Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri Utama
- 1.2 Pengenalan Peranti
- 2. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 2.1 Dimensi Pakej
- 3. Konfigurasi Elektrik
- 3.1 Gambarajah Litar Dalaman
- 3.2 Sambungan dan Fungsi Pin
- 4. Penarafan dan Ciri
- 4.1 Penarafan Maksimum Mutlak (Ta=25°C)
- 4.2 Ciri Elektrik & Optik (Ta=25°C)
- 4.3 Lengkung Prestasi Tipikal
- 5. Garis Panduan dan Langkah Berjaga-jaga Aplikasi
- 5.1 Pertimbangan Reka Bentuk dan Penggunaan
- 5.2 Penyimpanan dan Pengendalian
- 6. Penerokaan dan Analisis Teknikal Mendalam
- 6.1 Analisis Fotometrik dan Kolorimetrik
- 6.2 Tafsiran Parameter Elektrik
- 6.3 Pengelasan dan Pemadanan
- 7. Senario Aplikasi dan Nota Reka Bentuk
- 7.1 Aplikasi Tipikal
- 7.2 Reka Bentuk Litar Pemacu
- 7.3 Pertimbangan Pengurusan Terma
- 8. Perbandingan dan Pembezaan
- 9. Soalan Lazim (FAQ)
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTC-4624JS ialah modul paparan LED tujuh segmen tiga digit dengan ketinggian digit 0.4 inci (10.0 mm). Peranti ini menggunakan cip LED kuning AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), yang difabrikasi pada substrat GaAs yang tidak lutsinar. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, memberikan kontras tinggi untuk kebolehbacaan optimum. Ia direka sebagai paparan anod sepunya berbilang, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana meminimumkan bilangan pin pemacu yang diperlukan adalah penting.
1.1 Ciri Utama
- Ketinggian Digit 0.4 Inci (10.0 mm)
- Segmen Seragam Berterusan
- Keperluan Kuasa Rendah
- Penampilan Aksara yang Cemerlang
- Kecerahan Tinggi & Kontras Tinggi
- Sudut Pandangan yang Luas
- Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal
- Dikategorikan untuk Keamatan Pencahayaan
- Pakej Bebas Plumbum (Mematuhi RoHS)
1.2 Pengenalan Peranti
Nombor bahagian LTC-4624JS secara khusus menandakan paparan anod sepunya berbilang AlInGaP Kuning dengan titik perpuluhan sebelah kanan.
2. Maklumat Mekanikal dan Pakej
2.1 Dimensi Pakej
Dimensi fizikal paparan disediakan dalam lukisan terperinci. Semua dimensi utama dinyatakan dalam milimeter. Toleransi dan nota utama termasuk:
- Toleransi dimensi umum: ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
- Toleransi anjakan hujung pin: ±0.4 mm.
- Had untuk bahan asing, pencemaran dakwat, dan gelembung dalam kawasan segmen.
- Lenturan pemantul dihadkan kepada 1% daripada panjangnya.
- Diameter lubang PCB 1.0 mm disyorkan untuk pemasangan terbaik.
3. Konfigurasi Elektrik
3.1 Gambarajah Litar Dalaman
Paparan ini menggabungkan konfigurasi anod sepunya berbilang. Tiga anod digit (Digit 1, Digit 2, Digit 3) dan anod sepunya untuk titik perpuluhan sebelah kanan (L1, L2, L3) adalah berasingan, membolehkan kawalan berbilang pembahagian masa.
3.2 Sambungan dan Fungsi Pin
Peranti ini mempunyai konfigurasi 15 pin (dengan beberapa pin Tiada Sambungan). Susunan pin adalah seperti berikut:
- Pin 1: ANOD SEPUNYA DIGIT 1
- Pin 2: KATOD E
- Pin 3: KATOD C, L3
- Pin 4: KATOD D
- Pin 5: ANOD SEPUNYA DIGIT 2
- Pin 6: KATOD DP (Titik Perpuluhan)
- Pin 7: ANOD SEPUNYA DIGIT 3
- Pin 8: KATOD G
- Pin 9, 10, 13: TIADA PIN / Tiada Sambungan
- Pin 11: KATOD B, L2
- Pin 12: KATOD A, L1
- Pin 14: ANOD SEPUNYA L1, L2, L3 (Titik Perpuluhan)
- Pin 15: KATOD F
4. Penarafan dan Ciri
4.1 Penarafan Maksimum Mutlak (Ta=25°C)
- Pelesapan Kuasa Per Segmen: 70 mW
- Arus Hadapan Puncak Per Segmen (1/10 Kewajipan, 0.1ms Denyut): 60 mA
- Arus Hadapan Berterusan Per Segmen: 25 mA (Penurunan linear dari 25°C pada 0.33 mA/°C)
- Julat Suhu Operasi: -35°C hingga +85°C
- Julat Suhu Penyimpanan: -35°C hingga +85°C
- Keadaan Pateri: 260°C selama 3 saat, 1/16 inci di bawah satah tempat duduk.
4.2 Ciri Elektrik & Optik (Ta=25°C)
- Keamatan Pencahayaan Purata Per Segmen (IV): Min 200, Tip 650, Maks – µcd (Keadaan Ujian: IF=1mA)
- Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp): 588 nm (IF=20mA)
- Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): 15 nm (IF=20mA)
- Panjang Gelombang Dominan (λd): 587 nm (IF=20mA)
- Voltan Hadapan Per Cip (VF): Tip 2.05V, Maks 2.6V (IF=20mA)
- Arus Songsang Per Segmen (IR): Maks 100 µA (VR=5V)
- Nisbah Padanan Keamatan Pencahayaan: Maks 2:1 (IF=1mA)
Nota:Keamatan pencahayaan diukur dengan penapis tindak balas mata CIE. Voltan songsang adalah untuk ujian sahaja dan bukan untuk operasi berterusan. Spesifikasi silang-bicara adalah ≤ 2.5%.
4.3 Lengkung Prestasi Tipikal
Lembaran data ini termasuk lengkung tipikal yang menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan pencahayaan, voltan hadapan, dan kesan suhu ambien. Lengkung ini adalah penting untuk pereka bentuk mengoptimumkan arus pemacu untuk kecerahan yang dikehendaki sambil mengekalkan kebolehpercayaan merentasi julat suhu operasi.
5. Garis Panduan dan Langkah Berjaga-jaga Aplikasi
5.1 Pertimbangan Reka Bentuk dan Penggunaan
- Kegunaan yang Diniatkan:Untuk peralatan elektronik biasa (pejabat, komunikasi, isi rumah). Perundingan diperlukan untuk aplikasi kritikal keselamatan (penerbangan, perubatan, dll.).
- Pematuhan Penarafan:Pematuhan kepada Penarafan Maksimum Mutlak adalah wajib untuk mengelakkan kerosakan.
- Arus dan Suhu:Melebihi arus pemacu atau suhu operasi yang disyorkan boleh menyebabkan degradasi teruk output cahaya atau kegagalan pramatang.
- Perlindungan Litar:Litar pemacu mesti melindungi LED daripada voltan songsang dan lonjakan sementara semasa kitaran kuasa.
- Pemacu Arus Malar:Disyorkan untuk prestasi pencahayaan yang konsisten.
- Julat Voltan Hadapan:Reka bentuk litar mesti menampung julat VF penuh (2.05V hingga 2.6V) untuk memastikan arus sasaran sentiasa disampaikan.
- Penurunan Kuasa Terma:Pilih arus operasi berdasarkan suhu ambien maksimum.
- Elakkan Pincang Songsang:Boleh menyebabkan penghijrahan logam, meningkatkan arus bocor atau menyebabkan litar pintas.
- Kondensasi:Elakkan perubahan suhu pantas dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi pada paparan.
- Pengendalian Mekanikal:Jangan gunakan daya tidak normal pada badan paparan semasa pemasangan.
- Filem Corak:Jika filem hiasan digunakan, elakkan sentuhan langsung dengan panel hadapan untuk mengelakkan anjakan.
- Pengelasan untuk Paparan Berbilang:Gunakan paparan dari tong keamatan pencahayaan yang sama semasa memasang berbilang unit untuk memastikan penampilan seragam.
- Ujian Jatuh/Getaran:Kongsi keadaan ujian untuk penilaian sebelum menguji.
5.2 Penyimpanan dan Pengendalian
- Penyimpanan Standard:Produk dalam pembungkusan asal. Suhu: 5°C hingga 30°C. Kelembapan: Di bawah 60% RH.
- Akibat Penyimpanan Tidak Wajar:Pengoksidaan pin mungkin berlaku, memerlukan penyaduran semula sebelum digunakan.
- Pengurusan Inventori:Gunakan inventori dengan segera. Elakkan penyimpanan jangka panjang dalam kuantiti yang besar.
- Kepekaan Kelembapan:Jika beg penghalang kelembapan dibuka selama >6 bulan, bakar pada 60°C selama 48 jam dan pasang dalam tempoh satu minggu.
6. Penerokaan dan Analisis Teknikal Mendalam
6.1 Analisis Fotometrik dan Kolorimetrik
Penggunaan teknologi AlInGaP untuk pancaran kuning menawarkan kelebihan berbanding LED kuning penukaran fosfor tradisional, termasuk potensi kecekapan lebih tinggi dan kestabilan warna yang lebih baik merentasi suhu dan masa. Panjang gelombang dominan 587 nm meletakkannya dalam kawasan spektrum kuning tulen. Separuh lebar spektrum sempit (15 nm) adalah ciri pancaran semikonduktor langsung, menghasilkan warna yang tepu.
6.2 Tafsiran Parameter Elektrik
Voltan hadapan (VF) adalah agak rendah untuk LED AlInGaP, biasanya sekitar 2.05V pada 20mA. Pereka bentuk mesti memastikan bekalan kuasa boleh menyediakan voltan yang mencukupi, terutamanya semasa berbilang, dengan mengambil kira penurunan voltan merentasi litar pemacu. Lengkung penurunan kuasa untuk arus berterusan adalah kritikal; pada suhu ambien 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan turun dengan ketara daripada penarafan 25mA pada 25°C.
6.3 Pengelasan dan Pemadanan
Paparan ini dikategorikan (dikelaskan) untuk keamatan pencahayaan. Nisbah pemadanan 2:1 bermakna segmen paling malap dalam satu kelompok sepatutnya tidak kurang daripada separuh terang daripada yang paling terang. Untuk pemasangan berbilang digit, menentukan kod tong yang sama adalah penting untuk keseragaman visual, mencegah sesetengah digit kelihatan lebih terang daripada yang lain.
7. Senario Aplikasi dan Nota Reka Bentuk
7.1 Aplikasi Tipikal
LTC-4624JS sangat sesuai untuk panel instrumen, bacaan kawalan perindustrian, peralatan ujian dan pengukuran, terminal titik jualan, dan paparan perkakas di mana bacaan berangka berbilang digit yang jelas dan terang diperlukan. Reka bentuk berbilangnya mengurangkan keperluan pin I/O mikropengawal.
7.2 Reka Bentuk Litar Pemacu
Pemacu tipikal melibatkan mikropengawal dengan pemacu segmen (cth., daftar anjakan 74HC595 dengan perintang had arus) dan pemacu digit (cth., transistor PNP atau pemacu sink khusus). Frekuensi berbilang harus cukup tinggi (>60Hz) untuk mengelakkan kelipan. Pemacu arus malar (IC pemacu LED bersepadu) sangat disyorkan berbanding had perintang mudah untuk kecerahan stabil merentasi unit dan suhu.
7.3 Pertimbangan Pengurusan Terma
Walaupun paparan itu sendiri tidak mempunyai parameter rintangan terma yang ditakrifkan, susun atur papan harus memastikan aliran udara yang mencukupi, terutamanya jika beroperasi berhampiran penarafan maksimum. Pelesapan kuasa per segmen dihadkan kepada 70mW. Pada arus berterusan maksimum, pelesapan sebenar mesti dikira (VF* IF) dan dikekalkan dalam had ini, dengan mengambil kira penurunan kuasa dengan suhu.
8. Perbandingan dan Pembezaan
Berbanding teknologi lama seperti LED kuning GaP standard, AlInGaP menawarkan kecerahan dan kecekapan yang jauh lebih tinggi. Berbanding LED putih kontemporari dengan penapis, ia memberikan warna spektrum yang lebih tulen dan selalunya keberkesanan lebih tinggi untuk cahaya kuning monokromatik. Pakej lubang melalui menawarkan keteguhan mekanikal dan kemudahan pateri tangan untuk prototaip, berbeza dengan alternatif pemasangan permukaan yang menjimatkan ruang papan.
9. Soalan Lazim (FAQ)
S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan mikropengawal 5V secara langsung?
J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang had arus atau, lebih baik, pemacu arus malar. Voltan hadapan adalah ~2.05V, jadi perintang diperlukan untuk menurunkan baki voltan (cth., 5V - 2.05V = 2.95V) dan menetapkan arus. Pada 20mA, R = 2.95V / 0.02A = 147.5Ω (gunakan 150Ω).
S: Apakah tujuan anod berasingan untuk digit dan titik perpuluhan?
J: Ia membolehkan kawalan bebas. Anda boleh menyinari Digit 1, Digit 2, dan Digit 3 secara berurutan (berbilang) menggunakan anod individu mereka, manakala katod segmen adalah sepunya. Anod titik perpuluhan juga berasingan, membolehkan anda menghidupkan/mematikan titik perpuluhan untuk setiap digit secara bebas semasa slot masa berbilangnya.
S: Bagaimanakah saya mencapai kecerahan seragam semasa berbilang?
J: Oleh kerana setiap digit hanya menyala untuk sebahagian kecil masa (cth., 1/3 kitaran tugas untuk 3 digit), arus puncak semasa masa \"nyala\"nya mestilah lebih tinggi untuk mencapai purata kecerahan yang sama seperti digit yang didorong secara statik. Jika purata arus sasaran adalah 5mA, arus puncak semasa denyut berbilang sepatutnya lebih kurang 5mA * (Bilangan Digit) = 15mA (untuk kitaran tugas 1/3).
S: Lembaran data menyebut \"Pakej Bebas Plumbum.\" Apakah implikasi pateri?
J: Pateri bebas plumbum biasanya mempunyai takat lebur lebih tinggi daripada pateri timah-plumbum tradisional. Keadaan pateri yang ditetapkan 260°C selama 3 saat sejajar dengan profil reflow bebas plumbum biasa. Pastikan proses pemasangan anda memenuhi keperluan ini untuk mengelakkan kerosakan terma.
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. |