LTS-3401LJF Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu 0.8 Inchi - Rangi ya Manjano ya Chungwa - Voltage ya Mbele 2.6V - Nguvu ya Kutokwa 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTS-3401LJF ni onyesho la tarakimu moja la diode inayotoa mwanga (LED) lenye sehemu saba, lililoundwa kwa matumizi yanayohitaji uonyeshaji wazi wa nambari wenye nguvu ndogo. Teknolojia yake ya msingi inategemea nyenzo ya semiconductor ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), inayojulikana kwa kutoa mwanga wa ufanisi mkubwa katika wigo wa kahawia hadi nyekundu-chungwa. Kifaa hiki hasa kinatoa mwanga wa rangi ya manjano ya chungwa. Onyesho lina uso wa kijivu na sehemu nyeupe, jambo linaloboresha tofauti na usomaji chini ya hali mbalimbali za mwanga. Malengo makuu ya muundo wa sehemu hii ni matumizi ya nguvu ndogo, muonekano bora wa herufi na mwanga sawa wa sehemu, na uaminifu thabiti, jambo linalofanya iweze kutumika katika vifaa vingi vya elektroniki vya watumiaji na viwanda ambapo data ya nambari inahitaji kuwasilishwa kwa uwazi na ufanisi.

1.1 Faida za Msingi

• Uendeshaji wa Nguvu Ndogo:Imeundwa kwa ajili ya kutumia nguvu kidogo, jambo linalofanya iwe bora kwa matumizi yanayotumia betri au yanayohisi nguvu.
• Kuonekana Kwa Urahisi:Inatoa muonekano bora wa herufi na sehemu zinazoendelea na sawa, na pembe pana ya kutazama, jambo linalohakikisha usomaji kutoka nafasi mbalimbali.
• Uaminifu Thabiti:Kama kifaa kinachotumia LED, kinaishi kwa muda mrefu, kina msimamo wa mshtuko, na utendaji thabiti ikilinganishwa na vionyeshi vya mitambo au vilivyo na filament.
• Kiolesura cha Kawaida:Mahitaji ya kuendesha yanayolingana na I.C. yanarahisisha ujumuishaji na saketi za kawaida za microcontroller na mantiki.
• Utendaji Ulioainishwa:Vifaa vinapangwa kulingana na nguvu ya mwanga, jambo linaloruhusu kufanana kwa mwangaza katika matumizi ya tarakimu nyingi.

2. Uchambuzi wa kina wa Maelezo ya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya umeme, mwanga na kimwili vilivyoelezwa kwenye waraka wa maelezo.

2.1 Sifa za Umeme

Vigezo vya umeme vinabainisha mipaka na hali za uendeshaji kwa onyesho.

• Vipimo Vya Juu Kabisa:Hizi ni mipaka ya mkazo ambayo haipaswi kuzidi chini ya hali yoyote ili kuzuia uharibifu wa kudumu.
  • Nguvu ya Kutokwa kwa Kila Sehemu:70 mW kiwango cha juu. Hii inapunguza athari ya pamoja ya sasa ya mbele na upungufu wa voltage katika kila sehemu ya LED.
  • Sasa ya Mbele ya Kudumu kwa Kila Sehemu:25 mA kiwango cha juu kwenye 25°C. Kipengele cha kupunguza mstari cha 0.33 mA/°C kinatumika joto la mazingira linapopanda zaidi ya 25°C.
  • Sasa ya Mbele ya Kilele kwa Kila Sehemu:60 mA kiwango cha juu, lakini tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1 ms). Hii inaruhusu kuendesha kupita kiasi kwa muda mfupi ili kufikia mwangaza wa kilele katika matumizi ya kuzidisha.
  • Voltage ya Nyuma kwa Kila Sehemu:5 V kiwango cha juu. Kuzidi hii kunaweza kuharibu makutano ya PN ya LED.
  • Safu ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C.
  • Joto la Kuuza:260°C kwa sekunde 3 kwa umbali wa 1/16 inchi (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa. Hiki ni kigezo muhimu kwa michakato ya kuuza ya wimbi au reflow.
• Sifa za Umeme/Mwanga (kwenye T_A=25°C):Hizi ni vigezo vya kawaida vya uendeshaji.
  • Voltage ya Mbele (V_F):2.05V (Chini), 2.6V (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ni upungufu wa voltage katika sehemu inayofanya kazi inapoendeshwa na sasa maalum.
  • Sasa ya Nyuma (I_R):100 µA kiwango cha juu kwa V_R=5V. Hii inaonyesha sasa ndogo ya uvujaji wakati LED inapopendelewa kinyume.

2.2 Sifa za Mwanga

Vigezo vya mwanga vinapima pato la mwanga na sifa za rangi za onyesho.

• Nguvu ya Mwanga ya Wastani (I_V):320 µcd (Chini), 900 µcd (Kawaida) kwa I_F=1mA. Hii ni kipimo cha mwangaza unaoonekana wa sehemu kama ilivyopimwa na sensor iliyochujwa ili kufanana na majibu ya macho ya jicho la mwanadamu (mkondo wa CIE). Safu pana inaonyesha mchakato wa kupanga.
• Ulinganisho wa Nguvu ya Mwanga (I_V-m):2:1 kiwango cha juu kwa I_F=10mA. Hii inabainisha tofauti ya juu inayoruhusiwa ya mwangaza kati ya sehemu tofauti za tarakimu sawa au kati ya vitengo tofauti, jambo linalohakikisha usawa wa kuona.
• Urefu wa Wimbi la Kilele la Mionzi (λ_p):611 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndio urefu wa wimbi ambapo nguvu ya mwanga ni kubwa zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):605 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaoonekana na jicho la mwanadamu unaofanana zaidi na rangi ya mwanga unaotolewa, jambo linalobainisha rangi yake ya manjano ya chungwa.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):17 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa; thamani ndogo inamaanisha rangi safi zaidi (nyepesi).

3. Maelezo ya Mfumo wa Kupanga

Waraka wa maelezo unaonyesha kuwa vifaa vime "Kupangwa kwa Nguvu ya Mwanga." Hii inarejelea mchakato wa kupanga baada ya uzalishaji.

• Kupanga Nguvu ya Mwanga:Baada ya kutengenezwa, LED hupimwa na kugawanywa kulingana na nguvu yao ya mwanga iliyopimwa kwa sasa ya kawaida ya majaribio (mfano, 1mA au 10mA). Thamani ya kawaida maalum ya 900 µcd na chini ya 320 µcd inabainisha makundi yanayowezekana. Kutumia sehemu zilizopangwa kunahakikisha viwango sawa vya mwangaza katika sehemu zote za onyesho la tarakimu nyingi, jambo muhimu kwa usawa wa urembo na utendaji katika bidhaa ya mwisho. Wabunifu wanapaswa kushauriana na mtengenezaji kwa upatikanaji wa msimbo maalum wa kikundi na maelezo ya ununuzi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa sehemu ya PDF iliyotolewa inataja "Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme / Mwanga," michoro maalum haijaingizwa kwenye maandishi. Kwa kawaida, mikunjo kama hiyo ingejumuisha:

• Nguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Sasa ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Grafu hii ingeonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka na sasa ya kuendesha, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari, ikionyesha mabadiliko ya ufanisi.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Sasa ya Mbele:Inaonyesha uhusiano wa kielelezo wa I-V wa diode, jambo muhimu kwa kubuni saketi ya kupunguza sasa.
• Nguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua joto la makutano linapopanda, jambo muhimu kwa usimamizi wa joto katika matumizi ya joto la juu au mwangaza mkubwa.
• Usambazaji wa Wigo:Njama ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha urefu wa wimbi la kilele na kuu na nusu-upana wa wigo kwa kuona.

Wabunifu wanapaswa kurejelea waraka kamili wa maelezo wenye michoro ili kuelewa uhusiano huu kikamilifu kwa ajili ya muundo thabiti wa saketi.

5. Maelezo ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kimwili

Kifaa hiki kimeelezewa kama onyesho la urefu wa tarakimu 0.8 inchi, jambo linalolingana na 20.32 mm kwa urefu wa herufi ya nambari yenyewe. Mchoro wa vipimo vya kifurushi (uliorejelewa lakini haujaelezwa kwa kina kwenye maandishi) ungebainisha urefu, upana na urefu wa jumla wa kifurushi cha plastiki, nafasi ya waya, na uwekaji wa sehemu. Mapungufu kwa kawaida ni ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Michoro sahihi ya mitambo ni muhimu kwa muundo wa alama ya PCB na kuhakikisha kutoshea kwa usahihi ndani ya kifuniko.

5.2 Usanidi wa Pini na Saketi ya Ndani

LTS-3401LJF nianodi ya kawaidaonyesho. Hii inamaanisha kuwa anodi za sehemu zote za LED (na pointi za desimali) zimeunganishwa ndani na kutolewa kwa pini za kawaida (4, 6, 12, 17). Cathode za sehemu binafsi (A-G, na pointi za desimali za kushoto/kulia) zina pini zao wenyewe. Ili kuangaza sehemu, pini yake ya cathode inayolingana lazima iendeshwe chini (kuunganishwa na ardhi au kisiki cha sasa) wakati pini ya anodi ya kawaida inashikiliwa juu (kuunganishwa na V_CCkupitia kipingamizi cha sasa). Jedwali la pini ni muhimu kwa mpangilio sahihi wa PCB na ukuzaji wa utaratibu wa kuendesha programu. Pini kadhaa (1, 8, 9, 16, 18) zimeorodheshwa kama "HAKUNA PINI," jambo linalomaanisha kuwa zipo kimwili lakini hazijaunganishwa kwa umeme (N/C).

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Waraka wa maelezo unatoa kigezo muhimu cha kuuza: kifurushi kinaweza kustahimili joto la kuuza la 260°C kwa sekunde 3, lililopimwa 1/16 inchi (1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni kigezo cha kawaida cha kuuza kwa wimbi. Kwa kuuza kwa reflow, wasifu wa kawaida usio na risasi wenye joto la kilele karibu 260°C ungeweza kutumika, lakini wakati juu ya kioevu unapaswa kudhibitiwa. Inapendekezwa kufuata miongozo ya kawaida ya JEDEC/IPC kwa kushughulikia vifaa vinavyohisi unyevu (ikiwa inatumika) na kuepuka mkazo wa mitambo kwenye waya wakati wa usanikishaji. Uhifadhi unapaswa kuwa ndani ya safu maalum ya joto la -35°C hadi +85°C katika mazingira kavu.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vifaa vya Upimaji na Uchambuzi:Vipima nguvu za dijiti, vihesabu masafa, vyanzo vya umeme.
• Elektroniki za Watumiaji:Saa, vihesabu muda, vifaa vya jikoni, vionyeshi vya vifaa vya sauti.
• Vidhibiti vya Viwanda:Vipima vya paneli, viashiria vya mchakato, usomaji wa mifumo ya udhibiti.
• Soko la Baada ya Magari:Vipima na vionyeshi ambapo kuonekana kwa urahisi na uaminifu vinahitajika.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kupunguza Sasa:Daima tumia kipingamizi cha mfululizo kwa kila muunganisho wa anodi ya kawaida (au kila sehemu katika mpango wa kuzidisha) ili kuweka sasa ya mbele. Hesabu thamani ya kipingamizi kwa kutumia R = (V_CC- V_F) / I_F. Tumia V_Fya juu kutoka kwa waraka wa maelezo kwa muundo salama.
• Kuzidisha:Kwa vionyeshi vya tarakimu nyingi, saketi ya kuendesha iliyozidishwa ni ya kawaida. Hii inahusisha kuzungusha nguvu (kupitia anodi ya kawaida) kwa kila tarakimu kwa haraka wakati inawasilisha data ya sehemu inayolingana ya tarakimu hiyo. Hii inapunguza sana idadi ya pini za I/O zinazohitajika. Hakikisha kiwango cha juu cha sasa (60 mA kwa mzunguko wa kazi 1/10) hakizidi katika usanidi kama huo.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama ni ya manufaa lakini zingatia mstari wa kuona wa mtumiaji anayelengwa wakati wa kuweka onyesho.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa nguvu ndogo, katika hali za joto la juu la mazingira au mipangilio ya mwangaza mkubwa, hakikisha joto la kifurushi liko ndani ya mipaka kwa kuzingatia mpangilio wa bodi na mtiririko wa hewa.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya LTS-3401LJF ni matumizi yake yateknolojia ya AlInGaPkwa utoaji wa manjano ya chungwa. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, jambo linalosababisha pato lenye mwangaza zaidi kwa sasa sawa ya kuendesha au matumizi ya nguvu ndogo kwa mwangaza sawa. Pia kwa ujumla inatoa utulivu bora na usawa wa rangi juu ya joto na maisha. Ikilinganishwa na LED nyeupe (ambazo kwa kawaida ni LED za bluu zilizo na mipako ya fosforasi), kifaa hiki cha rangi moja kinatoa ufanisi mkubwa kwa matumizi ambapo rangi maalum ya kahawia/chungwa inahitajika, kama vile katika mazingira ya mwanga mdogo au yanayolingana na usiku.

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

• Q: Je, madhumuni ya muunganisho wa "Hakuna Pini" ni nini?
  
  A: Ni mahali pa kushikilia kimwili ambayo husaidia kuhakikisha kifurushi wakati wa kuuza na kutoa uadilifu wa kimuundo. Hazipaswi kuunganishwa na mtandao wowote wa umeme katika saketi yako.
• Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V?
  
  A: Hapana. Lazima utumie kipingamizi cha sasa. Kuunganisha 5V moja kwa moja kwenye cathode (kwa anodi juu) kungejaribu kuvuta sasa kupita kiasi, kuharibu LED na pengine pini ya microcontroller. Hesabu kipingamizi kulingana na voltage yako ya usambazaji na sasa ya sehemu unayotaka.
• Q: Je, "Anodi ya Kawaida" inamaanisha nini kwa muundo wangu wa saketi?
  
  A: Inamaanisha kuwa unatoa voltage chanya (V_CC) kwa pini ya anodi ya kawaida, na unachukua sasa kwenda ardhini kupitia pini za cathode binafsi ili kuwasha sehemu. Saketi yako ya kuendesha (mfano, microcontroller) itawasha sehemu kwa kuweka pini yake ya I/O iliyounganishwa na cathode katika hali ya LOGI CHINI (0V).
• Q: Je, ninawezaje kufikia mwangaza sawa katika muundo wa tarakimu nyingi?
  
  A: Pata vipengele kutoka kwa msimbo sawa wa kikundi cha nguvu ya mwanga kutoka kwa mtengenezaji. Zaidi ya hayo, hakikisha thamani sawa za kipingamizi cha sasa kwa sehemu zote na utumie sasa ya kuendesha thabiti katika mpango wako wa kuzidisha au kuendesha kwa kawaida.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Mazingira: Kubuni Usomaji Rahisi wa Voltmeter ya Dijiti.

Mbunifu anabuni onyesho la voltmeter ya DC la tarakimu 3 kwa kutumia LTS-3401LJF. Wanatumia microcontroller na kibadilishaji cha analogi-hadi-dijiti (ADC) kupima voltage. Vionyeshi vitatu vinatumiwa. Pini za microcontroller hazitoshi kuendesha sehemu zote (tarakimu 3 * sehemu 8 = mistari 24) moja kwa moja, kwa hivyo muundo wa kuzidisha umechaguliwa. Kirekebishaji cha mabadiliko cha 8-bit chenye matokeo ya kisiki cha sasa cha kudumu (mfano, 74HC595 na transistor za nje au IC maalum ya kiendeshi cha LED) inatumika kudhibiti cathode zote za sehemu (A-G, DP) kwa tarakimu zote. Pini tatu za I/O za microcontroller zinatumiwa kuwasha kwa kuchagua anodi ya kawaida ya kila tarakimu kupitia transistor ndogo za PNP au MOSFET. Programu inazunguka kwa haraka kupitia kuwezesha kila tarakimu (1, 2, 3) wakati inabadilisha muundo unaolingana wa sehemu ya tarakimu hiyo kwa kirekebishaji cha mabadiliko. Kudumu kwa maono hufanya tarakimu zote zionekane zikiwaka kila wakati. Mbunifu anahesabu vipingamizi vya kupunguza sasa kwa mistari ya anodi ya kawaida kulingana na usambazaji wa 5V, V_Fya 2.6V, na sasa ya wastani ya sehemu inayotaka ya 10mA, ikirekebishwa kwa mzunguko wa kazi 1/3 wa kuzidisha tarakimu tatu.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LTS-3401LJF inategemea kanuni ya electroluminescence katika makutano ya PN ya semiconductor iliyotengenezwa kwa AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Wakati voltage ya mbele inapotumiwa, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-N huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-P katika eneo lenye shughuli, ikitoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la ukanda wa semiconductor, jambo linalobainisha moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, manjano ya chungwa (~605 nm urefu wa wimbi kuu). Matumizi ya msingi usio wa uwazi wa GaAs husaidia kuboresha tofauti kwa kunyonya mwanga uliopotoka, jambo linalochangia muonekano bora wa herufi wa onyesho. Sehemu saba binafsi zinaundwa na chips nyingi ndogo za LED za AlInGaP zilizopangwa kwa muundo, kila moja ikiwa pekee kwa umeme na inaweza kushughulikiwa.

12. Mienendo ya Teknolojia

Ingawa vionyeshi vya LED vya sehemu saba vinaendelea kuwa suluhisho thabiti na la gharama nafuu kwa usomaji wa nambari, mandhari pana ya teknolojia ya onyesho inabadilika. Kuna mwelekeo wa ujumuishaji wa juu zaidi, kama vile vionyeshi vilivyo na vidhibiti vilivyojengwa ndani (kiolesura cha I2C au SPI) ambavyo vinapunguza sana I/O ya microcontroller inayohitajika na utata wa programu. Kwa upande wa nyenzo, teknolojia ya AlInGaP imekomaa na ina ufanisi mkubwa kwa rangi za kahawia/nyekundu. Kwa matumizi ya rangi kamili au nyeupe, LED za bluu/kijani/nyeupe zinazotegemea InGaN (Indium Gallium Nitride) ndizo zinazotawala. Mienendo ya baadaye inaweza kujumuisha voltage za chini zaidi za uendeshaji, ufanisi wa juu zaidi (mwanga zaidi kwa kila watt), na ujumuishaji wa vionyeshi kwenye misingi inayobadilika au uwazi, ingawa hizi zinahusiana zaidi na aina mpya za onyesho kuliko vifaa vya kawaida vya nambari vilivyogawanywa. Faida kuu za LED—uaminifu, maisha marefu, na uendeshaji wa voltage ndogo—zinahakikisha matumizi yao ya kuendelea katika matumizi ambapo mambo haya ni muhimu zaidi.