LTS-3361JG 7-Segment LED Display Datasheet - Digit Height 0.3 inch (7.62mm) - Forward Voltage 2.6V - Green (572nm) - English Technical Document

1. Product Overview

LTS-3361JG ni moduli ya kuonyesha tarakimu moja yenye sehemu 7, inayotumia teknolojia ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Kazi kuu ya kifaa hiki ni kutoa matokeo ya nambari na herufi chache yanayosomeka vizuri katika vifaa vya elektroniki. Utumizi wake mkuu uko katika vifaa vya kupimia, elektroniki za watumiaji, paneli za udhibiti wa viwanda, na kifaa chochote kinachohitaji usomaji wa nambari ulio wazi na mkali.

Kifaa hiki kina sifa ya urefu wa tarakimu wa inchi 0.3 (mm 7.62), ambao hutoa usawa bora kati ya ukubwa wa onyesho na ukubwa mdogo. Kina uso wa kijivu wenye sehemu nyeupe, mchanganyiko uliobuniwa ili kutoa tofauti kubwa ya rangi kwa usomaji bora chini ya hali mbalimbali za mwanga. Matumizi ya nyenzo ya AlInGaP iliyokua kwenye msingi usio na uwazi wa GaAs ndio ufunguo wa utendaji wake, kuwezesha mwangaza mkubwa na ufanisi katika wigo wa urefu wa mawimbi ya kijani.

1.1 Core Advantages & Target Market

LTS-3361JG inatoa faida kadhaa tofauti zinazoibainisha nafasi yake katika soko:

• High Brightness & Contrast: AlInGaP chips hutoa mwanga wenye nguvu kuanzia 200 hadi 800 µcd kwa mkondo wa chini wa 1mA, na kuhakikisha kuonekana hata katika mazingira yenye mwanga mkali.
• Matumizi ya Nguvu ya Chini: Iliyoundwa kwa ufanisi, inahitaji nguvu ndogo sana, na kufanya inafaa kwa matumizi ya betri au yanayohitaji usikivu wa nguvu.
• Excellent Character Appearance & Uniformity: Sehemu zinaendelea na zinafanana, hutoa tarakilishi safi na ya kitaalamu bila mapengo au usawa.
• Pembe ya Kuona Pana: Usanifu wa macho huruhusu usomaji wazi kutoka kwa pembe mbalimbali, hivyo kuboresha uzoefu wa mtumiaji.
• Uaminifu wa Hali Imara: Kama kifaa kinachotumia LED, kinatoa maisha marefu ya uendeshaji, uthabiti dhidi ya mshtuko, na uaminifu bora kuliko teknolojia za zamani kama vile maonyesho yanayotumia filament.
• Ukubwa wa Mwanga Ulioainishwa: Vifaa vinapangwa kwa ukubwa wa mwanga, ikiruhusu wabunifu kuchagua sehemu za mwangaza sawa katika vitengo mbalimbali vya bidhaa.

Soko lengwa linajumuisha wabunifu wa vifaa vya kupima na kupimia, dashibodi za magari (maonyesho ya pili), vifaa vya nyumbani, vifaa vya matibabu, na mifumo ya udhibiti wa viwanda ambapo maonyesho ya nambari yanayotegemewa, wazi na yenye ufanisi yanahitajika.

2. Uchunguzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya kiufundi vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data.

2.1 Photometric & Optical Characteristics

Vigezo hivi vinabainisha pato la mwanga na sifa za rangi za onyesho.

• Kasi ya Mwanga ya Wastani (I_V): Inaanzia 200 µcd (Chini) hadi 800 µcd (Kawaida) kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1mA. Hii ni mwangaza unaohisiwa kama ilivyopimwa na sensor iliyochujwa ili kufanana na mwitikio wa jicho la mwanadamu (mkondo wa CIE). Safu mpana inaonyesha mchakato wa kugawa vipande; wabunifu lazima wazingatie tofauti hii au wabainishe kikundi madhubuti zaidi kwa muonekano sawa.
• Wavelength Kuu (λ_d): 572 nm. Hii ndiyo rangi inayoonekana ya mwanga, ikiiweka katika eneo la kijani la wigo. Ni kigezo muhimu kwa matumizi maalum ya rangi.
• Wavelength Utoaji wa Kilele (λ_p): 571 nm (Typ). Hii ndiyo wavelength ambayo usambazaji wa nguvu ya wigo uko kiwango cha juu, karibu sana na wavelength kuu, ikionyesha utoaji wa kijani safi wa wigo.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 15 nm (Kawaida). Hupima upana wa bendi ya wigo. Thamani ya 15 nm ni nyembamba kiasi, na inathibitisha usafi mzuri wa rangi kwa LED ya kijani.
• Uwiano wa Kufanana wa Ukubwa wa Mwangaza (I_V-m): 2:1 (Upeo). Hii ndiyo uwiano wa juu unaoruhusiwa kati ya sehemu yenye mwangaza zaidi na yenye mwangaza mdogo ndani ya kifaa kimoja. Uwiano wa 2:1 au chini huhakikisha usawa unaokubalika kwenye tarakimu.

2.2 Tabia za Umeme

Vigezo hivi ni muhimu sana kwa usanidi wa saketi na usimamizi wa nguvu.

• Voltage ya Mbele kwa Kipande (V_F): 2.6V (Upeo) kwa I_F=20mA. Thamani ya kawaida ni takriban 2.05V. Mvutano huu wa kupungua lazima izingatiwe wakati wa kubuni mzunguko wa kudhibiti mkondo. Mzunguko wa kiendeshi lazima utoe angalau 2.6V ili kuhakikisha mwanga wa kipande kwa usahihi kwenye mkondo uliokadiriwa.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Kipande (I_F): 25 mA (Upeo) kwa 25°C. Huu ndio mkondo wa juu zaidi wa DC unaoweza kutumiwa kwa mfululizo kwenye kipande kimoja bila hatari ya kuharibu.
• Kilele cha Sasa cha Mbele kwa Kipande: 60 mA (Upeo) chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa wajibu 1/10, upana wa msukumo 0.1ms). Hii inaruhusu mipango ya kuzidisha au kuendesha kwa muda mfupi kwa mwangaza unaoonekana zaidi.
• Kupunguza Thamani ya Sasa: Mpelelezo wa juu wa mkondo unaoendelea lazima upunguzwe kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kwa halijoto ya mazingira (T_a) juu ya 25°C. Hii ni kuzingatia muhimu kwa usimamizi wa joto.
• Voltage ya Kinyume kwa Kipande (V_R): 5V (Upeo). Kuzidi voltage hii katika upendeleo wa kinyume kunaweza kuharibu kwa kudumu makutano ya LED.
• Mkondo wa Kinyume kwa Kipande (I_R): 100 µA (Max) at V_R=5V. This is the leakage current when the LED is reverse-biased.
• Power Dissipation per Segment (P_D): 70 mW (Max). Calculated as V_F * I_F, kikomo hiki kinadhibiti mzigo wa joto wa kila sehemu.

2.3 Thermal & Environmental Ratings

• Safu ya Halijoto ya Uendeshaji: -35°C hadi +85°C. Kifaa hiki kinafaa kwa mazingira ya viwanda na ya kibiashara yaliyopanuliwa.
• Safu ya Joto la Uhifadhi: -35°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza: Inaweza kukimya hadi 260°C kwa sekunde 3, kipimo cha 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukalia. Hii inalingana na maelezo ya kawaida ya kuunganisha bila risasi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Karatasi ya data inaonyesha kifaa kimeainishwa kwa "Luminous Intensity." Hii inamaanisha mchakato wa kugawa katika makundi.

• Kugawa katika Makundi ya Nguvu ya Mwangaza: The wide I_V anuwai (200-800 µcd) inapendekeza LED zinasagwa katika makundi tofauti ya nguvu baada ya uzalishaji. Kwa matumizi yanayohitaji mwangaza thabiti katika maonyesho mengi (k.m., paneli yenye tarakimu nyingi), kubainisha vipande kutoka kwenye kikundi kimoja cha nguvu ni muhimu.
• Forward Voltage Binning: Ingawa haijaainishwa wazi kama iliyochaguliwa, safu iliyotolewa (2.05V Kawaida, 2.6V Upeo) inaonyesha tofauti asilia. Katika matumizi ya usahihi au safu kubwa, kuendanisha voltage pia kunaweza kuwa jambo la kuzingatia kwa usambazaji sare wa mkondo.
• Wavelength Binning: Wavelengthu kuu umeelezwa kama thamani ya kawaida moja (572 nm). Kwa bidhaa hii, uainishaji wa wavelength uko karibu sana au sio kigezo cha msingi cha kuchagua, kwani rangi ya kijani moja imeelezwa.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Umeme / Tabia ya Optiki." Ingawa michoro maalum haijaelezwa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivyo kwa kawaida ingejumuisha:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): This non-linear curve shows the relationship between applied voltage and resulting current. The \"knee\" voltage is around 2.0V, after which current increases rapidly with small voltage increases, necessitating constant-current drive for stable brightness.
• Luminous Intensity vs. Forward Current (I-L Curve): Mkunjo huu kwa ujumla ni mstari katika anuwai pana. Ukubwa wa mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele, ikiruhusu mwangaza kudhibitiwa kupitia PWM (Ubadilishaji wa Upana wa Pigo) au urekebishaji wa mkondo wa analogi.
• Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira: Kwa AlInGaP LEDs, pato la mwanga kwa kawaida hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Uainishaji wa kupunguza kwa mkondo wa mbele unahusishwa moja kwa moja na kudhibiti athari hii ya joto ili kudumisha mwangaza na uimara.
• Usambazaji wa Wigo: Mchoro wa ukubwa wa jamaa dhidi ya urefu wa mawimbi, unaonyesha kilele karibu 571-572 nm na upana wa nusu wa 15 nm kama ulivyotajwa.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Vipimo vya Kimwili

The package is a standard single-digit 7-segment LED display outline. All dimensions are in millimeters with a standard tolerance of \u00b10.25 mm unless otherwise noted. Key dimensions include the overall height, width, and depth of the package, the digit height (7.62mm), and the spacing between segments. The exact footprint is critical for PCB (Printed Circuit Board) layout.

5.2 Pinout & Polarity Identification

LTS-3361JG ni Cathode ya Kawaida kifaa. Hii inamaanisha kuwa cathode za sehemu zote za LED zimeunganishwa ndani kwa pini za kawaida (Pini 1 na Pini 6), wakati anode ya kila sehemu ina pini yake mwenyewe. Ili kuangaza sehemu, pini yake inayolingana ya anode lazima iendeshwe HIGH (voltage chanya kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo), na pini za cathode za kawaida lazima ziunganishwe kwenye GROUND (LOW).

Unganisho la Pini:
1. Kathodi ya Kawaida
2. Anodi F (Sehemu ya Juu-kulia)
3. Anodi G (Sehemu ya Kati)
4. Anodi E (Sehemu ya Chini-kulia)
5. Anode D (Sehemu ya Chini)
6. Cathode ya Kawaida
7. Anode DP (Nukta ya Desimali)
8. Anode C (Sehemu ya Chini-Kushoto)
9. Anode B (Sehemu ya Juu-Kushoto)
10. Anode A (Sehemu ya Juu)

Kumbuka: Pini 1 na 6 zote ni katodi za kawaida na zinapaswa kuunganishwa pamoja kwenye bodi ya mzunguko ili kuhakikisha usambazaji sawa wa umeme.

5.3 Mchoro wa Mzunguko wa Ndani

The internal diagram shows ten pins connecting to the eight LED elements (segments A-G plus DP). The two common cathode pins (1 & 6) are tied together internally. This configuration is standard for a common-cathode, single-digit display.

6. Soldering & Assembly Guidelines

• Reflow Soldering: Inafaa na na michakato ya kawaida ya SMT reflow. Joto la juu kabisa lililopimwa la kuuza ni 260°C kwa sekunde 3. Profaili ya kawaida isiyo na risasi yenye kiwango cha juu cha joto kati ya 245-250°C inapendekezwa ili kukaa ndani ya kikomo hiki.
• Hand Soldering: Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, tumia chuma chenye udhibiti wa joto kilichowekwa hadi kiwango cha juu cha 350°C na punguza muda wa mguso hadi chini ya sekunde 3 kwa kila pini ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na vifungo vya waya vya ndani.
• Usafishaji: Tumia tu vinasheria vya usafi vinavyolingana na LED epoxy na vifaa vya plastiki. Epuka usafishaji wa ultrasonic isipokuwa umehakikiwa kuwa salama kwa kifurushi maalum.
• Tahadhari za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli): Ingawa haijasemwa wazi, LED kwa ujumla ni nyeti kwa ESD. Shughulikia kwa tahadhari zinazofaa za ESD (vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, mikanda ya mkono).
• Hali ya Uhifadhi: Hifadhi katika mazingira yaliyokauka, yasiyo na umeme tuli ndani ya safu maalum ya joto (-35°C hadi +85°C).

7. Mapendekezo ya Utumizi

7.1 Saketi za Kawaida za Utumizi

Njia ya kawaida zaidi ya kuendesha ni multiplexingKwa maonyesho yenye tarakimu nyingi, microcontroller inawasha kwa mfululizo cathode ya kawaida ya kila tarakimu huku ikitoa muundo wa sehemu ya tarakimu hiyo kwenye mistari ya anode ya kawaida. Hii inapunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya pini za kiendeshi zinazohitajika. IC ya kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara au safu ya transistor mara nyingi hutumiwa kutoa mkondo wa kutosha kwa sehemu hizo.

Hesabu ya Upinzani wa Kizuizi Mkondo: Muhimu kwa kuendesha moja kwa moja. Fomula: R = (V_usambazaji - V_F) / I_F. Mfano: Kwa usambazaji wa 5V, V_F=2.2V, na I_F=10mA: R = (5 - 2.2) / 0.01 = 280 Ω. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi (mfano, 270 Ω au 330 Ω). Upinzani mmoja unahitajika kwa kila anode ya sehemu ikiwa inaendeshwa moja kwa moja.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Udhibiti wa Mwangaza: Tumia PWM kwenye madereva wa kathodi au anodi kupunguza mwangaza wa onyesho. Hii ni bora na yenye ufanisi zaidi kuliko kubadilisha mkondo wa DC.
• Pembe ya Kutazama: Weka onyesho kwa kuzingatia pembe yake pana ya kutazama ili kuhakikisha kuonekana bora kwa mtumiaji wa mwisho.
• Usimamizi wa Joto: Zingatia miongozo ya sasa ya kupunguza mzigo kwa matumizi ya hali ya juu ya joto. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au uingizaji hewa mzuri ikiwa unatumia mikondo ya juu kabisa au karibu na hiyo.
• Kujitenga: Weka kondakita ndogo ya seramiki (mfano, 100nF) karibu na pini za umeme za onyesho ili kuzuia kelele, hasa katika miundo iliyozidishwa.

8. Technical Comparison & Differentiation

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile Red GaAsP LEDs, the AlInGaP-based LTS-3361JG offers significantly higher brightness and efficiency for a given current. Compared to some modern white or blue LEDs with phosphor, it provides a pure, saturated green color without the complexity and efficiency loss of phosphor conversion.

Tofauti yake kuu iko katika mchanganyiko maalum wake: Urefu wa tarakimu inchi 0.3, usanidi wa kathodi ya kawaida, mwako wa kijani kibichi safi wa AlInGaP, na vikundi vya ukubwa vilivyochanganuliwaBidhaa zinazoshindana zinaweza kutumia teknolojia tofauti za chip (mfano, InGaN kwa bluu/kijani kibichi), kuwa na rangi tofauti za kifurushi (mfano, uso mweusi), au kuwa na anodi ya kawaida.

9. 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 tahadhari. V ya kawaida_F ni 2.05V, na voltage ya juu ya pato la pini ya GPIO (V_OH) inaweza kuwa chini kama 2.64V kwenye usambazaji wa 3.3V. Nafasi ya voltage (3.3V - 2.6V = 0.7V) ni ndogo sana kwa resistor ya kuzuia mkondo. Ni salama zaidi kutumia transistor au IC ya kiendeshi kuunganisha microcontroller.

Q2: Kwa nini kuna pini mbili za cathode za kawaida (1 na 6)?
A: Hii ni kwa ulinganifu wa mitambo na uboreshaji wa usambazaji wa mkondo. Kuunganisha pini zote mbili kwenye ardhi kwenye bodi yako ya mzunguko husaidia kusawazisha mzigo wa mkondo, kwa uwezekano kuboresha usawa wa mwangaza wa sehemu na uimara wa muda mrefu.

Q3: Ni tofauti gani kati ya Utoaji wa Kilele na Urefu wa Mawimbi Unaotawala?
A: Peak Emission Wavelength (\u03bb_p) is the physical peak of the light spectrum emitted. Dominant Wavelength (\u03bb_d) ni urefu wa wimbi moja unaotambuliwa na jicho la binadamu unaolingana na rangi ya chanzo cha mwanga. Kwa chanzo cha monochromatic kama hiki LED ya kijani, ziko karibu sana.

Q4: Ninawezaje kufikia mwangaza thabiti katika muundo wenye tarakimu nyingi?
A: 1) Tumia sakiti ya kiendeshi cha mkondo thabiti. 2) Tekeleza usawa wa programu au marekebisho ya PWM kwa kila tarakimu ikiwa inahitajika. 3) Muhimu zaidi, bainisha na utumie LED kutoka kwa sehemu sawa ya nguvu ya mwangaza kutoka kwa mtoa huduma wako.

10. Design-in Case Study

Scenario: Designing a simple 4-digit voltmeter display.

1. Component Selection: Onyesho la LTS-3361JG nne limechaguliwa kwa sababu ya uwezo wake wa kusomeka na rangi yake ya kijani, ambayo mara nyingi huhusishwa na hali ya "washa" au "kawaida".
2. Mpango wa Kuendesha: Mpango wa kuzidisha umechaguliwa. Kifaa cha udhibiti chenye pini 12 za I/O (8 kwa anodi za sehemu A-G, DP, na 4 kwa katodi za tarakimu) kinaweza kuendesha onyesho lote.
3. Ubunifu wa Sakiti: The segment anode lines are connected in parallel across all four digits. Each digit's common cathode pins (1 & 6) are connected together and then to an NPN transistor sink. The microcontroller turns on one transistor (digit) at a time while outputting the corresponding 7-segment code on the anode lines. The refresh rate is set above 60 Hz to avoid flicker.
4. Uhesabuji wa Sasa: Kwa maonyesho ya mchanganyiko, mkondo wa papo hapo kwa kila sehemu unaweza kuwa mkubwa zaidi ili kufikia mwangaza wa wastani sawa. Ikiwa mzunguko wa wajibu ni 1/4 (tarakimu 4), ili kupata wastani I_{F_avg} ya 5mA, mkondo wa papo hapo wakati wa muda wake unaotumika unapaswa kuwa I_{F_inst} = I_{F_avg} / Duty Cycle = 5mA / 0.25 = 20mA. This is within the continuous rating but must be checked against the peak rating for the chosen multiplexing frequency.
5. PCB Layout: Maonyesho yamewekwa kwa umbali sahihi kulingana na mchoro wa vipimo. Nyufa za muunganisho wa kathodi ya kawaida zimefanywa kuwa pana ili kushughulikia mkondo wa sehemu uliojumuisha wakati tarakimu inawaka kikamilifu (mfano, nambari '8').

Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LTS-3361JG inategemea AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) Nyenzo ya semiconductor. Hii ni semiconductor ya kiwanja cha III-V ambapo atomi za alumini, indiamu, galiamu, na fosforasi zimepangwa katika kimiani cha fuwele. Wakati wa upendeleo wa mbele, elektroni na mashimo hujumuika katika eneo linalotenda la makutano ya PN, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Uwiano maalum wa Al, In, Ga, na P kwenye fuwele huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa. Kwa utoaji wa kijani karibu 572 nm, muundo sahihi unahitajika.

Vipande hivi vimetengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs (Gallium Arsenide)Substrate hii inachukua baadhi ya mwanga uliotengenezwa, lakini mfumo wa nyenzo wa AlInGaP yenyewe una ufanisi mkubwa. Mwanga hutolewa kutoka kwenye uso wa juu wa chip. Uso wa kijivu na kipenyo cha sehemu nyeupe cha kifurushi husaidia kuimarisha tofauti kwa kuchukua mwanga wa mazingira na kutawanya kwa ufanisi mwanga wa kijani kutoka kwa chip, mtawaliwa.

12. Mienendo ya Teknolojia

Ingawa bidhaa hii maalum inatumia teknolojia ya AlInGaP iliyokomaa na ya kuaminika, mienendo pana ya soko ya maonyesho ya LED inajumuisha:

• Ufanisi wa Juu: Utafiti unaoendelea wa sayansi ya nyenzo unalenga kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum (IQE) na ufanisi wa uchimbaji wa mwanga (LEE) wa rangi zote za LED, na hivyo kupunguza matumizi ya nishati kwa mwangaza sawa.
• Kupunguzwa kwa Ukubwa: Kuna mwelekeo wa kuwa na vipimo vidogo vya picha na maonyesho yenye msongamano mkubwa, ingawa kwa vifaa vya kujitegemea vya sehemu 7, ukubwa wa inchi 0.3 bado ni kiwango maarufu kwa uwezo wa kusomeka.
• Ujumuishaji: Maonyesho zaidi yanajumuishwa na IC ya dereva moja kwa moja kwenye kifurushi cha moduli, kurahisisha mzunguko wa nje kwa wabunifu.
• Teknolojia Mbadala: Kwa matumizi ya rangi kamili au ufumbuzi wa juu, teknolojia kama MicroLED na OLED za hali ya juu zinazidi kukua. Hata hivyo, kwa maonyesho rahisi, thabiti, yenye mwanga mkali, na ya bei nafuu ya nambari moja, LED za msingi wa AlInGaP na InGaN bado zinatawala kutokana na uaminifu wao, umri mrefu, na unyenyekevu.

LTS-3361JG inawakilisha suluhisho lililoboreshwa vyema ndani ya kikoa chake, kusawazisha utendaji, gharama, na uaminifu kulingana na fizikia ya semiconductor na mbinu za ufungaji zilizothibitishwa.