LTD-323JS Onyesho la Tarakimu la LED ya Manjano ya Inchi 0.3 - Urefu wa Tarakimu 7.62mm - Voltage ya Mbele 2.6V - Uvujaji wa Nguvu 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Kifaa hiki ni moduli ya onyesho yenye urefu wa tarakimu ya inchi 0.3 (7.62 mm). Imeundwa kutoa matokeo ya nambari wazi na yenye kuonekana vizuri katika umbo dogo. Teknolojia ya msingi hutumia chip za LED za Manjano za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Chip hizi zinatengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs (Gallium Arsenide), ambao huchangia uwiano na utendaji wa onyesho. Muundo wa kuona una sifa ya uso mweusi na sehemu nyeupe, ukiboresha usomaji kwa kuongeza tofauti kati ya maeneo yaliyong'aa na yasiyong'aa.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Onyesho hili linatoa faida kadhaa muhimu zinazofanya liwe sawa kwa matumizi mbalimbali. Faida zake kuu ni pamoja na mahitaji madogo ya nguvu, ambayo ni muhimu kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyotumia nguvu kwa ufanisi. Linatoa mwangaza wa juu na tofauti kubwa, kuhakikisha usomaji hata katika mazingira yenye mwanga mwingi. Pembe pana ya kutazama inaruhusu maelezo yaliyoonyeshwa kusomwa kutoka nafasi mbalimbali. Kifaa hiki kina uaminifu thabiti, ikimaanisha hakuna sehemu zinazosonga na kwa kawaida maisha marefu ya uendeshaji ikilinganishwa na teknolojia zingine za onyesho. Imeainishwa kwa nguvu ya mwanga, ikionyesha utendaji thabiti na udhibiti wa ubora. Sehemu zinazoendelea na sawa huchangia muonekano bora wa herufi. Mchanganyiko huu wa sifa hufanya onyesho liwe bora kwa matumizi kama vile paneli za vyombo vya kupimia, vifaa vya majaribio, vifaa vya kielektroniki vya watumiaji, udhibiti wa viwanda, na kifaa chochote kinachohitaji usomaji wa nambari unaoaminika, wazi, na wenye ufanisi.

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Mwangaza na Rangi

Utendaji wa kupimia mwanga na rangi umebainishwa chini ya hali maalum za majaribio. Nguvu ya wastani ya mwanga (Iv) imebainishwa kuwa angalau 320 \u00b5cd, thamani ya kawaida ya 800 \u00b5cd, na hakuna kiwango cha juu kilichotajwa, wakati wa kupimia kwa mkondo wa mbele (IF) wa 1mA. Kigezo hiki kinaonyesha mwangaza unaoonwa wa sehemu zilizong'aa. Urefu wa wimbi la kilele cha mionzi (\u03bbp) ni 588 nm, uliopimwa kwa IF=20mA, ukiweka matokeo kwenye eneo la manjano la wigo unaoonekana. Upana wa nusu ya mstari wa wigo (\u0394\u03bb) ni 15 nm (kwa IF=20mA), ukielezea usafi wa wigo au upana wa bendi ya urefu wa wimbi la mwanga unaotolewa; thamani ndogo inaonyesha rangi ya monokromati zaidi. Urefu wa wimbi unaotawala (\u03bbd) ni 587 nm (kwa IF=20mA), ambao ni urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu kulingana na rangi ya mwanga. Nguvu ya mwanga hupimwa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya jicho la CIE photopic, kuhakikisha kipimo kinahusiana na uonevu wa mwanadamu.

2.2 Vigezo vya Umeme

Vipimo vya umeme vinabainisha mipaka na hali za uendeshaji. Voltage ya mbele kwa kila sehemu (VF) ina thamani ya kawaida ya 2.6V na kiwango cha juu cha 2.6V wakati mkondo wa mbele ni 20mA. Hii ni kushuka kwa voltage kwenye sehemu ya LED inapopitisha umeme. Mkondo wa nyuma kwa kila sehemu (IR) una kiwango cha juu cha 100 \u00b5A wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5V inatumika, ikionyesha kiwango cha uvujaji wakati LED inapoelekezwa kinyume. Uwiano wa kufanana wa nguvu ya mwanga (IV-m) umebainishwa kuwa 2:1 (kwa IF=1mA). Uwiano huu unabainisha tofauti ya juu inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu tofauti za tarakimu moja au kati ya tarakimu, kuhakikisha usawa wa kuona.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa na Sifa za Joto

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uvujaji wa juu wa nguvu kwa kila sehemu ni 70 mW. Mkondo wa juu wa mbele kwa kila sehemu ni 60 mA, lakini hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Mkondo endelevu wa mbele kwa kila sehemu ni 25 mA kwa 25\u00b0C. Muhimu, mkondo huu lazima upunguzwe kwa mstari kwa 0.33 mA kwa kila digrii Celsius juu ya 25\u00b0C. Kwa mfano, kwa 50\u00b0C, mkondo endelevu wa juu utakuwa 25 mA - (0.33 mA/\u00b0C * 25\u00b0C) = 16.75 mA. Kupunguzwa huku ni muhimu kwa uendeshaji unaoaminika katika halijoto za juu. Voltage ya juu ya nyuma kwa kila sehemu ni 5 V. Safu ya halijoto ya uendeshaji na uhifadhi ni kutoka -35\u00b0C hadi +85\u00b0C. Halijoto ya juu ya kuuza ni 260\u00b0C kwa upeo wa sekunde 3, ikipimwa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa ya kifaa.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kupanga Daraja

Waraka unaonyesha kuwa kifaa kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga. Hii inamaanisha mchakato wa kupanga au kupanga daraja ambapo vitengo hupangwa kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 1mA au 20mA). Hii inahakikisha wateja wanapokea maonyesho yenye viwango thabiti vya mwangaza. Ingawa msimbo maalum wa kikapu au safu hazijaelezewa kwa kina katika hati hii, mfumo kama huo kwa kawaida unahusisha kugawa vifaa katika makundi (mfano, mwangaza wa juu, mwangaza wa kawaida) ili kukidhi mahitaji tofauti ya matumizi au kuhakikisha kiwango cha chini cha utendaji. Uwiano wa 2:1 wa kufanana kwa nguvu ya mwanga ni kipimo kinachohusiana kinachodhibiti tofauti ndani ya kifaa kimoja.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka unarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme/optiki. Ingawa michoro maalum haijatolewa katika maandishi, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida ingejumuisha:Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V): Hii inaonyesha uhusiano kati ya mkondo unaotiririka kupitia LED na voltage kwenye hiyo LED. Sio ya mstari, na voltage ya kawaida ya \"goti\" (karibu na Vf ya kawaida ya 2.6V) ambapo mkondo huongezeka kwa kasi na ongezeko dogo la voltage.Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa L-I): Grafu hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa kuendesha. Kwa ujumla ni ya mstari katika safu fulani lakini inaweza kujaa kwa mikondo ya juu sana.Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Halijoto ya Mazingira: Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua halijoto ya mazingira inapoinuka, ikasisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto na kupunguzwa kwa mkondo.Usambazaji wa Wigo: Grafu ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha kilele kwa 588 nm na upana wa nusu wa 15 nm, ikithibitisha utoaji wa rangi ya manjano.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Mchoro wa Vipimo

Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwenye mchoro (uliorejelewa lakini haujaelezewa kwa kina katika maandishi). Vipimo vyote vimebainishwa kwa milimita (mm). Uvumilivu wa kawaida wa vipimo hivi ni \u00b10.25 mm (sawa na \u00b10.01 inchi) isipokuwa ikiwa kuna maelezo maalum ya kipengele. Mchoro huu ni muhimu kwa mpangilio wa PCB (Bodi ya Mzunguko wa Kuchapishwa), kuhakikisha ukubwa wa alama na muundo wa mashimo unalingana na kifaa halisi.

5.2 Muunganisho wa Pini na Utambulisho wa Ubaguzi

Kifaa kina usanidi wa pini 10. Ni onyesho la anode ya kawaida la dupleksi (tarakimu mbili). Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 1: Cathode G; Pini 2: Hakuna Pini (labda kishika cha mitambo au kisichotumika); Pini 3: Cathode A; Pini 4: Cathode F; Pini 5: Anode ya Kawaida (Tarakimu 2); Pini 6: Cathode D; Pini 7: Cathode E; Pini 8: Cathode C; Pini 9: Cathode B; Pini 10: Anode ya Kawaida (Tarakimu 1). Usanidi wa \"anode ya kawaida\" unamaanisha anode za LED za kila tarakimu zimeunganishwa pamoja ndani. Ili kuangaza sehemu, pini yake inayolingana ya cathode lazima iendeshwe chini (kuunganishwa kwenye ardhi au kisima cha mkondo) wakati pini ya anode ya kawaida ya tarakimu yake inaendeshwa juu (kuunganishwa kwenye usambazaji mzuri kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo).

5.3 Mchoro wa Mzunguko wa Ndani

Mchoro wa mzunguko wa ndani umerejelewa. Kwa onyesho la anode ya kawaida, la tarakimu mbili, la sehemu 7, mchoro huu kwa kawaida ungeonyesha: Nodi mbili za anode ya kawaida, moja kwa kila tarakimu (pini 10 na 5). Mistari saba ya cathode (A, B, C, D, E, F, G), kila moja ikiunganishwa kwenye LED inayolingana ya sehemu katika tarakimu zote mbili. Kila LED ya sehemu (mfano, sehemu \"A\" ya tarakimu 1 na sehemu \"A\" ya tarakimu 2) inashiriki pini moja ya cathode lakini anode yake imeunganishwa kwenye anode ya kawaida ya tarakimu yake. Mpangilio huu wa kuzidisha hupunguza jumla ya idadi ya pini zinazohitajika kudhibiti onyesho.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Kipimo kikuu cha usanikishaji kilichotolewa ni kwa mchakato wa kuuza. Kifaa kinaweza kustahimili halijoto ya juu ya kuuza ya 260\u00b0C. Mfiduo huu lazima uwe na upeo wa muda wa sekunde 3. Halijoto hupimwa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa ya kijenzi kwenye PCB. Mwongozo huu ni muhimu kwa michakato ya kuuza mawimbi au kuuza tena ili kuzuia uharibifu wa joto kwa chip za LED au kifurushi cha plastiki. Kwa kuuza kwa mikono, chuma chenye udhibiti wa halijoto kinapaswa kutumiwa kwa muda mdogo wa mguso. Tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia na usanikishaji ili kulinda makutano ya semikondukta.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili linafaa kwa matumizi yoyote yanayohitaji kiashiria cha nambari wazi na kinachoaminika. Mifano ni pamoja na: Vipima vya dijiti na oscilloscope. Vipima vya paneli vya voltage, mkondo, au halijoto. Vifaa vya watumiaji kama vile tanuri za microwave, saa za dijiti, au vifaa vya sauti. Udhibiti wa viwanda na paneli za otomatiki. Vifaa vya majaribio na vipimo. Vipima vya baada ya mauzo ya magari (kuzingatia safu ya halijoto ya uendeshaji). Vifaa vinavyotumia betri vinavyobebeka kwa sababu ya mahitaji madogo ya nguvu.

7.2 Mazingatio ya Ubunifu na Utekelezaji wa Mzunguko

Wakati wa kubuni mzunguko wa kuendesha, mambo kadhaa ni muhimu:Kupunguza Mkondo: Kila sehemu lazima iwe na kipingamizi cha mfululizo cha kupunguza mkondo. Thamani ya kipingamizi huhesabiwa kulingana na voltage ya usambazaji (Vcc), voltage ya mbele ya LED (Vf, kawaida 2.6V), na mkondo wa mbele unahitajika (If). Kwa mfano, kuendesha sehemu kwa 20mA na usambazaji wa 5V: R = (Vcc - Vf) / If = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ohms.Kuzidisha: Kwa maonyesho ya anode ya kawaida yenye tarakimu nyingi, kuzidisha hutumiwa. Kontrola ndogo inawasha kwa mfuatano anode ya kawaida ya tarakimu moja kwa wakati huku ikitoa muundo wa sehemu kwa tarakimu hiyo kwenye mistari ya cathode. Kubadilisha lazima kiwe haraka vya kutosha (kwa kawaida >60Hz) ili kuepuka kuwaka kunaonekana.IC za Kuendesha: Kutumia IC maalum za kuendesha onyesho la LED (mfano, MAX7219, TM1637) hurahisisha udhibiti, hutoa kuendesha kwa mkondo thabiti, na hushughulikia kuzidisha ndani.Usimamizi wa Joto: Zingatia mkunjo wa kupunguza mkondo juu ya 25\u00b0C. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha ikiwa onyesho liko katika nafasi iliyofungwa au karibu na vijenzi vingine vinavyozalisha joto.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia zingine za onyesho la nambari, onyesho hili la LED ya manjano ya AlInGaP linatoa faida tofauti:dhidi ya LED Nyekundu za GaAsP/GaP: Teknolojia ya AlInGaP kwa ujumla inatoa ufanisi na mwangaza wa juu zaidi, na uthabiti bora wa halijoto kuliko nyenzo za zamani za LED nyekundu. Rangi ya manjano inaweza kutoa kuonekana bora au upendeleo wa urembo katika matumizi fulani.dhidi ya LCD (Onyesho la Kioevu cha Kioo): LED zinatoa mwanga wenyewe, na kuzifanya ziweze kuonekana kwa urahisi katika hali ya mwanga mdogo bila taa ya nyuma, wakati LCD zinazotafakari zinahitaji mwanga wa mazingira. LED zina pembe pana ya kutazama na wakati wa kukabiliana haraka. Hata hivyo, LCD kwa kawaida hutumia nguvu kidogo sana kwa maonyesho tuli.dhidi ya VFD (Onyesho la Fluorescent la Ombaomba): LED ni thabiti, zenye nguvu zaidi, zina maisha marefu, na zinahitaji elektroniki rahisi za kuendesha na voltage ya chini ikilinganishwa na VFD, ambazo zinahitaji voltage ya juu ya anode. Tofauti kuu za kifaa hiki maalum ni urefu wake wa tarakimu wa inchi 0.3, nyenzo za AlInGaP kwa utoaji wa manjano, usanidi wa anode ya kawaida, na utendaji wake uliobainishwa katika mwangaza, tofauti, na pembe ya kutazama.

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

Q: Je, kusudi la \"hakuna pini\" kwenye pini 2 ni nini?

A: Hii kwa kawaida ni kishika cha mitambo kinachotumiwa kwa kupanga wakati wa mchakato wa utengenezaji au kuhakikisha kifurushi kina idadi sawa ya pini kwa uthabiti kwenye PCB. Haijaunganishwa kwa umeme.

Q: Ninawezaje kuhesabu kipingamizi kinachofaa cha kupunguza mkondo?

A: Tumia Sheria ya Ohm: R = (Voltage ya Usambazaji - Voltage ya Mbele ya LED) / Mkondo wa Mbele Unahitajika. Daima tumia voltage ya juu ya mbele kutoka kwa waraka (2.6V) katika hesabu yako ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka salama, haswa katika halijoto za chini.

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili na kontroladogo ya 3.3V?

A: Ndiyo, lakini nafasi ya kichwa ni ndogo. Kwa Vf ya 2.6V, inabaki 0.7V tu kwa kipingamizi cha kupunguza mkondo. Kwa 20mA, hii inahitaji kipingamizi cha Ohms 35 tu. Mwangaza unaweza kuwa chini kidogo. Mara nyingi ni bora kutumia mkondo wa kuendesha wa chini (mfano, 10-15mA) au kutumia IC ya kuendesha inayoweza kutoa chanzo cha voltage ya juu.

Q: Je, \"kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga\" inamaanisha nini kwa muundo wangu?

A: Inamaanisha maonyesho hupimwa na kupangwa kwa mwangaza. Unaponunua, unaweza kupokea vitengo kutoka kwa \"kikapu\" maalum cha mwangaza. Kwa muonekano thabiti katika bidhaa, ni muhimu kubainisha ikiwa unahitaji daraja maalum la mwangaza au kupata vitengo vyote vya uzalishaji kutoka kwa kundi moja la mtengenezaji.

Q: Kwa nini kupunguza mkondo ni muhimu?

A: Ufanisi wa LED hupungua halijoto inapoinuka. Kuendesha LED kwa mkondo uleule kwenye halijoto ya juu ya makutano huzalisha joto zaidi, sio mwanga zaidi, na kusababisha kukimbia kwa joto na kushindwa. Kupunguza mkondo hupunguza uvujaji wa nguvu na uzalishaji wa joto katika halijoto za juu za mazingira, kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu.

10. Kesi ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Usomaji wa Voltmeter ya Tarakimu Mbili

Mbunifu anabuni onyesho rahisi la voltmeter ya DC ya 0-99V. Anachagua onyesho hili kwa uwazi na ukubwa wake. Mfumo hutumia kontroladogo na ADC kupima voltage. Pini za I/O za kontroladogo haziwezi kutoa/kupokea mkondo wa kutosha kwa LED. Mbunifu anachagua IC maalum ya kuendesha LED yenye matokeo ya mkondo thabiti na usaidizi wa kuzidisha. Kiendesha kinaunganishwa kwenye onyesho: matokeo ya sehemu ya kiendesha yanaunganishwa kwenye pini za cathode za onyesho (A-G), na viendesha viwili vya tarakimu vya kiendesha vinaunganishwa kwenye pini za anode ya kawaida (10 na 5). Kontroladogo inawasiliana na IC ya kuendesha kupitia kiolesura cha mfululizo (mfano, SPI au I2C), ikituma thamani za tarakimu. IC ya kuendesha hushughulikia kuzidisha, ikiburudisha kila tarakimu kwa 500Hz ili kuepuka kuwaka. Kupunguza mkondo kimewekwa ndani ya IC ya kuendesha hadi 15mA kwa kila sehemu ili kusawazisha mwangaza na matumizi ya nguvu, kukaa vizuri ndani ya kiwango cha endelevu cha 25mA kwenye halijoto inayotarajiwa ya uendeshaji. Mpangilio wa PCB unajumuisha ukubwa halisi kutoka kwa mchoro wa vipimo, na uokoaji wa joto kwenye pedi za pini za anode ya kawaida ambazo zinaweza kubeba mkondo wa wastani wa juu.

11. Utangulizi wa Kanuni

Kifaa hiki hufanya kazi kwa kanuni ya umeme-mwanga katika nyenzo za semikondukta. Muundo wa AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) huunda makutano ya p-n. Wakati voltage ya mbele inazidi uwezo wa kizuizi cha makutano (voltage ya mbele, Vf) inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo la makutano. Wakati vibeba maliki hivi vinarudi tena, hutoa nishati. Katika semikondukta yenye pengo la bendi moja kwa moja kama AlInGaP, nishati hii hutolewa haswa kwa mfumo wa 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. Kwa kifaa hiki, muundo umepangwa kuzalisha fotoni zenye urefu wa wimbi karibu 588 nm, ambazo huonekana kama mwanga wa manjano. Msingi usio wa uwazi wa GaAs husaidia kufyonza mwanga uliopotea, ukiboresha tofauti kwa kuzuia tafakari za ndani ambazo zinaweza kufanya sehemu zisizong'aa zionekane kung'aa kidogo.

12. Mienendo ya Maendeleo

Mageuzi ya teknolojia ya onyesho la LED kama hii yanafuata mienendo kadhaa ya tasnia:Ufanisi Ulioongezeka: Utafiti unaoendelea wa sayansi ya nyenzo unalenga kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum (IQE) na ufanisi wa uchimbaji wa mwanga wa AlInGaP na nyenzo zingine za LED, na kusababisha mwangaza wa juu kwa mikondo ya chini.Kufanya Vidogo: Kuna juhudi ya kila wakati kwa umbali mdogo wa pixel/tarakimu na vifurushi vya wasifu wa chini huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa optiki.Uaminifu Ulioimarishwa na Maisha: Uboreshaji wa nyenzo za kufunga, mbinu za kuunganisha die, na teknolojia ya fosfa (kwa LED nyeupe) unaendelea kupanua maisha ya uendeshaji na uthabiti juu ya halijoto na wakati.Ujumuishaji: Mienendo inajumuisha kujumuisha mzunguko wa kuendesha, vipunguzi vya mkondo, au hata kontroladogo moja kwa moja na moduli ya onyesho, ikirahisisha mchakato wa ubunifu wa mtumiaji wa mwisho.Gamuti Pana za Rangi na Nyenzo Mpya: Ingawa kifaa hiki kinatumia AlInGaP kwa manjano, utafiti wa nyenzo kama GaN (Gallium Nitride) na aloi zake (InGaN, AlGaN) umeuwezesha LED zenye ufanisi wa juu za bluu, kijani kibichi, na nyeupe. Utafutaji wa LED nyekundu na za kahawia zenye ufanisi kwa kutumia mifumo mingine ya nyenzo bado unaendelea. Kwa maonyesho ya nambari, mwelekeo ni kuelekea moduli tambarare zaidi na zinazoweza kubadilika ambazo zinaweza kujumuishwa kwa urahisi katika miundo ya kisasa ya bidhaa.