LTP-4823JD Onyesho la LED la Herufi na Nambari la Inchi 0.4 - Urefu wa Tarakimu 10mm - Nyekundu Sana (650nm) - Voltage ya Mbele 2.6V - Uvujaji wa Nguvu 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-4823JD ni moduli ya onyesho la herufi na nambari ya tarakimu mbili, ndogo na yenye utendakazi bora, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji uwakilishi wazi wa herufi na alama. Kazi yake kuu ni kutoa kiolesura cha pato la kuona kwa data ya nambari, herufi, na alama maalum, na kufanya iweze kutumika katika aina mbalimbali za vifaa vya kipimo, paneli za udhibiti, na vifaa vya umeme vya watumiaji.

Faida kuu ya kifaa hiki iko katika matumizi yake ya teknolojia ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa vipande vya LED. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa kuzalisha LED nyekundu na za kahawia zenye ufanisi mkubwa. Vipande hivi hutengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs, ambao husaidia kuboresha tofauti ya rangi kwa kupunguza mtawanyiko na mwonekano wa ndani wa mwanga. Onyesho lina uso wa kijivu na sehemu nyeupe, mchanganyiko unaoboresha uwezo wa kusomeka na umbo zuri wakati LED zimezimwa. Kifaa hiki kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga na kinapatikana katika kifurushi kisicho na risasi kinachokubaliana na maagizo ya RoHS (Kizuizi cha Vitu Hatari).

1.1 Vipengele Muhimu na Soko Lengwa

Onyesho hili lina vipengele kadhaa vinavyovutia wahandisi wa muundo:

• Urefu wa Tarakimu:Inchi 0.4 (10 mm), inayotoa usawa mzuri kati ya ukubwa na kuonekana.
• Ubora wa Sehemu:Sehemu zinazoendelea na sawa zinahakikisha mwanga thabiti na muonekano wa kitaalamu.
• Ufanisi wa Nguvu:Mahitaji madogo ya nguvu, yanachangia katika muundo wa mfumo wenye ufanisi wa nishati.
• Utendakazi wa Macho:Mwangaza mkubwa na uwiano mkubwa wa tofauti ya rangi unahakikisha kuonekana bora hata katika mazingira yenye mwanga mwingi.
• Pembe ya Kuangalia:Pembe pana ya kuangalia inaruhusu kusomeka kutoka nafasi mbalimbali.
• Uthabiti:Muundo thabiti unatoa maisha marefu ya uendeshaji na upinzani dhidi ya mshtuko na mtikisiko.

Soko lengwa linajumuisha mifumo ya udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupima na kipimo, vifaa vya matibabu, dashibodi za magari (onyesho la pili), vituo vya mauzo, na vifaa vya nyumbani ambapo maoni ya herufi na nambari yanayotakiwa kuwa wazi na ya kuaminika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Umeme na Macho

Utendakazi wa LTP-4823JD umebainishwa chini ya hali za kawaida za majaribio kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Vigezo muhimu vinajumuisha:

• Nguvu ya Mwangaza ya Wastani (I_V):Inaanzia kiwango cha chini cha 320 µcd hadi kiwango cha juu cha 975 µcd kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1 mA. Thamani ya kawaida iko ndani ya safu hii. Kigezo hiki kinafafanua mwangaza wa kila sehemu iliyowashwa.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):Nanomita 650 (nm). Hii ndio urefu wa wimbi ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya macho, na kufafanua rangi yake ya "nyekundu sana".
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):639 nm. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, ambao unaweza kutofautiana kidogo na urefu wa wimbi la kilele.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo au mtawanyiko wa mwanga unaotolewa karibu na urefu wa wimbi la kilele.
• Voltage ya Mbele kwa Sehemu (V_F):Kwa kawaida ni 2.6 Volts, na kiwango cha juu cha 2.6V kwa I_F=20mA. Kiwango cha chini ni 2.1V. Hii ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma kwa Sehemu (I_R):Kiwango cha juu cha 100 µA kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwangaza:2:1 kiwango cha juu kwa sehemu ndani ya eneo la mwanga sawa kwa I_F=1mA. Hii inabainisha tofauti ya juu inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu ili kuhakikisha muonekano sawa.

Vipimo vya nguvu ya mwangaza hufanywa kwa kutumia sensor na kichujio kilichokadiriwa kukadiria mkunjo wa jibu la jicho la CIE, na kuhakikisha thamani zinahusiana na mtazamo wa kuona wa mwanadamu.

2.2 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Uendeshaji nje ya mipaka hii hauhakikishwi.

• Uvujaji wa Nguvu wa Wastani kwa Sehemu:70 mW.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Sehemu:90 mA (kwa uendeshaji wa msukumo).
• Mkondo wa Mbele wa Wastani kwa Sehemu:25 mA kwa 25°C. Kiwango hiki kinapungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadiri joto la mazingira linapoongezeka zaidi ya 25°C.
• Voltage ya Nyuma kwa Sehemu:5 V.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-35°C hadi +105°C.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-35°C hadi +105°C.

3. Habari ya Mitambo na Kifurushi

3.1 Vipimo vya Kimwili na Uvumilivu

Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwa milimita. Uvumilivu muhimu unajumuisha ±0.25 mm kwa vipimo vingi na ±0.4 mm kwa mabadiliko ya ncha ya pini. Michoro ya kina ya vipimo ni muhimu kwa muundo wa PCB (Bodi ya Mzunguko wa Kuchapishwa) ili kuhakikisha kufaa na kupangilia kwa usahihi. Onyesho ni kifaa cha kupenyeza shimo chenye pini zilizoundwa kwa kuuzika.

3.2 Unganisho la Pini na Mzunguko wa Ndani

LTP-4823JD ni kifaa cha pini 20 kilichosanidiwa kamaonyesho la anodi ya kawaida, la mara mbili. Hii inamaanisha kuwa ina tarakimu mbili huru (Herufi 1 na Herufi 2), kila moja ikiwa na muunganisho wa anodi wa pamoja. Kathodi za sehemu binafsi zinatolewa kwa pini tofauti.

Muhtasari wa Mpangilio wa Pini:Pini 4 na 10 ndizo anodi za kawaida kwa tarakimu 1 na tarakimu 2, mtawalia. Pini zilizobaki (1-3, 5-9, 11-13, 15-20) ni kathodi za sehemu mbalimbali (A, B, C, D, E, F, G, H, K, M, N, P, R, S, T, U, D.P.). Pini 14 imebainishwa kama "Hakuna Muunganisho" (N/C). Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha mpangilio wa LED hizi pamoja na muunganisho wao wa anodi ya kawaida.

Usanidi huu wa anodi ya kawaida unahitaji mzunguko wa kuendesha kutoa mkondo kwa pini ya anodi ya kawaida na kuingiza mkondo kupitia pini za kathodi binafsi ili kuangaza sehemu maalum.

4. Mwongozo wa Kuuzika na Usanikishaji

Waraka wa datasheet unabainisha hali za kuuzika ili kuzuia uharibifu wa joto wakati wa usanikishaji. Hali inayopendekezwa ni kuuzika kwa 260°C kwa upeo wa sekunde 3, ikipimwa kwa uhakika wa inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Ni muhimu sana kutozidi viwango vya juu vya joto vya kifaa wakati wowote wa mchakato wa usanikishaji. Taratibu sahihi za kushughulikia ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) zinapaswa kufuatwa kila wakati kwa vipengele vya LED.

5. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

5.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

Ili kuendesha LTP-4823JD, mpango wa kuzidisha kwa kawaida hutumiwa kwa sababu ya usanidi wake wa anodi ya kawaida. Microcontroller au IC maalum ya kiendeshi cha onyesho hutumiwa. Anodi za kawaida (pini 4 na 10) zinaunganishwa kwa pato la chanzo cha mkondo au nguvu iliyobadilishwa kupitia transistor. Pini za kathodi za sehemu zinaunganishwa kwa viendeshi vya kuingiza mkondo (kama safu ya transistor au kiendeshi cha IC chenye pato la wazi la kolekta/mfereji).

Onyesho hilo huzidishwa kwa kubadilisha haraka (kupiga) nguvu kwa anodi ya kawaida ya kila tarakimu wakati inawasilisha data ya sehemu inayolingana kwenye mistari ya kathodi. Kiwango cha kufanya upya cha juu cha kutosha ili kuepuka kutetemeka unaoonekana (kwa kawaida >60 Hz kwa kila tarakimu) lazima kudumishwe. Vizuizi vya mkondo ni lazima kwa kila kathodi ya sehemu (au kwa kila anodi ya kawaida, kulingana na muundo wa kiendeshi) ili kuweka mkondo wa mbele unaotakiwa, kwa kawaida kati ya 1 mA na 20 mA kulingana na mahitaji ya mwangaza ya matumizi.

5.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuzuia Mkondo:Daima tumia vipinga vya mfululizo kudhibiti mkondo wa sehemu. Hesabu thamani ya kipinga kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F, ambapo V_Fni voltage ya mbele kutoka kwa waraka wa datasheet (tumia thamani ya juu kwa muundo salama).
• Uvujaji wa Nguvu:Hakikisha mkondo wa wastani kwa kila sehemu hauzidi kiwango cha 25 mA, ukizingatia kupunguzwa kwa joto. Nguvu ya jumla kwa sehemu zote zilizoangazwa lazima isimamiwe.
• Hali ya Kuangalia:Tofauti kubwa ya rangi na pembe pana ya kuangalia hufanya iweze kutumika kwa matumizi ambapo onyesho linaweza kuangaliwa kutoka pembe. Uso wa kijivu hupunguza mwonekano wa mwanga wa mazingira.
• Kupunguza Mwangaza:Mwangaza unaweza kudhibitiwa kupitia udhibiti wa upana wa msukumo (PWM) wa mkondo wa kuendesha, ambao ni bora zaidi na thabiti zaidi ya rangi kuliko kupunguza mkondo wa analogi.

6. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Waraka wa datasheet unarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme na macho. Ingawa michoro maalum haijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo kama hiyo kwa ujumla inajumuisha:

• Nguvu ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele (I_Vdhidi ya I_F):Inaonyesha jinsi mwangaza unavyoongezeka kwa mkondo, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari, na kuangazia hatua ya kupungua kwa faida.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (V_Fdhidi ya I_F):Inaonyesha sifa ya kielelezo ya I-V ya diode.
• Nguvu ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira (I_Vdhidi ya T_a):Inaonyesha jinsi pato la LED linavyopungua kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka, na kusisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto katika matumizi ya mwangaza mkubwa au joto la juu.
• Usambazaji wa Wigo:Grafu inayoonyesha nguvu ya mwanga unaotolewa katika urefu tofauti wa mawimbi, ikizunguka 650 nm na nusu-upana wa ~20 nm.

Mikunjo hii ni muhimu sana kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida na kwa kuboresha mzunguko wa kuendesha kwa ufanisi na umri mrefu.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LTP-4823JD hujitofautisha kupitia teknolojia yake ya AlInGaP. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha mwangaza mkubwa kwa mkondo sawa wa kuendesha au matumizi madogo ya nguvu kwa mwangaza sawa. Rangi ya "nyekundu sana" (650nm) mara nyingi huwa ya kuvutia zaidi machoni na inaweza kuwa na utendakazi bora katika baadhi ya mifumo ya sensor ya macho. Muundo wa sehemu 16 hutoa uwezo wa herufi na nambari zaidi ya onyesho rahisi la nambari la sehemu 7, huku ujenzi wa tarakimu mbili, moduli moja ukiondoa nafasi ya bodi ikilinganishwa na vitengo viwili tofauti vya tarakimu moja.

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

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

J: Urefu wa wimbi la kilele ni kilele cha kimwili cha wigo la utoaji. Urefu wa wimbi kuu ni hatua ya rangi inayoonekana. Tofauti ndogo ni kwa sababu ya umbo la wigo la utoaji na mkunjo wa usikivu wa jicho la mwanadamu (CIE). Urefu wa wimbi kuu unahusika zaidi kwa ubainishaji wa rangi.

S: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa microcontroller ya 5V bila vifaa vingine?

J: Hapana. Lazima utumie vipinga vya kuzuia mkondo vya nje kwa kila kathodi ya sehemu. Kuunganisha LED moja kwa moja kwa pini ya microcontroller kunaweza kuharibu LED (kutokana na mkondo mwingi) na pini ya microcontroller (kutokana na kuzidi uwezo wake wa kuingiza/kutoa mkondo).

S: "Kimeainishwa kwa nguvu ya mwangaza" inamaanisha nini?

J: Inamaanisha kuwa onyesho hilo hujaribiwa na kugawanywa kulingana na mwangaza uliopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zilizo na viwango thabiti vya mwangaza kwa matumizi yao, na kuhakikisha muonekano sawa katika vitengo vingi vya bidhaa.

S: Ninawezaje kudhibiti nukta ya desimali?

J: Nukta ya desimali (D.P.) ni sehemu tofauti yenye muunganisho wake wa kathodi (Pini 5). Inadhibitiwa kwa kujitegemea kama sehemu nyingine yoyote (A, B, C, n.k.).

9. Kanuni ya Uendeshaji na Mienendo ya Teknolojia

9.1 Kanuni ya Msingi ya Uendeshaji

LED ni diode ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi voltage yake ya pengo la bendi inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli la semikondukta, na kutolewa kwa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Rangi ya mwanga imedhamiriwa na pengo la nishati la bendi la nyenzo ya semikondukta. AlInGaP ina pengo la bendi linalolingana na mwanga nyekundu/kahawia/ya manjano. Msingi usio wa uwazi husaidia kuelekeza zaidi ya mwanga unaozalishwa kutoka juu ya kifaa, na kuboresha ufanisi.

9.2 Mienendo ya Sekta

Mwelekeo katika onyesho la herufi na nambari unaelekea kwenye ushirikishaji wa juu zaidi, vifurushi vya teknolojia ya kushikilia uso (SMT) kwa usanikishaji wa otomatiki, na wakati mwingine kujumuisha IC ya kiendesha ndani ya moduli ya onyesho yenyewe. Ingawa onyesho la kupenyeza shimo kama LTP-4823JD bado linavutia kwa utengenezaji wa mfano, miundo rafiki ya ukarabati, na matumizi fulani ya viwanda, toleo la SMT linazidi kuenea katika vifaa vya umeme vya watumiaji vilivyo na idadi kubwa. Zaidi ya hayo, kuna juhudi ya kila wakati ya ufanisi wa juu zaidi (mwanga zaidi kwa watt) na kuboresha uthabiti katika safu pana zaidi za joto.