Spesifikasi Teknikal Paparan LED LTC-4624JD - Ketinggian Digit 0.4 Inci - Hiper Merah - Voltan Kehadapan 2.6V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-4624JD ialah modul paparan nombor tiga digit yang padat dan berprestasi tinggi, direka untuk aplikasi yang memerlukan paparan nombor yang jelas dan terang. Fungsi terasnya adalah untuk mewakili nombor dari 0 hingga 9 secara visual pada setiap satu daripada tiga digitnya menggunakan segmen LED yang boleh dialamatkan secara individu.

Peranti ini tergolong dalam kategori paparan tujuh segmen anod sepunya yang dipultipleks. Ia menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang maju untuk elemen pemancar cahayanya, khususnya dalam warna Hiper Merah. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan tanda segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Matlamat reka bentuk utama adalah untuk menawarkan penyelesaian yang boleh dipercayai, berkuasa rendah, dan seragam secara visual untuk panel instrumen, elektronik pengguna, kawalan industri, dan sistem terbenam lain di mana persembahan data nombor adalah kritikal.

1.1 Ciri dan Kelebihan Utama

• Saiz Digit:Mempunyai ketinggian aksara 0.40 inci (10.0 mm), menjadikannya sesuai untuk jarak pandangan sederhana.
• Kualiti Optik:Memberikan pancaran cahaya yang berterusan dan seragam merentasi setiap segmen, menghapuskan bintik gelap dan memastikan rupa aksara yang konsisten.
• Kecekapan:Dibina dengan teknologi AlInGaP, ia memerlukan arus pemacu yang agak rendah untuk mencapai kecerahan tinggi, menyumbang kepada penggunaan kuasa sistem keseluruhan yang lebih rendah.
• Prestasi Visual:Direka untuk kecerahan tinggi dan kontras tinggi terhadap latar belakang kelabunya, menghasilkan kebolehbacaan yang sangat baik. Ia juga menawarkan sudut pandangan yang luas, menjadikan paparan boleh dibaca dari pelbagai kedudukan.
• Kebolehpercayaan:Sebagai peranti keadaan pepejal, ia menawarkan kebolehpercayaan tinggi, jangka hayat operasi yang panjang, dan rintangan terhadap kejutan dan getaran berbanding paparan mekanikal.
• Pematuhan:Produk ini dibina sebagai pakej bebas plumbum, mematuhi arahan alam sekitar RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Pengenalpastian Peranti

Nombor bahagian LTC-4624JD menentukan peranti dengan LED AlInGaP Hiper Merah dalam konfigurasi anod sepunya yang dipultipleks, yang menggabungkan titik perpuluhan sebelah kanan. Konvensyen penamaan ini membolehkan pengenalpastian yang jelas bagi teknologi, warna, konfigurasi elektrik, dan ciri khas.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan dengan selamat oleh satu segmen LED.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:90 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan terlalu panas.
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Penarafan ini menurun secara linear pada 0.33 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C, bermakna arus berterusan selamat berkurangan dalam persekitaran yang lebih panas.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C.
• Suhu Pateri:Tahan sehingga maksimum 260°C sehingga 3 saat pada jarak 1.6mm di bawah satah tempat duduk semasa pemasangan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian yang ditentukan (Ta=25°C).

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Julat dari 200 hingga 650 µcd pada arus kehadapan (I_F) 1 mA. Ini menunjukkan kuasa output cahaya yang dirasakan oleh mata manusia.
• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):Biasanya 2.6V, dengan maksimum 2.6V pada I_F=20mA. Pereka mesti memastikan litar pemacu boleh menyediakan voltan yang mencukupi merentasi julat ini.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):650 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana keamatan cahaya yang dipancarkan adalah tertinggi, menentukan warna Hiper Merahnya.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):639 nm. Ini adalah persepsi warna satu panjang gelombang oleh mata manusia.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm. Parameter ini menerangkan penyebaran spektrum yang dipancarkan di sekitar panjang gelombang puncak.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:Maksimum 2:1. Ini memastikan variasi kecerahan antara segmen dalam paparan yang sama dikawal, memberikan rupa yang seragam.

3. Maklumat Mekanikal & Pakej

3.1 Dimensi Pakej

LTC-4624JD datang dalam format DIP (Dual In-line Package) lubang tembus standard. Semua dimensi kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB (Papan Litar Bercetak) dan potongan panel disediakan dalam lukisan mekanikal terperinci. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pereka mesti merujuk lukisan ini untuk jarak tepat lubang pemasangan, kedudukan tingkap segmen, dan jarak pin untuk memastikan kesesuaian mekanikal yang betul.

3.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Paparan ini mempunyai konfigurasi 15 pin (dengan beberapa pin ditanda sebagai \"Tiada Pin\"). Ia menggunakan skim anod sepunya yang dipultipleks.

• Anod Sepunya:Pin 1 (Digit 1), 5 (Digit 2), 7 (Digit 3), dan 14 (Sepunya untuk LED L1, L2, L3) adalah terminal bekalan positif untuk digit dan LED penunjuk.
• Katod Segmen:Pin 2 (E), 3 (C, L3), 4 (D), 6 (DP), 8 (G), 11 (B, L2), 12 (A, L1), dan 15 (F) adalah terminal negatif untuk segmen individu dan titik perpuluhan sebelah kanan (DP). Segmen A-G membentuk digit utama, manakala L1-L3 adalah LED penunjuk berasingan.
• Gambarajah Litar:Skema dalaman menunjukkan bahawa segmen setiap digit berkongsi sambungan anod sepunya. Untuk menyala segmen tertentu pada digit tertentu, pin katodnya mesti didorong rendah (digroundkan) manakala pin anod sepunya digitnya didorong tinggi. Teknik pemultipleksan ini mengurangkan jumlah pin pemacu yang diperlukan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet termasuk lengkung ciri tipikal yang penting untuk analisis reka bentuk terperinci.

• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V):Lengkung ini menunjukkan hubungan tak linear antara voltan yang dikenakan merentasi LED dan arus yang terhasil. Ia adalah penting untuk mereka bentuk aspek had arus litar pemacu, kerana LED adalah peranti yang didorong oleh arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan:Graf ini menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia biasanya linear dalam satu julat tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Pereka menggunakan ini untuk memilih titik operasi yang mengimbangi kecerahan dengan kecekapan dan jangka hayat.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Lengkung ini menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang LED meningkat. Ia menekankan kepentingan pengurusan haba, terutamanya dalam aplikasi suhu tinggi atau arus tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot yang menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat di sekitar puncak 650 nm. Ini menentukan ciri warna tepat pancaran Hiper Merah.

5. Garis Panduan Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

• Pemacu Arus Malar:Sangat disyorkan berbanding pemacu voltan malar. LED adalah sensitif kepada arus; sumber arus malar memastikan kecerahan konsisten dan melindungi daripada pelarian haba, walaupun voltan kehadapan berbeza antara unit atau dengan suhu.
• Margin Voltan:Litar pemacu mesti direka untuk menampung keseluruhan julat voltan kehadapan LED (V_F), dari minimum hingga maksimum, untuk menjamin arus sasaran dihantar di bawah semua keadaan.
• Had Arus:Arus operasi selamat mesti dipilih berdasarkan suhu ambien maksimum yang dijangkakan, menggunakan faktor penurunan 0.33 mA/°C di atas 25°C.
• Perlindungan Pincang Songsang:Litar harus menggabungkan perlindungan (contohnya, diod selari dengan pin paparan) untuk mengelakkan penggunaan voltan songsang atau lonjakan voltan semasa kitaran kuasa, yang boleh menyebabkan penghijrahan logam dan kegagalan peranti.
• Pelaksanaan Pemultipleksan:Memandangkan ia adalah paparan anod sepunya yang dipultipleks, mikropengawal atau IC pemacu khusus mesti mengaktifkan anod setiap digit secara berurutan sambil membentangkan data segmen untuk digit tersebut pada talian katod. Kadar segar semula mestilah cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan (biasanya >60 Hz).

5.2 Pengurusan Haba & Persekitaran

• Elakkan Tekanan Berlebihan:Melebihi arus pemacu yang disyorkan atau suhu operasi akan mempercepatkan degradasi output cahaya (susut nilai lumen) dan boleh membawa kepada kegagalan bencana pramatang.
• Pencegahan Kondensasi:Elakkan mendedahkan paparan kepada perubahan suhu yang cepat, terutamanya dalam persekitaran lembap, kerana kondensasi yang terbentuk pada permukaan LED boleh menyebabkan masalah elektrik atau optik.
• Pengendalian Mekanikal:Jangan kenakan daya tidak normal pada badan paparan semasa pemasangan. Gunakan alat dan kaedah yang sesuai untuk mengelakkan retak kanta epoksi atau merosakkan ikatan wayar dalaman.

5.3 Nota Pemasangan & Integrasi

• Filem Penapis/Lapisan:Jika menggunakan filem pelekat sensitif tekanan (untuk penapis warna atau corak), pastikan ia tidak bersentuhan kuat dengan panel hadapan, kerana ini boleh menyebabkan filem beralih dari kedudukan yang dimaksudkan.
• Pembin untuk Set Paparan Berbilang:Apabila menggunakan dua atau lebih paparan dalam satu pemasangan (contohnya, panel berbilang digit), sangat disyorkan untuk mendapatkan paparan dari bin pengeluaran yang sama untuk mengelakkan perbezaan warna atau kecerahan yang ketara antara unit.
• Ujian Kebolehpercayaan:Jika produk akhir yang menggabungkan paparan ini mesti menjalani ujian jatuh atau getaran tertentu, keadaan ujian harus dinilai terlebih dahulu untuk memastikan keserasian.

6. Penyimpanan & Pengendalian

Penyimpanan yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan kebolehpaterian dan prestasi.

• Keadaan Penyimpanan Standard:Untuk paparan lubang tembus dalam pembungkusan asalnya, persekitaran yang disyorkan adalah 5°C hingga 30°C dengan kelembapan relatif di bawah 60% RH.
• Kepekaan Kelembapan:Jika produk tidak disimpan dalam beg penghalang kelembapan atau beg telah dibuka selama lebih daripada 6 bulan, adalah dinasihatkan untuk membakar komponen pada 60°C selama 48 jam sebelum digunakan. Pemasangan harus disiapkan dalam masa satu minggu selepas pembakaran.
• Pengurusan Inventori:Untuk mengelakkan pengoksidaan pin, adalah dicadangkan untuk mengekalkan tahap inventori yang rendah dan menggunakan komponen secepat mungkin. Penyimpanan yang berpanjangan di bawah keadaan yang tidak ideal mungkin memerlukan penyaduran semula plumbum sebelum dipateri.

7. Senario Aplikasi Tipikal

LTC-4624JD sangat sesuai untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan petunjuk nombor yang jelas dan boleh dipercayai:

• Peralatan Ujian dan Pengukuran:Multimeter digital, pembilang frekuensi, bekalan kuasa, di mana kecerahan dan kebolehbacaannya adalah kunci.
• Kawalan Industri:Pemasa proses, paparan pembilang, bacaan suhu pada panel kawalan mesin.
• Elektronik Pengguna:Peralatan audio (paparan tahap penguat), jam model lama, dan kawalan perkakas.
• Automotif Pasaran Sekunder:Gauge dan alat diagnostik (walaupun bukan untuk sistem keselamatan automotif utama tanpa perundingan terlebih dahulu).
• Sistem Terbenam & Prototaip:Kit pendidikan dan projek hobi kerana antara muka pemultipleksan yang mudah.

8. Soalan Lazim (FAQ)

8.1 Apakah perbezaan antara anod sepunya dan katod sepunya?

Dalam paparan anod sepunya, semua anod (sisi positif) LED untuk satu digit disambungkan bersama. Anda menghidupkan segmen dengan mengenakan voltan rendah (ground) pada katodnya. Dalam paparan katod sepunya, katod adalah sepunya, dan anda mengenakan voltan tinggi pada anod untuk menghidupkan segmen. LTC-4624JD adalah jenis anod sepunya.

8.2 Bagaimana saya mengira nilai perintang had arus?

Untuk pemacu voltan malar (tidak disyorkan sebagai kaedah utama), gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari datasheet (2.6V) dan I_Fyang dikehendaki (contohnya, 20mA). Jika V_bekalan=5V, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. Litar pemacu arus malar adalah penyelesaian yang lebih kukuh.

8.3 Mengapa pemultipleksan digunakan?

Pemultipleksan mengurangkan dengan ketara bilangan pin I/O mikropengawal atau saluran IC pemacu yang diperlukan. Paparan tujuh segmen tiga digit yang tidak dipultipleks memerlukan 3*7=21 pin. Versi dipultipleks ini hanya memerlukan 3 (anod digit) + 8 (katod segmen) = 11 pin, dengan beberapa dikongsi untuk penunjuk.

8.4 Apakah maksud \"Hiper Merah\"?

Hiper Merah merujuk kepada warna merah yang spesifik dan dalam yang dipancarkan oleh LED AlInGaP dengan panjang gelombang dominan sekitar 639-650 nm. Ia selalunya lebih terang dan lebih cekap daripada LED merah standard dan dipilih untuk keterlihatan dan kontras tingginya.

9. Latar Belakang dan Trend Teknologi

9.1 Teknologi AlInGaP

Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) adalah bahan semikonduktor yang direka khas untuk pancaran cahaya berkecekapan tinggi dalam julat panjang gelombang merah, oren, dan kuning. Ditanam pada substrat GaAs yang tidak lutsinar, ia menawarkan keberkesanan bercahaya dan kestabilan haba yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti GaAsP, menghasilkan kecerahan tinggi dan kebolehpercayaan yang dilihat dalam LTC-4624JD.

9.2 Konteks Teknologi Paparan

Walaupun paparan LED tujuh segmen seperti LTC-4624JD kekal sebagai pilihan utama untuk bacaan nombor khusus kerana kesederhanaan, kecerahan, dan kos rendahnya, mereka adalah sebahagian daripada ekosistem yang lebih luas. Paparan LED matriks titik menawarkan keupayaan abjad angka dan grafik. Untuk maklumat kompleks, LCD (Paparan Hablur Cecair) dan OLED (Diod Pemancar Cahaya Organik) sering digunakan. Pilihan bergantung pada keperluan khusus untuk sudut pandangan, kecerahan, penggunaan kuasa, kerumitan maklumat, dan kos.