LTP-2157AKY Maagizo ya Kiufundi ya Onyesho la LED - Urefu wa Matriki Inchi 2.0 (50.8mm) - AlInGaP Manjano ya Kahawia - Voltage ya Mbele 2.6V - Matumizi ya Nguvu 35mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-2157AKY ni moduli ya onyesho la LED ya matriki ya nukta 5 x 7 yenye urefu wa herufi inchi 2.0 (50.8 mm). Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji onyesho la habari la alfanumeriki au ishara linaloonekana wazi na kuwa na mwangaza. Teknolojia yake ya msingi hutumia nyenzo za semikondukta za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga wa manjano ya kahawia. Uwasilishaji wa kuona una sahani ya uso ya kijivu na rangi ya nukta nyeupe, ikiboresha tofauti na uwezo wa kusomeka. Moduli imejengwa kama safu ya kathodi ya kawaida, na inahitaji mzunguko wa kuendesha wa nje wa kuzidisha kwa kazi.

Vikoa vikuu vya matumizi ya onyesho hili vinajumuisha vifaa vya viwango vya viwanda, violezo vya vifaa vya matumizi ya kaya, vituo vya mauzo, vionyeshi vya vifaa vya matibabu, na mfumo wowote uliowekwa ambao unahitaji usomaji mdogo, unaotegemeka, na wenye mwangaza. Ujenzi wake wa hali thabiti unahakikisha kuwa na uaminifu wa juu na maisha marefu ya uendeshaji ikilinganishwa na teknolojia zingine za kuonyesha kama vile aina za fluorescent za utupu au za incandescent.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LTP-2157AKY zinatokana na teknolojia yake ya LED ya AlInGaP na muundo wenye makini. Inatoa mwangaza wa juu na tofauti ya juu, ambayo ni muhimu kwa uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga wa mazingira, ikiwa ni pamoja na mazingira ya ndani yenye mwanga mkali. Mahitaji ya nguvu ya chini hufanya iweze kutumika kwa matumizi yanayotumia betri au yanayozingatia nishati. Muonekano bora wa herufi unapatikana kupitia mpangilio sahihi wa matriki ya nukta 5x7, ambao ndio kiwango cha kuonyesha herufi za ASCII kwa uwazi.

Soko lengwa ni pana, linajumuisha OEMs (Wazalishaji wa Vifaa Asilia) na wahandisi wa muundo wanaofanya kazi kwenye vifaa vinavyohitaji suluhisho rahisi, la gharama nafuu, na thabiti la kuonyesha. Vipimo vyake hufanya iwe chaguo linaloweza kutekelezeka ambapo vionyeshi vikubwa zaidi, ngumu zaidi vya picha havihitajiki au vina gharama kubwa sana.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Uelewa wa kina wa vigezo vya umeme na vya kuona ni muhimu kwa muundo sahihi wa mzunguko na ujumuishaji wa onyesho la LTP-2157AKY.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Haipendekezwi kutumia kifaa kwa mfululizo kwa au karibu na mipaka hii.

• Matumizi ya Nguvu ya Wastani Kwa Nukta:35 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu ya mfululizo ambayo inaweza kutawanywa kwa usalama na sehemu moja ya LED (nukta) bila kusababisha uharibifu wa joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele Kwa Nukta:60 mA. Hii ndiyo mkondo wa papo hapo unaoruhusiwa wakati wa uendeshaji wa mfululizo, kwa kawaida hutumiwa katika mipango ya kuendesha iliyozidishwa.
• Mkondo wa Mbele wa Wastani Kwa Nukta:13 mA kwa 25°C. Kiwango hiki kinapungua kwa mstari kwa 0.17 mA/°C juu ya 25°C. Kwa mfano, kwa 85°C, mkondo wa wastani wa juu unaoruhusiwa utakuwa takriban: 13 mA - (0.17 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 13 mA - 10.2 mA = 2.8 mA. Kupunguza hii ni muhimu kwa usimamizi wa joto.
• Voltage ya Nyuma Kwa Nukta:5 V. Kuzidi voltage hii kwa upendeleo wa nyuma kunaweza kuvunja makutano ya LED.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C. Anuwai hii pana inahakikisha utendakazi katika mazingira magumu.
• Joto la Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 3, kipimo 1.6mm chini ya ndege ya kukaa. Hii ni mwongozo wa kawaida wa kuuza mawimbi au reflow ya bila risasi ili kuzuia uharibifu wa kifurushi.

2.2 Tabia za Umeme na Kuona

Hizi ni vigezo vya kawaida vya uendeshaji vinavyopimwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C chini ya hali maalum za majaribio.

• Uzito wa Mwangaza wa Wastani (I_V):2100 μcd (Chini), 3600 μcd (Kawaida). Hali ya Majaribio: I_p=32mA, Mzunguko wa Wajibu 1/16. Mwangaza huu wa juu ni kipengele muhimu. Kipimo hutumia kichujio kinachokaribia mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic kwa usahihi.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):595 nm (Kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya kuonekana ina pato la juu kabisa, ikifafanua rangi ya manjano ya kahawia.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):15 nm (Kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo; upana mwembamba unamaanisha rangi ya monokromati zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):592 nm (Kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaolingana karibu na urefu wa wimbi la kilele kwa aina hii ya LED.
• Voltage ya Mbele Kwa Sehemu (V_F):2.05V (Chini), 2.6V (Kawaida). Hali ya Majaribio: I_F=20mA. Wabunifu lazima wahakikishe mzunguko wa kuendesha unaweza kutoa voltage hii.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):100 μA (Juu). Hali ya Majaribio: V_R=5V. Hii ndiyo mkondo wa uvujaji wakati LED iko katika upendeleo wa nyuma.
• Uwiano wa Ulinganifu wa Uzito wa Mwangaza (I_V-m):2:1 (Juu). Hali ya Majaribio: I_F=2mA. Kigezo hiki kinahakikisha usawa katika onyesho; mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mdogo zaidi utakuwa angalau nusu ya ile ya sehemu yenye mwangaza mkubwa zaidi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Hati ya maelezo haielezi kwa undani mfumo wa kiwango cha juu cha kugawa kwa urefu wa wimbi au mtiririko. Hata hivyo, vigezo vilivyobainishwa vinamaanisha mchakato wa uzalishaji uliodhibitiwa. Anuwai nyembamba za Urefu wa Wimbi Kuu (592 nm Kawaida) na Uzito wa Mwangaza (2100-3600 μcd) zinaonyesha kuwa sehemu huchaguliwa kukidhi vipimo hivi vya chini na vya kawaida. Wabunifu wanapaswa kuzingatia thamani za chini (I_Vchini 2100 μcd, V_Fjuu 2.6V) kwa muundo wa mzunguko wa hali mbaya zaidi ili kuhakikisha kuonekana kwa onyesho na udhibiti sahihi wa mkondo katika vitengo vyote.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Hati ya maelezo inarejelea mikunjo ya kawaida ya tabia. Ingawa haijatolewa katika maandishi, mikunjo ya kawaida ya LED inaweza kudhaniwa na ni muhimu kwa muundo.

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

Uhusiano wa I-V sio wa mstari. V_Fya kawaida ya 2.6V kwa 20mA ndiyo hatua muhimu ya muundo. Mkunjo unaonyesha kugeuka kwa kasi karibu na voltage ya pengo la bendi ya LED (~2V kwa AlInGaP), baada ya hapo mkondo huongezeka kwa kasi na voltage. Kwa hivyo, inashauriwa sana kuendesha LED na chanzo cha mkondo thabiti kuliko chanzo cha voltage thabiti ili kuzuia kukimbia kwa joto na kuhakikisha mwangaza thabiti.

4.2 Uzito wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele

Uzito wa mwangaza ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika anuwai ya kawaida ya uendeshaji (kwa mfano, hadi mkondo wa wastani uliokadiriwa). Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kwa sababu ya joto. Uzito uliobainishwa kwa uendeshaji wa mfululizo wa 32mA umeboreshwa kwa vionyeshi vilivyozidishwa.

4.3 Utegemezi wa Joto

Tabia za LED zinategemea joto. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida hupungua kwa kuongezeka kwa joto la makutano (mgawo hasi wa joto). Uzito wa mwangaza pia hupungua kadiri joto linavyopanda. Uainishaji wa kupunguza mkondo (0.17 mA/°C) ni ulinzi wa moja kwa moja wa muundo dhidi ya athari hizi, kuzuia kupokanzwa na uharibifu wa mapema wa mwangaza.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Wigo wa utoaji unaozingatia karibu 595 nm (manjano ya kahawia) na nusu-upana wa kawaida wa 15 nm. Hii ni ukanda mwembamba, sifa ya semikondukta za III-V za pengo la bendi la moja kwa moja kama vile AlInGaP, na kusababisha usawa mzuri wa rangi.

5. Habari ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kimwili

Mchoro wa kifurushi unaonyesha ukubwa wa jumla wa kimwili wa moduli ya onyesho. Vipimo vyote viko kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Habari hii ni muhimu kwa muundo wa alama ya PCB (Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa) na kufaa kwa kifuniko.

5.2 Usanidi wa Pini na Mzunguko wa Ndani

LTP-2157AKY ina usanidi wa pini 14. Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha mpangilio wa kathodi ya kawaida kwa matriki ya 5x7. Safu wima (mistari wima) ndiyo kathodi, na safu mlalo (mistari mlalo) ndiyo anodi. Vidokezo maalum vinaonyesha miunganisho ya ndani: Pini 4 na Pini 11 zimeunganishwa (zote mbili ni Kathodi ya Safu ya 3), na Pini 5 na Pini 12 zimeunganishwa (zote mbili ni Anodi ya Safu ya 4). Muunganisho huu wa ndani uwezekano hurahisisha mpangilio wa waya wa ndani wa kuunganisha. Jedwali la pini lazima lifuatwe kwa usahihi kwa uendeshaji sahihi wa onyesho.

5.3 Utambulisho wa Upande

Kifaa hutumia usanidi wa kathodi ya kawaida. Pini za kathodi ni za safu wima (1-5), na pini za anodi ni za safu mlalo (1-7). Kutumia upendeleo wa mbele kunahitaji kuunganisha pini ya safu mlalo inayotaka kwa voltage chanya (kupitia kipingamizi cha kikomo cha mkondo au kiendeshi) na pini ya safu wima inayotaka kwa ardhi (au kichujio cha upande wa chini cha kiendeshi).

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Kiwango cha juu kabisa kinabainisha wasifu wa kuuza: joto la juu la 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 3, kipimo 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa. Hii inalingana na michakato ya kawaida ya kuuza reflow ya bila risasi (kwa mfano, kufuata wasifu wa kawaida wa IPC/JEDEC J-STD-020). Uangalifu unapaswa kuchukuliwa ili kuepuka mkazo wa mitambo kwenye pini wakati wa kushughulikia. Kwa uhifadhi, anuwai maalum ya -35°C hadi +85°C katika mazingira kavu, ya kuzuia umeme inashauriwa ili kuzuia unyevu (ambayo unaweza kusababisha \"popcorning\" wakati wa reflow) na uharibifu wa kutokwa na umeme.

7. Ufungaji na Habari ya Kuagiza

Nambari ya sehemu ni LTP-2157AKY. Ingawa maelezo maalum ya ufungaji (reel, tray, tube) hayajatajwa katika maudhui yaliyotolewa, vionyeshi kama hivyo kwa kawaida hutolewa kwenye mabomba ya kuzuia umeme au tray ili kulinda pini na uso wa onyesho. \"Spec No.: DS-30-99-106\" na \"BNS-OD-FC001/A4\" ni nambari za udhibiti wa hati za ndani.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

LTP-2157AKY inahitaji mzunguko wa kiendeshi wa nje. Muundo wa kawaida hutumia microcontroller na programu ya kuzidisha. Bandari za I/O za microcontroller, ambazo mara nyingi hazitoshi kutoa/kuchukua mkondo unaohitajika moja kwa moja, zimeunganishwa kwa transistor za kiendeshi za safu mlalo (kwa mfano, PNP au P-channel MOSFETs kwa kutoa mkondo kwa anodi) na transistor za kiendeshi za safu wima au viendeshi maalum vya kuchukua (kwa mfano, NPN, N-channel MOSFETs, au IC za kiendeshi za LED kama vile ULN2003 kwa kuchukua mkondo kutoka kathodi). Utaratibu wa kuzidisha hurudia kwa kasi kupitia kila safu mlalo (1-7), kuwasha kathodi za safu wima zinazofaa kwa safu hiyo ili kuunda herufi inayotaka. Mzunguko wa wajibu 1/16 uliotajwa katika hali ya majaribio ni uwiano wa kawaida wa kuzidisha (kwa mfano, safu 1 inawasha kwa wakati mmoja kati ya fremu 7+? zinazowezekana; wakati halisi unategemea muundo wa kiendeshi).

8.2 Mambo ya Kuzingatia ya Muundo

• Kikomo cha Mkondo:Muhimu kwa kila sehemu ya LED. Tumia vipingamizi au viendeshi vya mkondo thabiti. Hesabu thamani ya kipingamizi kulingana na voltage ya usambazaji (V_CC), voltage ya mbele ya LED (V_F), na mkondo wa mbele unaotaka (I_F). Kwa uendeshaji uliozidishwa, tumia mkondo wa kilele (I_p). Mfano: Kwa V_CC=5V, V_F=2.6V, I_p=32mA, R = (5V - 2.6V) / 0.032A ≈ 75 Ohms.
• Mzunguko wa Kuzidisha:Lazima iwe ya juu ya kutosha ili kuepuka kuwaka kwa kuonekana (kwa kawaida >60 Hz kiwango cha fremu). Uendelevu wa maono utachanganya safu mlalo zinazorudia kwa kasi kuwa picha thabiti.
• Utawanyiko wa Joto:Shikamana na mkunjo wa kupunguza mkondo kwa joto la juu la mazingira. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha ikiwa itatumika katika nafasi zilizofungwa.
• Pembe ya Kuona:Ingawa haijabainishwa, matriki za kawaida za LED zina pembe pana ya kuona. Muundo wa uso wa kijivu/nukta nyeupe unaboresha tofauti kwa kuona kutoka mbele.

9. Ulinganisho wa Kiufundi

Ikilinganishwa na teknolojia zingine za kisasa za kuonyesha zilizopatikana wakati wa kutolewa kwake (2002), LTP-2157AKY ilitoa faida tofauti:

• dhidi ya Vionyeshi vya Incandescent au Vacuum Fluorescent (VFDs):Onyesho la LED lina ufanisi zaidi wa nguvu, linatoa joto kidogo, linatoa wakati wa kujibu wa haraka, na lina maisha marefu zaidi. Pia lina nguvu zaidi ya mitambo kwani halina filaments tete au bahasha za glasi.
• dhidi ya LCD za Mapema:Onyesho la LED linajionyesha lenyewe, likitoa mwangaza wa juu zaidi na kuonekana bora katika hali ya mwanga mdogo au jua la moja kwa moja bila taa ya nyuma. Pia lina anuwai pana ya joto la uendeshaji na hakuna shida za kujibu polepole katika mazingira baridi.
• dhidi ya Rangi Zingine za LED (kwa mfano, Nyekundu ya GaAsP):Teknolojia ya AlInGaP inayotumika katika LED hii ya manjano ya kahawia inatoa ufanisi wa juu wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme) na uthabiti bora wa muda mrefu kuliko LED za zamani za nyekundu za GaAsP.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q1: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa usambazaji thabiti wa 5V kwenye anodi?

A1: Hapana. LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Kutumia voltage thabiti bila kipingamizi cha mfululizo cha kikomo cha mkondo kutasababisha mkondo mwingi kupita, na kuharibu LED. Daima tumia utaratibu wa kikomo cha mkondo.

Q2: Kwa nini kuna pini mbili za Safu ya 3 na Safu ya 4?

A2: Pini 4 na 11 zote zimeunganishwa kwa Kathodi ya Safu ya 3 ndani, na Pini 5 na 12 zote zimeunganishwa kwa Anodi ya Safu ya 4. Hii uwezekano imefanywa kwa ufanisi wa mpangilio wa waya wa ndani wa kuunganisha au kutoa pointi mbadala za kuunganisha kwenye PCB kwa urahisi wa uelekezaji. Kwa umeme, ni nodi sawa.

Q3: \"1/16 Duty\" inamaanisha nini katika hali ya majaribio ya uzito wa mwangaza?

A3: Inamaanisha LED ilipigwa mfululizo na mzunguko wa wajibu wa 1/16 (6.25%). Mkondo wa kilele (I_p=32mA) ni wa juu kuliko mkondo wa wastani wa DC ungekuwa kwa mtazamo sawa wa mwangaza katika mfumo uliozidishwa. Mkondo wa wastani ni I_p* mzunguko wa wajibu = 32mA * 0.0625 = 2mA. Uendeshaji huu wa mfululizo ni wa kawaida kwa majaribio ya vionyeshi vilivyozidishwa.

Q4: Je, ninaonyesha herufi kama herufi \"A\" vipi?

A4: Unahitaji ramani ya herufi au jedwali la kutafuta ambalo linafafanua ni nukta gani (makutano ya safu mlalo, safu wima) za kuwasha kwa kila herufi. Kwa matriki ya 5x7, hii kwa kawaida ni safu ya baiti 5 kwa kila herufi, ambapo kila biti kwenye baiti inawakilisha kipengele cha safu mlalo katika safu wima moja. Programu yako ya microcontroller hutumia ramani hii wakati wa uchunguzi wa kuzidisha.

11. Kisa cha Utafiti wa Muundo wa Vitendo

Fikiria kubuni thermometer rahisi ya dijiti na usomaji wa tarakimu 3 kwa kutumia vionyeshi vitatu vya LTP-2157AKY. Mfumo ungehitaji sensor ya joto, microcontroller (kwa mfano, MCU ya biti 8), na mzunguko wa kiendeshi. Microcontroller inasoma sensor, hubadilisha thamani kuwa BCD au ramani maalum ya herufi, na kuendesha vionyeshi. Kwa sababu ya idadi ya pini (vionyeshi 3 * pini 14 = pini 42 ikiwa itaendeshwa moja kwa moja), mpango wa kuzidisha ni lazima. Muundo ungehusisha: 1) Kuunganisha pini zote zinazolingana za safu mlalo (anodi) za vionyeshi vitatu pamoja (kutengeneza mistari 7 ya kawaida ya anodi). 2) Kuunganisha pini za safu wima (kathodi) za kila onyesho tofauti (kutengeneza vionyeshi 3 * safu wima 5 = mistari 15 ya kathodi). 3) Kutumia microcontroller na mistari 7+15=22 ya I/O (au chini zaidi na rejista za kuhama za nje au viendelezi vya bandari) kuchunguza safu mlalo za kawaida na kuamilisha safu wima zinazofaa kwa kila tarakimu kwa mfululizo kwa mzunguko wa juu. Vipingamizi vya kikomo cha mkondo vingewekwa kwenye mistari ya kawaida ya anodi au mistari ya kibinafsi ya kathodi.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LTP-2157AKY inategemea kanuni ya electroluminescence ya makutano ya P-N ya semikondukta. Wakati wa upendeleo wa mbele, elektroni kutoka kwa safu ya AlInGaP ya aina-N huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa safu ya aina-P katika eneo lenye shughuli. Tukio hili la kuchanganyika tena hutolea nishati kwa namna ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi wa 595 nm (manjano ya kahawia) umedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semikondukta za AlInGaP, ambazo zimeundwa wakati wa mchakato wa ukuaji wa fuwele. Substrate isiyo ya uwazi ya GaAs inasaidia kuakisi mwanga juu, ikiboresha ufanisi wa jumla wa kutoa mwanga kutoka kwa uso wa juu wa chip.

13. Mienendo ya Teknolojia

Tangu kutolewa kwa hati hii ya maelezo (2002), teknolojia ya onyesho la LED imeendelea kwa kiasi kikubwa. Ingawa umbizo la matriki ya nukta 5x7 linabaki kifaa cha kazi kwa vionyeshi rahisi, teknolojia ya msingi imebadilika. LED za AlInGaP zimeona maboresho katika ufanisi na maisha. Zaidi ya hayo, chaguzi mpya za kuonyesha zimekuwa maarufu: 1)Matriki za Msongamano wa Juu:8x8, 16x16, na matriki kubwa zaidi za picha sasa ni za kawaida na za bei nafuu. 2)Vifaa vya LED vya Kufunga kwenye Uso (SMD):Miundo ya kisasa mara nyingi hutumia LED za kibinafsi za SMD zilizowekwa kwenye PCB kuunda matriki, ikitoa urahisi zaidi wa muundo. 3)Vionyeshi vya LED vya Kikaboni (OLED):Vinatoa tofauti ya juu, pembe pana za kuona, na umbizo la kubadilika, ingawa vinaweza kuwa na vikwazo tofauti vya maisha na mazingira. 4)Vionyeshi vya Kielekezi Vilivyojumuishwa:Moduli za kisasa mara nyingi hujumuisha kielekezi kilichojengwa ndani (kama HD44780 kwa LCD za herufi au viendeshi maalum vya matriki ya LED) ambavyo hurahisisha mahitaji ya kiolesura kuwa mistari michache tu ya data na udhibiti. Kanuni za msingi za muundo za kuendesha safu ya LED iliyozidishwa, hata hivyo, kama ilivyoelezwa kwa kina kwa LTP-2157AKY, zinabaki zinatumika moja kwa moja kwa miradi mingi ya kisasa ya matriki ya LED tofauti.