LTD-5721AJF LED Display Datasheet - 0.56-inch Digit Height - AlInGaP Yellow Orange - 2.6V Forward Voltage - 70mW Power Dissipation - English Technical Document

1. Product Overview

LTD-5721AJF ni moduli ya kuonyesha yenye tarakimu mbili na sehemu saba, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari. Kazi yake kuu ni kuwasilisha nambari na baadhi ya herufi zilizowekwa kikomo kwa kutumia sehemu za LED zinazoweza kudhibitiwa kwa kila mmoja. Teknolojia yake ya msingi hutumia nyenzo ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) iliyowekwa kwenye msingi usio wa uwazi wa Gallium Arsenide (GaAs) ili kutoa mwanga wake wa kipekee wa manjano-machungwa. Kifaa hiki kina sahani ya uso ya kijivu yenye alama nyeupe za sehemu, ambayo inaboresha tofauti na uwezo wa kusomwa wakati sehemu zinawaka au hazijawaka. Onyesho hili linaainishwa kulingana na nguvu ya mwanga, na kuhakikisha uthabiti wa viwango vya mwangaza kwa matumizi ambapo muonekano sawa katika vitengo vingi ni muhimu.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Onyesho hutoa faida kadhaa muhimu zinazofanya iweze kutumika katika matumizi mbalimbali ya viwanda na vya watumiaji. Mwangaza wake wa juu na uwiano bora wa utofautishaji huhakikisha usomaji hata katika mazingira yenye mwanga mkali. Pembe pana ya maono inaruhusu maelezo yaliyoonyeshwa kusomwa kutoka nafasi mbalimbali bila kupoteza uwazi mkubwa. Kama kifaa thabiti, kinatoa uaminifu wa juu, maisha marefu ya uendeshaji, na uthabiti dhidi ya mshtuko na mtikisiko ikilinganishwa na teknolojia za onyesho za mitambo au za zamani kama vile onyesho za fluorescent za ombwe (VFD). Hitaji la chini la nguvu hufanya kiwe cha ufanisi wa nishati. Hizi sifa hufanya LTD-5721AJF iwe bora kwa soko lengwa zikiwemo vifaa vya kupima na kipimo, paneli za udhibiti wa viwanda, vituo vya mauzo, vifaa vya dashibodi za magari, na vifaa mbalimbali vya elektroniki vya watumiaji ambapo onyesho thabiti la nambari linahitajika.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kusudi wa vigezo muhimu vya umeme na vya kuona vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data, na kuelezea umuhimu wake kwa wahandisi wa muundo.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiivuka kifaa kinaweza kuharibika kwa kudumu. Hazikusudiwa kwa utendaji wa kawaida.

• Power Dissipation per Segment: 70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa inayoweza kutolewa kama joto na sehemu moja ya LED chini ya hali yoyote. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa kasi ya chip ya LED.
• Peak Forward Current per Segment: 60 mA (kwa mzunguko wa 1/10 wa wajibu, upana wa msukumo wa 0.1 ms). Ukadiriaji huu ni wa uendeshaji mfupi wa msukumo, unaotumika mara nyingi katika mipango ya kuzidisha ili kufikia mwangaza unaoonekana wa juu bila kuzidi kikomo cha wastani cha sasa.
• Sasa ya Mbele ya Endelea kwa Kipande: 25 mA (ilipunguzwa kwa mstari kutoka 25°C kwa 0.33 mA/°C). Hii ndiyo sasa ya juu ya DC inayopendekezwa kwa uendeshaji endelevu kwa 25°C. Kipengele cha kupunguza kinaonyesha kuwa sasa salama ya uendeshaji lazima ipunguzwe kadri joto la mazingira (Ta) linavyoongezeka ili kuzuia kukimbia kwa joto.
• Voltage ya Nyuma kwa Kipande: 5 V. Applying a reverse bias voltage higher than this can cause breakdown and failure of the LED junction.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C to +85°C. The device is rated to function and be stored within this temperature range.
• Solder Temperature: 260°C for 3 seconds, measured 1/16 inch below the seating plane. This defines the reflow soldering profile conditions to avoid damaging the package or internal bonds.

2.2 Electrical & Optical Characteristics (at Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali maalum za majaribio.

• Nguvu ya Mwanga ya Wastani (I_V): 320 - 900 µcd (Kawaida 900 µcd) kwa I_F=1mA. Hii inapima nguvu ya mwanga inayotolewa inavyoonwa na jicho la binadamu. Safu inaonyesha mchakato wa kugawa katika makundi; wabunifu lazima wazingatie thamani ya chini kabisa (320 µcd) ili kuhakikisha mwangaza wa kutosha katika matumizi yao.
• Kilele cha Utoaji wa Wavelength (λ_p): 611 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndiyo wavelength ambayo usambazaji wa nguvu wa wigo wa mwanga unaotolewa uko kiwango cha juu zaidi. Inafafanua rangi inayoonekana (njano-machungwa).
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 17 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Kigezo hiki kinaonyesha usafi wa wigo au upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa. Thamani ndogo inamaanisha pato lenye rangi moja zaidi (safi).
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d): 605 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaolingana zaidi na rangi ya LED inayotambuliwa na jicho la binadamu, mara nyingi hutumiwa kwa ubainishaji wa rangi.
• Voltage ya Mbele kwa Kipande (V_F): 2.05 - 2.6 V (Kawaida 2.6V) kwa I_F=20mA. Hii ni punguzo la voltage kwenye LED inapofanya kazi. Ni muhimu sana katika kubuni mzunguko wa kudhibiti mkondo. Thamani ya juu kabisa (2.6V) inapaswa kutumiwa kwa ubunifu wa hali mbaya zaidi ili kuhakikisha voltage ya kutosha ya kuendesha.
• Mkondo wa Nyuma kwa Kipande (I_R): 100 µA (Max) at V_R=5V. This is the small leakage current that flows when the LED is reverse-biased within its maximum rating.
• Luminous Intensity Matching Ratio (I_V-m): 2:1 (Upeo). Hii inabainisha uwiano wa juu unaoruhusiwa kati ya sehemu yenye mwangaza zaidi na ile yenye mwangaza mdogo ndani ya kifaa kimoja au kati ya vifaa kutoka kwa bin moja. Uwiano wa 2:1 unamaanisha sehemu yenye mwangaza mdogo haiwezi kuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwangaza zaidi, na kuhakikisha usawa wa kuonekana.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Karatasi ya data inaonyesha kifaa kimeainishwa kwa "nguvu ya mwanga." Hii inarejelea mchakato wa binning au upangaji unaofanywa wakati wa utengenezaji.

3.1 Uwekaji wa Nguvu ya Mwanga

Kutokana na tofauti za asili katika utengenezaji wa semiconductor, chips za LED kutoka kwenye kundi moja la uzalishaji zinaweza kuwa na pato tofauti la mwanga. Ili kuhakikisha uthabiti kwa wateja, LED hupimwa na kugawanywa katika vikundi (bins) kulingana na nguvu yao ya mwanga iliyopimwa kwenye mkondo wa kawaida wa majaribio (mfano, 1mA). Masafa maalum ya LTD-5721AJF ya 320 hadi 900 µcd yanaweza kuwakilisha kuenea kwenye bins nyingi. Nambari maalum ya agizo au kiambishi katika nambari kamili ya sehemu kwa kawaida huonyesha bin iliyonunuliwa, ikihakikisha nguva iko ndani ya masafa madogo yaliyowekwa tayari (mfano, 700-900 µcd). Wabunifu lazima wakagalie nyaraka za muuzaji kuhusu uwekaji wa bins au wataje bin inayohitajika wakati wa kuagiza ili kuhakikisha uthabiti wa mwangaza katika bidhaa yao.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa sehemu ya PDF iliyotolewa inataja "Mikunjo ya Kawaida ya Umeme / Tabia ya Mwanga," michoro maalum haijajumuishwa katika maandishi. Kulingana na tabia ya kawaida ya LED, mikunjo hii kwa kawaida ingeonyesha uhusiano ufuatao, ambao ni muhimu kwa kuelewa utendaji wa kifaa chini ya hali zisizo za kawaida:

• Forward Current (I_F) vs. Forward Voltage (V_F): Inaonyesha sifa ya kielektroniki ya diode inayofuata mfumo wa kielelezo. Muhimu kwa kubainisha voltage inayohitajika kudhibiti mkondo unaotakikana.
• Uzito wa Mwanga (I_V) dhidi ya Mkondo wa Mbele (I_F): Kwa kawaida huonyesha uhusiano karibu na mstari kwenye mikondo midogo, na inaweza kufikia kiwango cha juu kwenye mikondo mikubwa sana kutokana na athari za joto. Muhimu kwa udhibiti wa mwangaza kupitia udhibiti wa mkondo au PWM.
• Uzito wa Mwanga (I_V) dhidi ya Joto la Mazingira (T_a): Kawaida huonyesha kupungua kwa mwanga unatolewa kadri joto linavyoongezeka. Kupungua huku kwa joto lazima kuzingatiwe kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira yenye joto la juu.
• Usambazaji wa Wigo: Grafu inayopanga ukubwa wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, ikionyesha kilele cha ~611 nm na umbo lililofafanuliwa na nusu-upana wa 17 nm.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Package Dimensions

The device features a standard dual-digit seven-segment LED package. The drawing (referenced but not detailed in text) would show the overall length, width, and height of the module, the digit height (0.56 inch / 14.22 mm), the segment dimensions, and the spacing between digits. It would also specify the location and diameter of the mounting holes, if any. Tolerances are typically ±0.25 mm unless otherwise noted on the drawing.

5.2 Pin Connection and Polarity

The LTD-5721AJF has an 18-pin configuration and uses a Common Anode Usanifu wa sakiti. Hii inamaanisha anodi za LED zote za kila tarakimu zimeunganishwa ndani kwenye pini ya kawaida (Pini 13 kwa Tarakimu 2, Pini 14 kwa Tarakimu 1). Ili kuangaza sehemu, pini yake inayolingana ya katodi lazima iendeshwe kwa kiwango cha chini cha mantiki (ardhi au sinki ya mkondo) wakati anodi ya kawaida ya tarakimu hiyo inashikiliwa kwa voltage chanya (kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo). Orodha ya pinout inatoa muunganisho maalum wa katodi kwa kila sehemu (A-G na DP) kwa tarakimu zote mbili. Kutambua kwa usahihi pini 1 (mara nyingi huwa alama ya mkato, mwelekeo, au nukta kwenye kifurushi) ni muhimu sana kwa mwelekeo sahihi wakati wa usanikishaji.

5.3 Mchoro wa Sakiti ya Ndani

Mchoro (uliorejelewa kwenye PDF) unawakilisha kwa macho muundo wa anodi ya kawaida. Unaonyesha vitalu viwili (kimoja kwa kila tarakimu), kila kimoja kina LED saba za sehemu (A-G) na LED moja ya nukta ya desimali (DP). Anodi zote ndani ya kizuizi cha tarakimu zimeunganishwa pamoja kwenye pini ya anodi ya kawaida ya tarakimu hiyo. Katodi za kila sehemu ya mtu binafsi zimetolewa kwenye pini tofauti, na kuruhusu udhibiti huru.

6. Soldering & Assembly Guidelines

Viwango vya Juu Kabisa vinaelezea kigezo muhimu cha uuzaji: kifurushi kinaweza kustahimili joto la kilele cha 260°C kwa sekunde 3, kipimo kinachochukuliwa kwenye sehemu ya inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa (kwa kawaida uso wa PCB). Hiki ni kiwango cha kawaida kwa michakato ya uuzaji wa wimbi au reflow inayotumia solder isiyo na risasi (SnAgCu). Wabunifu wanapaswa kuhakikisha wasifu wa tanuri yao ya reflow hauzidi mchanganyiko huu wa wakati na joto ili kuepuka kuharibu kifurushi cha plastiki, vifungo vya waya vya ndani, au vipande vya LED wenyewe. Tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji Umeme wa Umeme) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia na usanikishaji. Uhifadhi unapaswa kuwa ndani ya safu maalum ya -35°C hadi +85°C katika mazingira ya unyevunyevu mdogo.

7. Mapendekezo ya Utumizi

7.1 Saketi za Kawaida za Utumizi

Kwa onyesho la anode ya kawaida kama LTD-5721AJF, saketi ya kawaida ya kuendesha inahusisha kutumia microcontroller au IC maalum ya kiendeshi onyesho. Pini za anode za kawaida (13, 14) zimeunganishwa kwenye voltage chanya ya usambazaji (mfano, 5V) kupitia viwango vya kikomo cha sasa au kupitia swichi za transistor ikiwa ni multiplexing. Pini za cathode za sehemu (1-12, 15-18) zimeunganishwa kwenye matokeo ya kuzama ya kiendeshi. Sasa kwa kila sehemu lazima ipunguzwe hadi kiwango cha Sasa cha Mbele Endelevu (25 mA kiwango cha juu, kawaida hufanya kazi kwenye 10-20 mA kwa usawa wa mwangaza na umri mrefu). Kushuka kwa voltage ya mbele (kiwango cha juu 2.6V) lazima kutolewe kutoka kwenye voltage ya usambazaji ili kuhesabu thamani inayofaa ya kiwango cha sasa: R = (V_usambazaji - V_F) / I_F.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Multiplexing: Ili kudhibiti tarakimu mbili kwa pini chache za I/O, mbinu ya multiplexing hutumiwa. Tarakimu huangazwa moja kwa wakati kwa mfululizo wa haraka (mfano, kwa 100Hz au zaidi). Jicho la binadamu linaona hii kama tarakimu zote mbiki zikiwa zimewashwa kila wakati. Hii inahitaji kuendesha anodi za kawaida kwa ishara ya kubadili na kuunganisha data ya sehemu kwa kila tarakimu. Upeo wa sasa kwa kila sehemu unaweza kuongezeka wakati wa muda wake mfupi wa kuwasha (hadi kiwango cha upeo cha 60mA) ili kulipa fidia kwa mzunguko uliopunguzwa wa wajibu na kudumisha mwangaza wa wastani.
• Udhibiti wa Joto: Ingawa matumizi ya nguvu ni kidogo kwa kila sehemu, jumla ya nguvu kwa sehemu zote zilizowashwa katika tarakimu inaweza kujumlishwa. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha ikiwa onyesho limefungwa, haswa katika halijoto ya juu ya mazingira, ili kuzuia halijoto ya makutano kuzidi mipaka salama.
• Pembe ya Kuona: Pembe pana ya kuona ni faida, lakini muundo wa mitambo wa kifuniko cha bidhaa (k.m.v., kina cha dirisha la onyesho, matumizi ya vichungi au lenzi) yanaweza kuathiri pembe bora ya kuona kwa mtumiaji wa mwisho.

8. Technical Comparison & Differentiation

Tofauti kuu ya LTD-5721AJF ni matumizi yake ya AlInGaP teknolojia ya semiconductor kwa utoaji wa rangi ya manjano-machungwa. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED za manjano za kawaida za Gallium Phosphide (GaP), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha mwangaza zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha. Pia kwa ujumla hutoa usawa bora wa rangi na uthabiti juu ya joto na maisha ya huduma. Ikilinganishwa na maonyesho yanayotumia mwanga uliochujwa (mfano, LED nyeupe iliyo na kichujio rangi), AlInGaP hutoa pato safi zaidi la wigo na ufanisi wa juu zaidi, kwani hakuna mwanga unaopotea katika mchakato wa kuchuja. Muundo wa uso wa kijivu/sehemu nyeupe hutoa muonekano wa kitaalamu na tofauti kubwa ya rangi iwapo umewashwa au umezimwa, ambao unaweza kuwa bora kuliko mabamba ya uso ya kijani au nyekundu katika matumizi fulani.

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

Q: Kuna tofauti gani kati ya Peak Emission Wavelength na Dominant Wavelength?
A: Peak wavelength ndio kilele cha kimwili cha wigo wa mwanga unaotolewa. Dominant wavelength ni urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monochromatic ambao ungeonekana kuwa na rangi sawa kwa mtazamaji binadamu. Mara nyingi ziko karibu lakini si sawa kabisa, haswa kwa LEDs zenye mikunjo ya wigo isiyo na ulinganifu. Dominant wavelength inahusiana zaidi na kuendana kwa rangi.

Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa microcontroller ya 3.3V bila kiwango cha kubadilisha?
Inawezekana, lakini hesabu makini inahitajika. Ikiwa pini za I/O za microcontroller zinaweza kuchukua mkondo wa sehemu unaohitajika (mfano, 10-20mA), na unatumia usambazaji wa 3.3V kwa anode ya kawaida, kushuka kwa voltage ya mbele (upeo 2.6V) huacha 0.7V tu kwa resistor ya kuzuia mkondo. Hii husababisha thamani ndogo sana ya resistor (mfano, ohm 35 kwa 20mA), ambayo inaweza kuwa isiyofaa na nyeti kwa mabadiliko katika V_F. Usambazaji wa 5V kwa anode ni wa kawaida zaidi na hutoa nafasi bora zaidi kwa udhibiti thabiti wa mkondo.

"Uwiano wa Kulinganisha Ukali wa Mwanga 2:1" unamaanisha nini kwa muundo wangu?
A: Inamaanisha kuwa ndani ya kitengo kimoja cha kuonyesha, sehemu iliyo giza zaidi inaweza kuwa nusu ya mwangaza wa sehemu iliyo angavu zaidi. Ikiwa usawa kamili ni muhimu sana (k.m., katika vifaa vya matibabu), unapaswa kuchagua vifaa kutoka kwa kikundi chenye viwango vya karibu zaidi au kutekeleza usawa wa mwangaza wa programu kwa kila sehemu, ambayo ni ngumu. Kwa matumizi mengi, uwiano wa 2:1 unakubalika na hauvurugishi macho.

10. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kutengeneza muundo wa kipima muda rahisi cha kidijitali/stopwatch.
LTD-5721AJF ni chaguo bora kwa kuonyesha dakika na sekunde (MM:SS). Udhibiti mdogo wa bei nafuu unaweza kutumiwa kusimamia usimamizi wa wakati na kuendesha onyesho. Nambari hizo mbili zingekuwa zimeunganishwa kwa njia nyingi. Anodi ya kawaida ya nambari ya "dakika" na nambari ya "sekunde" ingeunganishwa kwa pini mbili tofauti za GPIO zilizosanidiwa kama matokeo, yakibadilishwa kuwa ya juu (kupitia transistor kwa uwezo wa mkondo wa juu) moja kwa wakati. Mistari saba ya cathode ya sehemu (A-G) ingeunganishwa kwa pini nyingine saba za GPIO zilizosanidiwa kama mfereji wazi au kuendeshwa kwa nguvu chini, na upinzani wa mfululizo kwenye kila mstari (au upinzani mmoja kwenye njia ya anodi ya kawaida ikiwa usawa wa mwangaza sio muhimu sana). Programu ya udhibiti mdogo inasasisha muundo wa sehemu kwa nambari inayofanya kazi, kisha hubadilisha haraka hadi nambari nyingine. Rangi ya manjano-machungwa mara nyingi huhusishwa na tahadhari au umakini, na kufanya iwe inafaa kwa onyesho la kipima saa. Mwangaza wa juu unahakikisha kuwa unaonekana katika hali mbalimbali za taa.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki kinafanya kazi kwa kanuni ya electroluminescence katika makutano ya aina-p na aina-n ya semikondukta. Mfumo wa nyenzo wa AlInGaP una pengo la bendi moja kwa moja linalolingana na nishati za fotoni katika eneo la njano-machungwa ya wigo unaoonekana (~2.0 eV). Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inayozidi uwezo wa ndani wa makutano (voltage ya mbele V_F), elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kupitia makutano. Wakati vibeba malipo hivi hujumuika tena katika eneo lenye shughuli la semikondukta, hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi wa Alumini, Indiamu, Galiamu na Fosfidi huamua nishati ya pengo la bendi na hivyo rangi (urefu wa wimbi) wa mwanga unaotolewa. Kiota kisicho na uwazi cha GaAs hukunywa mwanga wowote unaotolewa chini, na kufanya kifaa kiwe na ufanisi zaidi katika mwelekeo unaokusudiwa wa kutazama.

12. Technology Trends

While AlInGaP remains a high-performance technology for red, orange, and yellow LEDs, the broader display technology landscape continues to evolve. For seven-segment numeric displays, trends include: 1) Higher Integration: Modules with built-in driver ICs, controllers, and even communication interfaces (I2C, SPI) are becoming more common, simplifying system design. 2) Teknolojia Mbadala: Sehemu za Taa za Diodi za Mwanga za Kikaboni (OLED) hutoa umbo nyembamba sana na pembe pana za kutazama, ingawa maisha ya huduma na gharama zinaweza kuwa sababu. 3) Miniaturization & Density: Ingawa inchi 0.56 ni kipimo cha kawaida, kuna mahitaji ya maonyesho madogo (kwa vifaa vinavyobebeka) na makubwa, yenye mng'ao mkubwa zaidi. 4) Color Options & RGB: Maonyesho ya sehemu saba yenye rangi nyingi au rangi kamili yanayotumia chipi za LED za RGB huruhusu mabadiliko ya rangi ya nguvu, ingawa yanahitaji elektroniki ngumu zaidi za kuendesha. Faida za msingi za teknolojia ya LED—kuegemea, ufanisi, na uthabiti wa hali ngumu—zinahakikisha umuhimu wake unaoendelea katika matumizi ya maonyesho ya nambari kwa siku zijazo zinazotarajiwa.