LTC-5623JD LED Onyesho Datasheet - Urefu wa Tarakimu 0.56-inch - Rangi Nyekundu Sana - Voltage ya Mbele 2.6V - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTC-5623JD ni moduli ya onyesho la diode inayotoa mwanga (LED) yenye tarakimu nne na sehemu saba. Kazi yake kuu ni kutoa usomaji wa nambari ulio wazi na mkali kwa vifaa mbalimbali vya elektroniki na vya kipimo. Utumizi mkuu ni katika hali zinazohitaji kuonyesha data ya nambari, kama vile katika vifaa vya majaribio, udhibiti wa viwanda, vifaa vya matumizi ya kaya, na mita za paneli.

Uwekaji muhimu wa kifaa hiki unapatikana katika usawa wake wa ukubwa wa herufi, mwangaza, na uaminifu. Kifaa hutumia teknolojia ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa chip zake za LED, hasa katika Rangi Nyekundu Sana. Teknolojia hii inatoa faida katika ufanisi na nguvu ya mwangaza ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP ya kawaida. Onyesho lina uso wa kijivu na alama za sehemu nyeupe, zikiboresha tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga.

Faida zake kuu, kama zilivyoorodheshwa kwenye hati ya maelezo, zinajumuisha muonekano wa sehemu unaoendelea na kuwa sawa, mahitaji ya nguvu ya chini, muonekano bora wa herufi, mwangaza na tofauti ya juu, pembe pana ya kutazama, na uaminifu wa hali thabiti. Kifaa pia kimeainishwa kwa nguvu ya mwangaza na kinatolewa kwenye kifurushi kisicho na risasi kinachokubaliana na maagizo ya RoHS.

2. Vipimo vya Kiufundi na Ufafanuzi wa Lengo

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

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

• Mtawanyiko wa Nguvu kwa Sehemu:70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa kupotea kama joto kwa sehemu moja (mfano, sehemu 'A'). Kuzidi hii kunaweza kuongeza joto la kupita kiasi kwenye makutano ya semiconductor.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Sehemu:90 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Ni muhimu kwa mipango ya kuzidisha ambapo mkondo wa papo hapo wa juu hutumiwa kufikia mwangaza unaoonekana.
• Mkondo wa Mbele Unaendelea kwa Sehemu:25 mA kwa 25°C. Mkondo huu hupungua kwa mstari kwa 0.28 mA/°C kadiri halijoto ya mazingira (Ta) inavyoongezeka zaidi ya 25°C. Kwa mfano, kwa 85°C, mkondo wa juu unaoendelea utakuwa takriban: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA.
• Safu ya Halijoto ya Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +105°C. Kifaa kinaweza kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya safu hii kamili.
• Halijoto ya Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, ikipimwa 1.6mm (1/16 inch) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni muhimu kwa michakato ya kuuza ya wimbi au reflow ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na vifungo vya ndani vya waya.

2.2 Sifa za Umeme na Mwangaza

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa kwa halijoto ya mazingira (Ta) ya 25°C.

• Nguvu ya Mwangaza ya Wastani (Iv):320 μcd (chini), 700 μcd (kawaida) kwa mkondo wa mbele (IF) wa 1 mA. Hii hupima pato la mwanga. Kifaa kimeainishwa/kimegawanywa kulingana na kigezo hiki.
• Urefu wa Wimbi wa Utoaji wa Kilele (λp):650 nm (kawaida) kwa IF=20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo pato la wigo ni lenye nguvu zaidi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm (kawaida) kwa IF=20mA. Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha mwanga wa rangi moja zaidi.
• Urefu wa Wimbi Unaotawala (λd):639 nm (kawaida) kwa IF=20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, ukibainisha rangi ya 'Nyekundu Sana'.
• Voltage ya Mbele kwa Sehemu (Vf):2.1V (chini), 2.6V (kawaida) kwa IF=20mA. Hii ndiyo upungufu wa voltage kwenye sehemu iliyowashwa. Ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma kwa Sehemu (Ir):100 μA (juu) kwa voltage ya nyuma (Vr) ya 5V. Kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio tu; kifaa hakikusudiwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma unaoendelea.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwangaza (Iv-m):2:1 (juu). Hii inabainisha uwiano wa juu unaoruhusiwa kati ya sehemu yenye mwangaza zaidi na ile yenye mwangaza mdogo ndani ya kifaa, kuhakikisha muonekano sawa.

3. Mfumo wa Kugawa na Kuainisha

Hati ya maelezo inasema kifaa kime "Kainishwa kwa Nguvu ya Mwangaza." Hii inamaanisha kuwa vitengo vimepangwa (kugawanywa) kulingana na pato la mwanga lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (kawaida 1mA au 20mA). Ingawa msimbo maalum wa kugawa haujatolewa katika dondoo hili, desturi ya kawaida inajumuisha misimbo ya herufi na nambari (mfano, B1, B2, C1) inayowakilisha safu za nguvu ya mwangaza. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua maonyesho yenye viwango vya mwangaza thabiti kwa matumizi yao. Uwiano mkali wa 2:1 wa kulinganisha nguvu zaidi unahakikisha uthabiti wa kuona katika sehemu zote za tarakimu moja na kati ya tarakimu.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Hati ya maelezo inarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Umeme / Mwangaza" kwenye ukurasa wa mwisho. Ingawa michoro maalum haijatolewa kwenye maandishi, tunaweza kudhani maudhui yao ya kawaida kulingana na teknolojia ya LED:

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Grafu hii ingeonyesha uhusiano wa kielelezo unao kawaida kwa diode. Mkunjo huruhusu wabunifu kubainisha voltage ya kuendesha inayohitajika kwa mkondo unaotaka wa uendeshaji, ambayo ni muhimu sana kwa kubuni madereva thabiti ya mkondo wa mara kwa mara.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa I-L):Hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo. Kwa ujumla ni laini katika safu fulani lakini itajaa kwenye mikondo ya juu sana kutokana na kushuka kwa joto na ufanisi.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Halijoto ya Mazingira:Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri halijoto ya makutano inavyopanda. Kuelewa kupungua huu ni muhimu sana kwa matumizi yanayoendeshwa katika mazingira ya halijoto ya juu.
• Usambazaji wa Wigo:Njama ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha kilele kwa ~650nm na nusu-upana wa ~20nm, ikithibitisha vipimo vya rangi ya Nyekundu Sana.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kina urefu wa tarakimu wa 0.56-inch (14.2 mm). Mchoro wa vipimo (ambao haujaelezewa kikamilifu kwenye maandishi) ungetoa vipimo muhimu vya muundo wa alama ya PCB: urefu, upana, na urefu wa jumla; umbali kati ya tarakimu; vipimo vya sehemu; na urefu, kipenyo, na umbali wa pini. Vidokezo vinabainisha vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.25 mm. Kidokezo muhimu ni uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini wa ±0.4 mm, ambacho kinashauri kubuni mashimo ya pini ya bodi kuu yenye kipenyo (ψ) cha 1.0 mm ili kukabiliana na uwezekano wa kutokaa wakati wa kuingizwa.

5.2 Muunganisho wa Pini na Ubaguzi

LTC-5623JD hutumia usanidi waanodi ya kawaida. Hii inamaanisha kuwa anodi za LED za kila tarakimu zimeunganishwa pamoja ndani na kutoa kwenye pini tofauti (Tarakimu 1-4), huku kathodi za kila aina ya sehemu (A-G, DP) zikigawanywa kati ya tarakimu zote na kutoa kwenye pini binafsi. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 1: Kathodi E, Pini 2: Kathodi D, Pini 3: Kathodi DP, Pini 4: Kathodi C, Pini 5: Kathodi G, Pini 6: Anodi ya Kawaida ya Tarakimu 4, Pini 7: Kathodi B, Pini 8: Anodi ya Kawaida ya Tarakimu 3, Pini 9: Anodi ya Kawaida ya Tarakimu 2, Pini 10: Kathodi F, Pini 11: Kathodi A, Pini 12: Anodi ya Kawaida ya Tarakimu 1. Mchoro wa mzunguko wa ndani ungeonyesha mpangilio huu wa kuzidisha kwa uwazi.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Mwongozo muhimu uliotolewa ni kikomo cha halijoto ya kuuza: kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, ikipimwa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa. Hii ni wasifu wa kawaida wa kuuza reflow isiyo na risasi. Wabunifu lazima wahakikishe mchakato wao wa usanikishaji wa PCB unazingatia kikomo hiki ili kuzuia ufa wa kifurushi, mabadiliko ya lens, au uharibifu wa die ya ndani na vifungo vya waya. Kwa kuuza wimbi, wakati wa mawasiliano unapaswa kupunguzwa. Ushughulikiaji sahihi ili kuepuka kutokwa kwa umeme tuli (ESD) pia inapendekezwa, ingawa haijasemwa wazi, kwa kuwa LED ni vifaa vya semiconductor.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

Kwa onyesho la anodi ya kawaida, mzunguko wa kuendesha kwa kawaida unajumuisha kuunganisha pini za anodi ya kawaida kwenye usambazaji wa voltage chanya (Vcc) kupitia transistor za kuchagua tarakimu (mfano, PNP au P-channel MOSFET). Pini za kathodi za sehemu zinaunganishwa kwenye ardhi kupitia vipinga vya kuzuia mkondo na transistor za kuendesha sehemu au IC maalum ya kiongozi wa LED. Mbinu ya kuzidisha hutumiwa: tarakimu moja huangazwa kwa wakati mmoja kwa kuwezesha anodi yake, huku kathodi zinazofaa za nambari inayotaka ya tarakimu hiyo zikiwezeshwa. Mzunguko huu unarudiwa kwa kasi katika tarakimu zote nne, na kuunda dhihaka ya tarakimu zote zikiwa zimewashwa wakati huo huo. Njia hii inapunguza idadi ya pini za kiongozi zinazohitajika kutoka 32 (4 tarakimu * 8 sehemu) hadi 12 (4 anodi + 8 kathodi).

7.2 Mahesabu ya Ubunifu

Hesabu ya Kipinga cha Kuzuia Mkondo:Kuchukulia usambazaji wa 5V (Vcc), voltage ya kawaida ya mbele ya sehemu (Vf) ya 2.6V, na mkondo unaotaka wa sehemu (Iseg) wa 10 mA kwa mwangaza wa kawaida. Thamani ya kipinga R = (Vcc - Vf) / Iseg = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Kiwango cha nguvu cha kipinga kinapaswa kuwa angalau I²R = (0.01)² * 240 = 0.024 W, kwa hivyo kipinga cha kawaida cha 1/8W au 1/10W kinatosha.

Mkondo wa Kilele katika Kuzidisha:Ili kufikia mkondo wa wastani wa sehemu wa 10 mA na mzunguko wa kazi wa 1/4 (kwa tarakimu nne), mkondo wa kilele wakati wa wakati wake wa kazi ungehitaji kuwa 40 mA. Hii iko ndani ya kiwango cha juu kabisa cha mkondo wa kilele cha 90 mA lakini lazima ichekwe dhidi ya kupungua kwa mkondo unaoendelea ikiwa onyesho linaendeshwa katika mazingira ya moto.

7.3 Pembe ya Kutazama na Uwezo wa Kusomeka

Vipimo vya pembe pana ya kutazama vinahakikisha onyesho linabaki linasomeka linapotazamwa kutoka upande. Uso wa kijivu na sehemu nyeupe zinaboresha tofauti, na kufanya nambari zionekane wazi dhidi ya mandharinyuma, ambayo ni muhimu katika mazingira yenye mwangaza mdogo na yenye mwangaza mkali.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LTC-5623JD hujitofautisha kupitia mambo kadhaa. Matumizi ya teknolojia yaAlInGaP Nyekundu Sanakwa ujumla hutoa ufanisi wa juu wa mwangaza na uthabiti bora wa halijoto ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED nyekundu kama GaAsP, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi na thabiti zaidi.Urefu wa tarakimu wa 0.56-inchhuuweka katika kategoria maalum ya ukubwa, kubwa kuliko maonyesho ya 0.3-inch kwa kuonekana bora kwa umbali, lakini uwezekano mdogo kuliko maonyesho ya 1-inch yanayotumika katika paneli kubwa.Usanidi wa tarakimu nne, anodi ya kawaida na desimali ya mkono wa kuliani seti ya vipengele vya kawaida lakini muhimu kwa matumizi mengi ya onyesho la nambari.Safu yake pana ya halijoto ya uendeshaji(-35°C hadi +105°C) inaufanya uwe wa kufaa kwa mazingira ya viwanda na ya magari ambapo hali kali za halijoto ni za kawaida, na kutoa faida ikilinganishwa na maonyesho yenye safu nyembamba.

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

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

Jibu: La. Pini ya kawaida ya MCU inaweza tu kutoa/kupokea 20-25mA, ambayo ni jumla ya pini. Kwa kuwa onyesho hili hutumia kuzidisha, sehemu moja inaweza kuhitaji 10-40mA, na anodi ya kawaida kwa tarakimu nzima ingehitaji jumla ya mikondo ya sehemu zote zilizowashwa (mfano, 8 sehemu * 10mA = 80mA). Kwa hivyo, transistor za nje au IC maalum ya kiongozi ni lazima.

Swali: Kwa nini kuna tofauti kati ya Urefu wa Wimbi wa Kilele (650nm) na Urefu wa Wimbi Unaotawala (639nm)?

Jibu: Urefu wa wimbi wa kilele ndio kilele cha kimwili cha wigo wa mwanga unaotolewa. Urefu wa wimbi unaotawala unahesabiwa kulingana na mkunjo wa majibu ya mwanga wa jicho la mwanadamu (CIE). Jicho linasikia zaidi urefu fulani wa wimbi, kwa hivyo rangi "inayoonekana" (inayotawala) inaweza kuwa kwenye urefu tofauti wa wimbi kuliko kilele cha kimwili.

Swali: Halijoto ya uhifadhi ni hadi 105°C. Je, naweza kuiuza kwa 260°C?

Jibu: Ndiyo, lakini kwa uangalifu wa wakati. Kiwango cha uhifadhi ni kwa hali za muda mrefu, zisizo za uendeshaji. Kiwango cha kuuza (260°C kwa 3s) ni mchakato mfupi, wa joto uliokithiri ambao kifurushi kimeundwa kustahimili ikiwa wasifu utafuatwa kikamilifu. Kuzidi wakati au halijoto kunaweza kusababisha uharibifu.

10. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Hali: Kubuni Usomaji wa Voltmeter ya Dijiti.Mbunifu anabuni voltmeter ya DC yenye tarakimu 4 na safu ya 0-20V. Wanachagua LTC-5623JD kwa uwezo wake wazi wa kusomeka. Kigeuzi cha analogi-hadi-dijiti (ADC) na microcontroller huchakata voltage ya pembejeo. Programu ya chini ya MCU inahesabu tarakimu za kuonyesha (mfano, 12.34) na kudhibiti onyesho kupitia utaratibu wa kuzidisha. Pini za anodi ya kawaida zinaunganishwa kwenye MCU kupitia transistor za PNP ili kubadilisha usambazaji wa 5V kwa kila tarakimu kwa mpangilio. Pini za kathodi za sehemu zinaunganishwa kwenye MCU kupitia kigeuzi cha mabadiliko cha 74HC595 au kiongozi maalum wa LED kama MAX7219, ambacho pia hutoa vishindo vya mkondo wa mara kwa mara. Vipinga vya kuzuia mkondo vimewekwa mfululizo na mistari ya sehemu. Programu ya chini inahakikisha kiwango cha kusasisha ni zaidi ya 60 Hz ili kuepuka kuwaka kwa mwanga unaoonekana. Safu pana ya halijoto ya uendeshaji huruhusu voltmeter kutumika katika karakana ya warsha ambapo halijoto inaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki kinafanya kazi kwa kanuni ya mwangaza wa umeme katika makutano ya p-n ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha diode (takriban 2.1-2.6V kwa nyenzo hii za AlInGaP) inatumiwa kwenye sehemu (anodi chanya ikilinganishwa na kathodi), elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Katika semiconductor yenye pengo la bendi moja kwa moja kama AlInGaP, ujumuishaji huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo kwa upande huamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa, katika kesi hii, Nyekundu Sana (~639-650 nm). Kifurushi cha plastiki kinatumika kufunga na kulinda die dhaifu ya semiconductor, kuunda pato la mwanga kwa kutazama bora, na kutoa kiolesura cha mitambo (pini) kwa usakinishaji wa bodi ya mzunguko.

12. Mienendo ya Teknolojia

Wakati maonyesho ya sehemu saba yanabaki msingi wa usomaji wa nambari, hali ya jumla inabadilika. Kuna mwelekeo wa kuunganishwa zaidi, ambapo elektroniki za kiongozi zimeingizwa ndani ya moduli ya onyesho yenyewe, na kurahisisha muundo wa mfumo mwenyeji. Matumizi ya AlInGaP kwa nyekundu/machungwa/kahawia yameimarika, lakini kwa uwezo kamili wa rangi, maonyesho yanaweza kuchanganya teknolojia tofauti za LED (mfano, InGaN kwa bluu/kijani) au kuelekea kwenye paneli za OLED au micro-LED za dot-matrix ambazo hutoa urahisi zaidi katika kuonyesha herufi na michoro. Hata hivyo, kwa matumizi yanayohitaji mwangaza wa juu sana, safu pana ya halijoto, maisha marefu, na unyenyekevu, maonyesho ya LED ya sehemu saba tofauti kama LTC-5623JD yanaendelea kuwa suluhisho thabiti na la gharama nafuu. Maendeleo katika ufungaji yanaweza kusababisha aina ndogo zaidi za umbo au toleo la usakinishaji wa uso kwa usanikishaji wa otomatiki.