LTD-5623AJG LED Onyesho Datasheet - 0.56-inch Urefu wa Tarakimu - AlInGaP Kijani - 2.6V Voltage ya Mbele - 70mW Nguvu ya Kutokwa - Nyaraka za Kiufundi za Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-5623AJG ni moduli ya onyesho la tarakimu mbili, la sehemu saba la diode inayotoa mwanga (LED). Kazi yake ya msingi ni kutoa usomaji wa nambari ulio wazi na mkali kwa vifaa mbalimbali vya elektroniki na vya kupimia. Matumizi ya msingi yako katika hali zinazohitaji kuonyesha tarakimu mbili za desimali, kama vile vihesabu, vihesabu vya muda, vifaa vya kupimia, na paneli za udhibiti wa viwanda.

Uelekezaji mkuu wa kifaa uko katika usawa wake wa utendaji na uaminifu. Inatumia teknolojia ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa chips za LED, ambayo inajulikana kwa kutoa utoaji wa mwanga wa ufanisi wa juu katika maeneo ya wigo wa kijani na manjano. Onyesho lina sahani ya uso ya kijivu na sehemu zilizounguzwa za kijani, ikitoa tofauti kubwa kwa usomaji bora.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Onyesho hili linatoa faida kadhaa tofauti zinazomfanya uwe wa kufaa kwa matumizi ya kitaaluma na ya viwanda:

• Mwangaza wa Juu na Tofauti Kubwa:Teknolojia ya AlInGaP na mchanganyiko wa uso wa kijivu hutoa ukali wa mwanga kwa kawaida hadi 900 µcd, ikihakikisha kuonekana hata katika mazingira yenye mwanga mzuri.
• Mahitaji ya Nguvu ya Chini:Inafanya kazi kwa ufanisi, ikifanya iwe ya kufaa kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyozingatia nishati.
• Pembe Pana ya Kutazama:Muundo huu huruhusu nambari zilizoonyeshwa kusomwa kutoka kwa anuwai pana ya pembe.
• Uaminifu wa Hali Thabiti:Kama kifaa kinachotegemea LED, kinatoa maisha marefu ya uendeshaji, uthabiti dhidi ya mshtuko, na nyakati za haraka za kubadili ikilinganishwa na teknolojia zingine za onyesho.
• Ukali wa Mwanga Ulioainishwa kwa Makundi:Vifaa vinagawiwa kwa makundi kulingana na ukali, kuruhusu kufanana kwa mwangaza katika matumizi ya tarakimu nyingi.
• Kifurushi Kisicho na Risasi:Kijenzi hiki kinatii maagizo ya RoHS (Kizuizi cha Vitu hatari).

Soko lengwa linajumuisha wazalishaji wa vifaa vya kupimia na vya kupima, mifumo ya udhibiti wa mchakato, vifaa vya matibabu, vifaa vya watumiaji vyenye maonyesho ya nambari, na mfumo wowote ulioingizwa unaohitaji pato la nambari mbili thabiti na la kuaminika.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina, ya kitu cha vigezo muhimu vya umeme na vya macho vilivyobainishwa katika datasheet.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwa kuzidi, uharibifu wa kudumu kwa kifaa unaweza kutokea. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Nguvu ya Kutokwa kwa Sehemu:70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu ambayo inaweza kutokwa kwa usalama na sehemu moja ya LED (k.m., sehemu 'A') bila kusababisha joto kupita kiasi.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Sehemu:60 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mfululizo, kwa kawaida hubainishwa kwa mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mfululizo wa 0.1ms. Inatumika kwa kuzidisha (multiplexing) au kuendesha kupita kiasi kwa muda mfupi kwa mwangaza wa ziada.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Sehemu:25 mA kwa 25°C. Mkondo huu hupungua kwa mstari hadi 0 mA kwa 105°C (kwa kiwango cha 0.28 mA/°C). Hii ndiyo mkondo wa juu wa DC kwa uendeshaji unaoendelea chini ya hali za kawaida za joto.
• Voltage ya Nyuma kwa Sehemu:5 V. Kutumia voltage ya nyuma ya juu kuliko hii inaweza kuvunja kiunganishi cha LED.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +105°C. Kifaa kimekadiriwa kwa anuwai za joto za viwanda.

2.2 Sifa za Umeme na Za Macho

Hizi ndizo vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa kwa Ta=25°C chini ya hali maalum za majaribio.

• Ukali wa Mwanga wa Wastani (I_V):Anuwai kutoka 320 µcd (Chini) hadi 900 µcd (Kawaida) kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1 mA. Kigezo hiki kimegawiwa kwa makundi.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):Ingawa LED za kifaa cha kushika-uso (SMD) na moduli za onyesho zilizounganishwa zinazidi kuwa za kawaida, maonyesho ya sehemu saba ya kupitia-tundu kama LTD-5623AJG bado yana umuhimu katika nafasi maalum. Faida zao kuu ni urahisi wa kutengeneza mfano, uthabiti katika mazingira yenye mtikisiko mkubwa, na kuonekana bora kutoka umbali kwa sababu ya ukubwa wao mkubwa. Matumizi ya nyenzo za AlInGaP yanawakilisha maendeleo ya teknolojia ya zamani ya GaAsP/GaP, ikitoa ufanisi bora na usafi wa rangi kwa vivuli vya kijani na manjano. Mwelekeo wa ufanisi wa juu na matumizi ya nguvu ya chini unaendelea, lakini kanuni ya msingi ya kuendesha kwa kuzidisha (multiplexing) na mantiki ya matumizi kwa maonyesho hayo tofauti bado ni thabiti na yanaeleweka sana katika ubunifu wa elektroniki.
• Voltage ya Mbele kwa Sehemu (V_F):2.05V (Chini), 2.6V (Kawaida) kwa I_F=20 mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapofanya kazi. Wabunifu lazima kuhakikisha saketi inayoiendesha inaweza kutoa voltage hii.
• Mkondo wa Nyuma kwa Sehemu (I_R):100 µA (Juu) kwa V_R=5V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji wakati LED iko kwenye upendeleo wa nyuma.
• Uwiano wa Kufanana kwa Ukali wa Mwanga:2:1 (Juu). Hii inabainisha uwiano wa juu unaoruhusiwa kati ya sehemu yenye mwangaza zaidi na ile yenye mwangaza mdogo ndani ya "eneo la mwanga linalofanana," ikihakikisha muonekano sawa.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa kwa Makundi (Binning)

Datasheet inaonyesha kuwa ukali wa mwanga umepangwa kwa makundi. Ingawa misimbo maalum ya makundi haijaainishwa katika dondoo hili, kanuni hii ni muhimu sana kwa muundo.

• Kugawa kwa Makundi Kulingana na Ukali wa Mwanga:LED zinasagwa (kugawiwa kwa makundi) kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (1mA). Kutumia LED kutoka kwa makundi yale yale au yanayokaribiana katika onyesho la tarakimu nyingi au sehemu nyingi kuhakikisha mwangaza sawa katika usomaji wote, kuzuia baadhi ya tarakimu kuonekana mkubwa kuliko wengine. Wabunifu wanapaswa kubainisha kikundi cha ukali kinachohitajika wakati wa kuagiza ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Datasheet inarejelea miviringo ya kawaida ya sifa. Ingawa grafu hazijarudishwa hapa, matokeo yake yanachambuliwa.

• Mviringo wa I-V (Mkondo-Voltage):Mviringo huu ungeonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele (I_F) na voltage ya mbele (V_F). Hauna mstari, na voltage ya kizingiti (karibu 1.8-2.0V kwa AlInGaP) chini ya ambayo mkondo mdogo sana hupita. Mviringo huu husaidia katika kubuni saketi ya kuzuia mkondo.
• Ukali wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele:Grafu hii ingeonyesha kuwa pato la mwanga huongezeka kwa mkondo lakini linaweza kuwa chini ya mstari kwa mikondo ya juu sana kwa sababu ya joto na kupungua kwa ufanisi. Sehemu ya kawaida ya uendeshaji ya 20mA imechaguliwa kwa usawa mzuri wa mwangaza na ufanisi.
• Utegemezi wa Joto:Miviringo ya sifa imebainishwa kuwa kwa 25°C isipokuwa ikiwa imebainishwa. Kwa vitendo, V_Fina mgawo hasi wa joto (hupungua joto linapopanda), wakati ukali wa mwanga kwa kawaida hupungua kwa kuongezeka kwa joto la kiunganishi. Kupunguzwa kwa mkondo unaoendelea ni matokeo ya moja kwa moja ya mahitaji ya usimamizi wa joto.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo na Uvumilivu

Kifurushi ni aina ya kupitia-tundu na pini 18. Vidokezo muhimu vya vipimo vinajumuisha:

• Urefu wa Tarakimu:0.56 inchi (14.22 mm).
• Uvumilivu wa Jumla:±0.25 mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo.
• Uvumilivu wa Kuhama kwa Ncha ya Pini:±0.4 mm, muhimu kwa kupangilia tundu la PCB.
• Tundu la PCB Lililopendekezwa:Ø1.0 mm.
• Uvumilivu wa Ubora:Vipimo vya vitu vya kigeni (≤10 mils), uchafuzi wa wino (≤20 mils), kupinda (≤1/100), na mapovu katika sehemu (≤10 mils) vimebainishwa ili kuhakikisha ubora wa kuona.

5.2 Muunganisho wa Pini na Ubaguzi (Polarity)

Kifaa kinamuundo wa katodi ya kawaida. Kila tarakimu (Tarakimu 1 na Tarakimu 2) ina pini yake ya katodi ya kawaida (Pini 14 na Pini 13, mtawaliwa). Anodi za kila sehemu (A-G na DP) zinapatikana kwa pekee kwenye pini tofauti kwa kila tarakimu. Usanidi huu ni bora kwa kuendesha kwa kuzidisha (multiplexing), ambapo katodi hubadilishwa hadi ardhini kwa mpangilio wakati muundo unaofaa wa anodi unatumika.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Datasheet inatoa hali maalum za kuuza:

• Kuuza kwa Mkono:Ncha ya chuma inapaswa kuwekwa inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa (mahali ambapo mwili wa onyesho hukutana na waya).
• Joto & Muda:Kuuza kunapaswa kukamilika ndani ya sekunde 3 kwa joto la juu la 260°C.
• Kanuni ya Jumla:Joto la kitengo wakati wa usanikishaji halipaswi kuzidi kiwango cha juu cha joto (105°C kwa uendeshaji, lakini joto la mpito la glasi la epoxy ndio kikomo halisi wakati wa kuuza).
• Uhifadhi:Hifadhi ndani ya anuwai maalum ya joto ya -35°C hadi +105°C katika mazingira kavu ili kuzuia kunyonya unyevu.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Njia ya kawaida zaidi ya kuendesha nikuzidisha (multiplexing). Kwa kuwa onyesho lina katodi za kawaida tofauti kwa kila tarakimu, kontrolla ndogo inaweza kubadilishana haraka kati ya kuwasha Tarakimu 1 na Tarakimu 2. Wakati katodi ya Tarakimu 1 imewekwa ardhini, kontrolla ndogo hutoa muundo wa sehemu kwa tarakimu ya kwanza kwenye pini za anodi. Kisha hubadilisha hadi katodi ya Tarakimu 2 na kutoa muundo wa tarakimu ya pili. Hii hutokea kwa kasi zaidi kuliko jicho la mwanadamu linaweza kugundua, na kuunda dhihaka ya tarakimu zote mbili zikiwa zimewashwa wakati mmoja. Njia hii hupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya pini za I/O za kontrolla ndogo zinazohitajika na matumizi ya nguvu.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Vipingamizi vya Kuzuia Mkondo:Kipingamizi cha mfululizo lazima kitumike kwenye kila mstari wa anodi (au kipingamizi cha kawaida kwenye katodi ikiwa kuzidisha (multiplexing) kwa mkondo wa mara kwa mara) ili kuzuia mkondo wa mbele hadi thamani salama (k.m., 20 mA). Thamani ya kipingamizi huhesabiwa kama R = (V_usambazaji- V_F) / I_F.
• Mzunguko wa Kuzidisha (Multiplexing Frequency):Kiwango cha kusasisha cha angalau 60 Hz kwa kila tarakimu (kiwango cha jumla cha kuchunguza 120 Hz) kunapendekezwa ili kuepuka kuwaka kwa mwanga unaoonekana.
• Mkondo wa Kilele katika Kuzidisha (Multiplexing):Wakati unazidishwa (multiplexed) kwa mzunguko wa kazi 1/2 (kwa tarakimu mbili), mkondo wa papo hapo kwa kila sehemu unaweza kuongezeka mara mbili ili kufikia mwangaza sawa wa wastani kama uendeshaji wa DC. Kwa mfano, ili kupata wastani wa 10 mA, unaweza kutoa mfululizo wa 20 mA kwa mzunguko wa kazi 50%. Hii lazima ikabaki ndani ya kiwango cha mkondo wa kilele.
• Pembe ya Kutazama:Weka onyesho kwa kuzingatia pembe yake pana ya kutazama ili kuongeza usomaji kwa mtumiaji wa mwisho.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia zingine za onyesho la sehemu saba:

• dhidi ya LED Nyekundu za GaAsP/GaP:LED za kijani za AlInGaP kwa ujumla hutoa ufanisi wa juu wa mwangaza na kuonekana bora katika anuwai pana ya hali za mwanga wa mazingira. Rangi ya kijani mara nyingi huonekana kuwa mkubwa zaidi na jicho la mwanadamu.
• dhidi ya LCD:LED zinatoa mwanga wenyewe, na kuzifanya zionekane wazi gizani bila taa ya nyuma. Zina anuwai pana zaidi ya joto la uendeshaji, wakati wa kukabiliana wa haraka, na ni thabiti zaidi dhidi ya mshtuko wa kimwili.
• dhidi ya Maonyesho Makubwa au Madogo:Urefu wa tarakimu wa inchi 0.56 ni ukubwa wa kawaida, ukitoa usawa mzuri kati ya kuwa rahisi kusomwa kutoka umbali wa wastani na kuhifadhi nafasi ya paneli.

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

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya kontrolla ndogo ya 5V?

A: Hapana. Voltage ya kawaida ya mbele ni 2.6V, na pini ya kontrolla ndogo haiwezi kutoa 20mA kwa 2.6V wakati pia iko kwenye mantiki ya juu ya 5V. Lazima utumie transistor au IC ya kiendeshi upande wa katodi na/au upande wa anodi. Kipingamizi cha kuzuia mkondo ni lazima kila wakati.

Q: "Uwiano wa Kufanana kwa Ukali wa Mwanga wa 2:1" inamaanisha nini kwa vitendo?

A: Inamaanisha kuwa ndani ya kitengo kimoja cha onyesho, hakuna sehemu inapaswa kuwa mkubwa zaidi ya mara mbili kuliko sehemu nyingine yoyote chini ya hati sawa za kuendesha. Hii inahakikisha herufi za nambari zinaonekana sawa na za kitaaluma.

Q: Mkondo wa kilele ni 60mA. Je, naweza kuiendesha kwa mfululizo kwa 40mA kwa mwangaza wa ziada?

A: Hapana kabisa. Kipimo cha mkondo wa mbele unaoendelea ni 25 mA kwa 25°C. Kuzidi hii kutasababisha joto kupita kiasi, kuharibu LED kwa haraka, na kwa uwezekano mkubwa kusababisha kushindwa mapema. Kipimo cha kilele ni kwa mfululizo mfupi sana tu.

Q: Ninawezaje kuchagua thamani sahihi ya kipingamizi cha kuzuia mkondo?

A: Tumia fomula R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V, V_Fya 2.6V, na I_Finayotakiwa ya 20mA: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ohms. Tumia thamani ya kawaida inayofuata (k.m., 120Ω au 150Ω). Hesabu kila wakati nguvu inayotokwa kwenye kipingamizi: P = I²* R.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni Kihesabu Rahisi cha Tarakimu Mbili.

Mbunifu anabuni kihesabu cha mzunguko cha dawati kinachohitaji kuonyesha maadili kutoka 00 hadi 99. Wanachagua LTD-5623AJG kwa uwazi wake na urahisi wa matumizi. Mfumo hutumia kontrolla ndogo yenye pini 18 za I/O zinazopatikana. Mbunifu huunganisha pini 16 za anodi (sehemu 8/tarakimu x tarakimu 2) kwa bandari moja ya kontrolla ndogo kupitia vipingamizi 150Ω vya kuzuia mkondo. Pini mbili za katodi za kawaida zimeunganishwa kwa transistor mbili za NPN (k.m., 2N3904), ambazo besi zake huendeshwa na pini nyingine mbili za kontrolla ndogo. Programu hutekeleza utaratibu wa kuzidisha (multiplexing) katika kukatiza kwa timer. Inazima transistor zote mbili, inaweka bandari ya anodi kwa muundo wa Tarakimu 1, inawasha transistor ya katodi ya Tarakimu 1, inangojea 5ms, kisha hurudia mchakato kwa Tarakimu 2. Hii inatengeneza onyesho thabiti, lisilo na kuwaka kwa mwanga. Uso wa kijivu unahakikisha sehemu zisizowashwa hazivurugu, wakati sehemu zilizounguzwa za kijani mkali hutoa tofauti kubwa dhidi yake.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Onyesho la sehemu saba la LED ni mkusanyiko wa diode nyingi zinazotoa mwanga zilizopangwa kwa muundo wa nambari nane. Kila sehemu (iliyotiwa saini A hadi G) na nukta ya desimali (DP) ni LED tofauti. Kwa kuunguza kwa uteule mchanganyiko maalum wa sehemu hizi, tarakimu zote za desimali (0-9) na baadhi ya herufi zinaweza kutengenezwa. Katika onyesho la katodi ya kawaida kama LTD-5623AJG, katodi zote (vituo hasi) za LED za tarakimu fulani zimeunganishwa pamoja kwa pini moja. Ili kuunguza sehemu, voltage chanya (kupitia kipingamizi cha kuzuia mkondo) lazima itumike kwa pini yake ya anodi, wakati pini ya katodi ya kawaida ya tarakimu husika imeunganishwa kwenye ardhi (0V). Hii huruhusu udhibiti wa kujitegemea wa kila sehemu ndani ya tarakimu na kuzidisha (multiplexing) kwa ufanisi kwenye tarakimu.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

While surface-mount device (SMD) LEDs and integrated display modules are increasingly common, through-hole seven-segment displays like the LTD-5623AJG remain relevant in specific niches. Their key advantages are ease of prototyping, robustness in high-vibration environments, and excellent visibility from a distance due to their larger size. The use of AlInGaP material represents an advancement over older GaAsP/GaP technology, offering superior efficiency and color purity for green and yellow hues. The trend towards higher efficiency and lower power consumption continues, but the fundamental multiplexing driving principle and application logic for such discrete displays remain stable and widely understood in electronic design.