Dokumen Teknikal LTC-5689KY - Paparan LED 0.56 Inci - Kuning Amber - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-5689KY ialah modul paparan LED tujuh segmen tiga digit berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan bacaan angka yang jelas dan terang. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output angka visual dalam peranti elektronik seperti instrumentasi, panel kawalan industri, peralatan ujian, dan perkakas pengguna.

Kelebihan utama paparan ini terletak pada penggunaan teknologi LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk segmennya. Sistem bahan ini terkenal dengan penghasilan pancaran cahaya berkecekapan tinggi dalam spektrum kuning/amber, menawarkan kecerahan unggul dan kebolehlihatan yang sangat baik. Peranti ini mempunyai muka hitam dengan segmen putih, yang mencipta penampilan kontras tinggi yang meningkatkan kebolehbacaan, terutamanya dalam pelbagai keadaan pencahayaan persekitaran. Segmen yang berterusan dan seragam memastikan penampilan aksara yang bersih dan profesional.

Pasaran sasaran termasuk pereka dan jurutera yang bekerja pada peranti di mana kecekapan kuasa, kebolehpercayaan, dan komunikasi visual yang jelas adalah penting. Keamatan bercahaya yang dikategorikan dan pakej bebas plumbum, mematuhi RoHS, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk elektronik moden yang peka terhadap alam sekitar.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Fotometrik dan Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Pada arus ujian piawai 1mA, keamatan bercahaya purata per segmen mempunyai nilai tipikal 2222 µcd (mikrokandela), dengan nilai minimum yang ditetapkan 800 µcd. Tahap kecerahan tinggi ini memastikan digit mudah kelihatan. Cahaya yang dipancarkan dicirikan oleh panjang gelombang puncak (λp) dan panjang gelombang dominan (λd) 595 nm, meletakkannya dengan kukuh dalam kawasan kuning-amber spektrum cahaya nampak. Lebar separuh garis spektrum (Δλ) ialah 15 nm, menunjukkan warna yang agak tulen dengan penyebaran minimum ke panjang gelombang bersebelahan. Padanan keamatan bercahaya antara segmen ditetapkan pada nisbah 2:1 atau lebih baik, memastikan kecerahan seragam merentasi paparan untuk penampilan yang konsisten.

2.2 Parameter dan Penarafan Elektrik

Memahami had elektrik adalah penting untuk operasi yang boleh dipercayai. Penarafan maksimum mutlak menentukan sempadan operasi:

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW maksimum.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen (I_F):25 mA maksimum.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:60 mA maksimum, terpakai di bawah keadaan berdenyut (1 kHz, kitar tugas 10%).
• Penurunan Arus Hadapan:Diperlukan di atas 25°C pada kadar 0.33 mA/°C. Ini adalah kritikal untuk pengurusan haba.
• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):Biasanya 2.6V pada I_F= 20 mA, dengan maksimum 2.6V. Minimum ialah 2.05V.
• Voltan Songsang (V_R):5 V maksimum. Melebihi ini boleh merosakkan simpang LED.
• Arus Songsang (I_R):100 µA maksimum pada V_R= 5V.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -35°C hingga +105°C, dan julat suhu penyimpanan yang sama. Julat yang luas ini menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang sukar. Penarafan suhu pateri adalah penting untuk pemasangan: komponen boleh menahan 260°C selama 3 saat pada titik 1/16 inci di bawah satah dudukan. Mematuhi profil ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan semasa proses pateri alir semula.

3. Sistem Pengkategorian dan Pembin

Datasheet dengan jelas menyatakan bahawa peranti ini \"Dikategorikan untuk Keamatan Bercahaya.\" Ini bermakna LED diuji dan disusun (dibin) berdasarkan output cahaya yang diukur pada keadaan ujian piawai. Proses ini memastikan pereka menerima komponen dengan tahap kecerahan yang konsisten, yang penting untuk aplikasi di mana pelbagai paparan digunakan bersebelahan atau di mana kecerahan minimum tertentu diperlukan. Walaupun kod pembin khusus tidak terperinci dalam petikan ini, nilai tipikal (2222 µcd) dan minimum (800 µcd) memberikan tetingkap prestasi.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet merujuk kepada \"Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal\" yang penting untuk kerja reka bentuk terperinci. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung sedemikian biasanya termasuk:

• Arus Hadapan (I_F) lwn. Voltan Hadapan (V_F):Menunjukkan hubungan tak linear, membantu mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya (I_V) lwn. Arus Hadapan (I_F):Menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, membantu dalam penentukuran kecerahan dan pengiraan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya lwn. Suhu Persekitaran:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu meningkat, penting untuk aplikasi suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan keamatan relatif merentasi panjang gelombang, mengesahkan puncak 595 nm dan lebar separuh 15 nm.

Pereka harus merujuk datasheet penuh daripada pengeluar untuk graf ini untuk membuat pengiraan tepat untuk keadaan operasi khusus mereka.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Fizikal dan Lukisan

Paparan ini mempunyai ketinggian digit 0.56 inci (14.2 mm). Dimensi pakej disediakan dalam lukisan dengan semua unit dalam milimeter. Toleransi utama ialah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya, dan toleransi anjakan hujung pin ialah +0.4 mm. Maklumat ini adalah kritikal untuk mereka bentuk tapak kaki papan litar bercetak (PCB), memastikan pemasangan yang betul dan sejajar semasa pemasangan.

5.2 Pinout dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini menggunakan pakej dua dalam talian 14-pin (DIP). Ia dikonfigurasikan sebagai paparananod sepunya berbilang. Ini bermakna anod LED untuk setiap digit disambungkan bersama secara dalaman (sepunya), manakala katod untuk setiap segmen (A-G, DP) dikongsi merentasi digit. Jadual sambungan pin disediakan:

• Pin 1-7: Katod untuk segmen A, B, C, D, E, F, G masing-masing.
• Pin 8: Katod sepunya untuk tiga titik perpuluhan (DP1, DP2, DP3).
• Pin 9, 10, 11: Anod sepunya untuk Digit 3, Digit 2, dan Digit 1 masing-masing.
• Pin 12: Anod sepunya untuk dua titik perpuluhan sebelah kanan (DP4, DP5).
• Pin 13, 14: Katod untuk DP5 dan DP4 masing-masing.

Gambarajah litar dalaman mengesahkan susunan berbilang ini secara visual, menunjukkan tiga set LED tujuh segmen dengan anod mereka diikat pada talian digit dan katod mereka diikat pada talian segmen.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Sebagai komponen lubang tembus, kaedah pemasangan utama adalah pateri gelombang atau pateri manual. Parameter kritikal yang disediakan ialah profil suhu pateri maksimum: 260°C selama 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan. Semasa pemasangan, suhu badan komponen itu sendiri tidak boleh melebihi suhu penyimpanan maksimum 105°C. Pengendalian yang betul untuk mengelakkan tekanan mekanikal pada pin dan pakej epoksi adalah disyorkan. Komponen harus disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal dalam persekitaran terkawal sehingga digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Nombor bahagian ialah LTC-5689KY. Akhiran \"KY\" kemungkinan menandakan warna (Kuning Amber) dan mungkin atribut khusus lain. Peranti ini digambarkan sebagai paparan \"AlInGaP Kuning Amber Anod Sepunya Berbilang Titik Perpuluhan Tangan Kanan\". Pembungkusan piawai untuk komponen DIP sedemikian biasanya dalam tiub anti-statik atau dulang. Pereka harus mengesahkan kuantiti pembungkusan tepat (contohnya, 50 keping setiap tiub) dengan pengedar atau pengeluar.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Peralatan Ujian dan Pengukuran:Multimeter digital, pembilang frekuensi, bekalan kuasa.
• Kawalan Industri:Meter panel untuk suhu, tekanan, kelajuan, atau paparan kiraan.
• Perkakas Pengguna:Ketuhar gelombang mikro, peralatan audio, jam/pemasa model lama.
• Pasaran Selepas Jualan Automotif:Gauge dan paparan bacaan di mana kecerahan tinggi diperlukan.

8.2 Nota Reka Bentuk Kritikal

1. Litar Pemacu:Sebagai paparan anod sepunya berbilang, ia memerlukan IC pemacu atau mikropengawal yang mampu menyalurkan arus (untuk memacu katod segmen) dan sumber arus (untuk memacu anod digit). Perintang had arus yang betul adalah wajib untuk setiap talian katod segmen.
2. Pembilangan:Digit dinyalakan satu demi satu secara berturutan pantas. Kadar segar semula mestilah cukup tinggi (biasanya >60 Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Kitar tugas menentukan kecerahan yang dirasakan; arus puncak boleh lebih tinggi daripada penarafan DC mengikut datasheet.
3. Pengurusan Haba:Patuhi lengkung penurunan arus hadapan di atas 25°C. Dalam aplikasi suhu persekitaran tinggi, kurangkan arus operasi untuk kekal dalam had penyerakan kuasa.
4. Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat, tetapi susun atur PCB harus meletakkan paparan untuk garis penglihatan pengguna yang optimum.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED kuning GaP (Gallium Fosfida) lama atau GaAsP (Gallium Arsenida Fosfida) piawai, teknologi AlInGaP dalam LTC-5689KY menawarkan kecekapan bercahaya dan kecerahan yang jauh lebih tinggi. Ini menghasilkan kebolehlihatan yang lebih baik dalam keadaan terang atau pada jarak yang lebih jauh untuk arus pemacu yang sama. Reka bentuk muka hitam/segmen putih memberikan kontras yang lebih tinggi daripada pakej semua tersebar. Berbanding dengan paparan tujuh segmen peranti pemasangan permukaan (SMD) moden, versi lubang tembus ini lebih mudah untuk prototaip dan mungkin lebih disukai untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan yang lebih tinggi terhadap getaran atau untuk pembaikan manual.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah tujuan penarafan arus hadapan puncak (60mA pada 1kHz, 10% kitar tugas)?

J: Penarafan ini membolehkan anda mendenyutkan LED dengan arus yang lebih tinggi semasa pembilangan untuk mencapai kecerahan yang dirasakan lebih tinggi. Memandangkan setiap digit hanya menyala untuk sebahagian kecil masa (contohnya, 1/3 kitar tugas untuk 3 digit), kuasa purata dan penjanaan haba kekal dalam had, manakala output cahaya serta-merta adalah lebih terang.

S: Bagaimana saya mengira nilai perintang had arus?

J: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_Ftipikal 2.6V, dan I_Fyang dikehendaki 20mA: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. Sentiasa gunakan V_Fmaksimum daripada datasheet untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi had.

S: Bolehkah saya memacu paparan ini tanpa pembilangan?

A: Ya, tetapi ia tidak cekap. Anda perlu menyambungkan anod sepunya setiap digit ke V_bekalandan mengawal setiap katod segmen secara bebas untuk ketiga-tiga digit secara serentak. Ini memerlukan lebih banyak pin mikropengawal atau saluran pemacu (7 segmen x 3 digit = 21 talian berbanding 7+3=10 talian untuk pembilangan).

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk voltmeter 3 digit mudah. Mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) membaca voltan. Perisian tegar menskala nilai ini dan menentukan segmen mana yang perlu dinyalakan untuk setiap digit (ratus, puluh, unit). Ia kemudian menggunakan rutin pembilangan: ia menetapkan corak segmen pada pin katod 1-7 dan 8/13/14 untuk perpuluhan, kemudian membolehkan anod untuk Digit 1 (pin 11) selama beberapa milisaat. Ia kemudian menukar corak segmen untuk nombor seterusnya dan membolehkan anod Digit 2 (pin 10), dan seterusnya, berputar secara berterusan. Perintang had arus diletakkan secara bersiri dengan setiap 7 talian katod segmen utama (pin 1-7). Kecerahan boleh dilaraskan dengan mengubah kitar tugas atau nilai perintang had arus dalam had yang ditetapkan.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

Paparan tujuh segmen ialah himpunan diod pemancar cahaya (LED) yang disusun dalam corak angka lapan. Dengan menyalakan segmen tertentu (berlabel A hingga G) secara selektif, mana-mana digit angka dari 0 hingga 9 boleh dibentuk. LTC-5689KY mengandungi tiga himpunan digit sedemikian dalam satu pakej. Pembilangan adalah teknik di mana digit ini berkongsi set talian kawalan segmen yang sama. Hanya satu digit dihidupkan pada satu-satu masa, tetapi dengan berputar melalui mereka dengan pantas, mata manusia melihat semua digit sebagai terus menyala. Ini mengurangkan bilangan pin kawalan dan penggunaan kuasa yang diperlukan dengan ketara. Bahan semikonduktor AlInGaP yang digunakan memancarkan cahaya apabila elektron bergabung semula dengan lubang merentasi jurang jalur bahan, yang direka untuk sepadan dengan foton dengan panjang gelombang kira-kira 595 nm (kuning-amber).

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam teknologi paparan sangat cenderung ke arah peranti pemasangan permukaan (SMD) untuk pemasangan automatik, ketumpatan lebih tinggi, dan reka bentuk profil lebih rendah. Walaupun paparan lubang tembus seperti LTC-5689KY kekal penting untuk ketahanan, kebolehservisan, dan aplikasi industri tertentu, reka bentuk baharu sering memilih modul tujuh segmen SMD atau semakin, paparan OLED atau LCD matriks titik yang menawarkan keupayaan abjad angka dan grafik. Walau bagaimanapun, untuk output angka tulen di mana kecerahan melampau, julat suhu luas, dan kesederhanaan adalah kunci, paparan LED tujuh segmen, terutamanya yang menggunakan bahan cekap seperti AlInGaP, terus mempunyai kedudukan pasaran yang stabil. Perkembangan memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan (lumen per watt), meningkatkan nisbah kontras, dan menawarkan sudut pandangan yang lebih luas dalam faktor bentuk yang lebih kecil.