1. Muhtasari wa Bidhaa
LTD-5260JD ni moduli ya kuonyesha yenye utendaji wa hali ya juu, yenye urefu wa tarakimu inchi 0.52 (mm 13.2), ya aina ya sehemu 7 ya LED. Imebuniwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkundu wa nambari. Kifaa hutumia teknolojia ya kisasa ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kwa chipsi zake zinazotoa mwanga, ambazo hutengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa Gallium Arsenide (GaAs). Ujenzi huu unachangia sifa zake kuu za kuona: ubao wa uso wa kijivu na maeneo ya sehemu nyeupe wakati haujawashwa, jambo linaloimarisha tofauti ya rangi wakati sehemu nyekundu zinawaka.
Kionyeshi kina usanidi wa kawaida wa cathode ya pamoja, ambao ni muundo wa kawaida wa kurahisisha mzunguko wa kuendesha katika matumizi ya tarakimu nyingi. Inajumuisha nukta ya desimali (D.P.) ya mkono wa kulia kwa kila tarakimu, ikiruhusu kuonyeshwa kwa nambari za sehemu. Malengo makuu ya ubunifu ya sehemu hii ni muonekano bora wa herufi, mwangaza wa juu, uwiano mkubwa wa tofauti, na pembe pana ya kutazama, yote yanayopatikana kwa mahitaji ya nguvu ya chini ya kawaida ya teknolojia ya LED ya hali thabiti.
1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa
Faida za msingi za LTD-5260JD zinatokana na teknolojia yake ya LED nyekundu kali ya AlInGaP. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga. Hii inamaanisha viwango vya juu vya mwangaza kwa mkondo maalum wa mbele, au matumizi madogo ya nguvu kwa kiwango kinachohitajika cha mwangaza. Uteuzi wa "nyekundu kali" unaonyesha rangi nyekundu yenye kina, iliyojazwa yenye urefu wa wimbi kuwa kawaida karibu 639 nm, ambayo inaonekana vizuri na jicho la mwanadamu.
Kifaa hiki kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga, maana yake vitengo vinapangwa au kuchaguliwa kulingana na kiwango cha mwanga kilichopimwa. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua maonyesho yenye mwangaza thabiti katika vitengo mbalimbali vya bidhaa, na kuhakikisha muonekano sawa. Uthabiti wa hali imara wa LED unamaanisha hakuna nyuzi zinazoweza kuwaka, upinzani dhidi ya mtikisiko, na maisha marefu sana ya uendeshaji, mara nyingi yazidi saa 100,000.
Soko lengwa la onyesho hili linajumuisha vifaa vya viwango vya viwanda, vifaa vya majaribio na upimaji, mifumo ya mauzo ya hatua, dashibodi za magari (kwa maonyesho ya baada ya mauzo au ya sekondari), vifaa vya matibabu, na vifaa vya matumizi ya kaya ambapo usomaji wa nambari ulio wazi na unaotegemewa unahitajika. Ukubwa wake wa tarakimu wa inchi 0.52 unaufanya ufawe kwa kusakinishwa kwa paneli ambapo nafasi inazingatiwa lakini uwezo wa kusomeka kutoka umbali wa wastani unahitajika.
2. In-Depth Technical Parameter Analysis
Karatasi ya data inatoa viwango kamili vya umeme, vya macho, na vya juu kabisa ambavyo ni muhimu kwa muundo thabiti wa saketi na kuhakikisha umri mrefu wa onyesho.
2.1 Viwango vya Juu Kabisa
Viwango hivi vinaelezea mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwenye kifaa. Haya si masharti ya uendeshaji wa kawaida.
- Power Dissipation per Chip: 70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo inaweza kutawanywa kwa mfululizo na sehemu ya kibinafsi ya LED (chip) bila kusababisha joto kupita kiasi.
- Kilele cha Sasa cha Mbele kwa Chip: 90 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya msukumo na mzunguko wa wajibu wa 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1 ms. Ni muhimu kwa mipango ya kuzidisha au kufikia vipindi vifupi vya mwangaza wa juu.
- Sasa cha Mbele cha Endelevu kwa Chip: 25 mA kwenye 25°C. Kipimo hiki kinapungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadiri halijoto ya mazingira (Ta) inavyoongezeka zaidi ya 25°C. Kwa mfano, kwenye 85°C, mkondo wa juu unaoendelea utakuwa takriban: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mA. Kupunguzwa huku ni muhimu kwa usimamizi wa joto.
- Reverse Voltage per Chip: 5 V. Kuzidi voltage hii kwa upande wa reverse bias kunaweza kuvunja muungano wa PN wa LED.
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C to +85°C. The device is rated for industrial temperature ranges.
- Solder Temperature: Maximum 260°C for a maximum of 3 seconds, measured 1.6mm below the seating plane. This defines the reflow soldering profile constraints.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
These parameters are measured under standard test conditions (Ta=25°C) and represent typical device performance.
- Average Luminous Intensity (IV): 320 (Min), 700 (Typ), μcd (Microcandelas) at IF=1mA. This is the primary measure of brightness. The wide range from min to typ indicates the binning process; designers must use the minimum value for worst-case brightness calculations.
- Peak Emission Wavelength (λp): 650 nm (Typ) at IF=20mA. Hii ndio urefu wa wimbi ambao pato la wigo ni kali zaidi.
- Urefu wa Wimbi Kuu (λd): 639 nm (Kawaida) kwa IF=20mA. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la mwanadamu, unaofafanua rangi. Thamani ya 639 nm inathibitisha uainishaji wa "nyekundu kali".
- Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ): 20 nm (Kawaida). Hii inaonyesha usafi wa rangi; thamani ndogo inamaanisha mwanga wa rangi moja zaidi.
- Voltage ya Mbele kwa Kipande (VF): 2.1 (Chini), 2.6 (Kawaida) Volts kwa IF=20mA. Hii ni muhimu sana katika kubuni mzunguko wa kudhibiti mkondo. Kichocheo lazima kitoe angalau 2.6V ili kuhakikisha LED inawaka ipasavyo.
- Reverse Current per Segment (IR): 100 μA (Max) at VR=5V. This is the leakage current when the LED is reverse-biased.
- Luminous Intensity Matching Ratio (IV-m): 2:1 (Upeo). Hii inabainisha kuwa tofauti ya mwangaza kati ya sehemu zozote mbili ndani ya tarakimu moja haitazidi uwiano wa 2-hadi-1, na kuhakikisha muonekano sawa.
3. Maelezo ya Mfumo wa Binning
Karatasi ya data inasema wazi kuwa vifaa vimeainishwa kwa "nguvu ya mwangaza." Hii inahusu mchakato wa binning au upangaji baada ya utengenezaji. Kutokana na tofauti za asili katika mchakato wa ukuaji wa epitaxial wa semiconductor na utengenezaji wa chip, LED kutoka kwa kundi moja la uzalishaji zinaweza kuwa na tofauti katika vigezo muhimu kama vile voltage ya mbele (VF) na nguvu ya mwangaza (IV).
Kwa LTD-5260JD, kigezo kikuu cha kugawa kwenye makundi ni ukubwa wa mwanga, kama ilivyoonyeshwa. Vipimo hujaribiwa na kugawanywa katika makundi tofauti ya ukubwa wa mwanga (kwa mfano, kundi la 320-400 μcd, lingine la 400-500 μcd, n.k., chini ya hali ya majaribio ya 1mA). Hii inawaruhusu watengenezaji na wasambazaji kutoa vipande vilivyo na kiwango cha chini cha mwangaza kilichohakikishiwa. Wabunifu wanaonunua maonyesho haya wanapaswa kubainisha kundi la ukubwa wa mwanga linalohitajika ili kuhakikisha uthabiti katika vitengo vyote katika uzalishaji wao, jambo muhimu kwa bidhaa zinazotumia maonyesho mengi ambapo usawa wa kuonekana ni muhimu. Karatasi ya data inatoa thamani ya chini (320 μcd) na ya kawaida (700 μcd), ikifafanua anuwai inayowezekana.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, karatasi ya data inajumuisha sehemu ya "Mikunjo ya Kawaida ya Umeme / Tabia ya Mwanga." Kulingana na tabia ya kawaida ya LED, mikunjo hii kwa kawaida ingejumuisha:
- Mkunjo wa I-V (Umeme-Volti): Inaonyesha uhusiano kati ya voltage ya mbele (VF) na mkondo wa mbele (IF). Ni sio laini, na ongezeko kali la mkondo mara tu voltage ya mbele inapozidi kizingiti cha diode (takriban 2V kwa AlInGaP nyekundu). Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubuni madereva ya mkondo wa mara kwa mara.
- Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (IV dhidi ya IF): Inaonyesha jinsi mwangaza unavyoongezeka kwa mkondo. Kwa ujumla ni laini kwa mikondo ya chini lakini inaweza kujaa kwa mikondo ya juu kutokana na athari za joto na kupungua kwa ufanisi.
- Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira (IV vs. TA): Inaonyesha jinsi pato la mwanga linapungua kadiri halijoto ya makutano inavyopanda. Hii ni mkunjo muhimu wa kupunguza nguvu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira yenye halijoto ya juu.
- Usambazaji wa Wigo: Mchoro wa nguvu ya mnururisho jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, unaonyesha kilele cha ~650 nm na upana wa nusu ya ~20 nm, ukithibitisha jedwali la sifa za macho.
- Forward Voltage vs. Ambient Temperature (VF vs. TA): Inaonyesha mgawo hasi wa joto wa VF; voltage ya mbele hupungua kidogo joto linapoinuka.
Mikondo hii inawawezesha wahandisi kutabiri utendaji chini ya hali zisizo za kawaida na kuboresha muundo wao kwa ufanisi na uaminifu.
5. Mechanical & Packaging Information
The datasheet provides a detailed package dimensions drawing. Key mechanical features include:
- Overall Size: Mchoro unabainisha urefu, upana, na urefu wa kifurushi cha plastiki, pamoja na nafasi ya pini na vipimo. Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm isipokuwa ikibainishwa vinginevyo.
- Ubunifu wa Leadframe: Pini 18 zimepangwa kwenye umbali wa inchi 0.1 (2.54 mm), ambao ni kiwango cha DIP (Dual In-line Package), na hivyo kuifanya iendane na soketi za kawaida za PCB na mpangilio.
- Utambulisho wa Ubaguzi wa Umeme: Mchoro wa muunganisho wa pini hutumika kama mwongozo mkuu wa uchanganuzi wa umeme na mpangilio wa pini. Pini za kawaida za cathode (13 na 14) zimetambuliwa wazi. Kifurushi halisi kwa uwezekano kina pango, nukta, au kona iliyopigwa ili kuonyesha mwelekeo wa pini 1, ambayo inapaswa kukaguliwa kwa kutumia mchoro wa pini.
- Urefu wa Uwekaji: Maelezo juu ya joto la kuuza yanarejelea sehemu 1.6mm chini ya urefu wa uwekaji, ambayo ni muhimu kwa kufafanua wingi wa joto wa kifurushi wakati wa kuuza kwa kuyeyusha tena.
6. Soldering & Assembly Guidelines
Viwango vya juu kabisa vya kikomo vinatoa mwongozo muhimu kwa uuzi: kifurushi hakipaswi kufichuliwa kwa joto linalozidi 260°C kwa zaidi ya sekunde 3. Hii inalingana na wasifu wa kawaida wa uuzi wa reflow isiyo na risasi (k.m., IPC/JEDEC J-STD-020).
Mchakado Unaopendekezwa: Inapaswa kutumwa tanuri ya kawaida ya infrared au convection reflow yenye muundo wa joto unaodhibitiwa. Muundo huo unapaswa kuwa na eneo la kupasha joto kabla ili kupanda halijoto hatua kwa hatua, eneo la kuchovya ili kuamilisha flux na kusawazisha halijoto, eneo la kilele cha reflow ambapo halijoto kwenye pini za kifurushi hufikia 240-250°C kwa muda mfupi (kukaa chini ya kikomo cha 260°C), na eneo la kupoza linalodhibitiwa.
Kuuzia kwa Mkono: Ikiwa kuuzia kwa mkono ni lazima, chuma cha kuuzia chenye joto linalodhibitiwa kinapaswa kutumika. Halijoto ya ncha ya chuma inapaswa kuwekwa kwa kawaida kati ya 300-350°C, lakini muda wa mguso na kila pini lazima uwe mfupi sana (chini ya sekunde 3) ili kuzuia joto kusafiri juu kwenye pini na kuharibu viunganisho vya waya vya ndani au chip ya LED yenyewe. Matumizi ya kipini cha kuzuia joto kwenye pini kati ya kiungo na mwili wa kifurushi yapendekezwa.
Kusafisha: Baada ya kuchomea, ikiwa usafishaji unahitajika, tumia vimumunyisho vinavyolingana na nyenzo za kifurushi cha plastiki. Isopropyl alcohol kwa ujumla ni salama.
Masharti ya Uhifadhi: Hifadhi katika mazingira yabisi, yasiyo na umeme tuli ndani ya safu maalum ya joto ya -35°C hadi +85°C. Vifaa vinapaswa kuhifadhiwa katika mifuko yao asili ya kuzuia unyevu hadi tayari kutumika ili kuzuia unyevu, ambao unaweza kusababisha "popcorning" wakati wa reflow.
7. Pin Connection & Internal Circuit
The pin connection table is exhaustive. The LTD-5260JD is a two-digit display with a common cathode for each digit. The internal circuit diagram would show that all anodes for a specific segment (e.g., segment "A") of a specific digit are independent, while the cathodes for all segments within a single digit are connected together internally.
Drive Method: Hii usanidi unafaa kwa uunganishaji mbalimbali. Ili kuonyesha nambari, kichakataji kitafanya:
- Weka muundo wa anodi (pini 1-12, 15-18) kuwa ya juu (kupitia vipinga vya kuzuia mkondo) kwa sehemu zinazohitaji kuwashwa.
- Vuta katodi ya kawaida ya tarakimu husika (pini 13 au 14) chini ili kukamilisha sakiti na kuangazia tarakimu.
- Baada ya muda mfupi (mfano, 5ms), zima tarakimu hiyo kwa kuweka cathode yake juu au kuipepea.
- Rudia mchakato kwa tarakimu inayofuata na muundo wake unaolingana wa anode ya sehemu na cathode.
8. Mapendekezo ya Utumizi
8.1 Saketi za Utumizi za Kawaida
Utumizi wa kawaida zaidi ni saketi ya kuendesha iliyochanganywa. Mwingilio/Matoa ya I/O ya kontrolla-kichwa, mara nyingi huongezewa viendeshi vya nje vinavyovuta mkondo (kama safu ya Darlington ya ULN2003A) ili kushughulikia mkondo wa kathodi, hudhibiti onyesho. Anodi ya kila sehemu inaunganishwa kwenye kontrolla-kichwa (au IC ya kufunga/kugeuza kama 74HC595) kupitia kipingamkondo. Thamani ya kipingamkondo huhesabiwa kwa kutumia R = (Vsupply - VF) / IF. Kwa usambazaji wa 5V, V ya kawaidaF ya 2.6V, na I inayotakikanaF Kwa sasa ya 10 mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Resista ya 220 Ω au 270 Ω itakuwa chaguo za kawaida.
8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- Kizuizi cha Sasa: Daima tumia vipinga mfululizo kwa kila anode ya sehemu. Usiwahi kuunganisha LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage.
- Upeo wa Sasa katika Uchanganyaji Nyingi: Wakati wa kuchanganya nyingi, sasa ya papo hapo wakati wa muda mfupi wa kuwashwa inaweza kuwa kubwa kuliko kiwango cha DC ili kufikia mwangaza wa wastani sawa. Kwa mfano, kwa mzunguko wa wajibu wa 1/4, unaweza kutumia msukumo wa 40 mA ili kufikia wastani wa 10 mA. Hata hivyo, msukumo huu haupaswi kuzidi kiwango cha juu kabisa cha upeo wa sasa cha 90 mA na lazima uzingatie vikwazo vya mzunguko wa wajibu na upana wa msukumo.
- Pembe ya Kutazama: Weka kioo cha kuonyesha ili mwelekeo unaokusudiwa wa kuangalia uwe ndani ya pembe pana ya kifaa ya kuangalia, kwa kawaida perpendicular kwa uso kwa tofauti ya juu zaidi.
- Kupunguza Mwangaza: Mwangaza unaweza kudhibitiwa kupitia PWM (Pulse Width Modulation) kwenye madereva wa cathode, kurekebisha mzunguko wa wajibu wa mapigo ya kuzidisha.
9. Technical Comparison & Differentiation
Tofauti kuu ya LTD-5260JD ni matumizi yake ya teknolojia ya AlInGaP kwa utoaji wa mwanga nyekundu ulioimarishwa. Ikilinganishwa na maonyesho yanayotumia GaAsP ya zamani au AllnGaP nyekundu ya kawaida:
- vs. GaAsP Nyekundu: AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa wa mwanga (mwanga zaidi kwa kila mA), utulivu bora wa joto, na urefu wa wimbi mrefu zaidi (nyekundu zaidi) ambao mara nyingi huonekana mkali zaidi kwa jicho na una utendaji bora kupitia vichungi vyekundu.
- Ikilinganishwa na Maonyesho ya LED Nyekundu ya Kawaida: Urefu wa wimbi kuu wa "hyper red" wa 639 nm hutoa tofauti bora dhidi ya mandharinyuma ya kijivu/njeupe, hasa katika hali ya mwanga wa mazingira, ikilinganishwa na nyekundu ya kawaida ya ~625 nm.
- Ikilinganishwa na Vichaguzi Vya Kisasa (k.m., OLED): Ingawa OLED zinaweza kubadilika na kuwa na tofauti kubwa zaidi katika mazingira ya giza, onyesho hili la LED ni bora katika mazingira yenye mwangaza mkubwa (kwa usomaji chini ya jua), linatoa anuwai pana ya halijoto ya uendeshaji, na lina uthabiti wa muda mrefu na utulivu ambao umethibitishwa kuzidi OLED za kizazi cha awali.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)
Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa kutumia microcontroller ya 3.3V?
A: Ndiyo, lakini lazima ukagua voltage ya mbele. V ya kawaidaF ni 2.6V. Kwa usambazaji wa 3.3V, nafasi ya voltage kwa kipingamizi cha kudhibiti mkondo ni 0.7V tu (3.3V - 2.6V). Ili kufikia mkondo wa 10 mA, ungehitaji kipingamizi cha 70 Ω (R = 0.7V / 0.01A). Hii inawezekana, lakini mkondo utakuwa nyeti zaidi kwa mabadiliko katika VF na voltage ya usambazaji. Usambazaji wa 5V ni thabiti zaidi kwa kuendesha LED hizi.
Q: Kwa nini ukali wa mwanga unatolewa kwa 1mA lakini VF kwa 20mA?
A: Ukubwa wa mwanga kwenye mkondo mdogo (1mA) ni hali ya kawaida ya majaribio ya kulinganisha ufanisi wa mwangaza. Voltage ya mbele kwa kawaida hupimwa kwenye mkondo wa kawaida wa uendeshaji (20mA), ambao ni kiwango cha kawaida cha kuendesha LED za kiashiria. Wabunifu hutumia data ya 1mA kwa mahesabu ya nguvu ya chini na V ya 20mAF kwa muundo wa kawaida wa saketi ya kuendesha.
Q: "Common cathode" inamaanisha nini kwenye saketi yangu?
A: Inamaanisha kuwa cathode zote (pande hasi) za LED katika tarakimu moja zimeunganishwa pamoja ndani ya kifurushi. Ili kuwashtua sehemu, unatumia voltage chanya (kupitia kipingamizi) kwenye pini yake ya anode na kuunganisha pini ya kawaida ya cathode ya tarakimu hiyo kwenye ardhi. Hii ni kinyume cha onyesho la "common anode", ambapo unaweka pini ya sehemu kwenye ardhi na kutumia voltage kwenye anode ya kawaida.
Q: Je, ninawezaje kuhesabu upotezaji wa nguvu kwa usimamizi wa joto?
A: Kwa sehemu moja, nguvu P = VF * IF. Kwa 20mA na 2.6V, P = 52 mW kwa kila sehemu. Ikiwa sehemu zote 7 za tarakimu zimewashwa (pamoja na nukta ya desimali, jumla 8), jumla ya nguvu kwa tarakimu hiyo itakuwa 8 * 52 mW = 416 mW. Nguvu hii hupotea kama joto katika chips za LED. Lazima uhakikishe wastani wa joto la chip hauzidi mipaka yake kwa kufuata mkunjo wa kupunguza mkondo na kutoa uingizaji hewa wa kutosha au kupoza joto ikiwa ni lazima, haswa katika halijoto ya juu ya mazingira.
11. Utafiti wa Kesi ya Uundaji wa Vitendo
Hali: Kuunda onyesho rahisi la voltamita yenye tarakimu mbili kwa usambazaji wa umeme wa dawati, linaloonyesha 0.0V hadi 19.9V.
Utekelezaji:
- Mdhibiti Mdogo: Mdhibiti Mdogo wa 8-bit wenye gharama nafuu na angalau pini 10 za I/O huchaguliwa.
- Sakiti ya Kuendesha: Two I/O port pins are configured to sink current for the two common cathodes (pins 13 & 14). These pins connect directly to the MCU if they can sink 20-40mA, or through a transistor/driver IC. Eight other I/O pins (or a serial-in/parallel-out shift register like 74HC595 to save pins) drive the segment anodes (A-G and DP for both digits, noting some are shared) through individual 220Ω current-limiting resistors.
- Programu: Programu thabiti husoma voltage kupitia ADC, kuibadilisha kuwa BCD (Binary Coded Decimal), na kutumia jedwali la kutafutia kubaini ni sehemu zipi za kuwasha kwa kila tarakimu (0-9). Inatekeleza utaratibu wa kuzidisha unaosasisha onyesho kwa kiwango cha 200Hz (kila tarakimu inawashwa kwa takriban 2.5ms).
- Udhibiti wa Mwangaza: Marekebisho rahisi ya PWM ya mzunguko wa wajibu wa kuzidisha unatekelezwa, unaodhibitiwa na potentiometer inayosomwa na kituo kingine cha ADC, ikiruhusu mtumiaji kupunguza mwangaza wa onyesho katika mazingira ya giza.
12. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia
Kanuni ya msingi ya utoaji mwanga ni umeme-utoaji mwanga katika makutano ya nusu-chanja ya PN. LTD-5260JD hutumia AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kama safu yenye utendaji. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-N na mashimo kutoka eneo la aina-P huingizwa kwenye eneo lenye utendaji. Hapo, hujumuika tena, huku wakitoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa AlxNdani yayGa1-x-yP alloy huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa. Kwa nyekundu kali kwa takriban 639 nm, muundo huo umekadiriwa kwa uangalifu. Kioo cha chini cha GaAs kisicho wazi huchukua mwanga wowote unaotolewa chini, kuboresha tofauti kwa kuzuia mwanga usitawanyike nyuma ya chipu. Uso wa kijivu na sehemu nyeupe ni sehemu ya umbo la plastiki la kifurushi, ambalo hufanya kazi kama kichungi cha kutawanya na kuongeza tofauti kwa chipu ndogo za LED zenye mng'aro zilizowekwa nyuma yake.
13. Mielekeo ya Maendeleo
Ingawa maonyesho ya LED yenye sehemu 7 tofauti kama LTD-5260JD yanabaki muhimu kwa matumizi mengi kutokana na unyenyekevu, uthabiti, na ufanisi wa gharama, mielekeo kadhaa inaonekana:
- Ushirikishaji: Kuna mwelekeo wa kuwa na skrini zenye viendeshi vilivyojumuishwa (kiingilizi cha I2C au SPI) na vidhibiti, hivyo kupunguza idadi ya vipengele na mzigo wa kidhibiti-kati kwa mbuni wa mfumo.
- Miniaturization & Higher Density: Skrini zenye urefu mdogo wa tarakimu (k.m., inchi 0.3) na moduli za tarakimu nyingi (tarakimu 4, tarakimu 8) zilizomo kwenye kifurushi kimoja ni za kawaida.
- Aina Mbalimbali za Rangi: Ingawa nyekundu ni ya jadi, kijani kibichi mkali, bluu, njano, na maonyesho ya sehemu 7 ya RGB yenye rangi kamili zinapatikana kwa mahitaji maalum ya urembo au utendaji.
- Teknolojia Mbadala: Katika matumizi ambapo nguvu ya chini sana, unene, au kubadilika ni muhimu zaidi, maonyesho ya sehemu yanayotegemea OLED ni mbadala, ingawa yanaweza kukosa kwa uangavu wa juu zaidi, anuwai ya joto, au uaminifu wa muda mrefu katika hali fulani ikilinganishwa na LED zisizo za kikaboni.
- Uboreshaji wa Ufanisi: Utafiti unaoendelea katika nyenzo za semiconductor, ukijumuisha LED mpya zilizobadilishwa na fosfori na teknolojia ya micro-LED, unaahidi ufanisi wa juu zaidi na umbo mpya, ingawa hizi zina uwezekano mkubwa wa kushawishi teknolojia za maonyesho za kizazi kijacho badala ya kuchukua nafasi ya LED za kawaida za sehemu katika muda mfupi kwa matumizi yao ya msingi.
Istilahi za Uainishaji wa LED
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| Neno | Kipimo/Uwakilishaji | Maelezo Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens per watt) | Mwangaza unaotolewa kwa kila watt ya umeme, thamani ya juu inamaanisha ufanisi mkubwa wa nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Mwanga unaotolewa | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Huamua ikiwa mwanga una mwangaza wa kutosha. |
| Viewing Angle | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo kiwango cha mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Inaathiri upeo wa mwangaza na usawa wake. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Uwanga/baridi wa mwanga, thamani za chini ni manjano/ya joto, za juu ni nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Inaathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu ya MacAdam, mfano, "hatua 5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zina maana rangi inayolingana zaidi. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LED. |
| Urefu wa Wimbi Kuu | nm (nanometa), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength corresponding to color of colored LEDs. | Determines hue of red, yellow, green monochrome LEDs. |
| Spectral Distribution | Mkunjo wa Urefu wa Mawimbi dhidi ya Ukubwa | Inaonyesha usambazaji wa ukubwa kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Inaathiri rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Neno | Ishara | Maelezo Rahisi | Mazingatio ya Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Voltage ya chini ya kuanzisha LED, kama "kizingiti cha kuanza". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Mkondo wa Mbele | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Upeo wa voltage ya nyuma LED inaweza kustahimili, zaidi ya hapo inaweza kusababisha kuvunjika. | Sakiti lazima kuzuia muunganisho wa nyuma au mwinuko wa voltage. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani dhidi ya uhamisho wa joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani wa joto wa juu unahitaji utoaji wa joto wenye nguvu zaidi. |
| ESD Immunity | V (HBM), k.m., 1000V | Uwezo wa kustahimili utokaji umeme tuli, thamani kubwa inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Neno | Kipimo Muhimu | Maelezo Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Joto la Kiungo | Tj (°C) | Joto halisi la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa maradufu; joto kubwa sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumeni | L70 / L80 (saa) | Muda wa mwanga kupungua hadi 70% au 80% ya awali. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Lumen Maintenance | % (k.m., 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobakizwa baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza kwa matumizi ya muda mrefu. |
| Mabadiliko ya Rangi | Δu′v′ au duaradufu ya MacAdam | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Thermal Aging | Uharibifu wa Nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Neno | Aina za Kawaida | Maelezo Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifuniko inayolinda chip, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: utoaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Covers blue chip, converts some to yellow/red, mixes to white. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Determines viewing angle and light distribution curve. |
Quality Control & Binning
| Neno | Yaliyomo ya Mabango | Maelezo Rahisi | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Mwangaza wa Flux Bin | Msimbo mfano, 2G, 2H | Imeunganishwa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani za chini/za juu za lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Inasaidia mechi ya madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inazuia rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Grouped by CCT, each has corresponding coordinate range. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Neno | Standard/Test | Maelezo Rahisi | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | Long-term lighting at constant temperature, recording brightness decay. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha ukadiriaji wa maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli njia za majaribio ya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa majaribio unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu hatari (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati na utendaji wa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |