LTD-5723AJF LED Digital Tube Datasheet - 0.56 Inch Character Height - Yellow Orange - 2.6V Forward Voltage - 70mW Power Consumption - Technical Documentation

1. Product Overview

The LTD-5723AJF is a high-performance, dual-digit, 7-segment LED display module. Its primary function is to provide clear, bright numeric and limited alphanumeric information in electronic devices. Its core technology is based on Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) semiconductor material, which is specifically designed to emit light in the yellow-orange spectrum. This material choice is key to achieving the device's high brightness and efficiency. The display features a gray panel with white segment color, enhancing contrast and readability under various lighting conditions. It is binned by luminous intensity to ensure consistent brightness levels across different production batches. The device is designed as a common-cathode type, a standard configuration that simplifies the driving circuitry for multi-digit displays.

2. In-depth Interpretation of Technical Parameters

2.1 Tabia za Mwangaza na Optics

Utendaji wa optics ndio kiini cha utendaji wa onyeshi hili. Katika mkondo wa mbele (IF) wa 1mA, nguvu ya wastani ya mwanga (Iv) imebainishwa kuwa angalau 320 µcd, na thamani ya kawaida ni 900 µcd. Kigezo hiki kinawakilisha kiasi cha mwanga unaoonekana unaotolewa, na ni muhimu sana katika kuamua kuonekana kwa onyesho. Urefu wa wimbi kuu (λd) ni 605 nm, na katika IF=20mA, urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji (λp) ni 611 nm, hii inaweka wazi pato katika eneo la manjano-machungwa ya wigo unaoonekana. Upana wa nusu ya kilele cha mstari wa wigo (Δλ) ni 17 nm, unaelezea usafi au upana wa rangi inayotolewa; thamani ndogo inaonyesha chanzo cha mwanga chenye rangi moja bora zaidi. Ulinganifu wa nguvu ya mwanga kati ya sehemu za sehemu (segments) unahakikishwa ndani ya uwiano wa 2:1, na kuhakikisha muonekano sare wa sehemu zote zilizowashwa za herufi moja.

2.2 Vigezo vya Umeme

Electrical specifications define the operating boundaries and conditions for reliable use. Absolute maximum ratings set hard limits: continuous forward current per segment is 25 mA (derated linearly at 0.33 mA/°C from 25°C), peak forward current under pulse conditions is 60 mA, and maximum reverse voltage per segment is 5 V. At IF=20mA, the typical forward voltage (VF) per segment is 2.6 V, with a minimum of 2.05 V. This forward voltage is a key parameter for designing current-limiting circuits. At VR=5V, the maximum reverse current (IR) is 100 µA, indicating the leakage level when the LED is reverse-biased. The power dissipation per segment is limited to 70 mW, which impacts thermal design.

2.3 Thermal and Environmental Specifications

Kifaa hiki kina anuwai ya joto la uendeshaji ya -35°C hadi +85°C, na anuwai ya joto la uhifadhi ni sawa. Anuwai hii pana inaufanya ufaafu kwa mazingira changamano kuanzia udhibiti wa viwanda hadi mambo ya ndani ya magari. Vipimo vya joto vya kuunganishia ni muhimu kwa usanikishaji: kifaa kinaweza kustahimili 260°C kwa sekunde 3 kwenye umbali wa inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya usakinishaji. Kufuata mkunjo huu wa joto wa reflow ni muhimu ili kuzuia uharibifu kwenye chipu ya ndani ya semiconductor na muunganisho wa waya wakati wa usanikishaji wa usakinishaji wa uso.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Spec inasema wazi kuwa kifaa hiki "kimegawanywa kulingana na nguvu ya mwanga." Hii inaonyesha kuwa mchakato wa kugawa daraja au kuchuja unatekelezwa baada ya uzalishaji. LED hupimwa na kugawanywa katika vikundi (daraja) kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa chini ya mkondo wa kawaida wa kupima (kulingana na spec, labda 1mA au 20mA). Hii inahakikisha kuwa wateja hupokea vionyeshi vilivyo na kiwango cha mwangaza thabiti na kinachotabirika. Ingawa muundo maalum wa msimbo wa daraja haujaelezewa kwa kina katika dondoo hii, mifumo kama hii kwa kawaida hutumia misimbo ya herufi na nambari kuonyesha anuwai zilizowekwa awali za nguvu ya mwanga, voltage ya mbele, na wakati mwingine pia urefu wa wimbi. Wasanifu lazima watazime nyaraka kamili za mgawi daraja kutoka kwa mtengenezaji ili kuchagua daraja linalofaa kulingana na mahitaji ya matumizi yao kwa usawa wa mwangaza.

4. Performance Curve Analysis

The datasheet references "Typical Electrical/Optical Characteristic Curves," which are crucial for in-depth design analysis. Although specific graphs are not provided in the text, standard curves for such devices typically include:

• Luminous Intensity vs. Forward Current curve (I-V curve):Mchoro huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyobadilika kadri mkondo unavyoongezeka. Kwa kawaida sio mstari sawa, na kwenye mikondo ya juu sana, ufanisi (lumeni kwa kila watt) kwa kawaida hupungua kwa sababu ya athari za joto.
• Mwonekano wa Uhusiano wa Voltage ya Mbele na Mkondo wa Mbele:Mchoro huu unaonyesha sifa za I-V za diode, na ni muhimu sana kwa kuchagua upinzani sahihi wa mfululizo au kubuni kichocheo cha mkondo wa kudumu.
• Mkunjo wa Uhusiano wa Nguvu ya Mwanga na Joto la Mazingira:Mkunjo huu unaonyesha jinsi mwangaza unavyopungua kadri joto la kiungo linavyopanda. Kuelewa kupunguzwa huku ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira ya joto la juu.
• Chati ya Usambazaji wa Wigo:Grafu ya uhusiano wa nguvu ya jamaa na urefu wa wimbi, unaonyesha kilele cha 611 nm na upana wa nusu ya kilele cha 17 nm, unathibitisha sifa za rangi.

Mikondo hii inawawezesha wahandisi kuboresha hali ya kuendesha ili kusawazisha mwangaza, ufanisi na maisha ya huduma.

Taarifa za Mitambo na Ufungaji

Kifaa kimeambatanishwa na mchoro wa kina wa vipimo vya ufungaji (haujawasilishwa kamili katika maandishi). Vipengele muhimu vya mitambo vya ufungaji kama huo (vilivyotolewa kwa kukisia na kiwango) ni pamoja na: urefu wa herufi wa inchi 0.56 (14.22 mm), unaofafanua ukubwa wa herufi. Ufungaji ni usanidi wa tarakimu mbili zilizopangwa kwa sambamba, zilizounganishwa ndani ya kifurushi kimoja. Kina pini 18 kwa ajili ya muunganisho wa umeme, kwa kutumia ufungaji wa kawaida wa DIP (Dual In-line Package) au aina inayofanana. Maelezo ya "Rt. Hand Decimal" katika maelezo ya sehemu yanaonyesha kuwa kila tarakimu ina sehemu ya desimali ya kulia. Rangi ya paneli ya kijivu na sehemu nyeupe ni sehemu ya muundo wa ufungaji, uliokusudiwa kuongeza tofauti. Vipimo halisi, umbali kati ya pini na muundo wa jumla wa ufungaji zimejumuishwa kwenye mchoro wa vipimo, na uvumilivu wa ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

Nyaraka hurejelea "miviringo ya kawaida ya umeme/optiki," ambayo ni muhimu kwa uchambuzi wa kina wa muundo. Ingawa michoro maalum haijatolewa katika maandishi, miviringo ya kawaida ya vifaa kama hivi kwa kawaida inajumuisha:

Jedwali la muunganisho wa pini limetolewa. Linafafanua usanidi wa pini 18, ambapo pini 1-12 na 15-18 ni anodi za sehemu maalum (A-G na DP) za tarakimu 1 na tarakimu 2, mtawalia. Pini 13 na 14 ni katodi ya pamoja ya tarakimu 2 na tarakimu 1, mtawalia. Muundo huu wa katodi ya pamoja unamaanisha kuwa sehemu zote za LED za tarakimu moja hushiriki muunganisho wa pamoja wa ardhi (katodi). Mchoro wa saketi ya ndani (uliorejelewa lakini haujaonyeshwa) utaelezea jinsi sehemu 14 (sehemu 7 kwa kila tarakimu, pamoja na sehemu ya desimali) zinavyounganishwa na pini hizi za anodi na katodi. Muundo huu unaruhusu ujumuishaji wa wakati, ambayo ni kuwasha tarakimu moja baada ya nyingine kwa kasi kwa kubadili katodi yao ya pamoja, na hivyo kupunguza jumla ya pini za kiendeshi zinazohitajika.

7. Soldering and Assembly Guide

Mwongozo mkuu wa usanidi unaotolewa ni vipimo vya joto vya kuunganishia: 260°C kwa sekunde 3, chini ya 1/16 inchi (takriban 1.6mm) kutoka kwenye ndege ya usakinishaji. Huu ni mkunjo wa kawaida wa joto wa reflow kwa michakato mingi ya kuunganishia isiyo na risasi. Mambo muhimu yanayozingatiwa ni pamoja na:

• Mkunjo wa joto wa reflow:Wahandisi lazima wawe na uhakika kwamba mkunjo wa joto wa tanuru hauzidi hali hii ya joto/muda kwenye mwili wa kifaa, ili kuzuia uharibifu wa kifuniko cha epoxy na chipu ya ndani.
• Kinga ya ESD:Ingawa haijatajwa, LED ya AlInGaP ni kifaa cha semiconductor na inapaswa kushughulikiwa kwa kuzingatia tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli).
• Kusafisha:Ikiwa utahitaji kusafisha baada ya kulehemu, tumia njia inayolingana na nyenzo za epoksi za kioleza.
• Uhifadhi:Hifadhi katika anga kavu na ya kuzuia umeme katika safu maalum ya -35°C hadi +85°C ili kuzuia unyevunyevu na uharibifu wa utendaji.

8. Application Recommendations

8.1 Mandhari ya Kawaida ya Utumizi

This display is ideal for applications requiring clear, medium-sized numeric readouts. Common uses include: test and measurement equipment (multimeters, oscilloscopes), industrial control panels, point-of-sale terminals, automotive dashboard displays (for non-critical information), consumer appliances (microwave ovens, ovens, audio equipment), and medical devices. The yellow-orange color is often chosen for its high visibility and lower perceived glare compared to pure red or green, especially under varying lighting conditions.

Higher Brightness and Efficiency: The AlInGaP material system is significantly more efficient at converting electrical energy into light within the red, orange, and yellow spectral ranges, resulting in higher luminous intensity at the same drive current. Better Temperature Stability: Compared to older technologies, AlInGaP LEDs typically exhibit smaller fluctuations in light output and wavelength with temperature changes. Color Saturation: A spectral full width at half maximum (FWHM) of 17 nm indicates relatively pure color, making it more visually appealing and distinguishable than emitters with broader spectra. Contrast: The combined design of a gray panel with white segments aims to maximize contrast when the segments are off, improving overall readability compared to displays with black panels or segments of different colors.

• Drive Circuit:Use a constant current driver or appropriate current limiting resistor for each anode line. Calculate the resistor value based on the supply voltage (Vcc), typical forward voltage (Vf ~2.6V), and the desired forward current (e.g., 10-20 mA for good brightness).
• Time Division Multiplexing:对于像这样的多位数码管，时分复用驱动方案是高效的。这涉及通过晶体管开关依次使能每个数字的公共阴极，同时在阳极线上呈现该数字的段码数据。刷新率必须足够高（>60 Hz）以避免可见闪烁。
• Viewing Angle:The datasheet claims a "wide viewing angle," but for optimal placement, consider the angle of the primary user's line of sight relative to the display surface.
• Udhibiti wa Mwangaza:Mwangaza unaweza kurekebishwa kwa kubadilisha mkondo wa mbele (ndani ya mipaka) au kwa kutumia udhibiti wa upana wa mshipa (PWM) kwenye mkondo wa kuendesha.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

Faida kuu ya tofauti ya LTD-5723AJF inatokana na kulinganisha teknolojia yake ya AlInGaP na teknolojia za zamani kama vile LED za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide):

• Mwangaza na Ufanisi Bora Zaidi:Mfumo wa nyenzo wa AlInGaP hubadilisha umeme kuwa mwanga kwa ufanisi mkubwa zaidi katika masafa ya wigo nyekundu, machungwa na manjano, na hivyo kutoa nguvu ya mwanga ya juu zaidi chini ya mkondo wa kuendesha sawa.
• Utulivu Bora wa Joto:Ikilinganishwa na teknolojia ya zamani, mabadiliko ya pato la mwanga na urefu wa wimbi la AlInGaP LED kwa mabadiliko ya joto kwa kawaida ni madogo zaidi.
• Ujazaji wa rangi:Upana wa nusu ya kilele cha wigo wa 17 nm unaonyesha rangi safi kiasi, na inavutia zaidi machoni na inatambulika zaidi kulika emiteri yenye wigo mpana zaidi.
• Contrast:The combination design of a gray panel with white segments aims to maximize contrast when the segments are off, improving overall readability compared to displays with black panels or segments of different colors.

10. Frequently Asked Questions Based on Technical Parameters

Q: What is the purpose of the "Luminous Intensity Matching Ratio" being 2:1?
Jibu: Hii inahakikisha kwamba chini ya hali sawa, mwangaza wa sehemu ya mwanga dhaifu zaidi katika herufi moja haupunguki chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu ya mwanga angavu zaidi. Hii inahakikisha usawa wa kuona, na kuzuia baadhi ya sehemu za mwanga kuonekana wazi kuwa giza zaidi kuliko zingine, jambo ambalo ni muhimu kwa uwezo wa kusomeka.

Swali: Naweza kutumia usambazaji wa umeme wa 5V kuendesha kionyeshi hiki?
Jibu: Ndiyo, lakini lazima uunganishe kizuizi cha sasa (current limiting resistor) mfululizo na kila anode. Kwa mfano, ili kufikia IF ya kawaida ya 20mA kwa usambazaji wa 5V na VF ya 2.6V, thamani ya upinzani inapaswa kuwa R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 ohms. Pia hakikisha kuthibitisha matumizi ya nguvu kwenye upinzani.

Swali: "Cathode ya pamoja" inamaanisha nini kwa muundo wangu wa saketi?
Jibu: Hii inamaanisha kuwa cathode (terminali hasi) za LED zote za tarakimu moja zimeunganishwa ndani kwa pini moja (pini 14 kwa tarakimu 1, pini 13 kwa tarakimu 2). Ili kuwashtua tarakimu, unahitaji kutumia voltage chanya kwa anodi za sehemu zinazohitajika, wakati huo huo kuunganisha pini ya cathode ya pamoja ya tarakimu hiyo kwenye ardhi (0V). Hii hurahisisha uunganishaji wa wakati mmoja.

Swali: Je, ninawezaje kuelewa kiwango cha "peak forward current" cha 60mA?
A: Hii ndio mkondo wa juu zaidi wa papo hapo ambao LED inaweza kukabiliana nayo chini ya hali ya msukumo mfupi sana (upana wa msukumo 0.1ms, uwiano wa kazi 1/10). Haifai kwa utendakazi endelevu. Kuzidi mkondo endelevu wa mbele (25 mA) kunaweza kusababisha uharibifu wa haraka au kushindwa kufanya kazi.

Faida kuu ya kutofautisha ya LTD-5723AJF inatokana na kulinganisha teknolojia yake ya AlInGaP na teknolojia za zamani (kama vile LED za kawaida za GaAsP):

Fikiria kubuni kihesabu rahisi cha tarakimu mbili kwa kutumia kidhibiti kidogo. Pini za I/O za kidhibiti kidogo zitaunganishwa kupitia upinzani wa kudhibiti mkondo kwa mistari 12 ya anodi (sehemu za msimbo A-G na DP za tarakimu mbili). Pini nyingine mbili za kidhibiti kidogo zitadhibiti transistor ya NPN, ambayo kolekta yake imeunganishwa kwa pini za pamoja za katodi (13 na 14), na emeta imewekwa chini. Programu itatekeleza utaratibu wa kugawanya wakati: zima transistor zote mbili za katodi, weka pini za I/O kuonyesha msimbo wa sehemu za "tarakimu 1", kisha uwashe kwa muda mfupi transistor ya katodi ya tarakimu 1. Kisha rudia mchakatu huu kwa tarakimu 2. Mzunguko huu unaendeshwa kwa mzunguko endelevu wa masafa ya juu. Mkondo wa wastani kwa kila sehemu umedhamiriwa na mkondo wa kilele na uwiano wa kazi (mfano, kilele cha 20mA kwa kila tarakimu, uwiano wa kazi 50%, mkondo wa wastani ni 10mA). Njia hii inapunguza kiwango cha vifaa na matumizi ya nguvu.

Ujazaji wa Rangi: Upana wa nusu ya kilele cha wigo wa 17 nm unaonyesha rangi safi kiasi, na hivyo kuwa ya kuvutia zaidi na kutambulika kwa macho kuliko viashiria vyenye wigo mpana zaidi.

Uendeshaji wake unatokana na mwangaza wa umeme wa p-n junction ya semikondukta. Muundo wa fuwele ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) huunda eneo lenye uwezo. Unapotumia voltage chanya inayozidi voltage ya kuwasha diode (takriban 2.0-2.2V), elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye uwezo. Wakati hivi vibebaji vya malipo vinapounganishwa tena, hutolea nishati. Katika AlInGaP, sehemu kubwa ya nishati hii hutolewa kwa njia ya fotoni (mwanga), yenye urefu wa wazi unaolingana na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo, ambayo imeundwa kuwa takriban 605-611 nm (manjano-machungwa). Substrate ya GaAs isiyo na uwazi husaidia kutafakari mwanga kwenda juu, na kuimarisha ufanisi wa uchimbaji wa mwanga wa nje. Kila sehemu ya onyesho la tarakimu 7 ina chip moja au zaidi ndogo ndogo za LED za AlInGaP.

13. Mwelekeo wa Maendeleo

Ingawa kifaa hiki maalum kinawakilisha teknolojia iliyokomaa, uwanja mpana wa LED za kuonyesha bado unaendelea kukua. Mielekeo inayohusiana na viashiria vya aina hii na vionyeshi vya sehemu ni pamoja na:

• Uboreshaji wa ufanisi:Utafiti endelevu wa sayansi ya nyenzo unalenga kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum (kutoa fotoni zaidi kwa kila elektroni) na ufanisi wa uchimbaji wa mwanga (fotoni zaidi kutoroka chip), na hivyo kufikisha maonyesho yenye mwangaza zaidi kwa matumizi ya nguvu ya chini.
• Kupunguzwa kwa ukubwa:Hata katika vionyeshi vya sehemu, kuna dhamira ya kuendelea kwa umbali mdogo wa pikseli na usahihi wa juu zaidi, na hivyo kuruhusu kuonyesha habari zaidi katika nafasi ile ile.
• Ujumuishaji:Mwelekeo unajumuisha kuunganisha IC ya kuendesha LED moja kwa moja kwenye kifuniko cha kionyeshi au moduli, na hivyo kurahisisha muundo wa saketi kwa watumiaji wa mwisho.
• Nyenzo mpya:Ingawa AlInGaP inatawala wigo wa nyekundu, machungwa na manjano, mifumo mingine ya nyenzo kama vile InGaN (inayotumika kwa mwanga wa bluu/kijani/nyeupe) pia inaendelea. Mwelekeo unaelekea kuelekea uwezo wa rangi kamili kwenye vionyeshi vidogo.
• Substrate Inayobadilika:Utafiti wa kuweka chipi za LED kwenye sakiti inayobadilika unaweza kusababisha aina mpya za vionyeshi, ingawa hii inafaa zaidi kwa vionyeshi vya gridi ya nukta kuliko vionyeshi vya sehemu za kawaida.

LTD-5723AJF inatoa suluhisho thabiti na lenye utendaji wa hali ya juu kwa matumizi yanayohitaji sifa zake maalum za rangi, mwangaza na ukubwa, kwa kutumia teknolojia yake ya AlInGaP iliyokomaa.