LTD-2601JS Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu 0.28-inchi - Njano ya AlInGaP - Voltage ya Mbele 2.6V - Kupoteza Nguvu 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-2601JS ni moduli ya onyesho la alfanumeriki yenye tarakimu mbili na sehemu saba, iliyobuniwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkubwa wa nambari. Kazi yake kuu ni kuwakilisha nambari na baadhi ya herufi chache kwa macho kupitia sehemu zinazoweza kudhibitiwa kwa pekee. Teknolojia ya msingi hutumia nyenzo ya semikondukta ya AlInGaP (Alumini Indiamu Galiasi Fosfidi), iliyobuniwa mahsusi kutoa mwanga katika wigo wa urefu wa wimbi wa njano. Uchaguzi huu wa nyenzo unatoa faida katika ufanisi na usafi wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani. Kifaa kina sahani ya uso ya kijivu yenye alama nyeupe za sehemu, ikitoa tofauti kubwa kwa usomaji bora chini ya hali mbalimbali za mwanga. Imegawanywa kama usanidi wa anodi ya kawaida, ambayo ni muundo wa kawaida unaorahisisha ujumuishaji katika matumizi ya tarakimu nyingi.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Onyesho hilo lina faida kadhaa muhimu zinazofafanua nafasi yake katika soko. Urefu wake wa tarakimu wa 0.28-inchi (7 mm) unatoa umbizo dogo lakini linasomeka, linalofaa kwa mita za paneli, vifaa vya kupimia, vifaa vya matumizi ya nyumbani, na viingilizi vya udhibiti wa viwanda ambapo nafasi ni haba. Matumizi ya teknolojia ya AlInGaP hutoa nguvu kubwa ya mwangaza na muonekano bora wa herufi, kuhakikisha kuonekana hata katika mazingira yenye mwanga mkali. Pembe pana ya kutazama ni kipengele kingine muhimu, kuruhusu onyesho kusomwa kwa usahihi kutoka nafasi mbalimbali, ambayo ni muhimu kwa vifaa vilivyowekwa kwenye paneli. Kifaa pia kimegawanywa kwa nguvu ya mwangaza, ikimaanisha vitengo vimepangwa katika makundi kwa mwangaza thabiti, na kinatolewa kwenye kifurushi kisicho na risasi kinachofuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari), na kukifanya kifaa kifae kwa masoko ya kimataifa yenye kanuni kali za mazingira. Soko lengwa linajumuisha wabunifu wa vifaa vya kupimia na vipimo, vituo vya mauzo, dashibodi za magari (onyesho la pili), na vifaa vya nyumbani vinavyohitaji viashiria vya nambari vinavyotegemeka, visivyo na matengenezo mengi.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Uelewa kamili wa vigezo vya umeme na vya macho ni muhimu sana kwa muundo sahihi wa saketi na kuhakikisha uimara wa muda mrefu.

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Vipimo hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji endelevu.

• Kupoteza Nguvu kwa Sehemu:70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu ambayo inaweza kupotezwa kwa usalama kama joto na sehemu moja ya LED. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya uharibifu wa joto wa kiungo cha semikondukta.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Sehemu:60 mA. Hii ndiyo msukumo wa mkondo wa papo hapo wa juu ambao sehemu inaweza kushughulikia, kwa kawaida inahusiana na mipango ya ujumuishaji yenye msukumo wa mzunguko wa kazi wa juu.
• Mkondo wa Mbele Endelevu kwa Sehemu:25 mA kwa 25°C. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji thabiti (DC). Kipengele cha kupunguza thamani cha 0.28 mA/°C kimebainishwa, ikimaanisha mkondo endelevu wa juu unaoruhusiwa hupungua kadri joto la mazingira (Ta) linapoinuka zaidi ya 25°C ili kuzuia joto kupita kiasi.
• Voltage ya Nyuma kwa Sehemu:5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma ya juu kuliko hii inaweza kusababisha kuvunjika na kuharibu LED.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +105°C. Kifaa kimepimwa kwa uendeshaji na uhifadhi ndani ya anuwai hii pana ya joto, inayofaa kwa mazingira mengi ya viwanda na ya watumiaji.

2.2 Sifa za Umeme & Macho (kwa Ta=25°C)

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

• Nguvu ya Wastani ya Mwangaza (Iv):200 (Chini), 600 (Kawaida) µcd kwa mkondo wa mbele (If) wa 1 mA. Kigezo hiki, kilichopimwa kwa kichujio kinachofanana na majibu ya jicho la mwanadamu (mkondo wa CIE), hupima mwangaza unaoonwa. Anuwai pana inaonyesha mfumo wa kugawa katika makundi unatumika.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λp):588 nm (Kawaida) kwa If=20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya macho inayotolewa ni ya juu kabisa, ikifafanua rangi ya njano.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):15 nm (Kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo; upana mwembamba zaidi unamaanisha rangi ya njano iliyojaa zaidi, safi.
• Urefu wa Wimbi Mkuu (λd):587 nm (Kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu kufanana na rangi ya LED, inayohusiana kwa karibu na urefu wa wimbi la kilele.
• Voltage ya Mbele kwa Sehemu (Vf):2.05 (Chini), 2.6 (Kawaida) V kwa If=20mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha umeme. Ni muhimu sana kwa kubuni saketi ya kudhibiti mkondo.
• Mkondo wa Nyuma kwa Sehemu (Ir):100 µA (Juu) kwa Vr=5V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji wakati LED iko kwenye upendeleo wa nyuma kwa kiwango chake cha juu.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwangaza:2:1 (Juu). Hii inabainisha tofauti ya juu inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu ndani ya tarakimu moja au kati ya tarakimu, kuhakikisha muonekano sawa.
• Kuingiliwa:≤2.5%. Kigezo hiki hupima mwangaza usiotakiwa wa sehemu ya karibu wakati sehemu ya jirani inapowashwa, unaosababishwa na uakisi wa ndani wa macho au uvujaji wa umeme.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Waraka wa data unaonyesha wazi kuwa kifaa kimegawanywa katika makundi kwa nguvu ya mwangaza. Hii inamaanisha mchakato wa kugawa katika makundi au kuchagua baada ya utengenezaji.

• Kugawa Katika Makundi kwa Nguvu ya Mwangaza:Uainishaji wa Iv unaonyesha chini ya 200 µcd na thamani ya kawaida ya 600 µcd kwa 1mA. Vitengo hupimwa na kugawanywa katika makundi tofauti ya nguvu (mfano, mwangaza wa juu, mwangaza wa kawaida). Wabunifu wanaweza kuchagua kikundi maalum kwa matumizi yanayohitaji mwangaza thabiti katika maonyesho mengi au misururu ya uzalishaji.
• Kugawa Katika Makundi kwa Urefu wa Wimbi/Rangi:Ingawa hakujadiliwa kwa kina na makundi mengi, uainishaji mkali wa urefu wa wimbi la kilele (588 nm) na mkuu (587 nm) unaonyesha udhibiti mkali wa mchakato. Kwa matumizi muhimu ya kulinganisha rangi, uchaguzi zaidi wa urefu wa wimbi unaweza kupatikana kama chaguo maalum.
• Kugawa Katika Makundi kwa Voltage ya Mbele:Anuwai ya Vf (2.05V hadi 2.6V) inaonyesha tofauti fulani ya asili. Kwa miundo nyeti kwa voltage ya usambazaji wa umeme au inayolenga kulinganisha mkondo kwa usahihi katika safu zilizojumuishwa, kuchagua LED kutoka kwa kikundi cha Vf nyembamba kunaweza kuwa muhimu.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa sehemu ya PDF iliyotolewa inataja mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme na macho, michoro maalum haijajumuishwa katika maandishi. Kulingana na tabia ya kawaida ya LED, mikunjo hii kwa kawaida ingejumuisha:

• Mkunjo wa Mkondo dhidi ya Voltage (I-V):Grafu hii ingeonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo wa mbele (If) na voltage ya mbele (Vf). Ni muhimu sana kwa kuamua voltage inayohitajika ya kuendesha kwa mkondo unaotaka na kwa kubuni viendeshi vya mkondo thabiti.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa L-I):Picha hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo. Kwa kawaida ni laini kwa mikondo ya chini lakini inaweza kujaa kwa mikondo ya juu kutokana na kushuka kwa joto na ufanisi. Mkunjo huu husaidia kuboresha mkondo wa kuendesha kwa mwangaza na ufanisi unaotaka.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira:Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadri joto la kiungo linapoinuka. Kuelewa kupunguza thamani hii ni muhimu kwa matumizi yanayoendeshwa katika mazingira ya joto la juu.
• Mkunjo wa Usambazaji wa Wigo:Picha ya nguvu ya jamaa ya macho dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha kilele kwa ~588 nm na nusu-upana wa wigo wa ~15 nm, ikithibitisha sifa za rangi ya njano.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo na Uvumilivu wa Kifurushi

Onyesho hilo linalingana na umbizo la kawaida la DIP (Kifurushi cha Mistari Miwili) chenye tundu. Vidokezo muhimu vya vipimo kutoka kwa waraka wa data vinajumuisha: vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ni ±0.4 mm, ambayo ni muhimu kwa uwekaji wa tundu la PCB. Udhibiti maalum wa ubora umebainishwa: uchafu kwenye sehemu lazima uwe ≤10 mils, uchafuzi wa wino kwenye uso ≤20 mils, kupinda lazima kiwe ≤1/100, na mapovu ndani ya nyenzo ya sehemu lazima yawe ≤10 mils.

5.2 Muunganisho wa Pini na Saketi ya Ndani

Kifaa kina pini 10 katika safu moja. Mchoro wa saketi ya ndani unaonyesha kuwa ni aina ya anodi ya kawaida na pini mbili tofauti za anodi ya kawaida (Pini 6 kwa Tarakimu 2, Pini 9 kwa Tarakimu 1). Kila sehemu (A, B, C, D, E, F, G, na Nukta ya Desimali) ina pini yake maalum ya katodi. Usanidi huu ni wa kawaida kwa ujumuishaji: kwa kuwezesha anodi moja ya kawaida (tarakimu) kwa wakati mmoja na kuendesha pini sahihi za katodi kwa sehemu za tarakimu hiyo, tarakimu nyingi zinaweza kudhibitiwa kwa idadi ndogo ya pini za I/O.

6. Mwongozo wa Kuuza na Kukusanya

Waraka wa data hutoa hali maalum za kuuza ili kuzuia uharibifu wa joto wakati wa kukusanywa kwa PCB: Hali za Kuuza: 1/16 inchi chini ya ndege ya kukaa kwa sekunde 3 kwa 260°C. Hii inahusu kuuza kwa wimbi. Ncha ya chuma inapaswa kuwekwa 1.6mm (1/16") chini ya mwili wa plastiki wa onyesho, na muda wa mgusano haupaswi kuzidi sekunde 3 kwa joto la juu la 260°C. Hii inazuia kifurushi cha plastiki kuyeyuka au viunganisho vya ndani vya waya kuharibiwa na joto kupita kiasi. Kwa kuuza kwa kurudisha, wasifu haupaswi kuzidi kiwango cha juu cha joto kinachotokana na joto la uhifadhi (+105°C) pamoja na ukingo wa usalama, ingawa wasifu maalum wa kurudisha haujatolewa. Vipengele vinapaswa kuhifadhiwa kwenye mifuko yao ya asili ya kuzuia unyevu katika mazingira yaliyodhibitiwa ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo inaweza kusababisha popcorning wakati wa kurudisha.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Njia ya kawaida ya kuendesha ni ujumuishaji. Kontrola ndogo ingetumia pini mbili za I/O kama vichaguzi vya tarakimu (kutia mkondo kwa anodi za kawaida kupitia transistor) na pini 8 za I/O (au kishindani cha kuhama) kutia mkondo kwa katodi za sehemu. Kipingamizi cha kudhibiti mkondo kinahitajika kwa mfululizo na kila katodi ya sehemu au kila anodi ya kawaida. Thamani ya kipingamizi huhesabiwa kwa kutumia R = (Vcc - Vf_led) / I_inayotaka. Kwa kuzingatia Vf kwa kawaida ni 2.6V kwa 20mA, na usambazaji wa 5V, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ohms. Kwa uendeshaji uliojumuishwa, mkondo wa papo hapo kwa kila sehemu unaweza kuwa wa juu zaidi (mfano, 20mA) lakini mkondo wa wastani, kwa kuzingatia mzunguko wa kazi, lazima ukabaki ndani ya kiwango cha endelevu.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kudhibiti Mkondo:Daima tumia vipingamizi vya mfululizo au viendeshi vya mkondo thabiti. Kamwe usiunganishe LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage.
• Mzunguko wa Ujumuishaji:Tumia kiwango cha kufanya upya cha juu vya kutosha ili kuepuka kuwaka unaoonekana (kwa kawaida >60 Hz kwa kila tarakimu). Uendelevu wa maono hujumuisha mwanga.
• Pembe ya Kutazama:Weka onyesho ili mwelekeo mkuu wa kutazama uwe ndani ya pembe maalum pana ya kutazama kwa tofauti bora.
• Ulinzi wa ESD:Ingawa haijasemwa wazi, LED ni nyeti kwa utokaji umeme wa tuli. Shughulikia kwa tahadhari za ESD wakati wa kukusanya.
• Kupoteza Joto:Katika matumizi ya mwangaza wa juu au joto la juu la mazingira, hakikisha mpangilio wa PCB unaruhusu kupoteza joto kutoka kwa kifurushi cha LED, haswa ikiwa unaendesha karibu na mkondo wa juu kabisa endelevu.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na maonyesho ya zamani ya LED nyekundu ya GaAsP (Galiasi Arsenidi Fosfidi), teknolojia ya AlInGaP katika LTD-2601JS inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha maonyesho makubwa zaidi kwa mkondo sawa, au mwangaza sawa kwa nguvu ya chini. Rangi ya njano (587-588 nm) iko katika eneo la unyeti wa juu kwa maono ya mwanadamu ya mchana, na kuifanya ionekane kuwa mkubwa zaidi kuliko LED nyekundu au kijani zenye nguvu sawa ya mionzi. Ikilinganishwa na maonyesho ya kisasa ya mwanga wa upande au matriki ya nukta, umbizo la sehemu saba ni rahisi kuendesha na kufafanua, na kutoa gharama ya chini ya mfumo kwa matumizi safi ya nambari. Kifurushi chake chenye tundu hutoa muunganisho thabiti wa mitambo ikilinganishwa na njia mbadala za kushikanwa kwenye uso, ambayo ni faida katika matumizi yanayokabiliwa na mtikisiko.

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

• Swali: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa kontroladogo ya 3.3V?Jibu: Ndio. Vf ya kawaida ni 2.6V, kwa hivyo kwa usambazaji wa 3.3V, kuna nafasi ya ziada ya 0.7V kwa kipingamizi cha kudhibiti mkondo. Thamani ya kipingamizi itakuwa ndogo: R = (3.3 - 2.6) / I_inayotaka. Hakikisha mkondo unaotaka unapatikana ndani ya uwezo wa kontroladogo wa kutoa/kutia mkondo wa pini.
• Swali: Je, kusudi la kipengele cha kupunguza thamani kwa mkondo endelevu ni nini?Jibu: Kipengele cha kupunguza thamani (0.28 mA/°C) kinazingatia uwezo uliopunguzwa wa kupoteza joto kwa joto la juu la mazingira. Kwa joto la mazingira la 85°C, mkondo wa juu unaoruhusiwa endelevu ni 25mA - [0.28mA/°C * (85°C-25°C)] = 25mA - 16.8mA = 8.2mA. Kuendesha juu ya mkondo huu uliopunguzwa thamani kuna hatari ya kuzidi joto la juu la kiungo.
• Swali: Waraka wa data unataja Desimali ya Mkono wa Kulia. Hii inamaanisha nini?Jibu: Hii inaonyesha nafasi ya sehemu ya nukta ya desimali. Desimali ya Mkono wa Kulia inamaanisha nukta ya desimali iko upande wa kulia wa tarakimu, ambayo ni desturi ya kawaida ya kuonyesha nambari za sehemu (mfano, 12.3).
• Swali: Je, kinza joto kinahitajika?Jibu: Kwa uendeshaji wa kawaida kwa au chini ya 20mA kwa kila sehemu katika joto la wastani la mazingira, kinza joto maalum hakihitajiki. PCB yenyewe hufanya kazi kama kieneza joto. Hata hivyo, kwa uendeshaji endelevu kwa viwango vya juu kabisa au katika mazingira ya joto la juu, usimamizi wa joto unapaswa kuzingatiwa.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni Usomaji Rahisi wa Voltamita Dijitali.Mbunifu anahitaji onyesho la tarakimu mbili kuonyesha voltage kutoka 0.0 hadi 9.9V kwa usambazaji wa umeme wa dawati. LTD-2601JS imechaguliwa kwa usomaji wake na kiingilizi rahisi. ADC ya kontroladogo husoma voltage, kuibadilisha kuwa nambari ya desimali, na kutafuta msimbo wa sehemu 7 kwa tarakimu ya makumi, tarakimu ya mamoja, na nukta ya desimali. Transistor mbili za NPN hutumiwa kubadili pini za anodi za kawaida (Tarakimu 1 & 2) kwenye ardhi. Pini nane za I/O za kontroladogo, kila moja ikiwa na kipingamizi cha mfululizo cha ohm 120, zimeunganishwa kwenye katodi za sehemu (A-G na DP). Programu ngumu hujumuisha tarakimu kwa 100 Hz. Uso wa kijivu/sehemu nyeupe hutoa tofauti bora dhidi ya paneli nyeusi ya usambazaji wa umeme. Mwangaza mkubwa unahakikisha kuonekana katika maabara yenye mwanga mzuri. Kufuata kanuni zisizo na risasi kunakidhi viwango vya kampuni vya mazingira kwa bidhaa mpya.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Kanuni ya msingi ni umeme-mwangaza katika kiungo cha P-N cha semikondukta. Nyenzo za AlInGaP ni semikondukta yenye pengo la bendi moja kwa moja. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa kiungo (takriban sawa na Vf) inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la N huingizwa kwenye kiungo hadi eneo la P, na mashimo kutoka eneo la P huingia eneo la N. Vibeba hivi vidogo vilivyoingizwa (elektroni upande wa P, mashimo upande wa N) hujiunga tena na vibeba wengi. Katika nyenzo zenye pengo la bendi moja kwa moja kama AlInGaP, sehemu kubwa ya kujiunga tena huu ni wa mionzi, ikimaanisha hutoa nishati kwa namna ya fotoni (mwanga). Nishati maalum ya fotoni, na hivyo urefu wake wa wimbi (rangi), imedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semikondukta, ambayo imebuniwa kwa uwiano sahihi wa Alumini, Indiamu, Galiasi, na Fosforasi. Substrate isiyo ya uwazi ya GaAs husaidia kuakisi mwanga juu, na kuongeza nguvu ya mwangaza wa mbele. Kila sehemu ni chipi tofauti ya LED, na mchanganyiko wa sehemu zilizowashwa huunda nambari au herufi inayotaka.

12. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia

Wakati maonyesho ya sehemu saba yenye tundu kama LTD-2601JS yanabaki muhimu kwa utengenezaji wa mifano, vifurushi vya kielimu, na matumizi yanayohitaji usakinishaji thabiti wa mitambo, mwenendo mpana wa tasnia unaelekea kwa uhakika kwenye vifurushi vya kifaa cha kushikanwa kwenye uso (SMD). LED za SMD hutoa eneo ndogo la mguu, umbo la chini, ufaao kwa kukusanywa kwa kuchukua na kuweka kiotomatiki, na mara nyingi utendaji bora wa joto kupitia usakinishaji wa moja kwa moja kwenye PCB. Kwa maonyesho, viunga vya kiendeshi vilivyojumuishwa vinazidi kuwa vya kawaida, vikichanganya safu ya LED na mantiki ya kuchunguza na wakati mwingine hata viingilizi vya mawasiliano ya mfululizo (kama I2C au SPI), na kupunguza kwa kiasi kikubwa I/O ya kontroladogo na mzigo wa programu. Kwa suala la nyenzo, wakati AlInGaP ni bora kwa nyekundu, machungwa, na njano, InGaN (Indiamu Galiasi Nitradi) inatawala soko la LED za bluu, kijani, na nyeupe kutokana na uwezo wake mpana wa kurekebisha pengo la bendi. Kwa maonyesho ya baadaye, teknolojia za micro-LED na mini-LED zinahidi msongamano, mwangaza, na ufanisi wa juu zaidi, ingawa kwa sasa zinakusudiwa kwenye skrini za video zenye usuluhishi wa juu badala ya maonyesho rahisi ya sehemu. Kanuni endelevu ya umbizo la sehemu saba, hata hivyo, inahakikisha matumizi yake katika matumizi ya nambari yenye gharama nafuu na muhimu ya usomaji kwa wakati ujao unaotazamiwa.