LTD-2701JD Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu 0.28-inchi - Nyekundu ya Hyper - Voltage ya Mbele 2.6V - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-2701JD ni moduli ya onyesho la diode inayotoa mwanga (LED) yenye tarakimu mbili na sehemu saba. Kazi yake kuu ni kutoa usomaji wazi na unaoweza kusomeka wa nambari kwa vifaa na vyombo mbalimbali vya elektroniki. Teknolojia ya msingi hutumia nyenzo za semiconductor za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwangaza wa Nyekundu ya Hyper, unaojulikana kwa mwangaza mkubwa na usafi bora wa rangi. Kifaa kina uso wa kijivu na sehemu nyeupe, ikiboresha tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga. Imebuniwa kama aina ya cathode ya kawaida, ambayo ni usanidi wa kawaida wa kurahisisha saketi za kuendesha nyingi katika matumizi ya tarakimu nyingi.

1.1 Vipengele Muhimu na Faida za Msingi

• Urefu wa Tarakimu:Inchi 0.28 (mm 7.0), ikitoa ukubwa wa usawa kwa kuonekana kuzuri bila matumizi mabaya ya nafasi.
• Umoja wa Sehemu:Sehemu zinazoendelea na zilizo sawa zinahakikisha muonekano thabiti wa herufi katika tarakimu zote mbili.
• Ufanisi wa Nguvu:Mahitaji madogo ya nguvu, ikifanya iweze kutumika kwa matumizi yanayotumia betri au yenye umakini wa nishati.
• Utendaji wa Macho:Mwangaza mkubwa na uwiano mkubwa wa tofauti huchangia uwezo bora wa kusomeka kwa herufi.
• Pembe ya Kuona:Pembe pana ya kuona inaruhusu usomaji kutoka nafasi mbalimbali.
• Uaminifu:Ujenzi thabiti hutoa maisha marefu ya uendeshaji na upinzani dhidi ya mshtuko na mtikisiko.
• Kugawanya Katika Makundi:Vifaa vinagawanywa katika makundi kulingana na nguvu ya mwangaza, ikiruhusu mwangaza unaolingana katika usanidi wa onyesho nyingi.
• Kufuata Mazingira:Kifurushi kisicho na risasi kinakidhi maagizo ya RoHS (Kizuizi cha Vitu Hatari).

1.2 Soko Lengwa na Matumizi

Onyesho hili limekusudiwa kutumika katika vifaa vya kawaida vya elektroniki. Maeneo ya kawaida ya matumizi ni pamoja na, lakini siyo tu:

• Vifaa vya kupima na kipimo (vipima nyingi, vyanzo vya nguvu).
• Vifaa vya matumizi ya kaya (microwave, tanuri, mashine za kuosha).
• Paneli za udhibiti wa viwanda na vipima muda.
• Onyesho la hali ya vifaa vya mawasiliano.
• Vifaa vya ziada vya baada ya mauzo ya magari (k.m., vipima voltage).
• Vituo vya mauzo na usomaji wa msingi wa nambari.

Inabainishwa haswa kwamba mashauriano yanahitajika kwa matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya, kama vile katika mifumo ya anga, matibabu, au usalama muhimu.

2. Vipimo vya Kiufundi na Tafsiri ya Lengwa

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishwi.

• Mtawanyiko wa Nguvu kwa Sehemu:70 mW kiwango cha juu. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa kasi wa chipi ya LED.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Sehemu:90 mA chini ya hali ya msisitizo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa msisitizo 0.1 ms). Kipimo hiki ni kwa msisitizo wa muda mfupi, sio uendeshaji endelevu.
• Mkondo wa Mbele Endelevu kwa Sehemu:25 mA kwa 25°C. Mkondo huu lazima upunguzwe kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadiri joto la mazingira (Ta) linapoinuka zaidi ya 25°C ili kuzuia kukimbia kwa joto.
• Safu ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C. Kifaa kinaweza kustahimili hali hizi kali lakini utendaji wa macho utabadilika na joto.
• Hali ya Kuuza:260°C kwa sekunde 3, ikipimwa inchi 1/16 (takriban mm 1.6) chini ya ndege ya kukaa. Hii inaongoza michakato ya kuuza ya wimbi au reflow.

2.2 Sifa za Umeme na Macho

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

• Nguvu ya Mwangaza ya Wastani (I_V):200-600 µcd kwa I_F=1mA. Safu hii pana inaonyesha athari ya mchakato wa kugawanya katika makundi; wabunifu wanapaswa kuzingatia thamani ya chini kwa mahesabu ya kuonekana.
• Urefu wa Wimbi wa Utoaji wa Kilele (λ_p):650 nm. Huu ndio urefu wa wimbi ambao nguvu ya macho inayotolewa ni kubwa zaidi.
• Urefu wa Wimbi Mkuu (λ_d):639 nm. Huu ndio urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu kufanana na rangi ya mwanga, na uvumilivu wa ±1 nm.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm. Hii inafafanua usafi wa wigo; upana mwembamba unaonyesha rangi ya monokromati zaidi.
• Voltage ya Mbele kwa Chipi (V_F):2.1V (Chini), 2.6V (Kawaida) kwa I_F=20mA, na uvumilivu wa ±0.1V. Hii ni muhimu kwa kubuni saketi ya kiendeshi, hasa wakati wa kuzidisha tarakimu nyingi, ili kuhakikisha mkondo thabiti.
• Mkondo wa Kinyume (I_R):100 µA kiwango cha juu kwa V_R=5V. Waraka wa data unatahadharisha wazi kwamba voltage ya kinyume ni kwa madhumuni ya majaribio tu na uendeshaji endelevu wa upendeleo wa kinyume lazima uepukwe.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwangaza:2:1 kiwango cha juu kwa maeneo sawa ya mwanga kwa I_F=10mA. Hii inabainisha tofauti ya juu inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu ndani ya onyesho.
• Msongamano:≤ 2.5%. Hii inarejelea mwangaza usiotakiwa wa sehemu isiyoendeshwa kutokana na uvujaji wa umeme au kuunganishwa kwa macho.

2.3 Maelezo ya Mfumo wa Kugawanya Katika Makundi

Waraka wa data unasema bidhaa ime\"Gawanywa katika Makundi kwa Nguvu ya Mwangaza.\" Hii inamaanisha mchakato wa kugawanya katika makundi ambapo LED zinasaguliwa kulingana na pato la mwanga lililopimwa (kwa µcd) kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 1mA au 10mA). Kutumia onyesho kutoka kwa kundi moja la nguvu ya mwangaza katika usanidi kunashauriwa sana ili kuepuka tofauti dhahiri za mwangaza (kutofautiana kwa rangi) kati ya vitengo vilivyo karibu. Wabunifu wanapaswa kubainisha kundi linalohitajika au kufanya kazi na wauzaji ili kuhakikisha uthabiti kwa matumizi ya onyesho nyingi.

3. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

3.1 Vipimo vya Kifurushi

Onyesho linalingana na umbo la kawaida la DIP (Kifurushi cha Mistari Miwili) ya kupenya. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na:

• Vipimo vyote viko kwa milimita (mm).
• Uvumilivu wa kawaida ni ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.
• Uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ni ±0.4 mm, muhimu kwa kupangilia mashimo ya PCB.
• Kasoro zinazoruhusiwa kwenye uso wa onyesho: vitu vya kigeni kwenye sehemu ≤10 mils, uchafuzi wa wino ≤20 mils, mapovu kwenye sehemu ≤10 mils.
• Kupinda kwa kioakisi kimewekwa kikomo hadi ≤1% ya urefu wake.

3.2 Unganisho la Pini na Utambulisho wa Ubaguzi

Kifaa kina pini 10 katika safu moja. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo:

• Pini 1: Anodi ya sehemu E
• Pini 2: Anodi ya sehemu D
• Pini 3: Anodi ya sehemu C
• Pini 4: Anodi ya sehemu G (sehemu ya kati)
• Pini 5: Anodi ya Nukta ya Desimali (DP)
• Pini 6: Cathode ya Kawaida ya Tarakimu 2 (tarakimu ya kulia)
• Pini 7: Anodi ya sehemu A
• Pini 8: Anodi ya sehemu B
• Pini 9: Cathode ya Kawaida ya Tarakimu 1 (tarakimu ya kushoto)
• Pini 10: Anodi ya sehemu F

Maelezo ya \"Nukta ya Desimali ya Mkono wa Kulia\" yanathibitisha nukta ya desimali inahusishwa na tarakimu ya kulia. Usanidi wa cathode ya kawaida unamaanisha cathode zote za LED za tarakimu moja zimeunganishwa ndani. Ili kuangaza sehemu, voltage chanya lazima itumike kwa pini yake ya anodi wakati pini ya cathode ya kawaida ya tarakimu inayolingana inavutwa chini (ardhi).

3.3 Mchoro wa Saketi ya Ndani

Mchoro wa ndani unaonyesha seti mbili huru za LED saba (pamoja na LED ya nukta ya desimali), kila seti ikishiriki unganisho la cathode ya kawaida (Pini 6 na 9). Muundo huu ni msingi wa kuzidisha: kwa kuwezesha cathode moja (tarakimu) kwa wakati mmoja na kuwasilisha muundo wa tarakimu hiyo kwenye mistari ya anodi, tarakimu nyingi zinaweza kudhibitiwa kwa pini chache za I/O.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data unarejelea \"Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme / Macho.\" Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi ingekuwa ni pamoja na:

• Mkunjo wa I-V (Mkondo-Voltage):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya voltage ya mbele (V_F) na mkondo wa mbele (I_F). Mkunjo utabadilika na joto.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha kwamba pato la mwanga ni takriban mstari na mkondo kwa safu fulani, lakini litajaa kwenye mikondo ya juu zaidi na kuharibika kwa kasi kutokana na joto.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la kiungo linavyoongezeka, ikionyesha hitaji la usimamizi wa joto na kupunguzwa kwa mkondo.
• Usambazaji wa Wigo:Njama ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, ikionyesha kilele kwa ~650nm na upana wa nusu wa ~20nm.

Mikunjo hii ni muhimu kwa kubuni viendeshi vinavyotoa mwangaza thabiti katika safu ya joto la uendeshaji iliyokusudiwa.

5. Miongozo ya Kuuza, Usanidi na Uhifadhi

5.1 Kuuza na Usanidi

• Fuata wasifu maalum wa kuuza (260°C kwa sekunde 3).
• Epuka kutumia zana zisizofaa au njia zinazotumia nguvu isiyo ya kawaida kwa mwili wa onyesho.
• Ikiwa filamu ya mapambo imetumika, epuka kuwa na mawasiliano ya moja kwa moja na paneli ya mbele/kiwango, kwani nguvu ya nje inaweza kuisogeza.

5.2 Hali za Uhifadhi

Uhifadhi sahihi ni muhimu ili kuzuia oksidi ya pini.

• Onyesho la Kawaida la LED (Kupenya-Shimo):Katika ufungaji wa asili. Joto: 5°C hadi 30°C. Unyevu: Chini ya 60% RH. Uhifadhi wa muda mrefu nje ya hali hizi unaweza kuhitaji kuwekewa mabaki tena ya pini zilizooksiwa. Ikiwa begi la kizuizi cha unyevu limefunguliwa kwa >miezi 6, kupikwa kwa 60°C kwa masaa 48 kunashauriwa kabla ya matumizi, na usanidi ndani ya wiki moja.
• Onyesho la LED la SMD (Kumbuka kwa marejeleo):Katika begi lililofungwa: 5-30°C,<60% RH. Mara tu likifunguliwa: Hali sawa, lakini lazima litumike ndani ya masaa 168 (siku 7, Kiwango cha MSL 3).

6. Mazingatio ya Ubunifu wa Matumizi na Tahadhari

6.1 Ubunifu wa Saketi ya Kiendeshi

• Kuendesha kwa Mkondo Thabiti:Inashauriwa sana kuliko kuendesha kwa voltage thabiti ili kuhakikisha nguvu thabiti ya mwangaza bila kujali tofauti za V_Fkati ya sehemu na juu ya joto.
• Kuweka Kikomo cha Mkondo:Saketi lazima iweke kikomo cha mkondo ndani ya kiwango cha endelevu (25mA kwa 25°C, kilichopunguzwa). Kuzidi hii husababisha uharibifu wa kasi.
• Safu ya Voltage:Kiendeshi lazima kikidhi safu kamili ya V_F(takriban 2.0V hadi 2.7V kwa sehemu) ili kutoa mkondo uliokusudiwa.
• Ulinzi dhidi ya Voltage ya Kinyume:Saketi inapaswa kulinda dhidi ya voltage za kinyume au mabadiliko ya ghafla wakati wa mzunguko wa nguvu ili kuzuia uhamaji wa metali na ongezeko la uvujaji.
• Usimamizi wa Joto:Zingatia joto la juu la mazingira (T_a) ili kuchagua mkondo salama wa uendeshaji. Kupoza joto kunaweza kuwa muhimu katika hali za joto la juu (T_a environments.

6.2 Tahadhari za Mazingira na Ushughulikiaji

• Epuka mabadiliko ya ghafla ya joto la mazingira katika mazingira yenye unyevu ili kuzuia umande kwenye onyesho.
• Chagua onyesho kutoka kwa kundi moja la nguvu ya mwangaza wakati wa kutumia mbili au zaidi katika usanidi mmoja ili kuhakikisha mwangaza sawa.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED za GaAsP au GaP, AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) inayotumika katika LTD-2701JD inatoa faida kubwa:

• Ufanisi na Mwangaza wa Juu Zaidi:AlInGaP hutoa ufanisi bora wa mwangaza, na kusababisha mwangaza wa juu kwa mkondo sawa wa kuendesha.
• Usafi Bora wa Rangi:Mwangaza wa Nyekundu ya Hyper (639-650nm mkuu) una rangi nzito zaidi na tofauti za kuona kuliko LED za kawaida za nyekundu.
• Uimara Bora wa Joto:Ingawa LED zote hupoteza ufanisi na joto, AlInGaP kwa ujumla ina utunzaji bora wa utendaji ikilinganishwa na nyenzo za zamani.
• Ubunifu wa cathode ya kawaida na cathode tofauti za tarakimu ni njia ya kawaida lakini yenye ufanisi kwa kuzidisha, ikitofautisha na aina za anodi ya kawaida au onyesho zilizo na vidhibiti vilivyozidishwa ndani.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

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

A: Hapana. Bila kizuizi cha mkondo, kuunganisha 5V moja kwa moja kwa anodi kungeweza kuharibu LED kutokana na mkondo mwingi. Lazima utumie kizuizi cha mfululizo au, kwa upendeleo, kiendeshi cha mkondo thabiti. Thamani ya kizuizi inategemea voltage yako ya usambazaji, V_Fya LED, na I_F.

Q: Kwa nini kuendesha kwa mkondo thabiti kunashauriwa?

A: Mwangaza wa LED kimsingi ni kazi ya mkondo, sio voltage. Voltage ya mbele (V_F) inaweza kutofautiana kutoka chipi hadi chipi na hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Chanzo cha mkondo thabiti kinahakikisha mwangaza thabiti kwa kurekebisha voltage kiotomatiki ili kudumisha mkondo uliowekwa, na kulipa fidia kwa tofauti hizi.

Q: \"Mzunguko wa Kazi 1/10, Upana wa Msisitizo 0.1ms\" inamaanisha nini kwa kiwango cha Mkondo wa Kilele?

A: Hii inamaanisha unaweza kumsisitiza LED kwa muda mfupi hadi 90mA, lakini msisitizo haupaswi kuwa mpana zaidi ya milisekunde 0.1, na mkondo wa wastani kwa muda haupaswi kuzidi sawa na mzunguko wa kazi 1/10 (k.m., 0.1ms wazi, 0.9ms zima). Hii sio kwa mwangaza endelevu.

Q: Ninawezaje kudhibiti tarakimu mbili kwa kujitegemea?

A> Unatumia kuzidisha. Katika mzunguko: 1) Weka pini za anodi (1,2,3,4,5,7,8,10) kwa muundo wa Tarakimu 1. 2) Vuta Pini ya Cathode 9 (Tarakimu 1) chini (ardhi) huku ukidumisha Pini ya Cathode 6 (Tarakimu 2) juu (imekatishwa). 3) Angaza kwa muda mfupi (k.m., 5ms). 4) Zima Tarakimu 1. 5) Weka anodi kwa muundo wa Tarakimu 2. 6) Vuta Pini ya Cathode 6 chini na Pini 9 juu. 7) Angaza. Rudia mzunguko huu kwa kasi (>60Hz) ili kuunda dhihaka ya tarakimu zote mbili kuwa wazi kila wakati.

9. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni Usomaji Rahisi wa Kipima Voltage ya Dijiti (0-99V).

1. Uchaguzi wa Sehemu:LTD-2701JD imechaguliwa kwa uwezo wake wa tarakimu mbili, mwangaza mzuri, na kifurushi cha kupenya-shimo kwa utengenezaji wa mfano.
2. Saketi ya Kiendeshi:Microcontroller (k.m., ATmega328P) hutumiwa. Pini zake za I/O haziwezi kutoa/kupokea mkondo wa kutosha kwa sehemu zote kwa wakati mmoja. Kwa hivyo, mpango wa kuzidisha unatekelezwa kwa kutumia transistor mbili za NPN (k.m., 2N3904) kutoa mikondo ya cathode kwa Tarakimu 1 na 2. Anodi za sehemu zinaunganishwa na microcontroller kupitia vizuizi vya mkondo (k.m., 150Ω kwa usambazaji wa 5V, kwa lengo la ~20mA kwa sehemu: R = (5V - 2.6V) / 0.02A ≈ 120Ω, kutumia 150Ω kwa usalama).
3. Programu:Firmware inasoma voltage kupitia ADC, inaibadilisha kuwa tarakimu mbili za BCD, na inaendesha onyesho kwa kutumia usumbufu wa timer kwa kuzidisha kwa 100Hz.
4. Mazingatio:Uvumilivu wa voltage ya mbele unamaanisha mwangaza unaweza kutofautiana kidogo kati ya sehemu. Kutumia viendeshi vya mkondo thabiti (kama vile IC maalum za kiendeshi cha LED) badala ya vizuizi vingekuboresha umoja. Ushauri wa uhifadhi unafuatwa kwa kuagiza idadi ndogo ili kuepuka hisa ya muda mrefu.

10. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diode inayotoa mwanga (LED) ni diode ya kiungo cha p-n cha semiconductor. Wakati voltage ya mbele inazidi uwezo wa ndani wa kiungo inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la n na mashimo kutoka eneo la p huingizwa kwenye kiungo. Wakati vibeba malipo hivi hurudiana katika eneo lenye shughuli, nishati hutolewa kwa mfumo wa fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor. AlInGaP ina pengo la bendi linalolingana na mwanga mwekundu. Katika onyesho la sehemu saba, chipi nyingi za LED za kibinafsi zimewekwa na kuunganishwa na waya ili kuunda sehemu za kawaida (A-G na DP). Usanidi wa cathode ya kawaida unaunganisha ndani cathode zote za LED zinazomilikiwa na tarakimu moja.

11. Mienendo ya Teknolojia

Sanaa ya onyesho la LED inaendelea kubadilika. Ingawa onyesho za kupenya-shimo kama LTD-2701JD bado zinahusika kwa utengenezaji wa mfano, ukarabati, na matumizi fulani, mienendo pana inajumuisha:

• Kupunguzwa kwa Ukubwa na Utawala wa SMD:Vifurushi vya kifaa cha kusakinisha uso (SMD) vinakuwa kawaida kwa usanidi wa otomatiki, vikitoa ukubwa mdogo na wasifu wa chini.
• Vidhibiti Vilivyounganishwa:Onyesho zilizo na IC za kiendeshi zilizojengwa ndani (kama vile moduli zinazolingana na MAX7219) hurahisisha muunganisho wa microcontroller kwa kushughulikia kuzidisha na kusimbua ndani.
• Nyenzo za Ufanisi wa Juu Zaidi:Maendeleo ya kuendelea ya nyenzo kama InGaN kwa bluu/kijani na AlInGaP iliyoboreshwa na LED nyeupe zilizobadilishwa na fosfori husukuma ufanisi (lumeni kwa watt) juu zaidi.
• Umbo Mpya na Lenye Kubadilika:Maendeleo katika vitu vya msingi vinavyobadilika na micro-LED yanawezesha maumbo mapya ya onyesho na msongamano wa juu sana.

Kwa jamii yake, LTD-2701JD inawakilisha suluhisho lililokomaa, la kuaminika kulingana na teknolojia ya AlInGaP inayoeleweka vizuri, inayofaa pale umbo lake maalum na kiingilio cha umeme kinapohitajika.