LTC-5836JG Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu 0.52 Inchi - Kijani cha AlInGaP - Voltage ya Mbele 2.6V - Hati ya Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTC-5836JG ni moduli ya hali ya juu ya onyesho la LED yenye tarakimu tatu na sehemu saba. Imebuniwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari. Teknolojia ya msingi hutumia nyenzo ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) iliyokua kwenye msingi wa Gallium Arsenide (GaAs), ambayo imebuniwa kutokeza mwanga wa kijani. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wake wa juu na usafi bora wa rangi. Kifaa kina urefu wa tarakimu wa inchi 0.52 (mm 13.2), hivyo kutoa muonekano mzuri. Onyesho lina uso wa kijivu na sehemu nyeupe, jambo linaloboresha tofauti na kuboresha usomaji wa herufi chini ya hali mbalimbali za mwanga. Linatumia usanidi wa anodi ya kawaida, ambao ni muundo wa kawaida wa kurahisisha mzunguko wa kuendesha katika maonyesho yenye tarakimu nyingi.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za onyesho hili ni pamoja na nguvu kubwa ya mwanga, muonekano bora wa herufi zenye mwanga sawa wa sehemu, na pembe pana ya kutazama, jambo linalohakikisha usomaji kutoka maeneo tofauti. Ujenzi wake thabiti hutoa uaminifu wa juu na maisha marefu ya uendeshaji ikilinganishwa na teknolojia nyingine za onyesho. Hitaji la chini la nguvu hulifanya lifae kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyozingatia umeme. Bidhaa hii kwa kawaida inalengwa kwa vifaa vya viwango vya viwanda, elektroniki za watumiaji (kama vile saa, vipima wakati, na vifaa vya nyumbani), vifaa vya kupima na kupimia, na matumizi yoyote ambapo onyesho la nambari la kuaminika, lenye mwanga mkali na rahisi kusomwa linahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Tabia za umeme na za macho hufafanua mipaka ya uendeshaji na utendaji wa onyesho la LED. Kuelewa vigezo hivi ni muhimu sana kwa muundo sahihi wa mzunguko na ujumuishaji wa mfumo.

2.1 Tabia za Kipimo cha Mwanga na Macho

Kigezo kikuu cha macho ni nguvu ya wastani ya mwanga kwa kila sehemu. Chini ya mkondo wa kawaida wa majaribio wa 10 mA, thamani ya kawaida ni microcandelas 577 (µcd), na thamani ya chini maalum ni µcd 200. Kiwango hiki cha juu cha mwanga kinahakikisha muonekano mzuri. Urefu wa wimbi la kilele cha utoaji (λp) kwa kawaida ni nanomita 571 (nm), jambo linaloweka wazi katika eneo la kijani la wigo unaoonekana. Upana wa nusu ya mstari wa wigo (Δλ) ni nm 15, jambo linaloonyesha utoaji wa rangi nyembamba na safi. Urefu wa wimbi linalotawala (λd) ni nm 572. Ulinganifu wa nguvu ya mwanga kati ya sehemu umebainishwa na uwiano wa juu wa 2:1, lengo likiwa kuhakikisha mwangaza sawa katika sehemu zote za tarakimu kwa muonekano thabiti.

2.2 Vigezo vya Umeme

Voltage ya mbele (VF) kwa kila sehemu ni kigezo muhimu kwa muundo wa kiendeshi. Kwa mkondo wa mbele (IF) wa 20 mA, VF ya kawaida ni volti 2.6, na ya juu ni 2.6V na ya chini ni 2.1V. Safu hii ya voltage lazima izingatiwe wakati wa kuchagua vipinga vinavyopunguza mkondo au kubuni viendeshi vya mkondo thabiti. Mkondo wa nyuma (IR) kwa kila sehemu ni wa chini sana, na upeo wa microamperes 100 (µA) kwa voltage ya nyuma (VR) ya 5V, jambo linaloonyesha tabia nzuri ya diode.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa na Mazingatio ya Joto

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kwa kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Nguvu ya juu ya kutokwa kwa 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 (masafa ya 1 kHz, mzunguko wa kazi 10%) ili kudhibiti uzalishaji wa joto. Mkondo wa mbele unaoendelea kwa kila sehemu umepunguzwa kutoka 25 mA kwa 25°C kwa kiwango cha 0.33 mA/°C. Mkunjo huu wa kupunguza ni muhimu kwa kubuni mifumo ya kuaminika inayofanya kazi katika halijoto ya juu ya mazingira. Safu ya halijoto ya uendeshaji na uhifadhi imebainishwa kutoka -35°C hadi +85°C, jambo linalolifanya lifae kwa anuwai pana ya mazingira.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Hati ya maelezo inaonyesha kuwa kifaa kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga. Hii inamaanisha mchakato wa kugawa katika makundi ambapo vitengo hupangwa kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 10 mA). Makundi yamefafanuliwa na thamani za chini na za juu za nguvu. Wabunifu wanapaswa kujua kuwa kuagiza sehemu hii kunaweza kutoa maonyesho kutoka kwa kikundi maalum cha nguvu, jambo linaloathiri uthabiti wa jumla wa mwangaza wa onyesho, hasa ikiwa maonyesho mengi yanatumiwa katika bidhaa moja. Hati ya maelezo haibainishi makundi tofauti kwa urefu wa wimbi au voltage ya mbele, jambo linalodokeza udhibiti mkali zaidi au tofauti ndogo katika vigezo hivi kwa mstari huu wa bidhaa.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa mikunjo maalum haijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida ya tabia kwa kifaa kama hicho ingekuwa muhimu kwa muundo. Hii kwa kawaida inajumuisha:

• Mkunjo wa IV (Mkondo dhidi ya Voltage):Inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele, jambo muhimu kwa kuamua sehemu ya uendeshaji na kubuni mzunguko wa kuendesha.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari, jambo linalosaidia kuboresha usawa kati ya mwangaza na matumizi ya nguvu/joto.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Halijoto ya Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri halijoto ya kiungo inavyopanda, jambo muhimu kwa matumizi katika mazingira ya joto la juu.
• Usambazaji wa Wigo:Grafu inayoonyesha nguvu ya jamaa ya mwanga unaotolewa kwenye urefu wa mawimbi, jambo linalothibitisha thamani za urefu wa wimbi la kilele na linalotawala.

Wahandisi lazima watazame mikunjo hii kutabiri utendaji chini ya hali zisizo za kawaida za uendeshaji.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

Kifaa huja kwenye kifurushi cha kawaida cha onyesho la LED. Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.25 mm. Mchoro wa muunganisho wa pini ni muhimu kwa mpangilio wa PCB. LTC-5836JG ina pini 30. Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha usanidi wa anodi ya kawaida kwa kila moja ya tarakimu tatu, na katodi za kibinafsi kwa kila sehemu (A-G) na nukta ya desimali (D.P.). Jedwali la mpangilio wa pini linaelezea kwa uangalifu kila pini na kazi yake (mfano, Pini 3 ni Anodi ya Kawaida ya Tarakimu 1, Pini 16 ni Katodi B ya Tarakimu 3). Ufafanuzi sahihi wa jedwali hili ni lazima ili kuepuka makosa ya wiring wakati wa kubuni PCB.

6. Mwongozo wa Kuuza na Kukusanya

Hati ya maelezo inabainisha hali moja ya kuuza: kifaa kinaweza kuchukuliwa kwa halijoto ya chuma cha kuuza cha 260°C kwa sekunde 3, na ncha ya chuma ikiwekwa angalau inchi 1/16 (takriban mm 1.59) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Hii ni mwongozo kwa kuuza kwa mkono au ukarabati. Kwa usanidi wa kisasa, muundo wa kuuza kwa wimbi au kuuza kwa reflow ungekuwa wa kawaida zaidi. Ingawa haijabainishwa hapa, muundo wa kawaida wa reflow usio na risasi wenye halijoto ya kilele karibu 245-260°C ungeweza kutumika, lakini wingi wa joto wa kifurushi lazima uzingatiwe. Inashauriwa kila wakati kufanya uthibitishaji wa mchakato. Safu ya halijoto ya uhifadhi ni -35°C hadi +85°C, na vifaa vinapaswa kuhifadhiwa kwenye kifurushi kinachohisi unyevu ikiwa kinakusudiwa kwa kuuza kwa reflow ili kuzuia uharibifu wa \"popcorning\".

7. Taarifa ya Kifurushi na Kuagiza

Nambari ya sehemu ni LTC-5836JG. Kiambishi \"JG\" kwa uwezekano kinaashiria rangi ya kijani na lahaja maalum ya kifurushi au utendaji. Hati ya maelezo haielezi kwa kina kifurushi cha wingi (mfano, mabomba, sania, au reeli) au idadi kwa kila kifurushi. Kwa uzalishaji, habari hii lazima ipatikane kutoka kwa mtoa huduma au msambazaji. Lebo kwenye kifurushi kwa kawaida ingejumuisha nambari ya sehemu, msimbo wa kundi, na uwezekano wa habari ya kikundi cha nguvu.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili ni bora kwa kifaa chochote kinachohitaji usomaji wazi wa nambari wenye tarakimu nyingi. Matumizi ya kawaida ni pamoja na vipima vingi vya dijiti, vipima masafa, viashiria vya udhibiti wa mchakato, mizani, vifaa vya matibabu, maonyesho ya dashibodi za magari (kwa habari zisizo muhimu), vipima wakati vya viwanda, na vifaa vya watumiaji kama vile oveni au oveni za microwave.

8.2 Mazingatio ya Muundo

• Mzunguko wa Kuendesha:Tumia kiendeshi cha mkondo thabiti au vipinga vinavyopunguza mkondo kwa kila katodi ya sehemu. Anodi ya kawaida kwa kila tarakimu inapaswa kubadilishwa (mfano, kwa transistor) ili kuwezesha kuzidisha, jambo linalopunguza idadi ya pini za I/O zinazohitajika kutoka kwa kontrolla ndogo.
• Hesabu ya Mkondo:Kulingana na mwangaza unaotakikana na mkunjo wa IV, hesabu thamani inayofaa ya kipinga kwenye mfululizo kwa kutumia fomula: R = (Vcc - VF) / IF, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, VF ni voltage ya mbele (tumia 2.6V kwa ukingo wa muundo), na IF ni mkondo wa mbele unaotakikana (usizidi 25 mA unaoendelea).
• Kuzidisha:Wakati wa kuzidisha tarakimu nyingi, hakikisha kiwango cha kusasisha ni cha juu vya kutosha (kwa kawaida >60 Hz) ili kuepuka kuwashwa kwa macho. Mkondo wa kilele kwa kila sehemu wakati wa muda wa kuwashwa wa kuzidisha haupaswi kuzidi viwango vya juu kabisa.
• Usimamizi wa Joto:Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha ikiwa unafanya kazi karibu na mkondo wa juu au katika halijoto ya juu ya mazingira. Zingatia mkunjo wa kupunguza mkondo wa mbele.
• Ulinzi wa ESD:LED zina nyeti kwa kutokwa kwa umeme tuli. Tekeleza taratibu sahihi za kushughulikia ESD wakati wa kukusanya.

9. Ulinganisho wa Kiufundi

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu za Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP), teknolojia ya AlInGaP katika LTC-5836JG inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha maonyesho makali zaidi kwa mkondo sawa, au mwangaza sawa kwa nguvu ndogo. Rangi ya kijani mara nyingi huchukuliwa kuwa ya starehe zaidi kwa kutazama kwa muda mrefu kuliko nyekundu. Ikilinganishwa na onyesho la matrix ya nukta au OLED za picha, onyesho hili la sehemu saba ni rahisi, na la gharama nafuu zaidi kwa matumizi ya nambari pekee, na kwa kawaida hutoa mwangaza wa juu na maisha marefu, ingawa halina uwezo wa herufi na nambari au picha.

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

Swali: Je, kusudi la usanidi wa \"anodi ya kawaida\" ni nini?

Jibu: Katika onyesho la anodi ya kawaida, anodi zote za LED katika tarakimu zimeunganishwa pamoja kwenye pini moja. Hii huruhusu kontrolla ndogo kudhibiti ni tarakimu gani inayofanya kazi kwa kutoa voltage (kupitia swichi) kwa anodi hii ya kawaida, huku katodi za sehemu za kibinafsi zikidhibitiwa kuwasha au kuzima sehemu maalum. Hii inapunguza sana idadi ya pini za kontrolla ndogo zinazohitajika.

Swali: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa usambazaji wa 5V?

Jibu: Ndiyo, lakini lazima utumie kipinga kinachopunguza mkondo kwenye mfululizo na kila sehemu. Kwa mfano, kufikia mkondo wa mbele wa 20 mA na VF ya 2.6V na Vcc ya 5V, thamani ya kipinga itakuwa R = (5V - 2.6V) / 0.02A = Ohms 120. Kipinga cha kawaida cha 120Ω kingefaa.

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

Jibu: Inamaanisha maonyesho hujaribiwa na kupangwa katika vikundi (makundi) kulingana na mwangaza wao. Ikiwa uthabiti kamili wa mwangaza ni muhimu katika vitengo vyote vya bidhaa yako, unapaswa kubainisha na kununua vifaa kutoka kwa kikundi kimoja cha nguvu kutoka kwa mtoa huduma wako.

Swali: Ninawezaje kuzidisha tarakimu tatu?

Jibu: Unganisha katodi zote zinazolingana za sehemu pamoja (mfano, katodi zote za sehemu \"A\" kutoka Tarakimu 1, 2, na 3 hadi pini moja ya kontrolla ndogo kupitia kiendeshi). Kisha, wezeshe kwa mfuatano (toa nguvu kwa) anodi ya kawaida ya Tarakimu 1, kisha Tarakimu 2, kisha Tarakimu 3, huku ukitokeza muundo sahihi wa sehemu kwa kila tarakimu. Mzunguko huu unarudiwa haraka.

11. Kesi ya Muundo na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Kipima Wakati cha Dijiti na Kontrolla Ndogo.Mbunifu anabuni kipima wakati cha kuhesabu chini. Anatumia LTC-5836JG kuonyesha dakika na sekunde (MM:SS). Anaunganisha mistari 7 ya sehemu (A-G) na mistari ya nukta mbili/nukta ya desimali kwenye pini za pato za kontrolla ndogo kupitia vipinga vinavyopunguza mkondo (vilivyohesabiwa kwa 15 mA kwa kila sehemu kwa usawa wa mwangaza na nguvu). Pini tatu za anodi ya kawaida (moja kwa kila tarakimu ya dakika na mbili kwa sekunde) zimeunganishwa kwenye kontrolla ndogo kupitia transistor za NPN zinazofanya kazi kama swichi za upande wa chini. Programu ya kontrolla ndogo inaendesha usumbufu wa kipima wakati kwa 1 kHz. Katika utaratibu wa huduma ya usumbufu, huzima transistor zote za tarakimu, husasisha muundo wa sehemu kwa tarakimu inayofuata kuonyeshwa, huwasha transistor inayolingana ya tarakimu, na kisha huenda kwenye tarakimu inayofuata. Mpango huu wa kuzidisha hutumia pini 7+3=10 tu za I/O za kontrolla ndogo kudhibiti onyesho la tarakimu 3, jambo linaloonyesha matumizi bora ya rasilimali.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LTC-5836JG inategemea teknolojia ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP). Hii ni semikondukta ya kiwanja cha III-V yenye pengo la bendi moja kwa moja. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Vibeba malipo hivi hujumlishwa tena, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa Al, In, Ga, na P kwenye kimiani huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa. Kwa utoaji wa kijani, pengo la bendi limebuniwa kuwa takriban volti za elektroni 2.2 hadi 2.3 (eV). Matumizi ya msingi wa GaAs hutoa kiolezo cha fuwele kinachofaa kwa kukuza tabaka za epitaxial za AlInGaP. Uso wa kijivu na sehemu nyeupe ni sehemu ya kifurushi cha plastiki, ambacho hufanya kazi kama kipenyo na lenzi kuunda pato la mwanga kutoka kwa chip ndogo za LED kuwa sehemu sawa, zinazotambulika.

13. Mienendo ya Maendeleo ya Teknolojia

Mwelekeo katika teknolojia ya onyesho la LED unaelekea kwenye ufanisi wa juu zaidi, ujumuishaji mkubwa zaidi, na aina zaidi za umbo. Ingawa maonyesho tofauti ya sehemu saba kama LTC-5836JG yanabaki muhimu kwa matumizi ya gharama nafuu, ya nambari pekee, mienendo kadhaa ni muhimu. Kwanza, mwendo kuelekea nyenzo zenye ufanisi zaidi kama Gallium Nitride (GaN) kwa bluu/kijani/njeupe na uboreshaji endelevu wa AlInGaP kwa nyekundu/machungwa/manjano/kijani. Pili, ujumuishaji wa IC za kiendeshi moja kwa moja kwenye moduli ya onyesho (\"maonyesho yenye akili\") ili kurahisisha muundo wa mfumo. Tatu, ukuaji wa vifurushi vya kifaa cha kushikilia uso (SMD) juu ya aina za kupenyeza kwa usanidi wa otomatiki. Mwisho, shinikizo la ushindani kutoka kwa teknolojia mbadala kama Organic LEDs (OLEDs) na Liquid Crystal Displays (LCDs), ambazo hutoa uwezo kamili wa picha katika vifurushi vembamba, ingawa mara nyingi kwa bei, mwangaza, na maisha tofauti. Onyesho la sehemu saba la AlInGaP linachukua nafasi thabiti ambapo unyenyekevu wake, uthabiti, mwangaza wa juu, na gharama nafuu ni faida za maamuzi.