LTP-537JD LED Onyesho Datasheet - 0.5-inch Urefu wa Tarakimu - Rangi ya Nyekundu Sana - 2.6V Voltage ya Mbele - 70mW Nguvu ya Kutokwa - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-537JD ni moduli ya onyesho la tarakimu moja la herufi na nambari yenye utendakazi wa juu, iliyobuniwa kwa matumizi yanayohitaji uwakilishi wazi na mkali wa nambari na herufi chache. Kazi yake ya msingi ni kutoa pato la kuonekana kupitia sehemu zinazoweza kudhibitiwa kwa pekee ambazo huunda herufi. Kifaa hiki kimeundwa kwa kuzingatia uaminifu na utendakazi wa macho katika viwango vya viwanda, vya kipimo, na vya kiolesura cha elektroniki ya watumiaji.

Onyesho hili linatumia nyenzo ya kisasa ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa vipengele vyake vinavyotoa mwanga. Teknolojia hii ya nyenzo imechaguliwa mahsusi kwa ufanisi wake katika kutoa mwanga mwekundu wenye mwangaza mkubwa. Vipande hivi vimetengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs (Gallium Arsenide), ambao unaboresha tofauti ya mwanga kwa kuzuia mtawanyiko wa mwanga wa ndani na uakisi, na kuongoza mwanga zaidi unaotolewa mbele kupitia sehemu. Uwasilishaji wa kuonekana una sifa ya uso mweusi, ambao huongeza kwa kiasi kikubwa uwiano wa tofauti kwa kunyonya mwanga wa mazingira, pamoja na maeneo ya sehemu nyeupe ambayo huruhusu mwanga mwekundu unaotolewa kupita, na kusababisha herufi zenye ukali na zilizofafanuliwa vizuri dhidi ya mandharinye ya giza.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za onyesho hili zinatokana na muundo na ujenzi wake wa optoelectroniki. Matumizi ya LED za AlInGaP hutoanguvu ya mwangaza ya juuna ufanisi bora katika wigo nyekundu. Muundo wauso mweusi na sehemu nyeupeni kipengele muhimu cha kufikia tofauti kubwa, na kufanya onyesho liwe rahisi kusomwa chini ya hali mbalimbali za mwanga, ikiwa ni pamoja na mwanga mkali wa mazingira.Sehemu zinazoendelea na sawazinahakikisha muonekano thabiti na wa kitaalamu wa herufi zilizoundwa, bila mapengo yanayoonekana au usawa katika maeneo yenye mwanga.

Kifaa hiki kimeainishwa kwa nguvu ya mwangaza, maana yake vitengo vinapimwa au kupimwa ili kuhakikisha vinakidhi viwango maalum vya mwangaza, na kutoa uthabiti katika uzalishaji.Pembe pana ya kutazamainahakikisha usomaji kutoka kwa nafasi zisizo za mhimili, ambayo ni muhimu kwa vifaa vilivyowekwa kwenye paneli.Mahitaji ya chini ya nguvukwa kila sehemu hufanya iwe inafaa kwa matumizi yanayotumia betri au yenye uangalifu wa nishati. Hatimaye,uaminifu wa hali ngumuunamaanisha maisha marefu ya uendeshaji bila sehemu zinazosonga, na kustahimili mshtuko na mtikisiko.

Soko lengwa la sehemu hii linajumuisha paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya majaribio na kipimo, vifaa vya matibabu, dashibodi za magari (kwa maonyesho ya ziada), mifumo ya mauzo ya mahali pa mauzo, na vifaa vya nyumbani ambapo usomaji wa tarakimu moja unahitajika kwa mipangilio, vihesabu, au viashiria vya hali.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Vigezo vya umeme na vya macho hufafanua mipaka ya uendeshaji na sifa za utendakazi za onyesho. Kuelewa haya ni muhimu kwa muundo sahihi wa sakiti na ujumuishaji.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Haya si hali za uendeshaji wa kawaida.

• Nguvu ya Kutokwa kwa kila Sehemu:70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa ambayo inaweza kutokwa kama joto na sehemu moja ya LED chini ya hali yoyote. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa haraka au kushindwa.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa kila Sehemu:90 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali za msukumo na mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1 ms. Ni muhimu kwa mipango ya kuzidisha au kufikia mwangaza wa juu wa muda.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa kila Sehemu:25 mA kwa 25°C. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji thabiti. Kipengele cha kupunguza thamani cha 0.33 mA/°C kimebainishwa, maana yake mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea hupungua kwa mstari kadiri joto la mazingira (Ta) linapoinuka zaidi ya 25°C ili kuzuia mkazo wa joto kupita kiasi.
• Voltage ya Nyuma kwa kila Sehemu:5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma ya juu kuliko hii inaweza kuvunja makutano ya PN ya LED.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C. Kifaa hiki kimekadiriwa kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya anuwai hii pana ya joto, inayofaa kwa mazingira mengi yasiyo ya hali mbaya.
• Joto la Kuuza:260°C kwa sekunde 3 kwa inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa. Hii hutoa mwongozo kwa michakato ya kuuza ya wimbi au reflow ili kuzuia kuharibu kifurushi cha plastiki au vifungo vya ndani.

2.2 Sifa za Umeme na Macho

Hizi ndizo thamani za kawaida na za juu/chini chini ya hali maalum za majaribio (kawaida kwa Ta=25°C). Zinaelezea utendakazi wa kifaa wakati wa uendeshaji wa kawaida.

• Nguvu ya Mwangaza ya Wastani (I_V):320 μcd (Chini), 700 μcd (Kawaida) kwa I_F=1mA. Hii ni kipimo cha pato la mwanga. Uainishaji uliotajwa katika vipengele uwezekano hukusanya vifaa kulingana na kigezo hiki (mfano, vikundi vya kawaida na vya mwangaza mkubwa).
• Urefu wa Wimbi wa Utoaji wa Kilele (λ_p):650 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo pato la wigo ni lenye nguvu zaidi, na kuuweka katika eneo la nyekundu sana la wigo unaoonekana.
• Urefu wa Wimbi Mkuu (λ_d):639 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, na kuufafanua rangi. Tofauti kati ya urefu wa wimbi wa kilele na mkuu ni kwa sababu ya umbo la wigo la utoaji.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha mwanga wa rangi moja zaidi. 20 nm ni kawaida kwa LED nyekundu za AlInGaP.
• Voltage ya Mbele kwa kila Sehemu (V_F):2.1V (Chini), 2.6V (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndiyo voltage inayopungua kwenye LED inapopita. Ni muhimu kwa kubuni sakiti ya kuzuia mkondo. Voltage ya usambazaji ya kiendeshi lazima iwe ya juu kuliko thamani hii.
• Mkondo wa Nyuma kwa kila Sehemu (I_R):100 μA (Juu) kwa V_R=5V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati LED iko na upendeleo wa nyuma ndani ya kiwango chake cha juu.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwangaza (I_V-m):2:1 (Juu). Hii inabainisha uwiano wa juu unaoruhusiwa kati ya sehemu yenye mwangaza zaidi na yenye mwangaza mdogo ndani ya kifaa kimoja kinachodhibitiwa chini ya hali sawa (I_F=1mA). Uwiano wa 2:1 unahakikisha usawa unaofaa katika muonekano.

Kumbuka la Kipimo:Nguvu ya mwangaza hupimwa kwa kutumia sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya jicho la CIE photopic, na kuhakikisha thamani zinahusiana na mtazamo wa kuona wa mwanadamu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kukusanya

Waraka wa maelezo unaonyesha bidhaa hii"imeainishwa kwa nguvu ya mwangaza."Hii inamaanisha mchakato wa kukusanya au kuchagua.

• Kukusanya Nguvu ya Mwangaza:Baada ya utengenezaji, maonyesho ya kibinafsi hujaribiwa kwa pato lao la mwanga kwa mkondo wa kawaida (uwezekano 1mA au 20mA). Kisha hukusanywa katika vikundi tofauti kulingana na I_Vyaliyopimwa. Kwa mfano, kikundi kimoja kinaweza kuwa na vifaa vyenye I_Vkati ya 320-500 μcd, na kikundi cha hali ya juu kinaweza kuwa na vifaa kutoka 500-700 μcd. Hii huruhusu wateja kuchagua kiwango cha uthabiti kinachofaa kwa matumizi yao, na kuhakikisha mwangaza sawa katika tarakimu nyingi katika mfumo. Waraka wa maelezi hutoa anuwai ya jumla ya chini/kawaida, lakini misimbo maalum ya vikundi kawaida huwa sehemu ya habari kamili ya kuagiza.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Ingawa grafu maalum hazijaelezwa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa kifaa kama hicho ingejumuisha:

• Mkondo dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo. Voltage ya mbele (V_F) huongezeka na mkondo (I_F). Mkunjo hutegemea joto, na V_Finapungua kadiri joto la makutano linapoinuka kwa mkondo fulani.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (I_Vdhidi ya I_F):Kwa ujumla inaonyesha ongezeko la mstari au kidogo chini ya mstari la pato la mwanga na kuongezeka kwa mkondo hadi mahali fulani, baada ya hapo ufanisi hupungua kwa sababu ya athari za joto.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri joto la mazingira (na hivyo la makutano) linavyoongezeka. LED za AlInGaP zina mgawo hasi wa joto wenye nguvu kiasi kwa pato la mwanga.
• Usambazaji wa Wigo:Njama ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha kilele karibu na 650 nm na nusu-upana wa takriban 20 nm, na kuthibitisha rangi ya nyekundu sana.

Mikunjo hii ni muhimu kwa kubuni viendeshi vinavyokamilisha mabadiliko ya joto na kwa kuelewa tabia ya mwangaza chini ya hali tofauti za uendeshaji.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Ufungaji

Kifaa hiki kina kifurushi cha kawaida cha onyesho la LED. Vidokezo muhimu vya vipimo kutoka kwa waraka wa maelezo vinajumuisha kwamba vipimo vyote viko kwa milimita, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm (0.01") isipokuwa imebainishwa vingine. Ukubwa halisi wa kifurushi, nafasi ya waya, urefu wa tarakimu (12.7mm), na ukubwa wa jumla wa kifurushi umefafanuliwa katika mchoro wa vipimo, ambao ni muhimu kwa mpangilio wa PCB (Bodi ya Sakiti ya Kuchapishwa) ili kuhakikisha kutoshea na kupangilia kwa usahihi katika ufunguo.

5.2 Muunganisho wa Pini na Ubaguzi

LTP-537JD ni onyesho lakatodi ya kawaida. Hii inamaanisha sehemu zote 18 (sehemu 16 za herufi pamoja na nukta ya desimali ya mkono wa kulia) zinashiriki muunganisho hasi wa kawaida (Katodi) kwenye Pini 18. Kila sehemu ya kibinafsi ina pini yake maalum ya anodi (Pini 1-17). Usanidi huu ni wa kawaida na hurahisisha sakiti za kiendeshi za kuzidisha, ambapo katodi ya kawaida hubadilishwa kuwa ardhi wakati anodi zinazohitajika zinadhibitiwa kwa juu kupitia vipinga vya kuzuia mkondo.

Mpangilio wa pini unataja wazi muunganisho wa kila pini, na kuweka ramani ya nambari za pini za kimwili kwa kazi za sehemu (A, B, C, D, E, F, G, H, K, M, N, P, R, S, T, U, na D.P. kwa nukta ya desimali). Mchoro wa sakiti wa ndani kwa kawaida unaonyesha mpangilio huu wa katodi ya kawaida.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Mwongozo mkuu uliotolewa ni kwa mchakato wa kuuza yenyewe:260°C kwa sekunde 3, iliyopimwa kwa uhakika wa inchi 1/16 (1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Hii ni kigezo cha kawaida cha wasifu wa reflow. Ni muhimu kuzingatia hii ili kuzuia:

• Uharibifu wa joto kwa epoksi ya plastiki ya kifurushi, ambayo inaweza kusababisha kubadilika rangi au kuvunjika.
• Joto kupita kiasi kwa vifungo vya waya vya ndani vinavyounganisha vipande vya LED kwa waya.
• Kufunua kipande cha semiconductor kwa joto kupita kiasi.

Uangalifu wa jumla wa usindikaji pia unapaswa kuzingatiwa: epuka mkazo wa mitambo kwenye waya, tumia tahadhari za ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) wakati wa usindikaji, na hifadhi katika hali zinazofaa za kuzuia umeme, kavu ndani ya anuwai maalum ya uhifadhi wa -35°C hadi +85°C.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Sakiti za Kawaida za Matumizi

Njia ya kawaida ya kuendesha nikuzidisha. Kwa kuwa ni kifaa cha katodi ya kawaida, microcontroller au IC maalum ya kiendeshi inaweza kutoa mkondo kupitia pini ya katodi ya kawaida (Pini 18) wakati inatoa mkondo kwa pini maalum za anodi kwa sehemu zinazohitaji kuwashwa. Tarakimu nyingi zinaweza kuzidishwa kwa kuzunguka kwa haraka ni katodi ya tarakimu gani inayofanya kazi wakati inawasilisha data ya sehemu inayolingana kwenye mistari ya anodi iliyoshirikiwa. Hii hupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya pini za I/O za microcontroller zinazohitajika.

A Kipinga cha kuzuia mkondo ni lazimakwa kila mstari wa anodi (au kiendeshi chenye udhibiti wa mkondo). Thamani ya kipinga huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa kutumia V_Fya kawaida ya 2.6V kwa 20mA na usambazaji wa 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ohms. Kipinga cha kawaida cha 120Ω kitatumika. Kadirio la nguvu la kipinga linapaswa kuangaliwa: P = I²* R = (0.02)²* 120 = 0.048W, kwa hivyo kipinga cha kawaida cha 1/8W (0.125W) kinatosha.

7.2 Mazingatio ya Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Ingawa sehemu za kibinafsi hutokwa na nguvu kidogo (kiwango cha juu 70mW), joto la pamoja kutoka kwa sehemu nyingi zilizowashwa au uendeshaji kwa joto la juu la mazingira lazima izingatiwe. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha na zingatia kupunguza thamani ya mkondo juu ya 25°C.
• Pembe ya Kutazama na Tofauti:Pembe pana ya kutazama na muundo wa tofauti kubwa hufanya iwe inafaa kwa paneli ambapo mtumiaji anaweza kuwa si mbele moja kwa moja ya kifaa. Uso mweusi ni muhimu hasa katika mazingira yenye mwanga mkali wa mazingira.
• Programu ya Kutoa Herufi:Jedwali la kutafuta katika programu ya firmware ya microcontroller inayoiendesha inahitajika kuweka ramani ya herufi na nambari (mfano, '0'-'9', 'A', 'C', 'E', 'F') kwa mchanganyiko sahihi wa sehemu 16.

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

Q1: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 3.3V?

A: Inawezekana, lakini kwa mwangaza uliopunguzwa. V_Fya kawaida ni 2.6V. Kwa usambazaji wa 3.3V, nafasi ya voltage ya kipinga cha kuzuia mkondo ni 0.7V tu (3.3V - 2.6V). Ili kufikia 20mA, ungehitaji kipinga cha 35Ω (0.7V / 0.02A). Hata hivyo, V_Fhalisi inaweza kuwa chini kama 2.1V, ambayo ingesababisha mkondo wa juu zaidi na kipinga sawa, na uwezekano wa kuzidi mipaka. Kiendeshi cha mkondo thabiti au uchambuzi wa kina unapendekezwa kwa mifumo ya 3.3V.

Q2: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi wa "kilele" na "mkuu"?

A: Urefu wa wimbi wa kilele ndio kilele cha kimwili cha wigo la utoaji wa mwanga. Urefu wa wimbi mkuu ndio urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa rangi moja ambao ungeonekana kuwa na rangi sawa na pato la LED kwa jicho la mwanadamu. Kwa sababu ya umbo la wigo, mara nyingi hutofautiana kidogo.

Q3: Ninawezaje kufikia mwangaza wa juu zaidi?

A: Endesha kwa kiwango cha juu chamkondo unaoendeleacha 25mA kwa kila sehemu (kwa joto la mazingira la 25°C), ukihakikisha utokaji sahihi wa joto. Usizidi kikomo cha 70mW cha nguvu ya kutokwa. Kwa misukumo mifupi, unaweza kutumia mkondo wa kilele wa 90mA chini ya mzunguko maalum wa kazi.

Q4: Kwa nini kuna uwiano wa kulinganisha nguvu ya mwangaza?

A: Tofauti za utengenezaji husababisha tofauti ndogo katika pato la mwanga kati ya sehemu hata kwa mkondo sawa. Uwiano wa 2:1 unahakikisha kwamba ndani ya kitengo kimoja, hakuna sehemu itakuwa na mwangaza zaidi ya mara mbili ya nyingine, na kuhakikisha usawa wa kuonekana wa herufi.

9. Utangulizi wa Teknolojia na Mielekeo

9.1 Teknolojia ya LED ya AlInGaP

LTP-537JD hutumia nyenzo ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa vipande vyake vya LED. Mfumo huu wa nyenzo ni mfanisi hasa kwa kutoa mwanga katika urefu wa wimbi wa manjano, nyekundu, na nyekundu sana (takriban 590-650 nm). Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa wati ya umeme), uthabiti bora wa joto, na maisha marefu zaidi. Ukuaji wa tabaka za epitaxial kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs, kama ilivyotumiwa hapa, ni njia ya kawaida ambayo huboresha ufanisi wa uchimbaji wa mwanga kwa kuakisi mwanga unaotolewa ambao ungepotea ndani ya msingi kurudi nje kupitia juu ya kipande.

9.2 Mazingira ya Teknolojia ya Onyesho na Mielekeo

Ingawa maonyesho ya nukta-matrix ya OLED na LCD yenye tarakimu nyingi sasa ni ya kawaida kwa picha ngumu, maonyesho ya LED yenye sehemu kama LTP-537JD bado yanahusika sana kwa matumizi yanayohitaji uaminifu mkubwa, uendeshaji wa anuwai pana ya joto, mwangaza mkubwa, unyenyekevu, na gharama ya chini kwa kuonyesha nambari za umbo maalum na herufi rahisi. Mwelekeo katika maonyesho kama haya sio lazima kuelekea azimio la juu zaidi lakini kuelekea ufanisi ulioboreshwa (mkondo wa chini wa uendeshaji kwa mwangaza sawa), uwiano ulioboreshwa wa tofauti, pembe pana zaidi za kutazama, na wakati mwingine ujumuishaji wa elektroniki ya kiendeshi ndani ya kifurushi. Kanuni ya msingi ya electroluminescence katika makutano ya PN ya semiconductor bado haijabadilika, lakini sayansi ya nyenzo na mbinu za ufungaji zinaendelea kuendeleza utendakazi wao.