LTP-3862JR LED Onyesho Datasheet - Urefu wa Tarakimu 0.3 Inchi - AlInGaP Nyekundu Super - Voltage ya Mbele 2.6V - Kupoteza Nguvu 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-3862JR ni moduli ya onyesho la herufi na nambari yenye utendakazi wa hali ya juu, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji uwakilishi wazi wa wahusika. Kazi yake ya msingi ni kuonyesha wahusika wa herufi na nambari (herufi na nambari) kwa kutumia usanidi wa sehemu 17 kwa kila tarakimu, ikitoa urahisi zaidi kuliko onyesho la kawaida la sehemu 7. Kifaa hiki kinatumia vipande vya LED vya hali ya juu vya AS-AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) NYEKUNDU SUPER, ambavyo vimekua kwa njia ya epitaxial kwenye msingi wa GaAs. Teknolojia hii inajulikana kwa ufanisi wake wa juu na sifa nzuri za mwangaza. Muundo wa kuona una sifa ya uso mweusi na sehemu nyeupe, ambao huongeza sana tofauti na usomaji chini ya hali mbalimbali za taa. Onyesho hili limeainishwa kwa nguvu ya mwangaza, kuhakikisha uthabiti wa mwangaza katika vikundi vyote vya uzalishaji.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za onyesho hili zinatokana na muundo wake na teknolojia ya semiconductor. Sehemu zinazofuatana na sare huunda muonekano wa kivutio wa wahusika bila mapengo yanayoonekana au kukatika. Inafanya kazi kwa mahitaji ya nguvu ya chini, na kufanya iweze kutumika kwenye vifaa vinavyotumia betri au vinavyozingatia nishati. Mchanganyiko wa mwangaza wa juu na tofauti ya juu huhakikisha usomaji hata katika mazingira yenye mwanga mkali. Pembe pana ya kutazama huruhusu habari iliyoonyeshwa kusomwa kutoka nafasi mbalimbali ikilinganishwa na uso wa onyesho. Uthabiti wa hali imara wa teknolojia ya LED hutoa maisha marefu ya uendeshaji na upinzani dhidi ya mshtuko na mtikisiko ikilinganishwa na aina nyingine za onyesho kama vile fluorescent ya utupu au incandescent.

Bidhaa hii kwa kawaida inalengwa kwenye masoko na matumizi ambapo usomaji wa herufi na nambari unaofaa, unaoaminika, na wazi ni muhimu. Matumizi ya kawaida ni pamoja na paneli za vyombo vya viwanda, vifaa vya majaribio na vipimo, vifaa vya matibabu, vituo vya mauzo, onyesho la dashibodi za magari (kwa habari ya ziada), na vifaa mbalimbali vya umma ambapo hali au data ya nambari inahitaji kuwasilishwa.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kusudi wa vigezo muhimu vya kiufundi vilivyobainishwa kwenye datasheet.

2.1 Sifa za Picha na Optiki

Utendakazi wa optiki ni msingi wa utendakazi wa onyesho. Nguvu ya Mwangaza ya Wastani kwa Kila Sehemu imebainishwa kuwa angalau 200 µcd, thamani ya kawaida ya 600 µcd, na hakuna thamani ya juu kabisa iliyoorodheshwa, inapotumika kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1mA. Kigezo hiki kinafafanua mwangaza unaohisiwa wa kila sehemu ya kibinafsi. Ulinganisho wa Nguvu ya Mwangaza umebainishwa kuwa 2:1 kiwango cha juu. Hiki ni kigezo muhimu kwa usawa wa onyesho; inamaanisha mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mdogo hautakuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mkali zaidi chini ya hali sawa, na kuhakikisha muonekano thabiti katika sehemu zote za mhusika.

Sifa za rangi zimefafanuliwa na vigezo vya urefu wa wimbi, vilivyopimwa kwa I_F=20mA. Urefu wa Wimbi la Juu la Utoaji (λ_p) ni 639 nm, ambayo iko katika eneo la nyekundu la wigo unaoonekana. Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ni 631 nm. Tofauti kati ya urefu wa wimbi la juu na la kuu inahusiana na umbo la wigo la utoaji. Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ) ni 20 nm, ikionyesha usafi wa wigo au kuenea kwa urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa karibu na kilele.

2.2 Vigezo vya Umeme

Vipimo vya umeme hufafanua mipaka na hali za uendeshaji kwa kifaa. Voltage ya Mbele kwa Kila Sehemu (V_F) inatofautiana kutoka 2.0V hadi 2.6V kwa mkondo wa majaribio wa 20mA. Wabunifu lazima wahakikisha mzunguko wa kuendesha unaweza kutoa voltage ya kutosha kushinda hii, kwa kawaida kwa kutumia kipingamizi cha kudhibiti mkondo au kiendeshi cha mkondo thabiti. Mkondo wa Nyuma kwa Kila Sehemu (I_R) ni kiwango cha juu cha 100 µA kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V, ikionyesha kiwango cha uvujaji wakati LED inapotolewa kinyume.

Viwango vya Juu Kabisa vinaweka mipaka ya uendeshaji salama. Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Kila Sehemu ni 25 mA kwa 25°C, na kipengele cha kupunguza thamani cha 0.33 mA/°C juu ya hiyo halijoto. Hii inamaanisha mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea hupungua kadiri halijoto ya mazingira inavyoongezeka ili kuzuia joto la kupita kiasi. Mkondo wa Mbele wa Kilele ni 90 mA lakini tu chini ya hali maalum za msukumo: mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1ms. Hii huruhusu mipango ya kuzidisha ambapo mkondo wa papo hapo wa juu unaweza kutumika kufikia mwangaza unaohisiwa huku ukidumisha kupoteza nguvu ya wastani kwa chini. Kupoteza Nguvu kwa Kila Sehemu kimewekwa kikomo cha 70 mW.

2.3 Vipimo vya Joto na Mazingira

Kifaa hiki kimeainishwa kwa Safu ya Halijoto ya Uendeshaji ya -35°C hadi +105°C na Safu ya Halijoto ya Hifadhi sawa. Safu hii pana inafanya iweze kutumika kwa matumizi katika mazingira magumu, ya viwanda na ya magari. Kupunguzwa kwa mkondo wa mbele kwa halijoto, kama ilivyotajwa, ni kuzingatia moja kwa moja usimamizi wa joto. Datasheet pia inabainisha hali ya kuuza: kifaa kinaweza kustahimili 260°C kwa sekunde 3 kwa umbali wa inchi 1/16 (takriban 1.59 mm) chini ya ndege ya kukaa, ambayo ni mwongozo wa kawaida wa wasifu wa kuuza kwa reflow.

3. Habari ya Mitambo na Ufungaji

LTP-3862JR huja kwenye kifurushi cha kawaida cha onyesho la LED. Datasheet inajumuisha mchoro wa kina wenye vipimo (vipimo vya kifurushi). Vipengele muhimu vya mitambo ni pamoja na ukubwa wa jumla, urefu wa kifurushi, umbali kati ya tarakimu mbili, na eneo halisi na kipenyo cha mashimo au pini za kufunga. Mchoro unabainisha kuwa vipimo vyote viko kwenye milimita, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Habari hii ni muhimu kwa wabunifu wa mpangilio wa PCB (Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa) ili kuhakikisha ukubwa wa kimwili kwenye bodi unalingana na onyesho na kwamba kuna nafasi ya kutosha karibu na kijenzi.

3.1 Usanidi wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Kifaa hiki kina pini jumla 20. Kimeundwa kama aina ya Anode ya Pamoja ya Kuzidisha. Hii inamaanisha anode za LED za kila tarakimu zimeunganishwa pamoja ndani. Anode ya pamoja ya Tarakimu 1 iko kwenye Pini 4, na anode ya pamoja ya Tarakimu 2 iko kwenye Pini 10. Cathode za kila sehemu ya kibinafsi (A hadi U, pamoja na DP kwa nukta ya desimali) zimetolewa kwenye pini tofauti. Usanidi huu wa kuzidisha huruhusu udhibiti wa tarakimu mbili kwa mistari ya kiendeshi michache kuliko ikiwa kila sehemu ingeweza kushughulikiwa kwa kujitegemea. Mchoro wa mzunguko wa ndani kwa kawaida ungeonyesha viunganisho hivi vya anode ya pamoja kwa kila tarakimu na jinsi cathode za sehemu zilivyopangwa. Jedwali la muunganisho wa pini ni muhimu kwa kuunganisha onyesho kwa usahihi kwa microcontroller au IC ya kiendeshi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Datasheet inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme/optiki. Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi ingejumuisha:

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V): Grafu hii inaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya voltage kwenye LED na mkondo unaopita ndani yake. Inasaidia wabunifu kuchagua thamani inayofaa ya kipingamizi cha kudhibiti mkondo kwa voltage maalum ya usambazaji.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele: Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa kuendesha. Kwa kawaida ni mstari katika safu fulani lakini inaweza kujaa kwenye mikondo ya juu sana.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Halijoto ya Mazingira: Grafu hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri halijoto ya kiunganishi cha LED inavyoongezeka. Kuelewa kupunguzwa huu kwa thamani ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi kwenye halijoto ya juu ya mazingira.
• Usambazaji wa Wigo: Picha ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha umbo la wigo la mwanga unaotolewa, unaozingatia urefu wa wimbi la kilele la 639 nm.

Mikunjo hii inawapa wabunifu uelewa wa kina zaidi wa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida au zinazobadilika zaidi ya data ya nukta moja kwenye majedwali.

5. Miongozo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

5.1 Ubunifu wa Mzunguko wa Kuendesha

Ili kuendesha onyesho hili la anode ya pamoja la kuzidisha, mzunguko wa kiendeshi unahitajika. Hii kwa kawaida inahusisha kutumia microcontroller yenye pini za I/O za kutosha au IC maalum ya kiendeshi cha LED. Anode za pamoja (Pini 4 na 10) zingeunganishwa kwa microcontroller kupitia transistor zinazotoa mkondo au moja kwa moja ikiwa pini za MCU zinaweza kutoa mkondo wa kutosha. Cathode za sehemu (Pini 1-3, 5-9, 11-13, 15-20) zingeunganishwa kwa viendeshi vinavyotia mkondo (kama safu ya transistor au IC ya kiendeshi). Kuzidisha hufikiwa kwa kuwasha kwa mfuatano anode ya pamoja ya tarakimu moja kwa wakati huku ukionyesha muundo wa sehemu ya tarakimu hiyo kwenye mistari ya cathode. Mzunguko huu lazima utokee kwa kasi ya kutosha (kwa kawaida >60 Hz) ili kuepuka kuwaka kwa mwanga unaoonekana. Kiwango cha juu cha mkondo huruhusu matumizi ya mikondo ya papo hapo ya juu wakati wa muda mfupi wa kuwasha kwa kila tarakimu ili kufikia mwangaza wa wastani wa juu unaohisiwa.

5.2 Usimamizi wa Joto na Kuuza

Ingawa LED zina ufanisi, nguvu inayopotea (hadi 70mW kwa kila sehemu) inaweza kusababisha joto, hasa wakati sehemu nyingi zinawaka wakati mmoja. Eneo la shaba la kutosha la PCB au via za joto zinaweza kuzingatiwa kwa pini za anode ya pamoja ili kutumika kama kizuizi cha joto. Kuzingatia kwa ukali wasifu wa kuuza (260°C kwa sekunde 3) ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa epoxy ya ndani, viunganisho vya waya, au kipande cha semiconductor yenyewe wakati wa usanikishaji.

5.3 Ujumuishaji wa Optiki

Muundo wa uso mweusi/sehemu nyeupe hutoa tofauti kubwa. Kwa uboreshaji zaidi katika mwanga mkali wa mazingira, kichungi cha tofauti au dirisha la kifuniko lenye giza linaweza kutumika. Pembe pana ya kutazama huondoa hitaji la usawa sahihi wa mtazamaji na kawaida ya onyesho. Wabunifu wanapaswa kuzingatia umbali unaokusudiwa wa kutazama na viwango vya mwanga wa mazingira wakati wa kuchagua mikondo ya kuendesha ili kuhakikisha usomaji bora bila matumizi ya ziada ya nguvu.

6. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu za LTP-3862JR ni matumizi yake ya teknolojia ya AlInGaP Nyekundu Super na usanidi wake wa sehemu 17. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED za kawaida za GaAsP au GaP, AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha onyesho lenye mwangaza zaidi kwa mkondo sawa au matumizi ya nguvu ya chini kwa mwangaza sawa. Muundo wa sehemu 17, ukilinganishwa na onyesho la kawaida la sehemu 7, huruhusu uwakilishi unaosomeka wa alfabeti kamili (herufi na nambari) badala ya nambari na herufi chache tu, na kuongeza kwa kiasi kikubwa wigo wake wa matumizi. Uainishaji kwa nguvu ya mwangaza ni jambo lingine muhimu, likitoa kiwango cha uthabiti wa mwangaza ambao ni muhimu kwa onyesho la tarakimu nyingi ambapo mwangaza usio sawa ungeleta msukosuko wa kuona.

7. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q: Ulinganisho wa Nguvu ya Mwangaza wa 2:1 unamaanisha nini kwa muundo wangu?

A: Inahakikisha usawa wa kuona. Katika hali mbaya zaidi, sehemu moja haitakuwa giza zaidi kuliko nusu ya mwangaza wa sehemu nyingine inayoendeshwa kwa njia ile ile. Hii inazuia baadhi ya wahusika au sehemu za wahusika kuonekana dhaifu zaidi kuliko wengine.

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa microcontroller ya 5V moja kwa moja?

A: Sio moja kwa moja kwa sehemu. Voltage ya mbele ni 2.0-2.6V. Kuunganisha pini ya MCU ya 5V moja kwa moja kwa cathode ya sehemu (kupitia kipingamizi) kungetumia ~5V ya upendeleo wa nyuma kwa LED wakati pini ya MCU iko juu, ambayo inazidi kiwango cha voltage ya nyuma cha 8V na inaweza kuharibu LED. Lazima utumie mzunguko unaofaa wa kiendeshi (transistor au IC za kiendeshi) kuunganisha viwango vya mantiki ya MCU na mahitaji ya mkondo wa LED.

Q: Ninahesabuje thamani ya kipingamizi cha kudhibiti mkondo?

A: Tumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V, V_F ya kawaida ya 2.3V, na I_F inayotakiwa ya 20mA: R = (5 - 2.3) / 0.02 = ohm 135. Tumia thamani inayofuata ya kawaida (k.m., ohm 150) ambayo inatoa mkondo mdogo kidogo, ndani kabisa ya eneo salama la uendeshaji.

Q: Madhumuni ya kiwango cha juu cha mkondo wa mbele ni nini?

A: Inawezesha kuzidisha. Katika usanidi wa kuzidisha, kila tarakimu inawasha kwa sehemu tu ya wakati (k.m., mzunguko wa kazi 1/2 kwa tarakimu mbili). Ili kufikia mwangaza wa wastani unaotakiwa, unaweza kutumia mkondo wa papo hapo wa juu wakati wa muda wake mfupi wa kuwasha. Kiwango cha juu cha 90mA (kwa msukumo wa 0.1ms, kazi 1/10) huruhusu hii. Mkondo wa wastani lazima bado uheshimu kiwango cha mkondo unaoendelea unapokokotolewa kwa muda.

8. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni kihesabu rahisi cha tarakimu mbili chenye kiolesura cha microcontroller.

Kesi ya ubunifu ingehusisha microcontroller ya 8-bit (k.m., ATmega328P). Pini zake mbili za I/O zingeundwa kama matokeo ya kuendesha anode za pamoja (Tarakimu 1 na Tarakimu 2) kupitia transistor ndogo za NPN (k.m., 2N3904) ili kutoa mkondo unaohitajika kwa sehemu zote zinazowaka kwenye tarakimu. Pini nyingine nane za I/O zingetumika kuendesha cathode za sehemu kupitia IC ya kiendeshi inayotia mkondo kama safu ya Darlington ya ULN2003A, ambayo inaweza kushughulikia mikondo ya sehemu iliyounganishwa. Firmware ingedumisha kigezo cha kihesabu. Ingetenganisha tarakimu za makumi na mamoja, kubadilisha kila moja kuwa muundo wa sehemu 17 (kwa kutumia jedwali la kutafutia), na kisha kuwasha kwa mbadala transistor ya Tarakimu 1 huku ikitoa muundo wa tarakimu ya mamoja, kisha kuwasha Tarakimu 2 huku ikitoa muundo wa tarakimu ya makumi, katika kitanzi kinachoendelea chenye kuchelewesha kwa muda mfupi. Vipingamizi vya kudhibiti mkondo vingewekwa upande wa anode ya pamoja (rahisi zaidi, kipingamizi kimoja kwa kila tarakimu) au upande wa cathode ya sehemu (udhibiti sahihi zaidi kwa kila sehemu, vipingamizi vingi).

9. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Kanuni ya msingi ya uendeshaji inategemea electroluminescence katika kiunganishi cha p-n cha semiconductor. Nyenzo za semiconductor za AlInGaP zina nishati maalum ya pengo la bendi. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha kiunganishi (voltage ya mbele V_F) inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye kiunganishi. Wakati vibeba malipo hivi vinapounganishwa tena, hutoa nishati. Katika semiconductor ya pengo la bendi moja kwa moja kama AlInGaP, nishati hii hutolewa hasa kama fotoni (mwanga). Urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo. Mpangilio wa sehemu 17 ni mpangilio wa kijiometri wa vipande vya kibinafsi vya LED au maeneo ya chip ndani ya kifurushi, kila kimoja kinalingana na sehemu ya mhusika. Viunganisho vya umeme hufanywa kupitia viunganisho vya waya kwa anwani za anode na cathode, ambazo zimeelekezwa kwenye pini za nje za kifurushi.

10. Mienendo ya Teknolojia

Teknolojia ya onyesho inaendelea kubadilika. Ingawa teknolojia ya AlInGaP katika datasheet hii inawakilisha suluhisho la utendakazi wa juu kwa rangi nyekundu/machungwa/manjano, mienendo pana zaidi inajumuisha kupitishwa kwa nyenzo na miundo yenye ufanisi zaidi. Kwa onyesho la rangi kamili au nyeupe, LED za bluu na kijani zenye msingi wa InGaN (Indium Gallium Nitride) ndizo zinazoongoza. Kuna juhudi ya mara kwa mara kuelekea ufanisi mkubwa wa mwangaza (lumeni zaidi kwa kila watt), na kuruhusu onyesho lenye mwangaza zaidi au matumizi ya nishati ya chini. Kupunguzwa kwa ukubwa ni mwenendo mwingine, na ufungaji wa kiwango cha chip na ukubwa mdogo wa kipande kuwezesha onyesho lenye azimio la juu au azimio sawa katika ukubwa mdogo wa kifurushi. Zaidi ya hayo, suluhisho zilizojumuishwa zinazidi kuwa za kawaida, ambapo mzunguko wa kiendeshi cha LED, microcontroller, na wakati mwingine hata onyesho lenyewe vimeunganishwa kuwa moduli moja au onyesho smart, na kurahisisha mchakato wa ubunifu kwa wazalishaji wa bidhaa za mwisho. Faida za msingi za uthabiti wa hali imara, nguvu ya chini, na pembe pana ya kutazama zinabaki za msingi na zinaboreshwa na maendeleo haya ya nyenzo na ujumuishaji.