Table of Contents
- 1. Mchakato wa Bidhaa
- 1.1 Vipengele Muhimu na Faida
- 1.2 Maelezo ya Kimwili
- 2. Uchunguzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics (Ta=25°C)
- 3. Binning System Explanation
- 4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
- 5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji
- 5.1 Package Dimensions and Drawing
- 5.2 Pin Connection and Internal Circuit
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 7. Mapendekezo ya Matumizi
- 7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi
- 7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu na Saketi ya Kiendeshi
- 8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti
- 9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)
- 10. Design and Usage Case Study
- 11. Technical Principle Introduction
- 12. Mielekeo na Mazingira ya Teknolojia
1. Mchakato wa Bidhaa
LTC-2621JG ni moduli ya kuonyesha nambari tatu zenye ukubwa mdogo na utendaji bora, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wa nambari ulio wazi na mkali. Kazi yake kuu ni kuwasilisha nambari tatu za data kwa kuonyesha kwa macho kwa kutumia teknolojia ya LED thabiti. Teknolojia ya msingi inayotumika ni tabaka za epitaxial za AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) zilizokua kwenye msingi wa GaAs, ambazo zimeundwa mahsusi kuzalisha mwanga wa kijani wenye ufanisi mkubwa. Mfumo huu wa nyenzo umechaguliwa kwa sababu ya ufanisi wake bora wa mwanga na usafi wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaP ya kawaida, na kusababisha mwangaza bora na muonekano wa herufi hata kwa mikondo ya chini ya kuendesha. Kifaa hiki kimeainishwa kama onyesho la anode ya kawaida, lililozidishwa, maana yake anode zote za kila nambari zimeunganishwa pamoja ndani, na kuruhusu udhibiti wenye ufanisi wa nambari nyingi kwa idadi ndogo ya pini za I/O za microcontroller kupitia kuzidisha kwa mgawanyo wa wakati.
1.1 Vipengele Muhimu na Faida
Onyesho hutoa faida kadhaa tofauti zinazofanya ufaao kwa matumizi mengi ya viwanda, watumiaji, na vifaa vya upimaji.
- Utofauti wa Macho: Inaonyesha urefu wa tarakimu wa inchi 0.28 (mm 7.0) na sehemu zinazoendelea na sare, zikiondoa mapengo kwa muonekano safi na wa kitaalamu. Mchanganyiko wa mwangaza wa juu na tofauti kubwa ya rangi unahakikisha usomaji bora chini ya hali mbalimbali za taa za mazingira. Pembe pana ya kutazama inaruhusu onyesho kusomwa wazi kutoka kwenye nafasi zisizo kwenye mhimili.
- Ufanisi wa Umeme: Kifaa kina mahitaji ya nguvu ya chini, ikichangia katika muundo wa mfumo unaotumia nishati kwa ufanisi. Matumizi ya teknolojia ya AlInGaP hutoa ukubwa mkubwa wa mwanga na mkondo wa mbele ulio chini kiasi.
- Uaminifu na Uthabiti: Kama kifaa cha hali imara, kinatoa uaminifu wa juu bila sehemu zinazosonga na upinzani dhidi ya mshtuko na mtikisiko. Vitengo vinapangwa kulingana na nguvu ya mwanga, kuhakikisha viwango thabiti vya mwangaza kati ya maonyesho tofauti, jambo muhimu kwa bidhaa zenye vitengo vingi.
- Kufuata Mahitaji ya Mazingira: Kifurushi hakina risasi, kinakidhi maagizo ya RoHS (Restriction of Hazardous Substances), na kukifanya kifaa hiki kifae kutumika katika bidhaa zinazouzwa katika masoko yenye kanuni kali za kimazingira.
1.2 Maelezo ya Kimwili
Onyesho lina sahani ya uso ya kijivu, ambayo husaidia kunyonya mwanga wa mazingira na kuboresha tofauti. Sehemu zenyewe hutoa mwanga mweupe zinapowashwa, ambao huangaza kupitia uso wa kijivu kuunda herufi zinazoonekana. Mchanganyiko huu umechaguliwa kwa usomaji bora zaidi. Kifaa ni onyesho la tarakimu tatu, ikimaanisha kinaweza kuonyesha nambari kutoka 000 hadi 999.
2. Uchunguzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi
Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu halisi wa vigezo vya umeme, vya nuru, na vya joto vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data. Kuelewa mipaka na sifa hizi ni muhimu kwa usanifu wa sakiti unaoaminika.
2.1 Absolute Maximum Ratings
Viwango hivi vinaelezea mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji kwenye au zaidi ya mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa.
- Kupoteza Nguvu kwa Kipande: 70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo inaweza kutolewa kwa usalama kama joto na kipande kimoja cha LED. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na kupunguza maisha ya kifaa au kushindwa kufanya kazi.
- Kilele cha Sasa cha Mbele kwa Kipande: 60 mA (at 1 kHz, 25% duty cycle). Hii ndiyo kiwango cha juu cha sasa cha papo hapo ambacho kipande kinaweza kukabiliana nacho chini ya hali ya msukumo. Kwa uendeshaji endelevu wa DC, kiwango cha sasa cha mbele endelevu ndicho kipengele kinachoweka kikomo.
- Sasa Endelevu cha Mbele kwa Kipande: 25 mA kwenye 25°C. Mkondo huu lazima upunguzwe kwa mstari kwa 0.28 mA/°C kadiri halijoto ya mazingira (Ta) inavyopanda juu ya 25°C. Kwa mfano, kwenye 85°C, mkondo unaoruhusiwa wa juu zaidi unaoendelea ungekuwa: 25 mA - [0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)] = 25 mA - 16.8 mA = 8.2 mA.
- Reverse Voltage per Segment: 5 V. Kutumia voltage ya bias ya nyuma kubwa kuliko hii inaweza kusababisha kuvunjika na kuharibu makutano ya LED.
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C hadi +85°C. Kifaa kimekadiriwa kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya safu hii pana ya joto, na kufanya kiwe sawa kwa mazingira magumu.
- Hali ya Kuuza: 260°C kwa sekunde 3, na ncha ya chuma angalau inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa ya kijenzi. Hii ni mwongozo wa kawaida wa mwonekano wa kutokuwa na risasi kuzuia uharibifu wa joto wakati wa usanikishaji.
2.2 Electrical & Optical Characteristics (Ta=25°C)
Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa chini ya hali maalum za majaribio. Wabunifu wanapaswa kutumia maadili haya kwa mahesabu ya sakiti.
- Nguvu ya Mwanga ya Wastani (IV): 320 μcd (Chini), 692 μcd (Kawaida) kwa IF = 1 mA. Hii ni kipimo cha pato la mwanga. Safu mpana inaonyesha mfumo wa kugawanya kwa makundi unatumika; wabunifu lazima wazingatie thamani ya chini ili kuhakikisha mwangaza wa kutosha katika vitengo vyote.
- Peak Emission Wavelength (λp): 571 nm (Typ) at IF = 20 mA. This is the wavelength at which the LED emits the most optical power, in the green region of the spectrum.
- Spectral Line Half-Width (Δλ): 15 nm (Typ). Hii inaonyesha usafi wa wigo; upana mwembamba zaidi unamaanisha rangi ya kijani safi na iliyojazwa zaidi.
- Urefu wa Wimbi Kuu (λd): 572 nm (Typ). Hii ndiyo urefu wa wimbi moja unaotambuliwa na jicho la mwanadamu, unaolingana kwa karibu na urefu wa wimbi wa kilele kwa LED hii ya kijani.
- Voltage ya Mbele kwa Kipande (VF): 2.05 V (Min), 2.6 V (Typ) kwa IF = 20 mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha umeme. Thamani ya kipingamizi kinachoizuia mkondo lazima ihesabiwe kwa kutumia V ya juu zaidi.F ili kuhakikisha mkondo wa chini unaohitajika.
- Mkondo wa Kinyume kwa Kipande (IR): 100 μA (Upeo) kwa VR = 5 V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati LED iko katika hali ya upande wa kinyume ndani ya kiwango chake cha juu.
- Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 (Max). Hii inamaanisha tofauti ya mwangaza kati ya sehemu zozote mbili ndani ya "eneo la mwanga sawa" (kawaida ndani ya tarakimu moja au kati ya tarakimu) haitazidi sababu ya mbili. Hii inahakikisha usawa wa kuonekana.
3. Binning System Explanation
Waraka wa data inasema wazi kifaa "kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga." Hii inahusu mchakato wa kugawa baada ya uzalishaji.
- Kugawa Kulingana na Nguvu ya Mwanga: Baada ya kutengenezwa, LED hupimwa na kupangwa (kugawanywa katika makundi) kulingana na kiwango cha mwanga kilichopimwa katika mkondo wa kawaida wa kupimia (1 mA kwa hali hii). LTC-2621JG ina kiwango cha chini maalum cha 320 μcd na kiwango cha kawaida cha 692 μcd. Vipimo vimegawanywa katika makundi yenye masafa madogo ya nguvu (mfano, 320-400 μcd, 400-500 μcd, n.k.). Hii inawaruhusu wateja kuchagua kikundi kwa mwangaza thabiti katika maonyesho mengi ya bidhaa. Waraka wa data hutoa masafa ya jumla; msimbo maalum wa makundi kwa kawaida unapatikana kutoka kwa mtengenezaji kwa ajili ya kuagiza.
- Forward Voltage: Ingawa haijatajwa wazi kama iliyopangwa katika makundi, safu iliyotolewa (2.05V hadi 2.6V) inaonyesha tofauti ya asili. Kwa miundo ambapo matumizi ya nguvu au usanidi wa saketi ya kiendesha ni muhimu, kushauriana na mtengenezaji kuhusu makundi ya voltage yanaweza kuwa muhimu.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
The datasheet references "Typical Electrical/Optical Characteristic Curves." While the specific graphs are not provided in the text, we can infer their standard content and importance.
- Relative Luminous Intensity vs. Forward Current (IV / IF Curve): Grafu hii ingeonyesha jinsi pato la mwangaza linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa kuendesha. Kwa kawaida haifuati mstari wa moja kwa moja, na ufanisi (pato la mwangaza kwa kila mA) mara nyingi hupungua kwenye mikondo ya juu sana. Mkunjo huu husaidia wabunifu kuchagua mkondo wa uendeshaji unaolinganisha mwangaza na ufanisi.
- Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (VF / IF Curve): Hii inaonyesha sifa ya kielelezo ya I-V ya diodi ya LED. Ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
- Uwezo wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira: Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linapungua kadiri halijoto ya makutano inavyoongezeka. Ni muhimu sana kwa matumizi yanayofanya kazi katika halijoto ya juu ya mazingira au mikondo ya juu ya kuendesha, kwani inaweza kuhitaji kupunguza ukubwa au kupoza joto.
- Usambazaji wa Wigo: Grafu inayoonyesha nguvu ya jamaa ya macho kwenye urefu wa mawimbi, iliyozingatia karibu 571-572 nm na upana wa nusu wa ~15 nm, ikithibitisha utoaji wa rangi ya kijani.
5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji
5.1 Package Dimensions and Drawing
Kifaa kinatumia umbizo la kawaida la kifurushi chenye safu mbili za pini (DIP) linalofaa kwa kusakinishwa kwenye bodi ya mzunguko (PCB) kwa njia ya mashimo. Vidokezo muhimu vya vipimo ni: vipimo vyote viko katika milimita, na uvumilivu wa jumla ni ±0.25 mm (takriban ±0.01 inchi) isipokuwa ikiwa kipengele maalum kina maelezo tofauti. Wabunifu lazima watazamie mchoro wa kina wa mitambo (ambao haujaelezewa kikamilifu katika maandishi yaliyotolewa) kwa usahihi wa umbali wa mashimo, kipenyo cha pini, upana wa mwili, urefu, na umbali wa tarakimu ili kuunda alama za usahihi za PCB na kuhakikisha kutoshea kwa usahihi ndani ya kifuniko.
5.2 Pin Connection and Internal Circuit
Onyesho lina nafasi 16 za pini, ingawa sio zote zimejazwa na pini halisi (Pini 10, 11, na 14 zimeorodheshwa kama "HAKUNA PINI"). Pini 9 ni "HAKUNA MUUNGANA". Mchoro wa ndani wa saketi unaonyesha usanidi wa anodi ya kawaida uliochanganywa.
- Anodi za Kawaida: Pini 2, 5, 8, na 13 ni pini za anodi za kawaida. Pini 2 inadhibiti Tarakimu 1, Pini 5 inadhibiti Tarakimu 2, na Pini 8 inadhibiti Tarakimu 3. Pini 13 ni anodi ya kawaida kwa taa za kiashiria za koloni tatu (L1, L2, L3).
- Kathodi za Sehemu: Pini zingine ni kathodi za sehemu maalum (A, B, C, D, E, F, G, DP) na viashiria. Kwa mfano, ili kuwashe sehemu 'A' kwenye Tarakimu 1, mzunguko lazima uunganishe kathodi ya sehemu A (Pini 15) kwenye ardhi huku ukitumia voltage chanya kwenye anodi ya Tarakimu 1 (Pini 2).
- Nukta ya Desimali ya Upande wa Kulia: Maelezo yanaonyesha "Nukta ya Desimali ya Upande wa Kulia," na Pini 3 ndiyo cathode ya D.P. (nukta ya desimali), ikionyesha nukta ya desimali iko upande wa kulia wa tarakimu tatu.
6. Soldering and Assembly Guidelines
Kufuata masharti maalum ya kuuza umeme ni muhimu kwa uthabiti wa muda mrefu.
- Kuuza kwa Mkono: Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima, mwongozo ni kutumia chuma cha kuuza kwenye joto la 260°C kwa upeo wa sekunde 3 kwa kila pini. Ncha ya chuma lazima iwekwe angalau 1.6 mm chini ya ndege ya kukaa ya mwili wa onyesho ili kuzuia joto la kupita kiasi kusafiri juu ya pini na kuharibu epoxy ya ndani au vifungo vya waya.
- Upepo au Urejesho wa Kuuza: Kwa michakato ya kiotomatiki, wasifu wa kawaida wa joto usio na risasi unaofikia kilele cha 260°C unafaa. Masafa ya joto ya uhifadhi na uendeshaji wa kifaa (-35°C hadi +85°C) yanaonyesha kinaweza kustahimili mizunguko ya kawaida ya joto ya urejesho wa SMT, ingawa kifurushi cha through-hole kinapendekeza kuuza kwa upepo ndio njia kuu iliyokusudiwa.
- Masharti ya Uhifadhi: Vifaa vinapaswa kuhifadhiwa katika mifuko yake ya asili ya kuzuia unyevu katika mazingira yaliyo ndani ya safu ya joto ya uhifadhi (-35°C hadi +85°C) na kwenye unyevu mdili ili kuzuia oksidisho la waya za kuunganisha.
7. Mapendekezo ya Matumizi
7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi
LTC-2621JG ni bora kwa mfumo wowote ulioingizwa unaohitaji onyesho la nambari lenye uwazi, la kuaminika na lenye matumizi ya nguvu kidogo.
- Vifaa vya Uchunguzi na Upimaji: Multimeters, frequency counters, power supplies, sensor readouts.
- Udhibiti wa Viwanda: Vipima bango vya joto, shinikizo, RPM, maonyesho ya hesabu kwenye mashine.
- Vifaa vya Matumizi ya Kaya: Microwave ovens, digital clocks, audio equipment tuners, bathroom scales.
- Automotive Aftermarket: Gauges and displays for auxiliary systems (voltage, temperature).
7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu na Saketi ya Kiendeshi
Designing with this display requires specific attention to driving methodology.
- Multiplexing Driver: A microcontroller must sequentially activate each digit's common anode (Pins 2, 5, 8) at a high refresh rate (typically >100 Hz) while outputting the corresponding segment cathode pattern for that digit. This persistence of vision creates the illusion of all digits being lit simultaneously. The colon anode (Pin 13) can be driven separately or included in the multiplexing sequence.
- Kikomo cha Sasa: Kila mstari wa cathode wa sehemu lazima uwe na kipingamizi cha mfululizo kinachokikomo sasa. Thamani ya kipingamizi huhesabiwa kwa kutumia R = (Vsupply - VF) / IF. Tumia V ya juu zaidiF (2.6V) kutoka kwenye datasheet ili kuhakikisha I inayotakiwa ya chiniF daima hufikiwa. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V na lengo la IF ya 10 mA: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω. Kipingamizi cha kawaida cha 220 Ω au 270 Ω kingekuwa sahihi.
- Mtawanyiko wa Nguvu: Hakikisha nguvu kwa kila sehemu (VF * IF) haizidi 70 mW, na upunguze mkondo unaoendelea kwenye halijoto ya juu ya mazingira kama ilivyoelezewa katika sehemu ya 2.1.
- Pembe ya Kuona: Pembe pana ya kuona inaruhusu msimamo mbadala wa kufunga kuhusiana na mtumiaji.
8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti
Ikilinganishwa na teknolojia zingine za maonyesho na aina za zamani za LED, LTC-2621JG inatoa faida maalum.
- vs. Standard GaP Green LEDs: Teknolojia ya AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa wa mwanga, na kusababisha maonyesho makali zaidi kwa mkondo sawa au mwangaza sawa kwa nguvu ya chini. Rangi pia ni ya kijani kibichi hai na safi zaidi.
- dhidi ya Maonyesho ya LCD: LED zinatoa mwanga wenyewe, na kutoa mwangaza bora na uwezo wa kusomeka katika hali ya mwanga mdogo au mwanga wa moja kwa moja wa jua bila taa ya nyuma. Pia zina wakati wa kukabiliana haraka zaidi na anuwai pana ya halijoto ya uendeshaji. Hasara kwa ujumla ni matumizi makubwa ya nguvu wakati zinaonyesha sehemu nyingi.
- vs. Larger or Smaller Digit Displays: The 0.28-inch height offers a good balance between visibility and board space consumption, fitting between smaller indicators and larger panel meters.
- vs. Non-Binned Displays: Uainishaji wa nguvu ya mwanga ni kigezo muhimu cha kutofautisha kwa matumizi yanayohitaji uthabiti wa kuona katika vitengo vingi, kama vile katika mstari wa bidhaa au paneli ya udhibiti yenye usomaji sawa kadhaa.
9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)
Q1: Madhumuni ya pini za "NO PIN" na "NO CONNECTION" ni nini?
A1: "NO PIN" inamaanisha pini halisi imeachwa kwenye kifurushi, na kuacha pengo katika safu ya pini. "NO CONNECTION" (Pini 9) inamaanisha pini halisi ipo lakini haijaunganishwa kwa umeme na chochote ndani ya onyesho. Hizi mara nyingi hujumuishwa ili kuweka kiwango cha mwonekano wa kifurushi na onyesho zingine katika familia ambazo zinaweza kutumia pini hizo.
Q2: Ninawezaje kuhesabu upinzani unaofaa wa kudhibiti mkondo?
A2: Tumia fomula R = (Vsupply - VF) / IF. Always use the maximum VF Kutumia thamani ya voltage ya chini kutoka kwenye karatasi ya data (2.6V) katika hesabu yako ili kuhakikisha mkondo wa chini unaohitajika unapita chini ya hali zote. Chagua thamani ya kawaida ya kipingamizi sawa au kidogo chini ya thamani uliyohesabu.
Q3: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa mkondo wa moja kwa moja wa DC bila kutumia mbinu ya kuzidisha?
A3: Kiufundi ndiyo, lakini haina ufanisi sana. Ungehitaji kuunganisha anodi zote tatu za tarakimu pamoja na kusambaza mkondo kwa kila cathode ya sehemu kila wakati. Hii ingekusanya mkondo mara 3 (kwa tarakimu tatu zinazofanana) ikilinganishwa na muundo uliozidishwa na ingeweza kuzidi viwango vya juu vya mkondo unaoendelea ikiwa sehemu zote zingekuwa zimewashwa. Kufanya multiplexing ndio njia iliyokusudiwa na bora zaidi.
Q4: "Uwiano wa kulinganisha ukali wa mwanga 2:1" humaanini nini kwa vitendo?
A4: Inamaanisha kuwa ndani ya "eneo la mwanga linalofanana" lililobainishwa (labda ndani ya onyesho moja), sehemu iliyo dhaifu zaidi haitakuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu iliyo angavu zaidi. Hii inahakikisha nambari "8" (sehemu zote zikiwa zimewashwa) inaonekana sawa, bila sehemu zingine kuwa dhaifu zaidi kuliko nyingine.
10. Design and Usage Case Study
Hali: Kuunda Soma ya Digital Voltmeter
A designer is creating a 0-30V DC voltmeter. The microcontroller's ADC reads the voltage, converts it to a value between 0.00 and 30.00, and needs to display it on three digits and a decimal point (showing tenths of a volt, e.g., "12.3").
- Hardware Interface: The designer uses 4 microcontroller pins configured as digital outputs to control the three digit anodes (Pins 2,5,8) and the colon/decimal anode (Pin 13). 8 other pins are configured as digital outputs (or use a shift register) to control the segment cathodes (A-G, DP).
- Software Routine: The firmware runs a timer interrupt at 500 Hz. In each interrupt cycle:
- Turn OFF all anode pins.
- Output the segment pattern for Digit 1 (the hundreds place) to the cathode pins.
- Washa wima wa anode kwa Tarakimu 1 (Pini 2).
- Subiri muda mfupi wa kuchelewesha.
- Rudia kwa Tarakimu 2 (sehemu ya makumi, Pini 5) na Tarakimu 3 (sehemu ya mamoja, Pini 8), ikijumuisha cathode ya nukta ya desimali (Pini 3) wakati Tarakimu 2 inapoishi. - Uhesabuji wa Sasa: Kwa lengo la mkondo wa sehemu ya 5 mA kwa mwangaza mzuri na nguvu chini, kwa kutumia usambazaji wa 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.005A = 480 Ω. Kipingamizi cha 470 Ω kimewekwa mfululizo na kila moja ya mistari 8 ya cathode ya sehemu.
- Matokeo: Onyesho linaonyesha usomaji thabiti, mkali, wa volti wenye tarakimu 3 na nukta ya desimali, likitumia kiwango cha chini cha I/O na nguvu ya microcontroller.
11. Technical Principle Introduction
Kanuni ya msingi ya uendeshaji inategemea mwangaza wa umeme katika makutano ya PN ya semikondakta. Katika mfumo wa nyenzo za AlInGaP, wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa makutano (takriban 2V) inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-N na mashimo kutoka eneo la aina-P huingizwa kupitia makutano. Wakati vibeba mal haya ya chaji hujumuika tena katika eneo lenye shughuli (visima vya quantum vya safu ya epitaxial ya AlInGaP), hutoa nishati kwa njia ya fotoni (chembe za mwanga). Muundo maalum wa atomi za Alumini, Indiamu, Galiamu na Fosfidi huamua nishati ya pengo la bendi ya semikondakta, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa. Kwa LTC-2621JG, muundo huu umepangwa ili kutoa fotoni zenye urefu wa wimbi wa karibu 572 nm, ambazo jicho la binadamu huziona kama mwanga wa kijani. Ubao wa uso wa kijivu hufanya kazi kama kichujio cha kuongeza tofauti, kukunyata mwanga wa mazingira ili kufanya sehemu za kijani zilizotolewa zionekane kuwa angavu zaidi na mkali zaidi.
12. Mielekeo na Mazingira ya Teknolojia
Displays like the LTC-2621JG represent a mature and highly optimized segment of optoelectronics. The trend in such indicator-class displays has been towards increased efficiency (more light per watt), improved consistency through advanced binning, and compliance with environmental regulations (lead-free, halogen-free). While newer technologies like OLEDs offer flexibility and high contrast, traditional segmented LED displays maintain strong positions in applications requiring high brightness, extreme reliability, wide temperature operation, and low cost per digit. The move to AlInGaP from older GaP:N was a significant step in green and yellow LED performance. Future developments may focus on further efficiency gains and integration, such as displays with built-in drivers or serial interfaces (like I2C or SPI), reducing the microcontroller overhead required for multiplexing. However, the basic through-hole, multiplexed common anode display remains a fundamental and widely used component due to its simplicity, robustness, and direct interface capability with general-purpose microcontrollers.
Istilahi ya Uainishaji wa LED
Maelezo kamili ya istilahi za kiufundi za LED
Utendaji wa Umeme na Mwanga
| Muda | Kitengo/Uwakilishi | Mfafanuzi Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens kwa watt) | Mwanga unaotolewa kwa watt moja ya umeme, thamani kubwa zaidi inamaanisha ufanisi mkubwa wa nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Luminous Flux | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Huamua ikiwa taa ina mwangaza wa kutosha. |
| Pembe ya Kuona | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri anuwai ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Uoto/ubaridi wa mwanga, thamani za chini ni manjano/ya joto, za juu ni nyeupe/baridi. | Inabainisha mazinga ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Huathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LED. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), k.m., 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua hue ya LEDs za rangi moja nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Wigo | Mkunjo wa urefu wa wimbi dhidi ya ukubwa | Inaonyesha usambazaji wa ukali kwenye urefu wa mawimbi. | Inaathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Electrical Parameters
| Muda | Ishara | Mfafanuzi Rahisi | Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mkondo wa Pigo wa Juu Zaidi | Ifp | Upeo wa sasa unaoweza kustahimiliwa kwa muda mfupi, unatumiwa kwa kupunguza mwanga au kuwasha na kuzima. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Voltage ya juu ya kinyume LED inavyoweza kustahimili, zaidi ya hapo inaweza kusababisha kuvunjika. | Mzunguko lazima uzuie muunganisho wa nyuma au mipigo ya voltage. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani mkubwa wa joto unahitaji utoaji joto wenye nguvu zaidi. |
| Uwezo wa Kukabiliana na Utoaji Umeme wa Tuli | V (HBM), mfano, 1000V | Uwezo wa kustahimili utoaji umeme wa tuli, thamani kubwa inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Muda | Kipimo Muhimu | Mfafanuzi Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | Actual operating temperature inside LED chip. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa maradufu; joto la juu sana husababisha kupungua kwa mwanga na mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumen | L70 / L80 (saa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya mwanzo. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Uendelevu wa Mwangaza | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobakizwa baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza katika matumizi ya muda mrefu. |
| Color Shift | Δu′v′ au MacAdam ellipse | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Uzeeshaji wa Joto | Uharibifu wa nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Muda | Aina za Kawaida | Mfafanuzi Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifurushi inayolinda chip, inayotoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Kauri: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Mipako ya Fosfori | YAG, Silicate, Nitride | Inashughulikia chip ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa njano/nyekundu, na kuchanganya kuwa nyeupe. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Inabainisha pembe ya kuona na mkunjo wa usambazaji wa mwanga. |
Quality Control & Binning
| Muda | Yaliyomo ya Binning | Mfafanuzi Rahisi | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Imeunganishwa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani za chini/za juu za lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Imegawanywa kulingana na safu ya voltage ya mbele. | Inarahisisha uendeshaji wa kuendana, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Grouped by color coordinates, ensuring tight range. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inazuia kutofautiana kwa rangi ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Imegawanywa kwa CCT, kila moja ina safu ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Muda | Kigezo/Uchunguzi | Mfafanuzi Rahisi | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Uchunguzi wa udumishaji wa lumen | Mwanga wa muda mrefu kwa joto la kudumu, kurekodi kupungua kwa mwangaza. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha Kukadiria Maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa maisha ya kisayansi. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli za vipimo vya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa vipimo unaotambulika na tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu hatari (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati na utendaji kwa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |