LTD-4608JS LED Onyesho Datasheet - Urefu wa Tarakimu 0.4-inchi - Manjano ya AlInGaP - Voltage ya Mbele 2.6V - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-4608JS ni moduli ya onyesho la alfanumeriki yenye tarakimu mbili na sehemu saba, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari. Kazi yake kuu ni kuwasilisha tarakimu mbili (0-9) na nukta ya desimali kwa kutumia sehemu binafsi za LED. Teknolojia ya msingi hutumia nyenzo za semiconductor za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga wa manjano. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wake mkubwa na mwangaza bora ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED. Kifaa kina sahani ya uso ya kijivu yenye alama nyeupe za sehemu, ambayo inaboresha tofauti na usomaji chini ya hali mbalimbali za mwanga. Kimeainishwa kulingana na ukubwa wa mwangaza, kuruhusu uthabiti wa uteuzi katika uzalishaji wa kundi.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Onyesho hutoa faida kadhaa muhimu zinazofanya liwe sawa kwa anuwai ya matumizi. Hitaji lake la chini la nguvu linafanya liwe bora kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyohisi nishati. Mwangaza mkubwa na tofauti, pamoja na pembe pana ya kutazama, huhakikisha usomaji kutoka kwa mitazamo mbalimbali, ambayo ni muhimu kwa vifaa vya umeme vya watumiaji, vifaa vya kupimia, na paneli za udhibiti wa viwanda. Uthabiti wa LED unamaanisha maisha marefu ya uendeshaji na ukinzani wa mshtuko na mtikisiko, tofauti na maonyesho ya mitambo au ya fluorescent. Sehemu zinazoendelea na sawa hutoa muonekano mzuri wa herufi. Masoko makuu yanayolengwa ni pamoja na vifaa vya umeme vya kubebeka, vifaa vya kupimia na kipimo, dashibodi za magari (kwa viashiria visivyo muhimu), vifaa vya nyumbani, na vituo vya mauzo ambapo onyesho wazi na la kuaminika la nambari linahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kitu cha vigezo muhimu vya umeme na mwanga vilivyobainishwa kwenye waraka, na kuelezea umuhimu wake kwa wahandisi wa muundo.

2.1 Sifa za Picha na Mwanga

Utendaji wa picha ni msingi wa kazi ya onyesho.Wastani wa Ukubwa wa Mwangaza (Iv)imebainishwa kutoka 200 hadi 650 µcd kwa mkondo wa mbele (IF) wa 1mA. Safu hii pana inaonyesha mchakato wa kugawa kwenye makundi; wabunifu lazima wazingatie tofauti hii au kubainisha makundi madhubuti zaidi kwa muonekano sawa katika maonyesho mengi.Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λp)ni 588 nm, naUrefu wa Wimbi Kuu (λd)ni 587 nm, zote zimepimwa kwa IF=20mA. Thamani hizi hufafanua nukta ya rangi ya manjano.Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ)wa 15 nm inaonyesha upana wa wigo unaoonekana nyembamba, na kusababisha rangi ya manjano iliyojazwa.Uwiano wa Kulinganisha Ukubwa wa Mwangaza (IV-m)wa 2:1 kiwango cha juu kinafafanua tofauti inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu ndani ya kifaa kimoja, na kuathiri usawa wa jumla.

2.2 Vigezo vya Umeme

Vipimo vya umeme hufafanua mipaka na hali za uendeshaji.Voltage ya Mbele kwa Sehemu (VF)ina thamani ya kawaida ya 2.6V kwa IF=20mA. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa kubuni mtandao wa kupinga wa kudhibiti mkondo.Mkondo wa Nyuma kwa Sehemu (IR)ni kiwango cha juu cha 100 µA kwa VR=5V, ikionyesha mkondo wa kuvuja wakati LED iko kwenye upendeleo wa nyuma, ambao kwa ujumla hauzingatii katika uendeshaji wa kawaida. Vigezo hivi lazima vizingatiwe pamoja na viwango vya juu kabisa ili kuhakikisha uendeshaji wa kuaminika.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa vya Joto na Umeme

Viwango vya juu kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.Mkondo wa Mbele Unaendelea kwa Sehemuni 25 mA kwa 25°C, na kipengele cha kupunguza cha 0.33 mA/°C. Hii inamaanisha mkondo unaoruhusiwa unaoendelea hupungua kadri halijoto ya mazingira (Ta) inavyoongezeka zaidi ya 25°C. Kwa mfano, kwa 85°C, mkondo wa juu utakuwa takriban 25 mA - (0.33 mA/°C * (85-25)°C) = 5.2 mA.Mkondo wa Mbele wa Kileleni 60 mA lakini tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mpigo 0.1ms).Mtawanyiko wa Nguvu kwa Sehemuni 70 mW. Safu ya halijoto ya uendeshaji na uhifadhi ni -35°C hadi +85°C, ikifafanua mipaka ya mazingira ya matumizi na kutofanya kazi. Kiwango cha halijoto cha kuuza (260°C kiwango cha juu kwa sekunde 3) ni muhimu kwa michakato ya usanikishaji wa PCB.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

Waraka unaonyesha kuwa kifaa kimeainishwa kwa ukubwa wa mwangaza. Hii inamaanisha mchakato wa kugawa makundi au kuchagua baada ya uzalishaji. Ingawa misimbo maalum ya makundi haijatolewa kwenye waraka huu, kugawa makundi kwa maonyesho kama haya kwa kawaida kunahusisha kupanga vitengo kulingana na ukubwa wa mwangaza uliopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (k.m., 1mA, kama inavyoonyeshwa kwenye sifa). Hii inahakikisha kuwa wabunifu wanaonunua vitengo vingi wanaweza kufikia viwango sawa vya mwangaza katika bidhaa zao. Wahandisi wanapaswa kushauriana na mtengenezaji kwa vipimo maalum vya kugawa makundi au data maalum ya kundi ikiwa usawa ni hitaji muhimu la muundo.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Waraka unarejelea Mviringo wa Kawaida wa Sifa za Umeme / Mwanga. Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikondo ya kawaida kwa LED kama hizi kwa kawaida ingejumuisha:

• Mviringo wa IV (Mkondo dhidi ya Voltage ya Mbele):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo, na kusaidia kubainisha upinzani wa nguvu na upungufu halisi wa voltage kwa mikondo mbalimbali ya uendeshaji.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (Iv-IF):Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, kwa kawaida katika uhusiano wa karibu na mstari ndani ya safu ya uendeshaji, na kusaidia katika urekebishaji wa mwangaza na mahesabu ya ufanisi.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Halijoto ya Mazingira (Iv-Ta):Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadri halijoto ya kiungo inavyopanda, ambayo ni muhimu kwa kubuni matumizi yanayofanya kazi katika mazingira ya halijoto ya juu.
• Usambazaji wa Wigo:Njama ya ukubwa wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, ikithibitisha urefu wa wimbi la kilele na kuu na umbo la wigo la utoaji.

Mikondo hii ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida na kwa kuboresha mzunguko wa kuendesha kwa utendaji na umri mrefu.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

Kifurushi cha kifaa kinafafanuliwa na mchoro wa kina wa vipimo (kwa milimita). Vipengele muhimu vinajumuisha ukubwa wa jumla, urefu wa onyesho, umbali kati ya tarakimu mbili, na eneo na kipenyo cha mashimo au pini za kushikilia. Mchoro wa muunganisho wa pini ni muhimu sana: ni usanidi wa pini 10 zenye anodi za kawaida mbili (moja kwa kila tarakimu) na katodi binafsi kwa sehemu A-G na nukta ya desimali (D.P.). Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha mpangilio wa kuzidisha: sehemu zote zinazolingana (k.m., sehemu zote 'A') kati ya tarakimu mbili zimeunganishwa ndani kwa pini moja ya katodi. Anodi ya kila tarakimu inadhibitiwa tofauti (Pini 9 kwa Tarakimu 1, Pini 4 kwa Tarakimu 2). Muundo huu wa kuzidisha hupunguza idadi ya pini zinazohitajika za kiendeshi kutoka 15 (sehemu 7 + DP kwa kila tarakimu, pamoja na ardhi mbili) hadi 10, na kurahisisha mzunguko wa kiolesura.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Jambo kuu la kuzingatia katika usanikishaji ni mchakato wa kuuza. Kipimo cha juu kabisa kinaonyesha kuwa halijoto ya kuuza haipaswi kuzidi 260°C kwa kiwango cha juu cha sekunde 3, ikipimwa kwa 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni kipimo cha kawaida cha kuuza kwa wimbi au kuuza kwa mkono. Kwa kuuza kwa kurejesha, wasifu wa kawaida usio na risasi wenye halijoto ya kilele chini ya 260°C unapaswa kutumiwa, na kuhakikisha wakati juu ya kioevu unadhibitiwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye chips za LED na kifurushi cha plastiki. Kushughulikia kwa usahihi ili kuepuka kutokwa kwa umeme (ESD) kunapendekezwa, ingawa waraka haubainishi kiwango cha ESD. Uhifadhi unapaswa kuwa ndani ya safu maalum ya halijoto (-35°C hadi +85°C) katika mazingira ya unyevunyevu wa chini ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kusababisha popcorning wakati wa kurejesha.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili linafaa vizuri kwa matumizi yoyote yanayohitaji usomaji wa nambari mbili zenye mwangaza na ukubwa mdogo. Mifano ni pamoja na: multimeters za dijiti, vifaa vya usambazaji wa nguvu vya benchi, vifaa vya kuhesabu masafa, maonyesho ya saa (dakika/sekunde), ubao wa alama, vifaa vya kuhesaba mstari wa uzalishaji, na viashiria vya hali kwenye vifaa vya mtandao au sauti. Rangi yake ya manjano mara nyingi huchaguliwa kwa viashiria vya tahadhari au kutoa tofauti ya kuona dhidi ya maonyesho mengine.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Mzunguko wa Kuendesha:Tumia mzunguko wa kiendeshi cha kuzidisha. Kila tarakimu huangazwa mbadala kwa masafa ya juu (kwa kawaida >100Hz) ili kuunda hisia ya tarakimu zote mbili zikiwa wazi kila wakati. Hii inahitaji pini za GPIO za microcontroller au IC maalum ya kiendeshi cha onyesho (kama kichanganuzi cha 7447 au MAX7219) kinachoweza kuingiza mkondo wa sehemu na kutoa mkondo wa anodi ya tarakimu.
• Kupunguza Mkondo:Vipinga vya nje vya kupunguza mkondo ni lazima kwa kila mstari wa katodi (sehemu) au kuingizwa ndani ya kiendeshi. Thamani ya kipinga inahesabiwa kama R = (Vcc - VF) / IF, ambapo VF ni voltage ya mbele (tumia thamani ya juu kwa hesabu ya mkondo wa hali mbaya), Vcc ni voltage ya usambazaji, na IF ni mkondo wa mbele unaotaka (usiozidi kipimo cha kuendelea).
• Udhibiti wa Mwangaza:Mwangaza wa wastani unaweza kudhibitiwa kwa kurekebisha mkondo wa IF au kwa kutumia urekebishaji wa upana wa mpigo (PWM) kwenye ishara za kuendesha.
• Pembe ya Kutazama:Weka onyesho kwa kuzingatia pembe yake pana ya kutazama ili kuhakikisha kuonekana kwa mtumiaji wa mwisho.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia nyingine za onyesho, onyesho hili la LED la AlInGaP linatoa faida tofauti. Ikilinganishwa naLED nyekundu za zamani za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza na mwangaza kwa mkondo sawa, na uthabiti bora wa halijoto. Ikilinganishwa namoduli za LCD (Onyesho la Kioevu cha Kioo), haihitaji taa ya nyuma, inatoa pembe pana zaidi za kutazama, inafanya kazi haraka zaidi katika halijoto za baridi, na ni imara zaidi kwa mitambo. Ushindani mkuu ni matumizi makubwa ya nguvu wakati wa kuonyesha sehemu nyingi ikilinganishwa na LCD. Ndani ya soko la onyesho la sehemu za LED, tofauti zake kuu ni urefu maalum wa tarakimu 0.4-inchi, rangi ya manjano ya AlInGaP, usanidi wa anodi ya kawaida ya duara, na ukubwa wa mwangaza ulioainishwa unaohakikisha uthabiti wa ubora.

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

S: Ninaunganisha onyesho hili kwa microcontroller vipi?

J: Unahitaji angalau pini 10 za GPIO. Unganisha pini za anodi za kawaida (4 & 9) kwa pini za microcontroller zilizosanidiwa kama matokeo zikiwekwa JUU ili kuwezesha tarakimu. Unganisha pini za katodi za sehemu (1,2,3,5,6,7,8,10) kwa pini zilizosanidiwa kama matokeo zikiwekwa CHINI ili kuwasha sehemu. Lazima uzidishe kwa kuwezesha haraka tarakimu moja, kuweka sehemu zake, kisha kubadili hadi tarakimu nyingine. Kutumia IC maalum ya kiendeshi kunapendekezwa sana ili kupunguza mzigo wa MCU.

S: Kwa nini mkondo wa mbele unapunguzwa kwa halijoto?

J: Kadri halijoto inavyoongezeka, ufanisi wa ndani wa LED hupungua, na nguvu zaidi za umeme hubadilishwa kuwa joto badala ya mwanga. Joto hili, ikiwa halitadhibitiwa, linaweza kuongeza zaidi halijoto ya kiungo, na kusababisha uharibifu wa kasi au kushindwa. Kupunguza mkondo hupunguza joto linalotokana, na kuweka halijoto ya kiungo ndani ya mipaka salama.

S: Uwiano wa Kulinganisha Ukubwa wa Mwangaza wa 2:1 unamaanisha nini?

J: Inamaanisha kuwa ndani ya kitengo kimoja cha onyesho, mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mdogo hautakuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mkubwa. Uwiano wa 1:1 ungekuwa usawa kamili; 2:1 ni kipimo cha kawaida kinachohakikisha uthabiti unaokubalika wa kuona.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni Kifaa cha Kuhesabu Tarakimu Mbili Rahisi.Lengo ni kuhesabu kutoka 00 hadi 99. Microcontroller ya bei nafuu (k.m., ATtiny) hutoa ishara za udhibiti. Mzunguko hutumia vipinga 8 vya 180Ω vya kupunguza mkondo (kimoja kwa kila katodi ya sehemu, kilichohesabiwa kwa usambazaji wa 5V, VF=2.6V, IF~13mA). Transistor mbili za NPN (k.m., 2N3904) hutumiwa kama swichi za upande wa juu kwa pini za anodi za kawaida, zikidhibitiwa na pini mbili zaidi za MCU. Programu imara hutekeleza kukatiza kwa timer kwa 2ms. Katika utaratibu wa huduma ya kukatiza, huzima tarakimu inayoonyeshwa kwa sasa, inasasisha muundo wa sehemu kwa tarakimu inayofuata kulingana na thamani ya hesabu, inawezesha transistor kwa tarakimu hiyo, kisha hutoka. Mzunguko kuu huongeza kigezo cha hesabu kila sekunde. Ubunifu huu hutumia rasilimali za MCU kwa ufanisi na hutoa onyesho la kudumu, lisilo na kuwashwa kwa mara kwa mara.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hufanya kazi kwa kanuni ya mwangaza wa umeme katika kiungo cha p-n cha semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi voltage ya kuwasha diode (takriban 2.05-2.6V) inatumiwa kwenye sehemu (kutoka anodi ya kawaida hadi katodi yake maalum), elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo la AlInGaP linalofanya kazi. Ujumuishaji huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni, na kutoa mwanga wa manjano wenye urefu wa wimbi unaozingatia karibu 588 nm. Sehemu saba (A hadi G) ni chips binafsi za LED zilizopangwa kwa muundo wa 8. Kwa kuwezesha kwa kuchagua mchanganyiko tofauti wa sehemu hizi, tarakimu zote za nambari kutoka 0 hadi 9 zinaweza kuundwa. Usanidi wa anodi ya kawaida ya duara unamaanisha kuwa LED zote za tarakimu moja zinashiriki muunganisho sawa wa voltage chanya, ambao hubadilishwa ili kuwezesha tarakimu hiyo wakati wa kuzidisha.

12. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia

Ingawa kifaa hiki maalum kinatumia teknolojia ya AlInGaP iliyokua, uwanja mpana wa maonyesho ya LED unaendelea kubadilika. Mienendo inajumuisha kupitishwa kwa nyenzo zenye ufanisi zaidi kama InGaN (Indium Gallium Nitride) kwa anuwai pana ya rangi, ingawa AlInGaP inabaki kuu kwa nyekundu, machungwa, na manjano. Kuna mwendo kuelekea moduli za tarakimu nyingi zenye msongamano wa juu na maonyesho yenye viendeshi vilivyounganishwa na vidhibiti (maonyesho ya akili) ili kurahisisha muundo wa mfumo. Kupunguzwa kwa ukubwa ni mwenendo mwingine, na urefu mdogo wa tarakimu unapatikana kwa vifaa vya kubebeka. Zaidi ya hayo, maendeleo katika ufungaji yanalenga kuboresha usimamizi wa joto, na kuruhusu mwangaza wa juu katika viwango vya mkondo vilivyopewa au kuboresha umri mrefu. Kanuni ya msingi ya kuzidisha inabaki ya kawaida kwa sababu ya ufanisi wake katika kupunguza pini.