LTC-5675KG LED Digital Tube Datasheet - 0.52-Inch Character Height - AlInGaP Green - 2.6V Forward Voltage - Technical Documentation

1. Product Overview

LTC-5675KG ni moduli ya kuonyesha yenye sehemu saba za tarakimu nne. Kazi yake kuu ni kutoa taarifa za nambari na herufi chache zilizo wazi na zinazoonekana vyema katika vifaa mbalimbali vya elektroniki na vyombo vya kupimia. Teknolojia yake ya msingi inatumia chip ya LED ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), ambayo imewekwa kwenye msingi usio na uwazi wa GaAs, na inajulikana kwa kutoa mwanga wa kijani wenye ufanisi mkubwa. Kionyeshi hiki hutumia muundo wa jopo la kijivu na alama nyeupe za sehemu, ikitoa tofauti bora kwa sehemu zinazong'aa za kijani. Muundo huu unalenga hasa matumizi yanayohitaji kuonyesha nambari thabiti, zenye hali ngumu, matumizi ya nguvu chini, na utendaji bora wa kuona, kama vile paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupimia, vifaa vya matumizi ya kaya, na vyombo vinavyohitaji kuonyesha nambari nyingi zenye ukubwa mdogo.

1.1 Key Features and Advantages

• Ukubwa wa Tarakimu:Urefu wa herufi wa inchi 0.52 (milimita 13.2), unatoa usomaji mzuri.
• Ubunifu wa sehemu:Sehemu zinazofuatana na sare, zinahakikisha muonekano mzuri wa herufi.
• Utendaji wa macho:High brightness and high contrast, ensuring clear visibility under various lighting conditions.
• Viewing Angle:Wide viewing angle, ensuring clear readability of the display content even from off-axis positions.
• Ufanisi wa Nishati:Mahitaji ya nguvu ya chini, inayofaa kwa matumizi ya umeme wa betri au programu zinazolenga utumiaji wa nishati.
• Uaminifu:Uaminifu wa hali ngumu, hakuna sehemu zinazosonga, maisha marefu ya matumizi.
• Udhibiti wa ubora:Vifaa vinapangwa kulingana na nguvu ya mwanga, kuhakikisha mwangaza unaolingana katika matumizi ya tarakimu nyingi au seli nyingi.
• Uzingatiaji wa mazingira:Ufungaji usio na risasi, unakidhi maagizo ya RoHS (Vikwazo vya Vitu Hatari).

2. Maelezo ya Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inachambua kwa kina na kwa uwazi vigezo vya umeme na vya nuru vilivyobainishwa katika hati ya vipimo.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinaeleza mipaka ya mkazo inayoweza kusababisha uharibifu wa kudumu wa kifaa. Uendeshaji nje ya safu hii haupendekezwi.

• Power consumption per segment:Maximum 70 mW. This limits the maximum continuous current based on forward voltage.
• Peak forward current per segment:Maximum 60 mA, but only under pulse conditions (1 kHz, 25% duty cycle). This rating applies to multiplexed or brief surge conditions.
• Continuous forward current per segment:Maximum 25 mA at 25°C. This current derates linearly at 0.33 mA/°C when the ambient temperature exceeds 25°C. For example, at 85°C, the maximum allowable continuous current is approximately: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA.
• Reverse voltage per segment:Maximum 5 V. Exceeding this value may cause junction breakdown.
• Operating temperature range:-35°C to +85°C. This device is suitable for the industrial temperature range.
• Mbalimbali ya joto la uhifadhi:-35°C hadi +85°C.
• Masharti ya kuchomelea:260°C kwa sekunde 3 zinazofuatana, hali hii ya joto inapimwa chini ya ndege ya usakinishaji wa kipengele kwa inchi 1/16 (takriban milimita 1.6). Hii ni mwongozo wa kawaida wa mkunjo wa kuyeyusha tena.

2.2 Electrical and Optical Characteristics (Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya uendeshaji chini ya hali maalum za majaribio.

• Mwangaza wa wastani wa mwanga (I_V):Hii ni kigezo muhimu cha mwangaza.
  • Thamani ya chini: 320 µcd wakati I_F= 1 mA
  • Thamani ya kawaida: kwenye I_F= 10 mA ni 1050 µcd
  • Thamani ya juu zaidi: kwenye I_F= 10 mA ni 11550 µcd. Anuwai mpana kutoka thamani ya chini hadi ya juu zaidi inaonyesha kifaa kimepangwa katika makundi (kugawanywa). Mhandisi anapaswa kuchagua kutoka kwa kundi linalofaa ili kuhakikisha mwangaza sawa.
• Urefu wa wimbi la kilele cha mionzi (λ_p):In I_F=20mA, it is 571 nm (typical). This lies in the green region of the visible spectrum.
• Spectral line half-width (Δλ):15 nm (typical). This indicates the spectral purity or bandwidth of the emitted green light.
• Wavelength kuu (λ_d):572 nm (kawaida). Inatofautisha kidogo na wavelength ya kilele, hii ni wavelength ya mwanga wa rangi moja ambayo jicho la binadamu linaona inalingana na rangi ya chanzo cha mwanga.
• Voltage ya mbele kwa kila sehemu (V_F):In I_F=20mA ni 2.1V (kiwango cha chini), 2.6V (kawaida). Hii ni muhimu sana kwa kubuni saketi ya kudhibiti mkondo. Saketi ya kuendesha lazima itoe voltage ya kutosha kushinda V hii._F.
• Mkondo wa nyuma kwa kila sehemu (I_R):Katika V_R=5V, kiwango cha juu ni 100 µA. Thamani ndogo inaonyesha ubora mzuri wa kiungo.
• Uwiano wa usawa wa nguvu ya mwanga (I_V-m):Katika "eneo la mwanga sawa", uwiano wa juu kati ya sehemu ni 2:1. Hii inamaanisha sehemu yenye mwangaza zaidi haipaswi kuwa angalau mara mbili ya mwangaza wa sehemu yenye giza zaidi ndani ya nambari moja au kikundi maalum, na hivyo kuhakikisha usawa wa kuona.

Maelezo ya kipimo:Nguvu ya mwanga hupimwa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachofanana na mkunjo wa mwitikio wa kuona wa CIE, na hivyo kuhakikisha thamani ya kipimo inalingana na mtazamo wa jicho la binadamu kwa mwangaza.

3. Mfumo wa Uainishaji Maelezo

Uainishaji wa Nguvu ya Mwanga:

• Uainishaji wa Nguvu ya Mwanga:I_VUpana mpana wa vipimo (kutoka 320 hadi 11550 µcd kwa 10mA) unamaanisha kuwa kuna viwango vya mwangaza mbalimbali. Mtengenezaji hujaribu na kuainisha vipengele kulingana na matokeo ya kipimo (grading). Hii inawawezesha wateja kununua vipengele vilivyo na kiwango cha chini cha mwangaza kilichohakikishiwa (mfano, daraja la I_V> 8000 µcd 的等级）的部件用于高亮度应用，或为标准等级用于成本敏感的设计。使用分级部件对于在多个显示器或数字之间实现外观均匀至关重要。
• Uthabiti wa urefu wa wimbi:Ingawa haijaainishwa wazi kama grading, λ_p(571 nm) and λ_dThe typical value range for (572 nm) is narrow, indicating good process control, thereby ensuring consistent green color across different production batches.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

The datasheet references "Typical Electrical/Optical Characteristic Curves". Although specific charts are not provided in the text, we can infer their standard content and importance.

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V):Chati hii itaonyesha uhusiano wa kielelezo. Ni muhimu kwa kubainisha voltage ya usambazaji inayohitajika kwa mkondo maalum wa kuendesha na kwa kuhesabu matumizi ya nguvu (P = V_F* I_F) Ni muhimu sana.
• Mwangaza wa mwanga dhidi ya mkondo wa mbele:Mkunjo huu unaonyesha jinsi mwangaza unavyobadilika kadri mkondo unavyoongezeka. Kwa kawaida sio mstari wa moja kwa moja, na kwa sababu ya joto, ufanisi (lumeni kwa kila wati) kwa kawaida hupungua kwenye mikondo ya juu sana. Waraka wa maelezo hutoa pointi tofauti kwenye 1mA na 10mA.
• Mwangaza wa mwanga dhidi ya halijoto ya mazingira:Kwa LED za AlInGaP, pato la mwanga kwa kawaida hupungua kadri joto la kiungo linavyopanda. Mkunjo huu ni muhimu sana katika kubuni matumizi yanayofanya kazi katika anuwai kamili ya joto (-35°C hadi +85°C) ili kuhakikisha mwangazo wa kutosha katika hali ya joto la juu.
• Usambazaji wa Wigo:Inaonyesha grafu ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, yenye urefu wa wimbi wa kati wa takriban 571-572 nm na upana wa nusu ya takriban 15 nm, ikithibitisha pato la mwanga wa kijani.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Ufungaji

The device adopts a standard LED digital tube package. The dimension drawing (mentioned but not detailed in the text) typically shows:

• Urefu, upana na urefu wa jumla wa moduli.
• Umbali kati ya tarakimu (pitch).
• Ukubwa na umbali wa sehemu.
• Umbali wa pini, urefu na kipenyo. Maelezo yanayoeleza kuwa vipimo vyote viko katika milimita, isipokuwa ikitajwa vinginevyo, ukubalifu wa jumla ni ±0.25 mm.

5.2 Pin Configuration and Polarity

The LTC-5675KG is aCommon Anodedevice. This means the anodes of all LEDs for each digit are internally connected together and brought out to one pin per digit (pins 10-13: digit 1-4 anodes). The cathodes for each segment (A-G, DP) are shared across all digits and connected to their respective pins (pins 27-30, 35-37 for segments A-G; pins 31-34 for decimal points). This configuration is ideal for multiplexing.

Operesheni ya Multiplexing:Ili kuonyesha nambari, microcontroller itafanya yafuatayo:

1. Weka muundo wa cathode za sehemu (A-G) kwa herufi inayohitajika.
2. Apply voltage to the common anode pin of a specific digit, and the character should appear on that digit.
3. Cycle through the anode of each digit sequentially at a high frequency (e.g., 100Hz+), creating the visual effect of all digits lighting up simultaneously. Compared to static driving, this significantly reduces the required drive pins and power consumption.

Internal circuit diagram:Michoro iliyotajwa inathibitisha wazi muundo wa anodi ya pamoja na ya kuzidisha, ikionyesha anodi nne za nambari na sehemu saba pamoja na kathodi ya nukta ya desimali.

6. Mwongozo wa Uchomeaji na Usanikishaji

• Uchomaji wa reflow:The specified condition is 260°C for 3 seconds, measured 1.6 mm below the component body. This aligns with a typical lead-free reflow profile (peak temperature 245-260°C).
• Precautions:
  • Avoid applying mechanical stress to the leads during operation.
  • Hakikisha kuwa kionyeshi hakishuki joto linalozidi kiwango cha juu cha hifadhi kabla na baada ya kuuziwa.
  • Fuata tahadhari za kawaida za ESD (Electrostatic Discharge) wakati wa uendeshaji.
• Hali ya Uhifadhi:Hifadhi katika anuwai maalum ya joto ya -35°C hadi +85°C katika mazingira kavu ili kuzuia unyevunyevu, ambao unaweza kusababisha "popcorn" wakati wa kuunganishwa kwa mkondo wa joto.

7. Mapendekezo ya Utumiaji

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi

• Industrial Instrumentation:Panel meters, process controllers, timer displays.
• Vifaa vya Uchunguzi na Upimaji:Digital Multimeter, Frequency Counter, Power Supply.
• Vifaa vya Matumizi ya Kaya/Biashara:Microwave ovens, audio equipment, point-of-sale terminals.
• Automotive aftermarket:Instruments and displays requiring high brightness to ensure daytime visibility.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Current Limiting:Always use a series current-limiting resistor for each segment cathode or digital anode (depending on the drive scheme). The formula for calculating the resistor value is R = (V_{Power Supply}- V_F) / I_F. For a 5V power supply, V_F=2.6V, and I_F=10mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω.
• Multiplexing driver:Use a microcontroller with sufficient I/O pins or a dedicated LED driver IC (e.g., MAX7219, TM1637), which can handle multiplexing and current control. The driver IC simplifies the design and often provides brightness control.
• Power consumption:Power consumption:
• Brightness Matching:For optimal visual effects, specify the luminous intensity grade to the supplier, especially when using multiple displays.
• Viewing Angle:The wide viewing angle allows flexible installation, but the line of sight of the primary user should be considered during mechanical design.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED ya kijani ya kawaida ya GaP (Gallium Phosphide) au onyesho la incandescent lenye kichujio, teknolojia ya AlInGaP katika LTC-5675KG inatoa:

• Ufanisi na mwangaza wa juu zaidi:AlInGaP hutoa ufanisi bora wa kutolea mwanga, na hivyo kuwezesha onyesho lenye mwangaza zaidi chini ya mkondo wa chini.
• Ujazaji Rangi Bora:Kijani kwa kawaida huwa safi zaidi na mkali zaidi.
• Uaminifu wa Juu Zaidi:Maisha ya LED zenye hali ngumu ni marefu zaidi kuliko taa za incandescent au vionyeshi vya fluorescent vya utupu (VFD).
• Matumizi ya Nguvu ya Chini:Ni muhimu kwa vifaa vinavyoweza kubebwa na vinavyotumia betri.
• Ikilinganishwa na baadhi ya LED nyeupe za kisasa za chip ya bluu + fosfori zinazozalisha mwanga wa kijani kupitia kichujio, kwa matumizi ya mwanga wa kijani wa rangi moja, AlInGaP mwanga wa kijani kwa kawaida huwa na ufanisi zaidi.

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

1. Je: Kuna tofauti gani kati ya "peak wavelength" na "dominant wavelength"?
   Peak wavelength ni urefu wa wimbi mmoja wakati ukubwa wa wigo wa mionzi unafikia thamani ya juu. Dominant wavelength ni urefu wa wimbi wa mwanga wa rangi moja unaolingana na rangi inayohisiwa ya chanzo cha mwanga. Kwa kawaida hizi karibu lakini si sawa kabisa, na dominant wavelength inahusiana zaidi na hisia ya jicho la mwanadamu.
2. Je: Naweza kutumia microcontroller ya 3.3V kuendesha onyesho hili moja kwa moja (bila kutumia IC ya kuendesha)?
   A: Inawezekana, lakini tahadhari inahitajika. Kawaida V_FNi 2.6V kwa 20mA. Kwenye 3.3V, voltage margin ya kizuizi cha mkondo ni 0.7V tu. Kwa mkondo wa 10mA, unahitaji resistor ya 70Ω. Hii inawezekana, lakini V_Fna mabadiliko ya voltage ya usambazaji yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mkondo. Kutumia kichocheo maalum cha LED au transistor buffer ni thabiti zaidi.
3. Q: Kwa nini mkondo endelevu unapungua kwa joto?
   A: Kwa kuongezeka kwa joto la kiungo cha LED, ufanisi wake wa ndani hupungua, na hatari ya kukosa udhibiti wa joto huongezeka. Kupunguza kiwango cha sasa kunazuia uzalishaji wa joto mwingi, kuhakikisha uimara wa muda mrefu, na kuzuia kupungua kwa mwangaza au kushindwa kufanya kazi.
4. Q: Inamaanisha nini kwa muundo wangu "kupanga kulingana na nguvu ya mwanga"?
   A: Hii inamaanisha unapaswa kushirikiana na msambazaji wako kuchagua kiwango maalum cha mwangaza (mfano, I ya chini_Vthamani). Ukifanya hivyo, unaweza kupokea vipengele kutoka kwa viwango tofauti, na kusababisha tofauti dhahiri za mwangaza kati ya nambari au kati ya vitengo tofauti vya bidhaa.

10. Uundaji na Uchunguzi wa Kesi za Matumizi

Scenario: Design a 4-digit DC voltage panel meter.

1. Uchaguzi wa Microcontroller:Chagua MCU yenye angalau pini 12 za dijiti za I/O (anodi 4 za dijiti + cathode 7 za sehemu + nukta moja ya desimali), au tumia kipanuzi cha I/O.
2. Saketi ya Kuendesha:Kutekeleza multiplexing katika firmware. MCU itazunguka haraka nambari 1-4. Kwa kila nambari, inaweka muundo wa sehemu kwenye pini za cathode, na kuwezesha pini inayolingana ya anode kupitia transistor ndogo ya NPN (kwa sababu mkondo wa anode wa nambari '8' iliyoangazwa kikamilifu unaweza kuwa sehemu 8 * 10mA = 80mA, ambayo inazidi kikomo cha pini nyingi za MCU).
3. Current Limiting:Weka resistors nane za 220Ω (moja kwa kila sehemu ya cathode A-G na DP). Kwenye usambazaji wa umeme wa 5V na kawaida V_F.
4. Udhibiti wa mwangaza:Iwapo inahitajika, kutekeleza PWM (udhibiti wa upana wa mshipa) ya programu kwenye wakati wa kuwezesha nambari ili kupunguza mwangaza kwa ujumla wa onyesho.
5. Result:A compact, efficient, and bright display that shows voltage readings from 0.000 to 19.99V, offering excellent readability in both indoor and outdoor lighting conditions due to its high-contrast, high-brightness AlInGaP segments.

11. Introduction to Technical Principles

LTC-5675KG is based onAlInGaP (aluminum indium gallium phosphide)semiconductor technology. This material system is epitaxially grown on anon-transparent GaAs (gallium arsenide) substrateWakati voltage chanya inatumika kwenye p-n junction ya safu ya AlInGaP, elektroni na mashimo huchanganyika na kutolea nishati kwa njia ya fotoni. Muundo maalum wa atomi za Al, In, Ga na P katika safu yenye ufanisi huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa. Kwa kifaa hiki, muundo umebadilishwa ili kutoa mwanga wa kijani wenye urefu wa wimbi wa kati wa takriban 572 nm. Substrat isiyo wazi inamaanisha kuwa mwanga hutolewa hasa kutoka kwenye uso wa juu wa chip, ambayo inafaa kwa muundo wa maonyesho ya sehemu. Chip moja ya LED imeunganishwa kwa njia ya waya na kukusanywa ndani ya kifurushi cha plastiki kuwa muundo wa kawaida wa sehemu saba.

12. Technology Trends and Background

Teknolojia ya AlInGaP inawakilisha suluhisho lililokomaa na lililoboreshwa sana kwa LED zenye ufanisi wa juu za nyekundu, machungwa, kahawia na kijani. Katika nyanja ya maonyesho:

• Kwa vichanganuzi rangi moja:Kutokana na ufanisi na usafi wa rangi, AlInGaP bado ni chaguo bora kwa kijani kibichi, nyekundu na rangi ya kahawia, kwa kawaida bora kuliko taa za LED nyeupe za chip ya bluu + poda ya mwanga zinazozalisha rangi hizi kupitia vichungi.
• Mazingira ya soko:Ingawa OLED za dot matrix na TFT-LCD zinatawala katika uonyeshaji wa rangi kamili na maudhui ya habari ya juu, vionyesho vya LED vya sehemu saba kama LTC-5675KG bado vina nafasi thabiti katika matumizi yanayohitaji usomaji wa tarakimu rahisi, mkali sana, wa gharama nafuu, thabiti na wa matumizi ya nguvu ya chini.
• Maendeleo ya Baadaye:Mienendo ni pamoja na kuimarisha zaidi ufanisi, kutoa uainishaji mkali zaidi wa mwangaza na rangi kwa matumizi ya hali ya juu, na kuunganisha moja kwa moja elektroniki ya kuendesha na kiolesura cha mawasiliano (kama I2C) kwenye moduli ya kuonyesha, na hivyo kurahisisha muundo wa mfumo. Hata hivyo, kwa aina ya msingi ya sehemu saba na teknolojia ya AlInGaP ya rangi za kawaida, kuna uwezekano wa kubaki kuwa na umuhimu katika matumizi yake yaliyolengwa kwa miaka mingi ijayo.