LTS-3403JS LED Onyesho Datasheet - Urefu wa Tarakimu 0.8-inch - AlInGaP Manjano - Voltage ya Mbele 2.6V - Uharibifu wa Nguvu 40mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTS-3403JS ni moduli ya onyesho la alfanumeriki ya sehemu saba yenye rangi moja, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wa tarakimu ulio wazi na mkali. Kazi yake kuu ni kuwakilisha tarakimu (0-9) na baadhi ya herufi chache kwa njia ya kuangazia kwa makusudi sehemu zake za LED. Teknolojia ya msingi inategemea nyenzo ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), ambayo imeundwa ili kutoa mwanga katika eneo la urefu wa wimbi la manjano. Uchaguzi huu maalum wa nyenzo hutoa usawa wa ufanisi, mwangaza, na usafi wa rangi. Kifaa hiki kimeainishwa kama aina ya katodi ya kawaida, ikimaanisha kuwa katodi (vituo hasi) vya sehemu za LED vimeunganishwa pamoja ndani, na hivyo kurahisisha saketi ya kuendesha wakati wa kutumia viendeshi vya kutoa mkondo. Ubunifu wa kimwili una sifa ya uso wa kijivu mwanga na muhtasari wa sehemu nyeupe, ikiboresha tofauti na usomaji wakati sehemu zinapoangazwa.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa muhtasari wa kina wa mipaka ya uendeshaji na sifa za utendaji wa kifaa chini ya hali maalum.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Vigezo hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji kwenye au karibu na mipaka hii haipendekezwi kwa utendaji unaotegemewa.

• Uharibifu wa Nguvu kwa Kila Sehemu:40 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ya umeme ambayo kinaweza kubadilishwa kuwa joto na mwanga na sehemu moja bila hatari ya uharibifu.
• Mkondo wa Juu wa Mbele kwa Kila Sehemu:60 mA. Mkondo huu unaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mipigo wa 0.1 ms. Hutumiwa kwa mwonekano mfupi wa ukali wa juu.
• Mkondo wa Mbele Unaendelea kwa Kila Sehemu:25 mA kwa 25°C. Kiwango hiki hupungua kwa mstari kwa kiwango cha 0.33 mA/°C joto la mazingira (Ta) linapopanda zaidi ya 25°C, mchakato unaojulikana kama kupunguza kiwango.
• Voltage ya Nyuma kwa Kila Sehemu:5 V. Kuzidi voltage hii katika mwelekeo wa upendeleo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C. Kifaa kimekadiriwa kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya anuwai hii ya joto la mazingira.
• Joto la Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, ikipimwa 1.6mm (1/16 inch) chini ya ndege ya kukaa ya sehemu wakati wa kuuza kwa wimbi au kureflow.

2.2 Sifa za Umeme na Za Kuona

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C chini ya hali maalum za majaribio.

• Ukali wa Mwangaza wa Wastani (I_V):Anuwai kutoka 320 μcd (chini) hadi 700 μcd (juu), na thamani ya kawaida inayodokezwa, inapoendeshwa kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1 mA kwa kila sehemu. Hii ni kipimo cha mwangaza unaoonwa wa pato la mwanga.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):588 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya pato ya kuona ni kubwa zaidi, ikifafanua rangi ya manjano.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):15 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha rangi ya manjano iliyo safi zaidi (safi).
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):587 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaolingana karibu na urefu wa wimbi la kilele.
• Voltage ya Mbele kwa Kila Sehemu (V_F):Anuwai kutoka 2.05 V (chini) hadi 2.6 V (juu) kwa I_F= 20 mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha umeme.
• Mkondo wa Nyuma kwa Kila Sehemu (I_R):100 μA (juu) wakati voltage ya nyuma (V_R) ya 5 V inapotumiwa.
• Uwiano wa Kufanana wa Ukali wa Mwangaza (I_V-m):2:1 (juu). Hii inabainisha tofauti ya juu inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu tofauti za tarakimu moja au kati ya tarakimu, na kuhakikisha muonekano sawa.

Kumbuka juu ya Upimaji:Ukali wa mwangaza hupimwa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachokaribia usikivu wa wigo wa jicho la mwanadamu (lililozoea mwanga wa mchana), kama ilivyofafanuliwa na CIE (Tume ya Kimataifa ya Mwangaza).

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Datasheet inaonyesha kuwa kifaa hiki "Kimeainishwa kwa Ukali wa Mwangaza." Hii inarejelea mchakato wa kuchagua baada ya uzalishaji unaojulikana kama "binning." Wakati wa utengenezaji, tofauti ndogo katika ukuaji wa epitaxial na usindikaji wa nyenzo ya AlInGaP zinaweza kusababisha tofauti katika vigezo muhimu kama vile voltage ya mbele (V_F) na ukali wa mwangaza (I_V). Ili kuhakikisha uthabiti kwa mtumiaji wa mwisho, vitengo vilivyotengenezwa hujaribiwa na kugawanywa katika "makundi" maalum kulingana na thamani hizi zilizopimwa. Kwa LTS-3403JS, kigezo kikuu cha kugawa katika makundi ni ukali wa mwangaza kwa 1 mA, kama inavyoonekana katika thamani maalum ya chini (320 μcd) na ya juu (700 μcd). Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu kutoka kwa kikundi maalum cha ukali ikiwa matumizi yao yanahitaji viwango vya mwangaza vilivyolingana vikali kwenye onyesho nyingi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Datasheet inarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme/Kuona." Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida hujumuisha:

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo. Mkunjo utaonyesha V ya kawaida_Fkwa mikondo ya kawaida ya kuendesha kama 1 mA na 20 mA.
• Ukali wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, kwa kawaida katika uhusiano wa karibu na mstari ndani ya anuwai ya uendeshaji, kabla ya kujaa kwa mikondo ya juu sana.
• Ukali wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga joto la makutano linapopanda, jambo muhimu kwa usimamizi wa joto katika matumizi ya mwangaza wa juu au joto la juu.
• Usambazaji wa Wigo:Mchoro wa ukali wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, unaonyesha kilele kwenye ~588 nm na nusu-upana, na kuthibitisha utoaji wa rangi ya manjano.

Mikunjo hii ni muhimu kwa wabunifu kuiga tabia ya onyesho chini ya hali tofauti za uendeshaji ambazo hazijafunikwa wazi kwenye jedwali.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kina muhtasari maalum wa kimwili. Vipimo vyote vinatolewa kwa milimita (mm) na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm (0.01 inchi) isipokuwa ikiwa imebainishwa vingine kwenye mchoro wa vipimo. Kipengele muhimu ni urefu wa tarakimu wa 0.8-inch, unaolingana na 20.32 mm, na kufafanua ukubwa wa herufi.

5.2 Usanidi wa Pini na Saketi ya Ndani

LTS-3403JS imewekwa kwenye kifurushi cha pini 18. Usanidi wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 4, 6, 12, na 17 ni Anodi za Kawaida. Katodi za sehemu zimepewa pini maalum: A(2), B(15), C(13), D(11), E(5), F(3), G(14). Zaidi ya hayo, ina Pointi za Desimali za Kushoto (L.D.P, pini 7) na Kulia (R.D.P, pini 10). Pini 1, 8, 9, 16, na 18 zimeainishwa kama "Hakuna Pini" (labda hazitumiki au zipo kimwili tu). Mchoro wa saketi ya ndani unaonyesha usanidi wa katodi ya kawaida kwa sehemu kuu za tarakimu, ikimaanisha kuwa katodi zote za sehemu ni tofauti, na anodi ni za kawaida. Pointi za desimali zinafikika kwa kila mmoja.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Viwango vya juu kabisa vinatoa kigezo muhimu cha kuuza: kifaa kinaweza kustahimili joto la juu la 260°C kwa hadi sekunde 3 wakati wa mchakato wa kuuza. Hii ni ya kawaida kwa muundo wa kuuza kwa wimbi au reflow ya infrared. Ni muhimu sana kwamba kikomo hiki cha joto kisizidiwe ili kuzuia uharibifu wa vifungo vya waya vya ndani, chip ya LED, au kifurushi cha plastiki. Wabunifu wanapaswa kufuata miongozo ya kawaida ya JEDEC au IPC kwa ubunifu wa alama ya PCB, na kuhakikisha ukubwa na nafasi sahihi ya pedi ili kuwezesha uundaji mzuri wa kiungo cha kuuza na kuepuka kujenga daraja. Kifaa kinapaswa kuhifadhiwa kwenye mfuko wake asili wa kuzuia unyevu hadi matumizi ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" (kupasuka kwa kifurushi) wakati wa reflow.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LTS-3403JS inafaa kwa anuwai pana ya matumizi yanayohitaji onyesho la tarakimu lililo wazi na la kuaminika, ikiwa ni pamoja na:

• Vifaa vya Kupima na Kipimo:Vipima vingi, vihesabu vya mzunguko, vyanzo vya umeme.
• Vidhibiti vya Viwanda:Vipima vya paneli, viashiria vya mchakato, onyesho la timer.
• Elektroniki za Watumiaji:Vifaa vya sauti (viendeshaji, vipokezi), vifaa vya jikoni.
• Soko la Baada ya Magari:Vipima na usomaji (ambapo viwango vya mazingira vinatimizwa).
• Vifaa vya Kubebeka vya Nguvu Chini:Ambapo utendaji wake bora wa mkondo chini (hadi 1mA/sehemu) ni faida kubwa kwa muda wa betri.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kupunguza Mkondo:LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Kizuizi cha mfululizo cha kupunguza mkondo ni lazima kwa kila anodi ya kawaida au kiendeshi cha mkondo thabiti lazima kitumike ili kuzuia kuzidi mkondo wa juu unaoendelea, hasa kwa sababu V_Finaweza kutofautiana.
• Kuzidisha:Kwa onyesho la tarakimu nyingi, kuzidisha (kuzungusha nguvu kwa kasi kati ya tarakimu) ni ya kawaida ili kupunguza idadi ya pini na nguvu. Ubunifu wa katodi ya kawaida wa LTS-3403JS unafaa sana kwa hili. Kiwango cha mkondo wa kilele (60mA) huruhusu mikondo ya juu ya mipigo wakati wa kuzidisha ili kufikia mwangaza unaoonwa.
• Pembe ya Kutazama:Kipengele cha "pembe pana ya kutazama" kina faida kwa matumizi ambapo onyesho linaweza kutazamwa kutoka kwa nafasi zisizo kwenye mhimili.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa nguvu chini, katika mazingira ya joto la juu la mazingira au inapoendeshwa kwa mikondo ya juu, umakini unapaswa kulipwa kwa mkunjo wa kupunguza kiwango kwa mkondo unaoendelea.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Faida kuu za kutofautisha za LTS-3403JS kulingana na datasheet yake ni:

• Nyenzo (AlInGaP):Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP, AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza na uthabiti bora wa joto, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi na thabiti zaidi.
• Uendeshaji wa Mkondo Chini:Tabia yake na majaribio ya utendaji bora kwa mikondo ya chini hadi 1 mA kwa kila sehemu hufanya iwe tofauti kwa matumizi ya nguvu chini sana ambapo onyesho lingine linaweza kuwa la mwangaza dhaifu au lisilo thabiti.
• Kufanana kwa Sehemu:Kifaa hujaribiwa kwa kufanana kwa sehemu, na kuhakikisha mwangaza sawa katika sehemu zote za tarakimu, ambayo ni muhimu kwa muonekano wa daraja la kitaalamu.
• Kifurushi cha Tofauti Kubwa:Uso wa kijivu mwanga na sehemu nyeupe hutoa tofauti kubwa hata wakati hauna nguvu, na kuboresha usomaji kwa ujumla.

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

Sw: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V?

J: Hapana. Voltage ya kawaida ya mbele ni 2.05-2.6V. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye 5V bila kizuizi cha kupunguza mkondo kungesababisha mkondo mwingi, na kuharibu LED. Kizuizi cha mfululizi lazima kihesabiwe kulingana na voltage ya usambazaji (mfano, 5V), V ya LED_F, na I inayotaka_F.

Sw: Kuna tofauti gani kati ya "Urefu wa Wimbi la Kilele" na "Urefu wa Wimbi Kuu"?

J: Urefu wa wimbi la kilele ni kilele cha kimwili cha wigo wa mwanga unaotolewa. Urefu wa wimbi kuu ni urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu unaolingana na rangi ya mwanga. Kwa chanzo cha rangi moja kama LED hii ya manjano, ziko karibu sana (587nm dhidi ya 588nm).

Sw: Mkondo wa juu unaoendelea ni 25mA, lakini hali ya majaribio ya V_Fni 20mA. Ni ipi ninapaswa kutumia kwa ubunifu?

J: 20mA ni hali ya kawaida ya majaribio na sehemu ya kawaida ya uendeshaji kwa mwangaza mzuri. Unaweza kubuni kwa 20mA. Kiwango cha 25mA ndicho kiwango cha juu kabisa; kubuni karibu na kikomo hiki bila kuzingatia joto haipendekezwi kwa uthabiti wa muda mrefu.

Sw: Ninaitumiaje pointi za desimali za kushoto na kulia?

J: Ni LED huru. Pini 7 (L.D.P) ni katodi ya pointi ya desimali ya kushoto, na Pini 10 (R.D.P) ni ya kulia. Ili kuangaza moja, lazima uunganishe pini yake ya katodi kwenye ardhi (kupitia kizuizi) na usambazie voltage kwa moja ya anodi za kawaida (pini 4, 6, 12, 17).

10. Mfano wa Ubunifu wa Vitendo

Mazingira:Kubuni usomaji wa voltmeter ya tarakimu moja inayoendeshwa na usambazaji wa 5V, na kulenga mkondo wa sehemu wa 10 mA kwa mwangaza wa kutosha.

1. Usanidi wa Saketi:Tumia usanidi wa katodi ya kawaida. Unganisha katodi zote za sehemu (A-G, DP) kwa pini za mtu binafsi za I/O za microcontroller kupitia vizuizi vya kupunguza mkondo. Unganisha anodi zote nne za kawaida (pini 4, 6, 12, 17) pamoja kwenye reli ya usambazaji wa 5V.
2. Hesabu ya Kizuizi:Kuchukulia V ya hali mbaya zaidi_Fya 2.6V kwa 10mA. Thamani ya Kizuizi R = (V_{ya usambazaji}- V_F) / I_F= (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohms. Kizuizi cha kawaida cha 220 au 270 Ohm kingefaa. Uharibifu wa nguvu kwenye kizuizi P = I²R = (0.01)²* 240 = 0.024W, kwa hivyo kizuizi cha kawaida cha 1/4W ni sawa.
3. Kiolesura cha Microcontroller:Ili kuonyesha nambari (mfano, '7'), microcontroller ingeweka pini zake zilizounganishwa na sehemu A, B, na C kuwa LOGI ya chini (kutoa mkondo), huku ikizima zingine kuwa LOGI ya juu. Hii inakamilisha saketi kutoka 5V (anodi) kupitia LED na kizuizi hadi ardhi ya microcontroller, na kuangaza sehemu A, B, na C.
4. Upanuzi wa Kuzidisha:Kwa onyesho la tarakimu 4, ungekuwa na vitengo vinne vya LTS-3403JS. Unganisha katodi zote zinazolingana za sehemu pamoja (pini zote 'A' pamoja, n.k.). Anodi za kawaida za kila onyesho zingedhibitiwa tofauti na swichi ya transistor. Microcontroller inazunguka kwa kasi kupitia kuwezesha anodi ya tarakimu moja kwa wakati huku ikitoa muundo wa sehemu kwa tarakimu hiyo. Uendelevu wa maono hufanya tarakimu zote zionekane zikiangazwa wakati huo huo.

11. Kanuni ya Uendeshaji

LTS-3403JS inafanya kazi kwa kanuni ya umeme-mwanga katika makutano ya p-n ya semikondukta. Nyenzo hai ni AlInGaP. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha makutano (takriban 2V) inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo hai. Wakati vibeba malipo hivi vinapounganishwa tena, hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya fotoni zinazotolewa—katika kesi hii, mwanga wa manjano karibu 587-588 nm. Kila sehemu ya tarakimu ni LED tofauti na makutano yake mwenyewe ya p-n. Usanidi wa katodi ya kawaida unamaanisha kuwa upande wa n (katodi) wa makutano haya yote kwa tarakimu kuu umeunganishwa ndani, huku pande za p (anodi) zikiwa tofauti kwa udhibiti wa sehemu binafsi.

12. Mienendo ya Teknolojia

Wakati onyesho la LED la sehemu saba tofauti kama LTS-3403JS bado lina umuhimu kwa matumizi maalum kwa sababu ya urahisi wake, mwangaza wa juu, na uthabiti, mienendo pana ya teknolojia ya onyesho imebadilika. Kwa habari changamano ya alfanumeriki au ya picha, onyesho la LED la dot-matrix, OLED, na LCD sasa ndizo zinazoongoza kwa sababu ya kubadilika kwake. Hata hivyo, katika kikoa cha viashiria vya tarakimu rahisi vya mwangaza wa juu, nguvu chini, teknolojia za AlInGaP na hasa za kisasa za AllnGaP-on-GaP (substrate uwazi) zinaendelea kutoa ufanisi na mwangaza bora ikilinganishwa na nyenzo za zamani. Mienendo katika onyesho kama hizi tofauti ni kuelekea ufanisi wa juu zaidi (mwanga zaidi kwa kila mA), voltage ya chini ya uendeshaji, na uwezekano wa rangi nyingi au vifurushi vya moja vinavyoweza RGB, ingawa onyesho la rangi moja kama hili litaendelea kwa matumizi yanayohitaji gharama nafuu na uaminifu muhimu ambapo faida zake maalum ni muhimu zaidi.