pantas untuk mencipta imej berterusan (biasanya >60 Hz).

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Penting untuk mengelakkan melebihi arus hadapan berterusan maksimum (25mA/segmen). Perintang mesti dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan hadapan LED (VF), dan arus yang dikehendaki.
• Kekerapan Pembilangan:Mesti cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Kadar segar semula 100-200 Hz per digit adalah biasa.
• Arus Puncak:Dalam persediaan berbilang, arus seketika per segmen semasa masa hidup ringkasnya akan lebih tinggi daripada arus purata. Pastikan arus puncak tidak melebihi penarafan 90mA untuk kitar tugas yang dipilih.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat untuk aplikasi di mana paparan mungkin dilihat dari kedudukan luar pusat.
• Perlindungan ESD:LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Urus dengan langkah berjaga-jaga ESD yang sesuai semasa pemasangan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTC-4624JF ialah penggunaan teknologiAlInGaP. Berbanding LED GaAsP merah tradisional, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, bermakna output lebih terang untuk arus pemacu yang sama, atau kecerahan yang sama pada kuasa yang lebih rendah. Ia juga memberikan ketepuan warna dan kestabilan yang lebih baik merentasi suhu dan jangka hayat. Reka bentuk muka kelabu/segmen putih meningkatkan kontras. Ketinggian digit 0.4 inci menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz dan kebolehbacaan, sesuai antara paparan 0.3 inci yang lebih kecil dan paparan 0.5 atau 0.56 inci yang lebih besar.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan LED berasingan L1, L2, L3?

J: Ini adalah penunjuk LED individu, berasingan daripada digit tujuh segmen. Ia boleh digunakan untuk penunjuk status, titik bertindih dalam paparan jam, atau fungsi simbolik lain, menyediakan fungsi tambahan selain hanya nombor.

S: Bagaimana saya mengira nilai perintang penghad arus?

J: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan - VF) / I_yang_dikehendaki. Untuk bekalan 5V, VF 2.6V, dan arus dikehendaki 15mA: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 Ohm. Gunakan nilai piawai terdekat (contohnya, 150 atau 180 Ohm).

S: Bolehkah saya memacu paparan ini tanpa pembilangan?

J: Secara teknikalnya ya, dengan menyambungkan semua anod sepunya bersama dan memacu setiap katod segmen secara bebas. Walau bagaimanapun, ini akan memerlukan 11 talian pemacu (8 segmen + DP + 3 LED) berbanding kiraan yang dikurangkan oleh skim berbilang, menjadikannya tidak cekap untuk penggunaan pin mikropengawal.

S: Apakah maksud "dikategorikan untuk keamatan bercahaya" untuk reka bentuk saya?

J: Ia memastikan konsistensi kecerahan. Untuk aplikasi kritikal di mana penampilan seragam adalah penting, anda boleh menentukan kod bungkusan yang lebih ketat daripada pengeluar jika ada. Untuk kebanyakan aplikasi, pengkategorian standard adalah mencukupi.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter 3-Digit Mudah.Mikropengawal dengan ADC mengukur voltan. Perisian tegar menukar bacaan kepada tiga digit BCD. Interupsi pemasa mencetuskan rutin pembilangan pada 150 Hz. Rutin: 1) Matikan semua pemacu anod digit. 2) Output corak segmen untuk Digit 1 ke IC pemacu katod. 3) Hidupkan transistor untuk anod Digit 1. 4) Tunggu masa singkat. 5) Ulangi untuk Digit 2 dan 3. LED berasingan (L1, L2, L3) boleh digunakan untuk menunjukkan julat pengukuran (contohnya, mV, V, Julat-auto). Keterangan dan kontras tinggi memastikan kebolehbacaan di bawah pelbagai keadaan pencahayaan dalam persekitaran makmal atau lapangan.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

Teknologi teras ialahLED AlInGaP. AlInGaP adalah sebatian semikonduktor III-V di mana Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosforus digabungkan dalam nisbah tertentu untuk mencipta bahan jurang jalur langsung yang memancarkan cahaya dalam spektrum merah ke kuning-hijau. "Substrat GaAs tidak lutsinar" yang disebut bermaksud substrat pertumbuhan menyerap sebahagian cahaya yang dihasilkan, tetapi lapisan aktif AlInGaP itu sendiri sangat cekap. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini adalah jingga-kuning.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Walaupun teknologi paparan yang lebih baru seperti OLED dan LCD beresolusi tinggi mendominasi elektronik pengguna, paparan LED tujuh segmen kekal sangat relevan dalam konteks industri, komersial dan terbenam kerana kesederhanaan ekstrem, ketahanan, kecerahan tinggi, julat suhu operasi yang luas, dan kos rendah untuk aplikasi berangka sahaja. Trend dalam segmen ini adalah ke arah bahan yang lebih cekap (seperti AlInGaP menggantikan GaAsP), saiz pakej yang lebih kecil, voltan operasi yang lebih rendah, dan integrasi litar pemacu. Walau bagaimanapun, seni bina modul berbilang, anod-sepunya asas seperti LTC-4624JF telah terbukti berkesan selama beberapa dekad kerana kesederhanaan elektrik dan konseptualnya.