LTD-5023AJD LED Onyesho Datasheet - Urefu wa Tarakimu 0.56-inch - Voltage ya Mbele 2.6V - Rangi ya Nyekundu Sana - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-5023AJD ni moduli ya onyesho la LED yenye tarakimu mbili, sehemu saba pamoja na nukta ya desimali. Ina urefu wa tarakimu wa inchi 0.56 (mm 14.22), ikitoa matokeo ya nambari wazi na yanayosomeka yanayofaa kwa matumizi mbalimbali ya vifaa vya kupimia na kuonyesha. Kifaa hiki hutumia chipi za kisasa za LED za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) zenye rangi ya Nyekundu Sana, ambazo hukua kwa njia ya epitaxial kwenye msingi wa GaAs. Teknolojia hii inajulikana kwa ufanisi wake wa juu na utendaji bora wa mwanga. Onyesho lina uso wa kijivu mwanga na sehemu nyeupe, likitoa muonekano wa kitamaduni na wa tofauti kubwa ambao unaboresha usomaji chini ya hali mbalimbali za taa.

1.1 Faida za Msingi

• Mwangaza Mkuu na Tofauti Kubwa:Teknolojia ya AlInGaP hutoa nguvu kubwa ya mwanga, ikihakikisha kuwa onyesho linaonekana kwa urahisi.
• Pembe Pana ya Kutazama:Hutoa mwangaza na rangi thabiti katika anuwai pana ya nafasi za kutazama.
• Mahitaji ya Nguvu ya Chini:Imetengenezwa kwa uendeshaji bora, na hivyo inafaa kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyozingatia nishati.
• Muonekano Bora wa Herufi:Ina sehemu zinazoendelea na sawa kwa onyesho safi na la kitaalamu la nambari.
• Uaminifu wa Hali Imara:LED hutoa maisha marefu ya uendeshaji na uthabiti dhidi ya mshtuko na mtikisiko ikilinganishwa na teknolojia zingine za kuonyesha.
• Imegawanywa kwa Nguvu ya Mwanga:Vifaa hupangwa kwa viwango thabiti vya mwangaza, ikisaidia katika usawa wa muundo.
• Kifurushi kisicho na Risasi:Inatii kanuni za mazingira (k.m., RoHS).

1.2 Soko Lengwa

Onyesho hili ni bora kwa matumizi yanayohitaji viashiria vya nambari vinavyoweza kutegemewa, vya mwangaza, na vinavyosomeka kwa urahisi. Matumizi ya kawaida ni pamoja na vifaa vya kupimia na kupima, paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya matibabu, vifaa vya matumizi ya kaya, dashibodi za magari (onyesho la pili), na vituo vya mauzo.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibiwa kabisa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Mtawanyiko wa Nguvu kwa Kila Sehemu:70 mW kiwango cha juu.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Kila Sehemu:90 mA (kwa 1 kHz, mzunguko wa kazi 10%). Kiwango hiki ni kwa uendeshaji wa msukumo ili kufikia mwangaza wa papo hapo wa juu bila kupata joto kupita kiasi.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Kila Sehemu:25 mA kwa 25°C. Mkondo huu hupungua kwa mstari kwa kiwango cha 0.33 mA/°C joto la mazingira linapoinuka zaidi ya 25°C. Kwa mfano, kwa 85°C, mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea utakuwa takriban: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA.
• Voltage ya Nyuma kwa Kila Sehemu:5 V kiwango cha juu. Kuzidi hii kunaweza kuvunja kiunganishi cha LED.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza:Inastahimili joto la juu la 260°C kwa hadi sekunde 3, ikipimwa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa, ambayo ni muhimu kwa michakato ya kuuza kwa reflow.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga (Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali maalum za majaribio.

• Nguvu ya Wastani ya Mwanga (I_V):Anuwai kutoka 320 μcd (kiwango cha chini) hadi 700 μcd (kiwango cha juu) kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1 mA. Kwa 10 mA, nguvu ya kawaida ni 16250 μcd (16.25 mcd). Ufanisi huu wa juu ni alama ya teknolojia ya AlInGaP.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):650 nm (kawaida). Hii inafafanua kilele cha wigo cha mwanga unaotolewa, na kuuweka katika eneo la nyekundu sana la wigo.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo; upana mwembamba zaidi unamaanisha rangi ya monokromati zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):639 nm (kawaida). Hii ndio urefu wa wimbi unaoonwa na jicho la mwanadamu na ni muhimu kwa kubainisha rangi.
• Voltage ya Mbele kwa Kila Sehemu (V_F):2.1 V (kiwango cha chini), 2.6 V (kawaida) kwa I_F=20 mA. Kigezo hiki ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma kwa Kila Sehemu (I_R):100 μA (kiwango cha juu) kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwanga (I_V-m):2:1 (kiwango cha juu) kwa I_F=1 mA. Hii inabainisha tofauti ya juu inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu ndani ya kifaa, ikihakikisha usawa wa kuona.

Kumbuka: Vipimo vya nguvu ya mwanga hutumia sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya jicho ya CIE photopic kwa usahihi unaohusiana na maono ya binadamu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kupanga

Waraka wa data unaonyesha kuwa kifaa kimegawanywa kwa nguvu ya mwanga. Hii inamaanisha mchakato wa kupanga ambapo vionyeshi hupangwa kulingana na matokeo ya mwanga yaliyopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 1 mA au 10 mA). Wabunifu wanaweza kuchagua makundi ili kuhakikisha mwangaza thabiti katika vitengo vingi vya bidhaa, na kuepuka tofauti zinazoonekana kati ya vionyeshi. Ingawa misimbo maalum ya makundi haijatolewa katika dondoo hii, makundi ya kawaida hufafanuliwa na anuwai za nguvu ya mwanga (k.m., Kundi A: 500-600 μcd, Kundi B: 600-700 μcd).

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data unarejelea mikunjo ya kawaida ya umeme na mwanga. Ingawa haijaonyeshwa katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo kama hiyo kwa kawaida ni pamoja na:

• Mkunjo wa I-V (Mkondo-Voltage):Inaonyesha uhusiano kati ya voltage ya mbele na mkondo kwa sehemu. Sio ya mstari, na voltage ya kuwasha karibu 1.8-2.0V kwa AlInGaP, ikipanda hadi 2.6V kawaida kwa 20 mA.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele:Grafu inayoonyesha jinsi matokeo ya mwanga yanavyoongezeka kwa mkondo. Kwa kawaida ni ya mstari kwa mikondo ya chini lakini inaweza kujaa kwa mikondo ya juu kutokana na athari za joto.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha jinsi matokeo ya mwanga yanavyopungua joto linapoinuka. LED za AlInGaP zina utendaji mzuri wa joto la juu ikilinganishwa na nyenzo zingine, lakini kupunguza bado ni muhimu.
• Usambazaji wa Wigo:Njama ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha kilele karibu 650 nm na nusu-upana wa 20 nm.

Mikunjo hii ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida na kwa kuboresha hali za kuendesha kwa mahitaji maalum ya matumizi (k.m., kuongeza mwangaza dhidi ya kuongeza ufanisi au maisha ya huduma).

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinakuja kwenye kifurushi cha kawaida cha laini mbili (DIP). Vipimo vyote vimebainishwa kwa milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.25 mm (0.01\"). Umbo kamili, nafasi ya sehemu, nafasi ya waya, na urefu/upana/urefu wa jumla vimefafanuliwa kwenye mchoro wa vipimo kwenye ukurasa wa 2 wa waraka wa data. Mchoro huu ni muhimu kwa muundo wa alama ya PCB na ujumuishaji wa mitambo katika bidhaa ya mwisho.

5.2 Unganisho la Pini na Mzunguko wa Ndani

LTD-5023AJD niaina ya onyesho la cathode ya kawaida. Hii inamaanisha kuwa cathode (vituo hasi) vya LED kwa kila tarakimu vimeunganishwa pamoja ndani. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo:

• Pini 1-4, 15-18: Hudhibiti sehemu (A, B, C, D, E, F, G, DP) zaTarakimu 1.
• Pini 5-13: Hudhibiti sehemu (A, B, C, D, E, F, G, DP) na cathode ya kawaida yaTarakimu 2.
• Pini 14: Cathode ya kawaida yaTarakimu 1.

Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha mpangilio wa sehemu 14 za LED (7 kwa kila tarakimu, pamoja na nukta mbili za desimali) na muunganisho wao kwa pini 18. Uunganishaji mwingi unahitajika kuendesha tarakimu zote mbili: kwa kuwezesha mbadala cathode ya Tarakimu 1 na Tarakimu 2 wakati wa kutoa ishara za anode kwa sehemu zinazohitajika za tarakimu inayofanya kazi, tarakimu zote mbili zinaweza kudhibitiwa kwa mistari michache ya I/O.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Kiwango cha juu kabisa kinabainisha muundo wa joto la kuuza: kifurushi kinaweza kustahimili joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 3, ikipimwa kwa uhakika 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa (yaani, kwenye PCB karibu na waya). Hiki ni kiwango cha kawaida kwa michakato ya kuuza kwa reflow isiyo na risasi (k.m., kutumia solder ya SAC305). Wabunifu lazima wakihakikisha muundo wa tanuri yao ya reflow unakaa ndani ya mipaka hii ili kuzuia uharibifu wa chipi za LED au kifurushi cha plastiki. Tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia. Uhifadhi unapaswa kuwa ndani ya anuwai maalum ya -35°C hadi +85°C katika mazingira yenye unyevunyevu wa chini.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mzunguko wa Kawaida wa Matumizi

Ili kuendesha onyesho hili, microcontroller au IC maalum ya kiendeshi inahitajika. Kwa vionyeshi vya cathode ya kawaida, pini za cathode zinaunganishwa kwenye ardhi (kupitia swichi ya transistor kwa uunganishaji mwingi), na pini za anode zinaunganishwa kwenye chanzo cha voltage kilicho na kikomo cha mkondo (k.m., kupitia resistor ya mfululizo au kiendeshi cha mkondo thabiti). Voltage ya mbele (V_F) ya 2.6V na mkondo unaohitajika (I_F, k.m., 10-20 mA kwa mwangaza kamili) huamua thamani ya resistor ya mfululizo: R = (V_chanzo- V_F) / I_F. Ikiwa unauunganisha tarakimu mbili kwa 10 mA kila moja, mkondo wa kilele wakati wa muda wa kuwasha wa tarakimu unaweza kuwa 10 mA, lakini mkondo wa wastani kwa kila sehemu ni wa chini, na hivyo kupunguza matumizi ya nguvu.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuzuia Mkondo:Daima tumia resistor za mfululizo au viendeshi vya mkondo thabiti. Kamwe usiunganishe LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage.
• Uunganishaji Mwingi:Muhimu kwa vionyeshi vya tarakimu nyingi ili kupunguza idadi ya pini. Kiwango cha kusasisha kinapaswa kuwa cha juu vya kutosha (>60 Hz) ili kuepuka kuwaka kwa mwanga unaoonekana.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa LED zina ufanisi, mtawanyiko wa nguvu (P = V_F* I_F) kwa kila sehemu unaweza kufikia hadi 52 mW (2.6V * 20mA). Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha, hasa ikiwa unauendesha kwa mikondo ya juu au katika joto la juu la mazingira.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama ni ya manufaa lakini zingatia mstari wa kuona wa mtumiaji mkuu wakati wa kufunga onyesho.

8. Ulinganisho wa Kiufundi

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), LED ya AlInGaP ya Nyekundu Sana inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga (matokeo zaidi ya mwanga kwa kila mA ya mkondo) na utendaji bora katika joto la juu. Ikilinganishwa na LED nyeupe (mara nyingi LED ya bluu + fosforasi), inatoa usafi bora wa rangi na kwa kawaida ufanisi wa juu kwa mwanga wa nyekundu wa monokromati. Urefu wa tarakimu 0.56\" ni ukubwa wa kawaida, ukitoa usawa mzuri kati ya usomaji na ukubwa mdogo ikilinganishwa na vionyeshi vidogo (0.3\") au vikubwa (0.8\").

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

Q: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele (650nm) na urefu wa wimbi kuu (639nm)?

A: Urefu wa wimbi la kilele ni hatua ya juu kabisa kwenye mkunjo wa matokeo ya wigo. Urefu wa wimbi kuu ni urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monokromati ambao ungeonekana kuwa na rangi sawa kwa jicho la mwanadamu. Mara nyingi hutofautiana kidogo.

Q: Naweza kuendesha onyesho hili kwa microcontroller ya 3.3V?

A: Ndio. Kwa V_Fya 2.6V, chanzo cha 3.3V kinatosha. Resistor ya mfululizo itakuwa: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 Ohms. Resistor ya kawaida ya 33 au 39 Ohm itafaa.

Q: Kwa nini mkondo wa mbele wa kilele (90mA) ni mkubwa zaidi kuliko mkondo unaoendelea (25mA)?

A> LED inaweza kushughulikia misukumu mifupi, ya mkondo wa juu bila kupata joto kupita kiasi, na hivyo kuruhusu mipango ya onyesho yenye mwangaza zaidi ya uunganishaji mwingi (ambapo kila tarakimu inawashwa kwa sehemu tu ya wakati) au kwa kuunda mwanga mkali sana.

Q: \"AlInGaP epi kwenye msingi wa GaAs\" inamaanisha nini?

A> Tabaka zinazotoa mwanga (tabaka za epitaxial au \"epi\") zimetengenezwa kwa Aluminium Indium Gallium Phosphide. Hizi hukua kwenye wafers ya Gallium Arsenide (GaAs) ambayo hutoa usaidizi wa kimuundo lakini sio nyenzo kuu ya kutoa mwanga.

10. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni onyesho rahisi la voltmeter ya dijiti.

Mzunguko wa voltmeter hutoa matokeo ya BCD (Desimali Iliyokodishwa Binari) inayolingana na usomaji wa voltage. Microcontroller husoma thamani hii ya BCD. Kisha hutumia jedwali la kutafuta ili kubaini ni sehemu gani (A-G) za kuwasha kwa kila tarakimu ili kuonyesha nambari. Pini za I/O za microcontroller, zilizounganishwa kupitia resistor za kuzuia mkondo, huendesha pini za anode za LTD-5023AJD. Pini nyingine mbili za I/O, zilizounganishwa kwenye swichi za transistor, hudhibiti pini za cathode ya kawaida (14 na 13). Programu hubadilisha haraka (unganishaji mwingi) kati ya kuwezesha Tarakimu 1 na Tarakimu 2, wakati inatuma muundo sahihi wa anode kwa kila tarakimu. Ukubwa wa 0.56\" hutoa usomaji wazi kutoka kwa umbali wa kawaida wa benchi, na tofauti kubwa inahakikisha kuonekana chini ya taa ya warsha. Matumizi ya nguvu ya chini ni ya manufaa ikiwa kipima ni cha kubebebeka.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

AlInGaP ni kiwanja cha semikondukta ya III-V. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye kiunganishi cha p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Mchakato huu wa kujumuishwa tena hutolea nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa Aluminium, Indium, Gallium, na Phosphide kwenye kimiani huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa. Kwa rangi ya Nyekundu Sana, pengo la bendi hurekebishwa ili kutoa fotoni karibu 650 nm. Msingi wa GaAs unachukua mwanga kwa urefu huu wa wimbi, kwa hivyo mwanga kwa kawaida hutolewa kutoka kwenye uso wa juu wa chipi. Jina la \"Nyekundu Sana\" linaonyesha rangi ya nyekundu yenye kina, iliyojazwa na ufanisi mkubwa wa mwanga.

12. Mienendo ya Maendeleo ya Teknolojia

Teknolojia ya onyesho la LED inaendelea kubadilika. Ingawa AlInGaP inabaki nyenzo kuu kwa LED nyekundu na za kahawia zenye ufanisi wa juu, mienendo ni pamoja na:

• Ufanisi Ulioongezeka:Uboreshaji unaoendelea wa sayansi ya nyenzo na muundo wa chipi hutoa lumens zaidi kwa kila watt, na hivyo kuwezesha vionyeshi vya mwangaza zaidi kwa nguvu ya chini.
• Ufinyu:Maendeleo ya jiometri ndogo za chipi huruhusu vionyeshi vya azimio la juu au ukubwa mdogo wa kifurushi.
• Usimamizi Bora wa Joto:Nyenzo na miundo mipya ya kifurushi hutawanya joto vyema zaidi, na hivyo kuruhusu mikondo ya juu ya kuendesha na mwangaza endelevu.
• Ujumuishaji:Kuelekea kwenye vionyeshi vyenye IC za kiendeshi zilizojumuishwa (\"vionyeshi vya akili\") ili kurahisisha muundo wa mfumo.
• Upanuzi wa Anuwai ya Rangi:Ingawa hiki ni kifaa cha monokromati, mienendo pana inahusisha kuendeleza fosforasi mpya na nyenzo za utoaji wa moja kwa moja kwa anuwai pana ya rangi katika vionyeshi vya rangi kamili, ingawa nyekundu ya AlInGaP ni sehemu muhimu katika mifumo kama hii ya RGB.