LTS-313AJD LED Onyesho Datasheet - 0.3-inch Urefu wa Tarakimu - Rangi ya Nyekundu ya Hyper - Voltage ya Mbele 2.6V - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya moduli ya onyesho la tarakimu moja la herufi na nambari ya sehemu saba. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji onyesho la nambari wazi na mkali kwa matumizi ya nguvu kidogo sana. Falsafa yake ya msingi ya muundo inalenga kutoa uwezo bora wa kusomeka na uaminifu katika umbo dogo.

Onyesho hili linatumia nyenzo za kisasa za semiconductor kufikia pato lake la kipekee. Linagawanywa katika makundi kulingana na ukubwa wa mwanga unaoendelea, kuhakikisha usawa katika uzalishaji wa kundi na utendakazi unaotabirika katika matumizi ya mwisho.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za onyesho hili ni pamoja na mahitaji yake ya chini sana ya umeme, ambayo hufanya liweze kutumika kwa saketi zenye betri au zenye usikivu wa nishati. Mwangaza mkubwa na uwiano wa tofauti, pamoja na pembe pana ya kutazama, huhakikisha usomaji chini ya hali mbalimbali za mwanga na kutoka kwa mitazamo tofauti. Ujenzi thabiti wa hali imara hutoa uaminifu wa asili na maisha marefu ya uendeshaji ikilinganishwa na onyesho la mitambo au lenye filamenti.

Urefu wake wa tarakimu wa inchi 0.3 hufanya liwe bora kwa vyombo vya kubebebebwa, vifaa vya matumizi ya kaya, mita za paneli, interfaces za udhibiti wa viwanda, na mfumo wowote ulioingizwa ambapo nafasi ni haba lakini mrejesho wazi wa nambari ni muhimu. Muundo wa sehemu unaoendelea na sawa huchangia muonekano bora wa herufi, kuimarisha uzoefu wa mtumiaji.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo vya umeme, vya macho, na vya kimwili vilivyofafanuliwa kwenye hati ya maelezo.

2.1 Sifa za Picha na Macho

Vipengele vinavyotoa mwanga vimeundwa kwa teknolojia ya semiconductor ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), haswa katika muundo wa rangi ya Nyekundu ya Hyper. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi mkubwa na uthabiti mzuri wa joto katika eneo la urefu wa wimbi la nyekundu-machungwa.

• Kiwango cha Wastani cha Mwangaza (I_V):Kuanzia 200 hadi 600 microcandelas (μcd) kwa umeme wa kawaida wa majaribio wa 1mA. Kigezo hiki kinafafanua mwangaza unaoonwa. Uainishaji uliotajwa unamaanisha vifaa vinagawanywa au kupangwa kulingana na kiwango kilichopimwa cha mwangaza ili kuanguka ndani ya safu hii iliyohakikishwa.
• Urefu wa Wimbi la Kilele cha Mionzi (λ_p):Kwa kawaida 650 nanometers (nm). Hii ndio urefu wa wimbi ambapo nguvu ya pato la macho ni ya juu zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):Kwa kawaida 639 nm. Hii ndio urefu wa wimbi unaoonwa na jicho la mwanadamu na ndio kipimo muhimu cha kufafanua rangi (Nyekundu ya Hyper).
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):Takriban 20 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo au usambazaji wa urefu wa mawimbi yanayotolewa karibu na kilele. Thamani ya 20nm ni sifa ya LED za AlInGaP.
• Uwiano wa Kulinganisha Mwangaza:Imebainishwa kuwa kiwango cha juu cha 2:1. Hiki ni kigezo muhimu kwa onyesho la tarakimu nyingi au matumizi yanayotumia sehemu nyingi, kuhakikisha kwamba tofauti ya mwangaza kati ya sehemu yenye mwangaza zaidi na ile yenye mwangaza mdogo haizidi uwiano huu, ikitoa muonekano sawa.

2.2 Vigezo vya Umeme

Sifa za umeme hufafanua mipaka ya uendeshaji na hali za kawaida za kifaa.

• Voltage ya Mbele kwa Sehemu (V_F):Kwa kawaida 2.1V, na kiwango cha juu cha 2.6V, ikipimwa kwa umeme wa mbele (I_F) wa 20mA. Hii ndio upungufu wa voltage kwenye sehemu iliyowashwa. Waundaji lazima wakihakikisha saketi ya kuendesha inaweza kutoa voltage ya kutosha.
• Umeme wa Mbele Unaendelea kwa Sehemu (I_F):Kiwango cha juu kabisa ni 25mA kwa 25°C. Kipengele cha kupunguza cha 0.33 mA/°C kinatumika juu ya 25°C, ikimaanisha umeme unaoruhusiwa unaendelea hupungua kadiri joto la mazingira linapanda ili kuzuia kupata joto kupita kiasi.
• Umeme wa Kilele cha Mbele:Umeme wa mfumo wa mipigo hadi 90mA unaruhusiwa chini ya hali maalum (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms). Hii inawezesha mipango ya kuzidisha au milipuko mifupi ya mwangaza wa juu zaidi.
• Voltage ya Nyuma (V_R):Kiwango cha juu 5V. Kuzidi hii kunaweza kuharibu kiungo cha LED. Miundo ya saketi inapaswa kujumuisha ulinzi ikiwa voltage ya nyuma inawezekana.
• Umeme wa Nyuma (I_R):Kiwango cha juu 100 μA kwa voltage kamili ya nyuma ya 5V, ikionyesha umeme wa kuvuja katika hali ya kuzima.
• Matumizi ya Nguvu kwa Sehemu:Kiwango cha juu 70 mW. Kikomo hiki cha joto, pamoja na kupunguza umeme, ni muhimu kwa mahesabu ya uaminifu.

2.3 Vipimo vya Joto na Mazingira

• Safu ya Joto la Uendeshaji:-35°C hadi +85°C. Kifaa hiki kimepimwa kwa mazingira ya kiwango cha viwanda.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-35°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, ikipimwa 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni mwongozo wa kawaida kwa michakato ya kuuza ya wimbi au reflow ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi au kipande.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Hati ya maelezo inasema wazi kifaa hiki \"kimegawanywa katika makundi kulingana na kiwango cha mwangaza.\" Hii inarejelea mazoea ya kawaida katika utengenezaji wa LED inayojulikana kama \"binning.\"

Kutokana na tofauti ndogo za asili katika ukuaji wa epitaxial wa semiconductor na mchakato wa utengenezaji, LED kutoka kwa kundi moja la uzalishaji zinaweza kuwa na tofauti ndogo katika vigezo muhimu kama kiwango cha mwangaza na voltage ya mbele. Ili kuhakikisha uthabiti kwa wateja, wazalishaji hujaribu kila LED na kuzipanga katika vikundi tofauti vya utendakazi au \"mabakuli.\" Bidhaa iliyogawanywa katika makundi kulingana na kiwango cha mwangaza inamaanisha vitengo vimehakikishwa kufikia safu maalum ya kiwango cha mwangaza (200-600 μcd katika kesi hii), na mara nyingi, makundi madogo zaidi ndani ya safu hiyo yanaweza kuombwa kwa matumizi ya usawa mkubwa. Ingawa hayajaelezewa kwa kina katika hati hii fupi ya maelezo, vigezo vingine vya kawaida vya kugawa katika makundi vinaweza kujumuisha urefu wa wimbi kuu (kwa uthabiti wa rangi) na voltage ya mbele.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Hati ya maelezo inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa. Ingawa michoro maalum haijatolewa kwenye maandishi, tunaweza kudhani maudhui yao ya kawaida na umuhimu kulingana na vigezo vilivyoorodheshwa.

4.1 Mkunjo wa Umeme dhidi ya Voltage (I-V)

Mkunjo wa kawaida wa I-V ungeonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya umeme wa mbele na voltage ya mbele. Mkunjo ungepita kwenye sehemu ya kawaida ya V_Fya 2.1V kwa 20mA. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubuni saketi ya kuzuia umeme, iwe kwa kutumia upinzani rahisi au kiendeshi cha umeme wa mara kwa mara.

4.2 Mwangaza dhidi ya Umeme wa Mbele (I_Vdhidi ya I_F)

Grafu hii ingeonyesha jinsi mwangaza unavyoongezeka kwa umeme. Kwa kawaida ni sawa katika safu fulani lakini itajaa kwa umeme wa juu zaidi kutokana na kushuka kwa joto na ufanisi. Mkunjo ungeonyesha kiwango cha mwangaza katika hali ya majaribio ya 1mA na kuonyesha utendakazi hadi kiwango cha juu cha umeme unaoendelea.

4.3 Utegemezi wa Joto

Mikunjo ya sifa iliyobainishwa kwa joto lisilo la 25°C ingeonyesha utegemezi muhimu:

• Voltage ya Mbele dhidi ya Joto:Kwa LED za AlInGaP, V_Fkwa kawaida hupungua kadiri joto linavyoongezeka (mgawo hasi wa joto). Hii ni muhimu kwa usimamizi wa joto na muundo wa kuendesha umeme wa mara kwa mara.
• Mwangaza dhidi ya Joto:Kiwango cha pato kwa ujumla hupungua kadiri joto la kiungo linapanda. Kupunguza umeme unaoendelea kunahusishwa moja kwa moja na kusimamia athari hii ya joto ili kudumisha mwangaza na umri mrefu.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Picha ya wigo ingeonyesha usambazaji wa nguvu ya mwanga uliotolewa kwenye urefu wa mawimbi, ikizungushwa karibu na 650nm (kilele) na nusu-upana wa 20nm, ikithibitisha sehemu ya rangi ya Nyekundu ya Hyper.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

Kifaa hiki kina uso wa kijivu na sehemu nyeupe, ambazo huongeza tofauti kwa kupunguza mwonekano wa mwanga wa mazingira. Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25mm. Ukubwa halisi wa alama na nafasi ya pini ni muhimu kwa mpangilio wa PCB. Mchoro wa saketi wa ndani unathibitisha usanidi wa kawaida wa cathode kwa sehemu zote na sehemu za desimali. Hii inamaanisha cathode zote (vituo hasi) vya sehemu za LED zimeunganishwa ndani kwa pini za kawaida (1 na 6), wakati anode (kituo chanya) ya kila sehemu ina pini yake maalum. Usanidi huu ni wa kawaida na hurahisisha kuzidisha katika matumizi yanayoendeshwa na microcontroller.

6. Muunganisho wa Pini na Interface ya Saketi

Kifaa cha pini 10 kina mpangilio wa pini ufuatao:

1. Cathode ya Kawaida
2. Anode F (Sehemu ya Juu)
3. Anode G (Sehemu ya Kati)
4. Anode E (Sehemu ya Chini-Kushoto)
5. Anode D (Sehemu ya Chini)
6. Cathode ya Kawaida (iliyounganishwa ndani na pini 1)
7. Anode RDP (Sehemu ya Desimali ya Kulia)
8. Anode C (Sehemu ya Chini-Kulia)
9. Anode B (Sehemu ya Juu-Kulia)
10. Anode A (Sehemu ya Juu)

Kumbuka: Hati ya maelezo pia inataja \"Sehemu ya Desimali ya Mkono wa Kulia na wa Kushoto,\" ikionyesha kifaa hiki kinajumuisha sehemu za desimali za kulia na kushoto, ingawa tu anode ya sehemu ya desimali ya kulia (RDP) imeorodheshwa kwenye jedwali la muunganisho wa pini. Sehemu ya desimali ya kushoto kwa uwezekano mkubwa imeunganishwa ndani na anode nyingine ya sehemu au haipatikani kando katika toleo hili. Muunganisho wa cathode ya kawaida kwenye pini 1 na 6 huruhusu kubadilika katika uelekezaji wa PCB na utoaji wa joto.

7. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Miongozo muhimu iliyotolewa ni kikomo cha joto la kuuza: kiwango cha juu cha 260°C kwa sekunde 3 kwa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa. Hii inalingana na miongozo ya kawaida ya IPC kwa vipengele vya kupita kwenye shimo. Kwa kuuza kwa wimbi, hii inamaanisha kudhibiti joto la awali na muda wa mguso. Kwa kuuza kwa mikono, chuma cha kuuza chenye udhibiti wa joto kinapaswa kutumiwa ili kuzuia matumizi ya muda mrefu ya joto. Tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia, kwani LED zina usikivu kwa umeme tuli. Hifadhi inapaswa kuwa ndani ya safu maalum ya joto katika mazingira yenye unyevunyevu mdogo.

8. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Mita Nyingi za Kubebebebwa na Vifaa vya Majaribio:Kuvuta umeme mdogo ni bora kwa maisha ya betri.
• Vifaa vya Matumizi ya Kaya:Vipima wakati, usomaji wa joto kwenye oveni au vifaa vya kupasha joto.
• Paneli za Udhibiti wa Viwanda:Viashiria vya hali, onyesho la hesabu.
• Onyesho la Baada ya Soko la Magari:Kwa mita za ziada (voltage, joto).
• Vifurushi vya Elimu na Uundaji wa Mfano:Kutokana na unyenyekevu wake na interface ya kawaida.

8.2 Mazingatio ya Ubunifu

• Kuzuia Umeme:Daima tumia upinzani wa mfululizo au kiendeshi cha umeme wa mara kwa mara kwa kila anode ya sehemu. Thamani ya upinzani inaweza kuhesabiwa kama R = (Voltage ya Usambazaji - V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V na kulenga 10mA na V ya kawaida_Fya 2.1V: R = (5 - 2.1) / 0.01 = 290Ω. Upinzani wa kawaida wa 270Ω au 330Ω ungefaulu.
• Kuzidisha:Kwa onyesho la tarakimu nyingi, usanidi wa cathode ya kawaida huzidishwa kwa urahisi. Kwa kuwezesha kwa mpangilio cathode ya kawaida ya kila tarakimu na kuwasilisha data ya sehemu ya tarakimu hiyo, tarakimu nyingi zinaweza kudhibitiwa kwa pini chache za I/O. Kipimo cha kiwango cha juu cha umeme huruhusu umeme wa juu zaidi wa mipigo wakati wa mzunguko wa kuzidisha ili kufikia mwangaza wa wastani.
• Interface ya Microcontroller:Kwa kawaida inahitaji mistari 8 ya I/O (sehemu 7 + desimali 1) kwa kila tarakimu ikiwa haijazidishwa, pamoja na transistor au IC ya kiendeshi ili kutoa umeme wa cathode ya kawaida, ambao ni jumla ya umeme wa sehemu zote zilizowashwa katika tarakimu hiyo.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama huruhusu nafasi za kufungia zinazobadilika, lakini kwa usomaji bora, fikiria mstari wa kuona wa msingi wa mtumiaji.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile onyesho la incandescent au fluorescent ya utupu (VFDs), onyesho hili la LED linatoa matumizi ya nguvu madogo sana, maisha marefu zaidi, na upinzani mkubwa wa mshtuko/uteteko. Ndani ya familia ya onyesho la LED, matumizi ya AlInGaP kwa Nyekundu ya Hyper yanatoa faida kuliko LED za zamani za nyekundu za GaAsP, kwa kawaida hutoa ufanisi mkubwa (mwanga zaidi kwa mA), uthabiti bora wa joto, na rangi ya nyekundu iliyojazwa zaidi. Ukubwa wa inchi 0.3 ni mdogo kuliko onyesho la kawaida la inchi 0.5 au 0.56, likitoa msongamano mkubwa au miundo midogo zaidi. Mahitaji ya chini ya umeme (yanayofanya kazi hata kwa 1mA) ni tofauti muhimu kwa miundo iliyozuiwa na nguvu ikilinganishwa na onyesho zinazohitaji 5-20mA kwa sehemu kwa mwangaza wa kawaida.

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

10.1 Madhumuni ya pini mbili za cathode ya kawaida (1 na 6) ni nini?

Zimeunganishwa ndani. Kutoa pini mbili huruhusu usambazaji bora wa umeme, hupunguza msongamano wa umeme kwa kila pini, husaidia katika kubadilika kwa mpangilio wa PCB (uelekezaji kutoka upande wowote), na inaweza kuboresha utoaji wa joto kutoka kwa kipande.

10.2 Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller?

Unaweza kuunganisha anode za sehemu kwa pini za pato za microcontroller, lakini wewelazimaujumuishe upinzani wa kuzuia umeme katika mfululizo na kila pini. Pini ya microcontroller pekee haiwezi kuzuia umeme kwa usalama. Zaidi ya hayo, umeme wa cathode ya kawaida (hadi 25mA x idadi ya sehemu zilizowashwa) kwa uwezekano mkubwa utazidi uwezo wa kutoa umeme wa pini moja ya microcontroller, ukihitaji transistor ya nje au IC ya kiendeshi (kama ULN2003) ili kubadili cathode.

10.3 \"Nyekundu ya Hyper\" inamaanisha nini ikilinganishwa na Nyekundu ya kawaida?

\"Nyekundu ya Hyper\" ni neno la uuzaji linalotumiwa mara nyingi kwa LED za AlInGaP zenye urefu wa wimbi kuu karibu 630-640nm. Inaonekana kama nyekundu yenye kina zaidi, yenye rangi ya machungwa ikilinganishwa na urefu wa wimbi mrefu kidogo (660-670nm) \"Nyekundu ya Kina\" au nyekundu ya kawaida fupi zaidi, yenye rangi ya machungwa (620-625nm). Inatoa usawa mzuri wa mwangaza wa kuona na tofauti ya rangi.

10.4 Ninawezaje kufikia mwangaza sawa katika tarakimu zote katika muundo wa tarakimu nyingi?

Tumia mbinu ya kuzidisha na hakikisha upinzani wa kuzuia umeme ni sawa kwa sehemu zote zinazolingana katika tarakimu. Uainishaji wa uwiano wa kulinganisha mwangaza (2:1 kiwango cha juu) kwenye hati ya maelezo husaidia, lakini kwa matokeo bora, tumia LED kutoka kwa bakuli moja la uzalishaji au utekeleze urekebishaji wa mwangaza wa programu ikiwa kiendeshi chako kinaruhusu urekebishaji wa upana wa mipigo (PWM).

11. Mfano wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Hali: Kubuni onyesho rahisi la voltmeter la tarakimu 3.

1. Topolojia ya Saketi:Tumia onyesho tatu za LTS-313AJD katika usanidi uliozidishwa. Anode za sehemu (A-G, DP) za onyesho zote tatu zimeunganishwa sambamba. Pini za cathode ya kawaida za kila onyesho zimeunganishwa na kolekta tofauti ya transistor ya NPN (k.m., 2N3904), na emitter kwenye ardhi. Msingi wa transistor unaendeshwa na pini ya microcontroller kupitia upinzani wa msingi.
2. Jukumu la Microcontroller:ADC inasoma voltage. Firmware inabadilisha thamani kuwa tarakimu tatu. Kisha inaingia kwenye kitanzi cha haraka: inazima transistor zote za cathode, inatoa muundo wa sehemu kwa Tarakimu 1 kwenye mistari sambamba ya anode (kupitia upinzani wa mfululizo), inawasha transistor ya cathode kwa Tarakimu 1, inangojea muda mfupi (k.m., 2ms), kisha inarudia kwa Tarakimu 2 na Tarakimu 3. Mzunguko unarudia haraka kutosha (k.m., >60Hz) kuonekana kama onyesho thabiti, lisilo na kutetemeka.
3. Mahesabu:Ikiwa kila sehemu inaendeshwa kwa 5mA wakati wa muda wake wa kazi, na sehemu tatu zimewashwa kwa kila tarakimu (k.m., kuonyesha \"1\"), kiwango cha juu cha umeme kwa sehemu ni 5mA. Umeme wa wastani kwa sehemu ni 5mA / 3 (kwa kuzidisha tarakimu 3) ≈ 1.67mA, ambayo iko ndani ya mipaka na huhifadhi nguvu. Transistor ya cathode lazima itoe sehemu 3 * 5mA = 15mA, ambayo inashughulikiwa kwa urahisi.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Onyesho la LED la sehemu saba ni safu ya diodes zinazotoa mwanga zilizopangwa katika muundo wa nambari nane. Kila diode (sehemu) ni kifaa cha semiconductor cha kiungo cha p-n. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha kiungo (takriban 2.1V kwa aina hii ya AlInGaP) inapotumiwa, elektroni na mashimo hujumuika tena katika eneo lenye shughuli, likitoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga umeamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor, ambayo imeundwa katika kiwanja cha AlInGaP. Kwa kutumia umeme kwa mchanganyiko tofauti wa sehemu saba (A hadi G), nambari 0-9 na baadhi ya herufi zinaweza kuundwa. Usanidi wa cathode ya kawaida unaunganisha ndani pande zote hasi za diodes hizi, ikirahisisha udhibiti wa nje.

13. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Onyesho tofauti za LED za sehemu saba kama hili zinawakilisha teknolojia iliyokomaa na ya kuaminika. Mienendo ya sasa katika teknolojia ya onyesho inaelekea kuelekea ushirikiano wa juu zaidi, kama vile moduli za tarakimu nyingi zilizo na vadhibiti vilivyojengwa ndani (k.m., viendeshi vya TM1637 au MAX7219) ambavyo huwasiliana kupitia I2C au SPI, ikipunguza kwa kiasi kikubwa I/O ya microcontroller na mzigo wa programu. Pia kuna mabadiliko kuelekea onyesho la LED ya kikaboni (OLED) na onyesho zinazobadilika kwa picha ngumu zaidi. Hata hivyo, kwa onyesho rahisi, lenye mwangaza, la gharama nafuu, na la nguvu ndogo la nambari katika mazingira magumu (safu pana ya joto, mwangaza mkubwa unahitajika), sehemu tofauti za LED bado ni suluhishu kuu na bora. Uendelevu wa maendeleo katika nyenzo za LED, kama AlInGaP na InGaN (kwa bluu/kijani) zenye ufanisi zaidi, unaendelea kuboresha ufanisi, mwangaza, na chaguzi za rangi kwa onyesho kama hizi.