Yaliyomo
- 1. Product Overview
- 1.1 Core Advantages and Target Market
- 2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
- 2.1 Viwango Vya Juu Kabisa
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics
- Karatasi ya data inasema kifaa hiki "Kimegawanywa katika makundi kulingana na Ukubwa wa Mwanga." Hii inamaanisha mchakato wa kugawa katika makundi au kuchagua baada ya utengenezaji. Kutokana na tofauti za asili katika ukuaji wa epitaxial wa semikondukta na utengenezaji wa chip, LED zinaonyesha tofauti katika vigezo muhimu. Ili kuhakikisha uthabiti kwa mtumiaji wa mwisho, watengenezaji hujaribu na kugawa (kwenye makundi) LED katika vikundi vilivyo na sifa zilizokaribiana.
- 5.1 Package Dimensions and Drawing
- 5.2 Pin Connection and Polarity Identification
- 5.3 Internal Circuit Diagram
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 7. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- 7.1 Mzunguko wa Matumizi ya Kawaida
- 7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- 8. Technical Comparison and Differentiation
- 9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
- 10. Mifano ya Vitendo ya Ubunifu na Matumizi
- 11. Utangulizi wa Kanuni za Teknolojia
- 12. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia
1. Product Overview
LTS-5701AKF ni onyesho la tarakimu moja, la sehemu saba la alfanumeriki lililoundwa kwa matumizi yanayohitaji uonyeshaji wazi, mkali wa nambari au wa alfanumeriki uliokithiri. Kazi yake ya msingi ni kutoa pato la kuona kwa kuwasha sehemu zake (A hadi G na nukta ya desimali) kwa kuchagua ili kuunda herufi. Kifaa hiki kimejengwa kwa kutumia teknolojia ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), ambayo hukuzwa kwenye msingi wa Gallium Arsenide (GaAs). Mfumo huu wa nyenzo umechaguliwa mahsusi kwa ufanisi wake katika kutoa mwanga wa manjano-machungwa wenye mkali wa juu. Onyesho lina sahani ya uso ya kijivu, ambayo inaboresha tofauti kwa kupunguza mwoneko wa mwanga wa mazingira, na muhtasari wa sehemu nyeupe kwa ufafanuzi wazi wa herufi wakati haujawashwa. Imekatwa kama aina ya anodi ya kawaida, ikimaanisha kuwa anodi za sehemu zote za LED zimeunganishwa ndani, na hivyo kurahisisha usambazaji wa mkondo katika saketi za kawaida zinazoendeshwa na kontrolla ndogo.
1.1 Core Advantages and Target Market
Faida kuu za onyesho hili zinatokana na muundo na ubunifu wake wa AlInGaP. Linatoa ukubwa mkubwa wa mwanga na tofauti bora ya rangi, na kuhakikisha usomaji hata katika mazingira yenye mwanga mkubwa. Pembe pana ya kuona ni sifa muhimu kwa matumizi ambapo onyesho linaweza kutazamwa kutoka maeneo mbalimbali. Uaminifu wake wa hali imara, bila sehemu zinazosonga na muundo thabiti wa semiconductor, husababisha maisha marefu ya uendeshaji na kustahimili mshtuko na mtikisiko. Hitaji la chini la nguvu hulifanya lifae kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyozingatia uhifadhi wa nishati. Mchanganyiko huu wa sifa unalenga masoko ikiwemo vifaa vya viwanda (k.m., mita za paneli, vipima muda, vihesabuji), vifaa vya matumizi ya kaya (k.m., tanuri za microwave, vifaa vya kutengenezea kahawa), dashibodi za magari (kwa maonyesho ya ziada), vifaa vya majaribio na upimaji, na mfumo wowote uliowekwa unaohitaji usomaji wa nambari rahisi na unaoaminika.
2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kusudi ya vigezo muhimu vya umeme na vya nuru vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data, ikielezea umuhimu wake kwa wahandisi wa muundo.
2.1 Viwango Vya Juu Kabisa
Viwango hivi vinaeleza mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwenye kifaa. Hali hizi sio masharti ya uendeshaji wa kawaida.
- Kupoteza Nguvu kwa Kipande (70 mW): Hii ndiyo kiwango cha juu zaidi cha nguvu ya umeme ambacho kinaweza kubadilishwa kuwa joto (na mwanga) na kipande kimoja bila hatari ya uharibifu. Kuzidi kikomo hiki, kwa kawaida kwa kutumia mkondo wa juu sana au voltage ya mbele, kunaweza kusababisha joto kupita kiasi, kuzeeka kwa kasi (upungufu wa lumen), au kushindwa kwa ghafla.
- Peak Forward Current per Segment (60 mA at 1/10 duty cycle, 0.1ms pulse): This rating allows for brief pulses of current higher than the continuous rating. It is useful for multiplexing schemes or for achieving momentary higher brightness. The specified duty cycle and pulse width are critical; operating outside these pulse conditions at 60mA is not safe.
- Continuous Forward Current per Segment (25 mA): Mpelelezo wa juu zaidi wa mkondo wa DC unaoweza kutumiwa kwenye sehemu kwa muda usiojulikana chini ya hali maalum za joto la mazingira. Karatasi ya data inatoa kipengele cha kupunguza thamani cha 0.33 mA/°C juu ya 25°C. Kwa mfano, kwenye joto la mazingira (Ta) la 85°C, mkondo unaoruhusiwa wa juu zaidi unaoendelea ungekuwa: 25 mA - [(85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C] = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mA. Kupunguza thamani hii ni muhimu kwa usimamizi wa joto.
- Reverse Voltage per Segment (5 V): The maximum voltage that can be applied in the reverse direction (cathode positive relative to anode) without causing breakdown. Exceeding this can damage the LED's PN junction.
- Operating & Storage Temperature Range (-35°C to +85°C): Defines the environmental limits for reliable operation and non-operational storage.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
These are the typical performance parameters measured under specific test conditions (Ta=25°C unless noted).
- Average Luminous Intensity (IV): Min: 800 µcd, Typ: 1667 µcd at IF=1mA. Hii ni kipimo cha mwangaza unaoonwa wa sehemu iliyowashwa. Safu mpana inaonyesha mfumo wa kugawa katika makundi (angalia Sehemu ya 3). Wabunifu lazima watumie thamani ya chini kabisa kwa mahesabu ya mwangaza katika hali mbaya zaidi.
- Forward Voltage per Segment (VF): Typ: 2.05V, Max: 2.6V at IF=20mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED wakati inapita mkondo maalum. Ni muhimu kwa kuhesabu thamani ya upinzani wa kuzuia mkondo inayohitajika: R = (Vusambazaji - VF) / IFKwa kutumia V ya kiwango cha juu zaidiF inahakikisha nafasi ya kutosha ya voltage.
- Peak Emission Wavelength (λp): 661 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo pato la spektra ya LED liko kwenye kiwango cha juu zaidi. Kwa AlInGaP LED za manjano-machungwa, hii kwa kawaida huanguka katika sehemu ya kahawia/machungwa-mekundu ya spektra.
- Dominant Wavelength (λd): 605 nm. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la binadamu unaolingana na rangi ya mwanga wa LED. Ni kigezo muhimu zaidi cha kubainisha rangi kuliko urefu wa wimbi wa kilele.
- Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 17 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa. Thamani ndogo inamaanisha pato lenye rangi moja safi zaidi.
- Reverse Current per Segment (IR): Max: 100 µA at VR=5V. This is the small leakage current that flows when the LED is reverse-biased within its maximum rating.
- Luminous Intensity Matching Ratio: 2:1 (max). This specifies the maximum allowable ratio between the brightest and dimmest segment within a single digit or between digits in a multi-digit system. A ratio of 2:1 means the brightest segment can be no more than twice as bright as the dimmest, ensuring uniform appearance.
3. Mfumo wa Kugawa Katika Makundi Ufafanuzi
Karatasi ya data inasema kifaa hicho "Kimegawanywa katika makundi kulingana na Ukubwa wa Mwanga." Hii inamaanisha mchakato wa kugawa katika makundi au kuchambua baada ya utengenezaji. Kwa sababu ya tofauti za asili katika ukuaji wa epitaxial wa semikondukta na utengenezaji wa chip, LED zinaonyesha tofauti katika vigezo muhimu. Ili kuhakikisha uthabiti kwa mtumiaji wa mwisho, watengenezaji hujaribu na kugawa (kugawa katika makundi) LED katika vikundi vilivyo na sifa zilizokaribiana.
Kugawa Katika Makundi Kulingana na Ukubwa wa Mwanga: Safu pana lililotolewa kwa Uzito wa Mwangaza wa Wastani (800 hadi 1667 µcd) yanaonyesha kwamba vifaa vinapangwa katika makundi tofauti ya uzito wa mwangaza. Agizo la ununuzi la LTS-5701AKF linaweza kubainisha msimbo maalum wa kikundi cha uzito wa mwangaza (mfano, kiwango cha chini kabisa cha uzito) ili kuhakikisha kiwango fulani cha mwangaza kwa matumizi. Wabunifu wanapaswa kushauriana na nyaraka za kina za mfanyabiashara kuhusu upangaji wa makundi kwa misimbo inayopatikana.
Upangaji wa Wavelength/Rangi: Ingawa haijabainishwa wazi kwa safu za chini/kawaida/za juu za wavelength kuu zaidi ya 605 nm ya kawaida, vifaa vya AlInGaP pia hupangwa kwa rangi (wavelength kuu au viwianishi vya rangi) kwa kawaida ili kuhakikisha ukoo thabiti katika sehemu zote na tarakimu kwenye onyesho. Tofauti nje ya kikundi kilichobainishwa zingeonwa kwa macho kama vivuli tofauti vya manjano-machungwa.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
The datasheet references "Typical Electrical / Optical Characteristic Curves." While the specific graphs are not provided in the text, we can infer their standard content and importance.
Forward Current vs. Forward Voltage (IF-VF Curve): Mkunjo huu usio wa mstari unaonyesha jinsi VF inavyoongezeka kwa IF. Unaonyesha uhusiano wa kielelezo unao wa kawaida kwa diode. "Goti" la mkunjo huu liko karibu na V ya kawaidaF (2.05V-2.6V). Grafu hii ni muhimu sana kwa kuelewa upinzani wa nguvu wa LED na kwa kubuni saketi za kuendesha zenye ufanisi, hasa wakati wa kutumia PWM kwa kupunguza mwanga.
Uzito wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele (IV-IF Curve): Mkunjo huu unaonyesha kuwa pato la mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika safu ya kawaida ya uendeshaji. Hata hivyo, ufanisi (lumeni kwa wati) mara nyingi hufikia kilele katika mkondo ulio chini ya kiwango cha juu zaidi. Kuendesha LED kwa mikondo ya juu sana husababisha kujaa kwa joto na kupungua kwa ufanisi.
Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira (IV-Ta Curve): Kwa LED za AlInGaP, ukubwa wa mwangaza kwa kawaida hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Mkunjo huu hupima kupungua huko, ambacho ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika joto la juu la mazingira. Inahusiana moja kwa moja na kipengele cha kupunguza mkondo kilichobainishwa katika Viwango vya Juu Kabisa.
Uwiano wa Ukali dhidi ya Urefu wa Mawimbi (Mkunjo wa Usambazaji wa Wigo): Mkunjo huu wenye umbo la kengele ungeonyesha ukali wa mwanga unaotolewa katika wigo wote, ukizunguka kwenye urefu wa mawimbi wa kilele (661 nm) na upana uliofafanuliwa na nusu-upana (17 nm). Unathibitisha sifa za rangi ya LED.
5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji
5.1 Package Dimensions and Drawing
Kifaa hutumia kifurushi cha kawaida cha LED yenye sehemu saba na ncha kumi. Maelezo muhimu ya vipimo kutoka kwenye karatasi ya data ni pamoja na: vipimo vyote viko kwenye milimita, na uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo. Uvumilivu maalum umetolewa kwa mabadiliko ya ncha ya pini: +/- 0.4 mm, ambayo ni muhimu kwa muundo wa alama za PCB ili kuhakikisha usawazishaji sahihi na uwezo wa kuuza. Vipimo halisi vya urefu, upana, urefu wa tarakimu (14.22mm), ukubwa wa sehemu, na nafasi ya pini zimefafanuliwa kwenye mchoro wa kifurushi (uliorejelewa lakini haujaelezewa kwa kina kwenye maandishi). Wahandisi lazima wapate mchoro kamili wa mitambo kwa mpangilio sahihi wa PCB.
5.2 Pin Connection and Polarity Identification
Pinout imedhamiriwa wazi:
- Pini 3 na 8: Anode ya Kawaida (CA). Hizi zimeunganishwa ndani na lazima ziunganishwe kwenye voltage chanya ya usambazaji.
- Pini 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10: Cathodes za sehemu E, D, C, DP (Decimal Point), B, A, F, G mtawalia. Pini hizi zimeunganishwa kwenye ardhi (au kisinko cha mkondo) kupitia kipingamizi cha kikomo cha mkondo ili kuangaza sehemu inayolingana.
5.3 Internal Circuit Diagram
The referenced diagram would show the internal electrical connections: eight individual LED chips (seven segments plus decimal point), each with its anode connected to the common anode pins (3 & 8) and its cathode connected to its respective dedicated pin. This confirms the common anode topology.
6. Soldering and Assembly Guidelines
Karatasi ya data inatoa hali maalum ya uuzaji: "Inchi 1/16 Chini ya Ndege ya Kukaa kwa Sekunde 3 kwa 260°C." Hii ni maelezo ya uuzaji wa wimbi. Inamaanisha kuwa waya zinaweza kuzamishwa kwenye wimbi la solder kwa kina cha takriban 1.6mm (1/16") chini ya mwili wa plastiki wa onyesho kwa upeo wa sekunde 3, na chungu cha solder kikiwa kwa 260°C. Hii inazuia joto la kupita kiasi kusafiri juu ya waya na kuharibu chips za LED za ndani au kifurushi cha plastiki.
Mambo Muhimu ya Kuzingatia:
- Reflow Soldering: If using reflow soldering (common for SMT, but this is a through-hole part), the profile must be carefully controlled. The maximum temperature rating of the unit during assembly must not be exceeded. The peak body temperature should typically be kept below the maximum storage temperature (85°C) or as per a more specific reflow profile if provided by the manufacturer.
- Cleaning: Baada ya kuuza, tumia tu vifaa vya kusafisha vinavyolingana na nyenzo za plastiki za onyesho ili kuepuka kupasuka au kufunika.
- Kushughulikia: Epuka mkazo wa mitambo kwenye pini. Tumia tahadhari sahihi za ESD (Electrostatic Discharge) wakati wa kushughulikia na kukusanya.
- Uhifadhi: Hifadhi katika safu maalum ya joto (-35°C hadi +85°C) katika mazingira yenye unyevunyevu mdogo na ya kuzuia umeme tuli.
7. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
7.1 Mzunguko wa Matumizi ya Kawaida
The most common drive method is multiplexing, especially for multi-digit displays. Since it's a common anode display, the anodes (pins 3 & 8) would be connected to a microcontroller's I/O pins configured as outputs set HIGH (or to a transistor used as a high-side switch). The cathodes for all segments (A-G, DP) would be connected to current sink drivers, which could be discrete transistors, dedicated LED driver ICs (like 74HC595 shift registers with constant current, or MAX7219), or microcontroller pins with sufficient sink capability. A current-limiting resistor is required in series with each cathode path (or a single resistor per common anode if current is regulated per digit). The resistor value is calculated as: R = (Vusambazaji - VF - VCE(sat) au Vangusha) / IF. Tumia V ya juu zaidiF for a safe design.
7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- Current Limiting: Tumia daima kizuizi cha upinzani cha kikomo cha mkondo au kichocheo cha mkondo thabiti. Usiunganishe LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage.
- Mzunguko wa Uunganishaji Nyingi: For multiplexed displays, use a refresh rate high enough to avoid visible flicker (typically >60 Hz per digit). The duty cycle determines the average current. For N digits, the peak current per segment can be up to N times the desired average current, but must not exceed the peak current rating (60mA under specified conditions).
- Pembe ya Kutazama: Weka onyesho kwa kuzingatia pembe yake pana ya kuangalia ili kuhakikisha unaonekana kwa mtumiaji wa mwisho.
- Uboreshaji wa Ulinganisho: Uso wa kijivu husaidia, lakini kwa hali za mwanga mkali wa mazingira, fikiria kuongeza kichujio cha ulinganisho au kofia.
- Usimamizi wa Joto: Zingatia kanuni za sasa za kupunguza mzigo kwenye halijoto ya juu ya mazingira. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha ikiwa skrini nyingi zitumika katika nafasi iliyofungwa.
8. Technical Comparison and Differentiation
Ikilinganishwa na teknolojia nyingine za maonyesho ya sehemu saba:
- vs. Standard GaAsP or GaP LEDs (Red, Green): AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga (utoaji zaidi wa mwanga kwa mA) na uthabiti bora wa joto, na kusababisha maonyesho yenye mwangaza zaidi na utendaji thabiti zaidi.
- vs. LCDs: LEDs ni vito (zinatoa mwanga wao wenyewe), na hivyo huonekana wazi gizani bila taa ya nyuma, wakati LCDs za kutafakari zinahitaji mwanga wa mazingira. LEDs pia zina muda wa kukabiliana haraka zaidi na anuwai ya joto ya uendeshaji pana zaidi. Hata hivyo, LCDs kwa kawaida hutumia nguvu kidogo sana kwa maonyesho tuli.
- Ikilinganishwa na VFDs (Vacuum Fluorescent Displays): VFDs zinaweza kutoa mwangaza mkubwa na pembe za kutazama pana lakini zinahitaji voltage ya juu kiasi ya kuendesha na ni nyeti zaidi. LEDs ni imara zaidi, zinahitaji voltage ya chini, na zina maisha marefu zaidi.
- Ndani ya Maonyesho ya AlInGaP: LTS-5701AKF hutofautisha yenyewe kwa urefu wake maalum wa tarakimu wa inchi 0.56, rangi ya manjano-machungwa, usanidi wa anodi ya kawaida, nukta ya desimali ya mkono wa kulia, na ukubwa wake uliowekwa katika makundi wa mwangaza, ukihakikisha kiwango cha ubora na uthabiti kwa matumizi ya kitaalamu.
9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
Q1: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa kutumia microcontroller ya 5V bila kizuizi cha sasa ikiwa nitatumia kikomo cha sasa cha pini ya I/O?
A: Hapana. Kutegemea tu kikomo cha mkondo wa pini ya ndani ya microcontroller sio salama au ya kuaminika kwa LED. Kikomo cha pini ni kwa ajili ya ulinzi, sio kuweka sehemu sahihi ya uendeshaji. Voltage ya mbele ya LED ni ~2.1-2.6V. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye pini ya 5V itajaribu kulazimisha mkondo mkubwa sana, uwezekano wa kuharibu pini ya microcontroller na LED. Upinzani wa nje unaokikomoa mkondo ni lazima.
Q2: Kwa nini kuna pini mbili za anode ya kawaida (3 na 8)?
A: Hii ni mazoea ya kawaida ya muundo ili kuboresha usambazaji wa sasa na uaminifu. Jumla ya sasa kwa sehemu zote zilizowashwa inapita kwenye anodi ya kawaida. Kuwa na pini mbili sambamba hupunguza mzigo wa sasa na mkazo wa joto kwenye kila pini ya mtu binafsi na waya za ndani za bond, na hivyo kuongeza umri wa huduma na kuruhusu mwangaza wa jumla zaidi.
Q3: Ukubwa wa mwanga umetolewa kwa 1mA, lakini voltage ya mbele imetolewa kwa 20mA. Nifanyeje kwa muundo?
A: Tumia zote mbili, lakini kwa mahesabu tofauti. Tumia VF @ 20mA (au sasa yako ya uendeshaji uliyochagua) ili kuhesabu thamani ya kipinga mfululizo. Tumia IV vs. IF relationship (from the characteristic curve) to estimate the brightness at your chosen operating current. The 1mA IV value is a standardized test point for comparison and binning.
Q4: What does "Lead-Free Package (according to RoHS)" mean?
A: Inamaanisha vifaa vinavyotumika katika ujenzi wa kifaa, ikiwa ni pamoja na mipako ya solder kwenye waya za kuongoza, inatii maagizo ya Restriction of Hazardous Substances (RoHS). Hasa, inaonyesha kutokuwepo kwa risasi (Pb), zebaki, kadimiamu, kromiamu ya hexavalent, na vizuizi vingine vya moto (PBB, PBDE) zaidi ya viwango vilivyoruhusiwa. Hii ni muhimu kwa kufuata kanuni za mazingira katika soko nyingi za ulimwenguni.
10. Mifano ya Vitendo ya Ubunifu na Matumizi
Mfano 1: Onyesho Rahisi la Voltamita yenye Tarakimu 4. Tarakimu nne za LTS-5701AKF zinaweza kutumika kuonyesha voltage kutoka 0.000 hadi 19.99V. Kontrola ndogo iliyo na ADC ingepima voltage. Onyesho lingeunganishwa kwa njia nyingi: kontrola ndogo ingehesabu sehemu gani za kuwashtaa kwa kila tarakimu na kuzizunguka tarakimu hizo nne za anodi za kawaida kwa kasi wakati inaendesha laini za pamoja za katodi kwa sehemu za tarakimu inayofanya kazi. Lazima kuchukua tahadhari kudhibiti kilele cha sasa kwa kila sehemu kulingana na mzunguko wa wajibu wa kuunganishwa kwa njia nyingi (mfano, wajibu 1/4 = kilele cha sasa kinaweza kuwa mara 4 ya sasa ya wastani ya mwangaza inayotakikana).
Mfano 2: Kihesabu/Kihesabu cha Viwanda. Katika mazingira ya kiwanda, kifaa kinaweza kuhesabu vitu kwenye mstari wa uzalishaji. Mwangaza wa juu na pembe ya kuona pana ya LTS-5701AKF hufanya iwe inafaa kwa waendeshaji kuona hesabu kutoka umbali. Ujenzi wake thabiti wa hali ngumu unavumilia mtikisiko. Muundo ungehitaji kuhakikisha kuwa onyesho linasomeka katika hali ya taa ya kiwanda, pengine likihitaji kifuniko cha jua.
11. Utangulizi wa Kanuni za Teknolojia
LTS-5701AKF inategemea AlxInyGa1-x-yP) semiconductor technology. This is a III-V compound semiconductor where the relative proportions of Aluminum (Al), Indium (In), and Gallium (Ga) determine the bandgap energy of the material. The bandgap energy directly dictates the wavelength (color) of light emitted when electrons recombine with holes across the junction. AlInGaP is particularly efficient for producing light in the yellow, orange, amber, and red regions of the spectrum. The epitaxial layers are grown on a Gallium Arsenide (GaAs) substrate. When a forward voltage exceeding the junction's built-in potential is applied, electrons are injected into the P-region and holes into the N-region. Their recombination in the active region releases energy in the form of photons (light). The gray faceplate absorbs ambient light to improve contrast, while the white segment outlines provide a reference for unlit segments.
12. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia
Ingawa maonyesho ya jadi ya LED yenye sehemu saba kama LTS-5701AKF yanabaki muhimu sana kwa matumizi maalum kutokana na unyenyekevu, uaminifu, na ufanisi wa gharama, mwenendo mpana katika teknolojia ya maonyesho unaonekana wazi. Kuna mabadiliko ya jumla kuelekea ushirikiano wa juu zaidi na uwezo wa kuelekezwa. Hii inajumuisha kuenea kwa maonyesho ya LED ya dot-matrix na OLED ambayo hutoa uwezo kamili wa herufi na namba na picha. Suluhisho za kiendeshaji zilizoshirikishwa (kama vile I2C au chipi za kiendeshaji za LED zinazoongozwa na SPI) zinakuwa kiwango, na kurahisisha muunganisho wa microcontroller. Kwa upande wa nyenzo, ingawa AlInGaP imekomaa na yenye ufanisi kwa anuwai yake ya rangi, utafiti unaendelea kuboresha ufanisi (lumeni kwa wati), uwasilishaji wa rangi, na uthabiti juu ya joto na maisha ya huduma. Kwa matumizi maalum yanayohitaji unyenyekevu uliokithiri, uimara, na pato maalum la nambari, maonyesho tofauti ya sehemu saba yataendelea kuwa suluhisho linalowezekana na mara nyingi bora zaidi. Mwenendo wa vipengele kama hivyo uko kuelekea matumizi ya nguvu ya chini zaidi, ufanisi wa mwangaza wa juu, na uwezekano wa umbo dogo huku ukidumisha uwezo wa kusomeka.
Istilahi ya Uainishaji wa LED
Maelezo kamili ya istilahi za kiufundi za LED
Utendaji wa Umeme na Mwanga
| Muda | Kitengo/Uwakilishi | Mafafanuzi Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens kwa watt) | Mwanga unaotolewa kwa watt moja ya umeme, thamani kubwa inamaanisha ufanisi zaidi wa nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Luminous Flux | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, unaoitwa kwa kawaida "mwangaza". | Huamua ikiwa taa ina mwangaza wa kutosha. |
| Pembe ya Kuona | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo ukali wa mwangi hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri anuwai ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Joto/baridi ya mwanga, thamani za chini za manjano/joto, za juu nyeupe/baridi. | Inabainisha mazinga ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Hauna kitengo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Huathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LED. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), k.m., 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua hue ya LEDs za rangi moja nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Wigo | Mkunjo wa urefu wa wimbi dhidi ya ukali | Inaonyesha usambazaji wa ukali kwenye urefu wa mawimbi. | Huathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Electrical Parameters
| Muda | Ishara | Mafafanuzi Rahisi | Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanzisha". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mkondo wa Pigo wa Juu Zaidi | Ifp | Upeo wa sasa unaoweza kustahimili kwa muda mfupi, hutumika kwa kupunguza mwanga au kuwasha na kuzima. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Mzunguko lazima uzuie muunganisho wa nyuma au mipigo ya voltage. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani mkubwa wa joto unahitaji utoaji joto wenye nguvu zaidi. |
| Uwezo wa kukabiliana na ESD | V (HBM), mfano, 1000V | Uwezo wa kustahimili kutokwa kwa umeme wa tuli, thamani kubwa zaidi inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Muda | Kipimo Muhimu | Mafafanuzi Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | Actual operating temperature inside LED chip. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa maradufu; joto la juu sana husababisha kupungua kwa mwanga na mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumen | L70 / L80 (saa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya mwanzo. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Uendelevu wa Mwangaza | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza katika matumizi ya muda mrefu. |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Uzeefu wa Joto | 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
| Muda | Aina za Kawaida | Mafafanuzi Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifurushi inayolinda chip, inayotoa kiolesura cha kuona/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Kauri: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chipi | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Mipako ya Fosforasi | YAG, Silicate, Nitride | Inashughulikia chip ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa njano/nyekundu, na kuchanganya kuwa nyeupe. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Inabainisha pembe ya kuona na mkunjo wa usambazaji wa mwanga. |
Quality Control & Binning
| Muda | Yaliyomo ya Binning | Mafafanuzi Rahisi | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Imeunganishwa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani ya chini/ya juu ya lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Imegawanywa kulingana na safu ya voltage ya mbele. | Inarahisisha uendeshaji wa madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Grouped by color coordinates, ensuring tight range. | Inahakikisha usawa wa rangi, inazuia kutofautiana kwa rangi ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Imegawanywa kulingana na CCT, kila moja ina anuwai ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Muda | Kigezo/Majaribio | Mafafanuzi Rahisi | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Mtihani wa udumishaji wa lumen | Mwanga wa muda mrefu kwa joto la kudumu, kurekodi kupungua kwa mwangaza. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha makadirio ya maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa maisha wa kisayansi. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli za vipimo vya 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. |