LTD-5250JD Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu 0.52 Inchi - Rangi Nyekundu Sana - Voltage ya Mbele 2.6V - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-5250JD 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 mbalimbali vya elektroniki na vyombo vya kupimia. Teknolojia ya msingi hutumia nyenzo za semiconductor za Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kutoa mwangaza wa rangi nyekundu sana. Kifaa hiki kina sahani ya uso ya kijivu yenye alama nyeupe za sehemu, ikiboresha tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga. Imegawanywa kulingana na ukubwa wa mwangaza, ikihakikisha uthabiti wa viwango vya mwangaza kwa matumizi ya kundi.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Onyesho hili linatoa faida kadhaa muhimu zinazomfanya uwe wa kufaa kwa matumizi ya viwanda, matumizi ya kawaida, na vyombo vya kupimia. Hitaji lake la chini la nguvu linalifanya liwe na ufanisi wa nishati, huku mwangaza wa juu na uwiano bora wa tofauti ukihakikisha kuonekana kutoka kwa pembe pana ya kutazama. Ujenzi thabiti hutoa uaminifu wa asili na maisha marefu ya uendeshaji ikilinganishwa na teknolojia zingine za onyesho. Sehemu zinazoendelea na sawa huchangia muonekano mzuri na wa kitaalamu wa herufi. Mchanganyiko huu wa vipengele unalenga matumizi kama vile vifaa vya kupima, vituo vya mauzo, paneli za udhibiti wa viwanda, maonyesho ya saa, na kifaa chochote kinachohitaji usomaji wa nambari unaoaminika na mkali.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kusudi wa vigezo muhimu vya kiufundi vya kifaa kama ilivyofafanuliwa kwenye waraka wa maelezo.

2.1 Sifa za Mwangaza

Utendaji wa mwangaza ndio kiini cha kazi ya onyesho. Mwangaza mkuu uko katika wigo wa rangi nyekundu sana.

• Ukubwa wa Mwangaza (I_V):Ukubwa wa wastani wa mwangaza kwa kila sehemu umebainishwa kuwa angalau 320 µcd, thamani ya kawaida ya 700 µcd, na hakuna thamani ya juu kabisa iliyotajwa chini ya hali ya majaribio ya I_F= 1mA. Kigeu hiki ni muhimu sana kwa kuamua mwangaza wa onyesho katika matumizi ya mwisho. Uwiano wa kufanana kati ya sehemu umebainishwa kuwa 2:1 kiwango cha juu, ambacho kinafafanua tofauti inayoruhusiwa katika mwangaza kati ya sehemu tofauti za tarakimu sawa.
• Sifa za Wimbi la Mwanga:Kifaa hiki kina urefu wa wimbi la kilele cha mwangaza (λ_p) wa 650 nm (nanomita) na urefu wa wimbi kuu (λ_d) wa 639 nm, zote zikipimwa kwa I_F= 20mA. Upana wa nusu wa mstari wa wigo (Δλ) ni 20 nm. Thamani hizi zinafafanua kwa usahihi nukta ya rangi ya pato la "rangi nyekundu sana", ambayo ni rangi nyekundu yenye kina na iliyojaa.

2.2 Vigezo vya Umeme

Kuelewa mipaka ya umeme na sehemu za uendeshaji ni muhimu kwa usanifu wa sakiti salama na unaoaminika.

• Vipimo vya Juu Kabisa:Hizi ni mipaka ya mkazo ambayo haipaswi kuzidi chini ya hali yoyote. Mipaka muhimu inajumuisha: Mtawanyiko wa nguvu kwa kila sehemu (70 mW), mkondo wa mbele wa kilele kwa kila sehemu (90 mA kwa mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms), na mkondo wa mbele unaoendelea kwa kila sehemu (25 mA kwa 25°C, ukipungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C). Voltage ya juu kabisa ya nyuma kwa kila sehemu ni 5V.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kushuka kwa voltage kwenye sehemu iliyowashwa kwa kawaida ni 2.6V, na anuwai kutoka 2.1V hadi kiwango cha juu, inapodhibitiwa kwa 20mA. Thamani hii ni muhimu kwa kuhesabu thamani za kipingamizi cha kuzuia mkondo na mahitaji ya usambazaji wa nguvu.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Mkondo wa juu kabisa wa uvujaji wakati upendeleo wa nyuma wa 5V unatumika ni 100 µA.

2.3 Vipimo vya Joto na Mazingira

Utendaji wa kifaa umebainishwa ndani ya mipaka iliyofafanuliwa ya mazingira.

• Anuwai ya Joto la Uendeshaji:Onyesho limekadiriwa kwa uendeshaji unaoendelea kutoka -35°C hadi +85°C joto la mazingira (T_a).
• Anuwai ya Joto la Hifadhi:Inaweza kuhifadhiwa katika hali zisizo za uendeshaji kutoka -35°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza:Kwa usanikishaji, joto la juu kabisa linaloruhusiwa la kuuza ni 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 3, ikipimwa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa ya sehemu. Hii ni muhimu kwa michakato ya kuuza ya wimbi au reflow.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

Waraka wa maelezo unaonyesha kifaa hiki "kimegawanywa kwa ukubwa wa mwangaza." Hii inamaanisha mchakato wa kugawa makundi au kuchagua baada ya utengenezaji.

• Kugawa Makundi kwa Ukubwa wa Mwangaza:LED hupimwa na kugawanywa katika makundi kulingana na pato lao la mwangaza lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 1mA au 20mA). Vifaa ndani ya kikundi kimoja vitakuwa na mwangaza sawa sana, ikihakikisha umoja wa kuona wakati maonyesho mengi yanatumiwa katika bidhaa moja. Uwiano wa 2:1 wa kufanana wa ukubwa wa mwangaza ndio dhamana ya utendaji ndani ya kifaa kimoja.
• Kugawa Makundi kwa Urefu wa Wimbi:Ingawa hakujadiliwa wazi katika maudhui yaliyotolewa, LED za AlInGaP mara nyingi pia hugawanywa katika makundi kulingana na urefu wa wimbi kuu au wa kilele ili kuhakikisha pato la rangi thabiti. Urefu wa wimbi kuu uliobainishwa wa 639 nm labda unawakilisha thamani ya lengo au ya kawaida kwa bidhaa hii.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Waraka wa maelezo unarejelea "Mviringo wa Kawaida wa Sifa za Umeme/Mwangaza." Ingawa michoro maalum haijatolewa katika maandishi, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida inajumuisha:

• Mviringo wa I-V (Mkondo-Voltage):Grafu hii inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele (I_F) na voltage ya mbele (V_F). Hauna mstari, na voltage ya tabia ya "goti" (karibu na 2.6V ya kawaida) ambayo juu yake mkondo huongezeka kwa kasi na ongezeko ndogo la voltage. Mviringo huu ni muhimu sana kwa kubuni sakiti ya kuendesha.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele:Mviringo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka na mkondo wa kuendesha. Kwa ujumla ni mstari katika anuwai pana lakini inaweza kujaa kwa mikondo ya juu sana. Inasaidia wasanifu kuchagua mkondo wa uendeshaji ili kufikia mwangaza unaotaka huku wakizingatia ufanisi na joto.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira:Mviringo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri joto la mazingira linavyopanda. LED za AlInGaP zinaonyesha kuzimwa kwa joto kidogo kuliko nyenzo zingine, lakini pato bado kwa kawaida hupungua. Hii ni muhimu sana kwa matumizi yanayoendeshwa katika mazingira ya joto la juu.
• Usambazaji wa Wigo:Grafu inayoonyesha ukubwa wa jamaa wa mwanga unaotolewa katika urefu tofauti wa mawimbi, ikizungushwa kwenye urefu wa wimbi la kilele la 650 nm na upana wa nusu uliobainishwa wa 20 nm.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

Ujenzi wa kimwili unafafanua jinsi kifaa kinavyojumuishwa katika bidhaa.

5.1 Vipimo na Mchoro wa Muonekano

Mchoro wa kifurushi umerejelewa. Kigezo muhimu ni urefu wa tarakimu wa inchi 0.52 (13.2 mm). Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm isipokuwa ikitajwa vingine. Ukubwa kamili wa alama na vipimo vya jumla vingechukuliwa kutoka kwenye mchoro uliorejelewa kwa mpangilio wa PCB.

5.2 Muunganisho wa Pini na Ubaguzi

Kifaa kina usanidi wa pini 18 na hutumiaanodi ya kawaidatopolojia ya sakiti. Hii inamaanisha kuwa anodi (vituo vyema) kwa sehemu zote za tarakimu zimeunganishwa pamoja ndani. Kathodi (kituo hasi) ya kila sehemu inaletwa kwenye pini tofauti, na kuna pini tofauti ya anodi ya kawaida kwa kila moja ya tarakimu mbili (Tar. 1 na Tar. 2). Jedwali la mpangilio wa pini hutoa ramani kamili, ikibainisha ni pini gani inadhibiti kila sehemu (A-G na nukta ya desimali) kwa kila tarakimu. Kutambua kwa usahihi pini 1 ni muhimu kwa mwelekeo sahihi.

5.3 Mchoro wa Sakiti ya Ndani

Mchoro uliorejelewa unaonyesha kwa macho muundo wa anodi ya kawaida, ukionyesha nodi mbili huru za anodi ya kawaida (moja kwa kila tarakimu) na kathodi za mtu binafsi kwa sehemu saba na nukta ya desimali ya kila tarakimu. Hii inafafanua usanifu wa umeme kwa kuzidisha au kuendesha moja kwa moja.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Ushughulikiaji sahihi huhakikisha uaminifu na kuzuia uharibifu wakati wa utengenezaji.

• Vigezo vya Kuuza kwa Reflow:Shikilia kwa ukali kiwango cha juu kabisa: joto la kilele la 260°C kwa si zaidi ya sekunde 3, ikipimwa kwenye sehemu maalum chini ya kifurushi. Profaili ya kawaida ya reflow isiyo na risasi inapaswa kutumika na viwango vifaa vya kupanda na kupoa ili kupunguza mkazo wa joto.
• Tahadhari:Epuka mkazo wa mitambo kwenye pini. Hakikisha kifaa kimehifadhiwa katika mazingira kavu, yasiyo ya tuli kabla ya matumizi. Safisha PCB ya mabaki yoyote ya flux ambayo yanaweza kuathiri uwazi wa mwanga au kusababisha kutu.
• Hali ya Hifadhi:Hifadhi ndani ya anuwai maalum ya joto (-35°C hadi +85°C) katika mazingira yenye unyevunyevu wa chini. Mfuko wa asili wa kuzuia unyevu unapendekezwa kwa hifadhi ya muda mrefu.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili ni bora kwa matumizi yoyote yanayohitaji tarakimu mbili mkali, zinazoweza kusomeka kwa urahisi. Matumizi ya kawaida yanajumuisha: vipima vya dijiti na vifaa vya kupima, vihesabu masafa, maonyesho ya timer na saa, ubao wa alama, usomaji rahisi wa paneli ya udhibiti (mfano, joto, kasi), maonyesho ya vituo vya mauzo, na vifaa vya nyumbani.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Sakiti ya Kuendesha:Kama kifaa cha anodi ya kawaida, kwa kawaida huendeshwa kwa kuunganisha anodi ya kawaida kwenye voltage chanya ya usambazaji (kupitia kipingamizi cha kuzuia mkondo au chanzo cha mkondo kilichodhibitiwa) na kumwaga mkondo kupitia pini za kathodi za mtu binafsi hadi ardhini, kwa kawaida kupitia transistor au IC ya kiendeshi. Kuzidisha tarakimu mbili ni moja kwa moja kwa kubadili pini mbili za anodi ya kawaida.
• Kuzuia Mkondo:Vipingamizi vya nje vya kuzuia mkondo ni lazima kwa kila kathodi ya sehemu (au kwa anodi ya kawaida katika usanidi uliozidishwa) ili kuweka mkondo wa uendeshaji. Thamani ya kipingamizi inahesabiwa kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Tumia V ya juu kabisa_Fkutoka kwa waraka wa maelezo kwa ubunifu wa kihafidhina ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka.
• Pembe ya Kutazama na Tofauti:Pembe pana ya kutazama na tofauti ya juu hufanya iwe ya kufaa kwa paneli ambapo mtumiaji anaweza kuwa si mbele moja kwa moja ya onyesho. Uso wa kijivu/sehemu nyeupe huboresha uwezo wa kusomeka katika mazingira yenye mwanga dhaifu na mkali.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa kifaa kina kiwango cha mtawanyiko wa nguvu, kuhakikisha uingizaji hewa wa kutosha kwenye sanduku ni mazoea mazuri, hasa ikiwa kinaendeshwa kwa mikondo ya juu au katika joto la juu la mazingira, ili kudumisha pato la mwangaza la muda mrefu na uaminifu.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia zingine za onyesho la sehemu saba, matumizi ya LTD-5250JD ya AlInGaP yanatoa faida maalum:

• dhidi ya LED Nyekundu za Kawaida za GaAsP au GaP:Teknolojia ya AlInGaP kwa ujumla hutoa ufanisi wa juu wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa kila mA ya mkondo), uthabiti bora wa joto, na rangi nyekundu iliyojaa zaidi, yenye kina (rangi nyekundu sana dhidi ya nyekundu ya kawaida).
• dhidi ya Maonyesho ya LCD:LED ni zinazotoa mwanga, zinamaanisha hutoa mwanga wao wenyewe, na kuzifanya zionekane wazi gizani bila taa ya nyuma. Pia zina wakati wa kukabiliana mfupi zaidi na anuwai pana ya joto la uendeshaji. Hata hivyo, kwa kawaida hutumia nguvu zaidi kuliko LCD zinazoakisi.
• dhidi ya VFD (Maonyesho ya Fluorescent ya Ombaomba):LED ni thabiti, imara zaidi, zina voltage ya chini ya uendeshaji, na hazihitaji sakiti ya kuendesha ya filamenti au voltage ya juu. VFD zinaweza kutoa uzuri tofauti na pembe pana sana za kutazama lakini kwa ujumla ni ngumu zaidi kuendesha.

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

Q: Je, madhumuni ya "uwiano wa kufanana wa ukubwa wa mwangaza" wa 2:1 ni nini?
A: Kigeu hiki kinahakikisha kuwa ndani ya kitengo kimoja cha onyesho, sehemu yenye mwangaza mdogo haitakuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mkubwa. Hii inahakikisha umoja wa kuona wa nambari iliyoonyeshwa, na kuzuia baadhi ya sehemu kuonekana dhaifu zaidi kuliko zingine.

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V?
A: Hapana, huwezi kuiunganisha moja kwa moja. Pini ya microcontroller haiwezi kutoa au kumwaga mkondo wa kutosha (kwa kawaida 20-25mA inahitajika kwa kila sehemu) na ingeharibika. Lazima utumie transistor za nje (mfano, transistor za NPN upande wa kathodi au PNP upande wa anodi) au IC maalum ya kiendeshi cha LED. Zaidi ya hayo, kipingamizi cha kuzuia mkondo kinahitajika kila wakati.

Q: Je, ninadhibiti tarakimu mbili kwa kujitegemea vipi?
A> Kifaa kina pini tofauti za anodi ya kawaida kwa Tarakimu 1 (pini 14) na Tarakimu 2 (pini 13). Ili kuonyesha nambari tofauti kwenye kila tarakimu wakati huo huo, lazima uzidishe. Hii inahusisha kubadilisha kwa kasi (mfano, kwa 100Hz au kwa kasi) ni anodi ya tarakimu gani inayopatiwa nguvu huku ukiwasilisha data ya sehemu inayolingana kwenye mistari ya kathodi ya kushiriki. Uendelevu wa maono hufanya tarakimu zote mbili zionekane kuwa zimewashwa kila wakati.

Q: "Rangi Nyekundu Sana" inamaanisha nini ikilinganishwa na nyekundu ya kawaida?
A> Rangi Nyekundu Sana inarejelea LED zenye urefu wa wimbi kuu kati ya 620nm na 645nm, zinazotoa rangi nyekundu yenye kina zaidi, yenye rangi ya machungwa ikilinganishwa na LED nyekundu za kawaida zenye mwangaza zaidi, zenye rangi ya waridi ambazo kwa kawaida ziko karibu 630nm au chini. Ni nukta maalum ya rangi ndani ya wigo nyekundu.

10. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Hali: Kubuni Timer Rahisi ya Dijiti yenye Tarakimu Mbili.
Lengo ni kujenga timer ya kuhesabu chini inayoonyesha dakika kutoka 00 hadi 99. Microcontroller (mfano, Arduino au PIC) ina pini chache za I/O. Kutumia LTD-5250JD katika usanidi uliozidishwa ni bora. Transistor mbili za NPN (au transistor moja ya maradufu) zingetumika kubadili usambazaji wa +5V kwenye pini mbili za anodi ya kawaida (pini 13 & 14) chini ya udhibiti wa microcontroller. Kathodi nane za sehemu (sehemu 7 + nukta ya desimali, ingawa DP inaweza kutotumiwa) zingeunganishwa kwenye microcontroller kupitia vipingamizi nane vya kuzuia mkondo (vilivyohesabiwa kwa kuendesha ~15-20mA) na labda kupitia IC moja ya kiendeshi cha kumwaga cha njia 8 (kama kirejista kihamishi cha 74HC595 au safu ya ULN2003) ili kupunguza zaidi idadi ya pini. Firmware ingedumisha kihesabu, kubadilisha tarakimu za makumi na mamoja kuwa muundo wa sehemu 7, na kuwasha kwa mbadala Tarakimu 1 na Tarakimu 2 huku ikitoa muundo unaolingana wa sehemu, na kuunda onyesho thabiti la tarakimu mbili.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LTD-5250JD inategemea teknolojia ya semiconductor ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP). Nyenzo hii ni semiconductor ya pengo la bendi moja kwa moja iliyokua kwa epitaxial kwenye msingi wa Gallium Arsenide (GaAs), ambao katika kesi hii hauna uwazi. Wakati voltage ya mbele inayozidi nishati ya pengo la bendi ya nyenzo inatumiwa kwenye makutano ya p-n, elektroni na mashimo hujumuishwa tena, na kutoa nishati kwa mfumo wa fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi na hivyo urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa, ambao uko katika eneo la rangi nyekundu sana (~639-650 nm). Sahani ya uso ya kijivu hufanya kazi kama kichujio cha kuongeza tofauti, na sehemu huundwa na chips za LED zilizoundwa nyuma ya alama nyeupe. Usanidi wa anodi ya kawaida ni ubunifu wa kawaida unaorahisisha elektroniki ya kuendesha kwa maonyesho ya tarakimu nyingi.

12. Mienendo ya Teknolojia

Wakati maonyesho ya LED ya sehemu saba yanabaki suluhisho thabiti na la gharama nafuu kwa usomaji wa nambari, mienendo pana katika teknolojia ya onyesho inaendelea kubadilika. Kuna harakati ya jumla kuelekea ushirikishaji wa juu zaidi, huku elektroniki ya viendeshi ikiongezeka kuwa iliyojumuishwa ndani ya moduli za onyesho. Ufanisi wa AlInGaP na nyenzo zinazohusiana (kama InGaN kwa bluu/kijani) unaendelea kuboresha, na kuwezesha maonyesho yenye mwangaza zaidi kwa mikondo ya chini au matumizi ya chips ndogo. Vifurushi vya kifaa cha kushikilia uso (SMD) vinakuwa maarufu zaidi kwa usanikishaji wa otomatiki, ingawa maonyesho ya kupitia shimo kama hili yanaendelea kwa utengenezaji wa mfano, ukarabati, na matumizi fulani ya viwanda kutokana na uthabiti wao na urahisi wa kuuza kwa mkono. Zaidi ya hayo, kuongezeka kwa teknolojia za onyesho la LED ya kikaboni (OLED) na zinazobadilika hutoa aina mbadala za umbo, ingawa kwa maonyesho rahisi, yenye mwangaza wa juu, na ya gharama nafuu ya nambari, teknolojia ya kawaida ya LED kama AlInGaP inayotumiwa hapa bado ina ushindani mkubwa na inaaminika.