LTC-5753JD-01 LED Onyesho Datasheet - 0.56-inch Urefu wa Tarakimu - Nyekundu ya Juu (650nm) - 2.6V Voltage ya Mbele - 70mW Nguvu ya Kutokwa - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTC-5753JD-01 ni moduli ya onyesho ya herufi na nambari ya tarakimu nne, sehemu saba yenye utendaji wa hali ya juu, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari. Kazi yake kuu ni kuwasilisha data ya nambari kwa macho kupitia tarakimu nne tofauti, kila moja ikiwa na sehemu saba za LED zinazoweza kudhibitiwa kibinafsi pamoja na nukta ya desimali. Kifaa hiki kimeundwa kwa ajili ya kuunganishwa katika paneli za vifaa, mifumo ya udhibiti wa viwanda, vifaa vya majaribio, vifaa vya kielektroniki vya watumiaji, na kiolesura chochote ambapo onyesho la nambari nyingi la kuaminika ni muhimu.

Faida kuu ya onyesho hili iko katika matumizi yake ya teknolojia ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa chips za LED za Nyekundu ya Juu. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wake wa juu na nguvu ya mwanga bora katika wigo wa nyekundu-machungwa. Onyesho lina uso wa kijivu mwanga na sehemu nyeupe, ambazo huongeza sana tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za taa, na huchangia "muonekano bora wa herufi." Kifaa hiki kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga, na kuhakikisha viwango vya mwangaza thabiti katika vikundi vyote vya uzalishaji kwa utendaji wa kuona sawa katika usakinishaji wa vitengo vingi.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya kiufundi vilivyofafanuliwa kwenye datasheet, na kuelezea umuhimu wao kwa ubunifu na matumizi.

2.1 Sifa za Fotometri na Kiangazi

Utendaji wa kiangazi ndio kiini cha utendaji wa onyesho. Vigezo muhimu hupimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (kwa kawaida Ta=25°C).

• Nguvu ya Mwanga ya Wastani (I_V):Inaanzia kiwango cha chini cha 200 µcd hadi kiwango cha kawaida cha 650 µcd kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1mA. Kigezo hiki hupima mwangaza unaoonwa na jicho la binadamu wa sehemu iliyowashwa, kwa kutumia kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya fotopiki ya CIE. Thamani ya kawaida ya juu inahakikisha kuonekana kwa vizuri.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):Nanomita 650 (nm). Hii ndio urefu wa wimbi ambapo nguvu ya kiangazi ya LED iko kwenye kiwango cha juu kabisa. Inafafanua sifa ya rangi ya "Nyekundu ya Juu".
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):639 nm. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaolingana zaidi na rangi inayoonekana ya mwanga wa LED kwa jicho la binadamu. Tofauti kati ya urefu wa wimbi la kilele na la kuu ni ya kawaida kwa LED kutokana na umbo la wigo la utoaji.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm. Hii inabainisha upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa, unaopimwa kama upana kamili kwenye nusu ya juu (FWHM) ya usambazaji wa nguvu ya wigo. Thamani ya 20 nm inaonyesha rangi nyekundu safi na iliyojazwa.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwanga (I_V-m):2:1 kiwango cha juu. Hiki ni kigezo muhimu kwa usawa wa onyesho. Inabainisha kwamba nguvu ya mwanga ya sehemu yoyote haipaswi kuwa zaidi ya mara mbili ya sehemu nyingine yoyote ndani ya kifaa kimoja wakati unadhibitiwa chini ya hali sawa (I_F=1mA). Hii inahakikisha mwangaza sawa katika sehemu zote za tarakimu.

2.2 Sifa za Umeme na Joto

Vigezo hivi vinabainisha mipaka ya uendeshaji wa umeme na hali za matumizi salama na ya kuaminika.

• Voltage ya Mbele kwa Sehemu (V_F):Kwa kawaida 2.6V, na kiwango cha juu cha 2.6V kwa I_F=20mA. Hii ndio upungufu wa voltage kwenye sehemu ya LED inapopitisha mkondo. Ni muhimu sana kwa kubuni sakiti ya kuzuia mkondo katika hatua ya kiendeshi.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Sehemu (I_F):25 mA kiwango cha juu kwa 25°C. Hii ndio mkondo wa DC wa juu kabisa unaoweza kutumiwa kwa sehemu moja kwa mfululizo bila hatari ya kuharibika. Datasheet inabainisha kipengele cha kupunguza thamani cha 0.33 mA/°C juu ya 25°C, ikimaanisha mkondo wa juu unaoruhusiwa hupungua kadri halijoto ya mazingira inavyoongezeka ili kudhibiti halijoto ya kiunganishi.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Sehemu:90 mA kiwango cha juu. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali za mipigo na mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa pigo 0.1ms. Hii inaruhusu mipango ya kuzidisha ambapo mkondo wa papo hapo wa juu hutumiwa kufikia mwangaza unaoonwa huku ukidumisha nguvu ya wastani ya kutokwa ndani ya mipaka.
• Voltage ya Nyuma kwa Sehemu (V_R):5 V kiwango cha juu. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma ya juu kuliko hii kunaweza kusababisha kushindwa kwa papo hapo na kikubwa kwa kiunganishi cha LED.
• Mkondo wa Nyuma kwa Sehemu (I_R):100 µA kiwango cha juu kwa V_R=5V. Hii ndio mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati LED iko na upendeleo wa nyuma ndani ya kiwango chake cha juu.
• Nguvu ya Kutokwa kwa Sehemu (P_D):70 mW kiwango cha juu. Hii ndio nguvu ya juu kabisa inayoweza kutokwa kama joto katika sehemu moja. Kuzidi kikomo hiki, kinachotambuliwa hasa na I_F* V_F, kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na kupunguza muda wa maisha.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa na Mipaka ya Mazingira

Hizi ndizo mipaka ya mkazo ambayo haipaswi kuzidi chini ya hali yoyote, hata kwa muda mfupi. Uendeshaji zaidi ya viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Safu ya Halijoto ya Uendeshaji:-35°C hadi +85°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya halijoto ya mazingira, ingawa vigezo vya umeme kama mkondo wa mbele vinaweza kuhitaji kupunguzwa thamani kwa halijoto za juu.
• Safu ya Halijoto ya Hifadhi:-35°C hadi +85°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa bila uendeshaji ndani ya safu hii.
• Halijoto ya Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, ikipimwa 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni muhimu kwa michakato ya kuuza kwa wimbi au reflow ili kuzuia uharibifu wa joto kwa chips za LED au kifurushi.

3. Mfumo wa Kugawa na Kuainisha

Datasheet inasema wazi kwamba kifaa "kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga." Hii inaonyesha mchakato wa kugawa uzalishaji. Ingawa misimbo maalum ya kugawa haijatolewa katika dondoo hii, uainishaji wa kawaida kwa maonyesho kama haya unajumuisha kugawa vitengo kulingana na nguvu ya mwanga iliyopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (mfano, I_F=1mA). Hii inahakikisha kwamba wabunifu wanaonunua maonyesho mengi kwa bidhaa moja wanaweza kufikia mwangaza sawa katika vitengo vyote, ambavyo ni muhimu kwa bidhaa za mwisho zenye muonekano wa kitaalamu. Inamaanishwa kwamba vigezo vingine muhimu kama voltage ya mbele na urefu wa wimbi kuu pia vinadhibitiwa ndani ya uvumilivu maalum ili kuhakikisha utendaji thabiti.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Datasheet inarejelea "Miviringo ya Kawaida ya Sifa za Umeme / Kiangazi." Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, miviringo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida inajumuisha:

• Nguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele (I_Vdhidi ya I_F):Inaonyesha jinsi mwangaza unavyoongezeka na mkondo, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari kwa mikondo ya juu kutokana na joto na kupungua kwa ufanisi.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (V_Fdhidi ya I_F):Inaonyesha sifa ya kielelezo ya I-V ya diode, muhimu kwa kubuni viendeshi vya mkondo thabiti.
• Nguvu ya Mwanga ya Jmaaa dhidi ya Halijoto ya Mazingira (I_Vdhidi ya T_a):Inaonyesha jinsi pato la LED linavyopungua kadri halijoto ya kiunganishi inavyopanda, na kuangazia umuhimu wa usimamizi wa joto.
• Usambazaji wa Nguvu ya Wigo:Grafu inayoonyesha nguvu ya mwanga unaotolewa katika wigo wa urefu wa wimbi, unaozingatia kilele cha 650nm.

Miviringo hii huruhusu wabunifu kutabiri utendaji chini ya hali zisizo za kawaida za uendeshaji na kuboresha sakiti zao za kiendeshi kwa ufanisi na muda mrefu.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kimwili na Muundo

Mchoro wa kifurushi unarejelewa. Vipengele muhimu vya onyesho la kawaida la tarakimu 4, inchi 0.56 vinajumuisha ukubwa wa jumla wa moduli unaobeba tarakimu nne zilizo kando kwa kando, nafasi ya pini inayolingana na soketi za kawaida za DIP (Kifurushi cha Mistari Miwili) au alama za PCB, na urefu wa sehemu wa 14.2 mm. Kipengele cha "sehemu zinazoendelea sawa" kinapendekeza muonekano usio na mshono kati ya tarakimu, mara nyingi hufikiwa kwa bamba la uso mmoja uliotengenezwa kwa kutumia muundo. Uvumilivu kwenye vipimo kwa kawaida ni ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

5.2 Mpangilio wa Pini na Mchoro wa Sakiti

Kifaa kina mpangilio wa pini 12. KinatumiaKatodi ya Pamojausanifu wa kuzidisha. Hii inamaanisha katodi (upande hasi) ya LED zote za tarakimu maalum zimeunganishwa pamoja ndani, huku anodi (upande chanya) kwa kila aina ya sehemu (A-G, DP) zikigawanywa kati ya tarakimu zote.

• Pini 6, 8, 9, 12:Hizi ndizo pini za katodi ya pamoja kwa Tarakimu 4, Tarakimu 3, Tarakimu 2, na Tarakimu 1, mtawaliwa.
• Pini 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11:Hizi ndizo pini za anodi kwa sehemu E, D, DP, C, G, B, F, na A, mtawaliwa.

Mchoro wa sakiti wa ndani ungeonyesha seti nne za LED saba (pamoja na DP) zilizopangwa na anodi zao zikiunganishwa kwenye mistari ya sehemu na katodi zao zikiunganishwa kwenye mistari ya tarakimu husika. Muundo huu ndio msingi wa mbinu ya kuendesha kwa kuzidisha.

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanya

Kuzingatia wasifu maalum wa kuuza hakuna mabadiliko kwa kuaminika. Kipimo cha juu kabisa cha halijoto ya kuuza ni 260°C kwa sekunde 3. Kwa vitendo, wasifu wa reflow usio na risasi wenye halijoto ya kilele chini kidogo ya kiwango hiki cha juu (mfano, 250°C) unapendekezwa ili kutoa ukingo wa usalama. Sehemu ya kipimo (1.6mm chini ya ndege ya kukaa) ni muhimu kwani inawakilisha halijoto kwenye waya za kifurushi, sio lazima halijoto ya hewa moto kwenye tanuri ya reflow. Kukaa kwa muda mrefu kwenye halijoto ya juu kunaweza kuharibu viunganisho vya waya vya ndani, kuharibu epoksi ya LED, au kusababisha kutenganishwa. Kuuza kwa mikono kwa chuma cha kuuza kinapaswa kufanywa haraka na kwa upunguzaji wa joto wa kutosha kwenye pedi ya PCB. Taratibu sahihi za kushughulikia ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) zinapaswa kufuatwa kila wakati wakati wa kukusanya.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Sakiti za Kawaida za Matumizi

LTC-5753JD-01 imeundwa kwauendeshaji wa kuzidishwa (multiplex). Sakiti ya kawaida ya kiendeshi inajumuisha microcontroller au IC maalum ya kiendeshi cha onyesho (mfano, MAX7219, TM1637). Kiendeshi huwezesha (kumwaga mkondo chini) katodi ya tarakimu moja kwa wakati mmoja huku ikitumia muundo sahihi wa voltage za anodi za sehemu (kupitia vipinga vya kuzuia mkondo) kwa tarakimu hiyo. Mzunguko huu unarudiwa kwa mzunguko wa juu (kwa kawaida >100Hz), na kutumia uendelevu wa maono kufanya tarakimu zote nne zionekane zikiwaka kwa mfululizo. Njia hii inapunguza sana idadi ya pini za kiendeshi zinazohitajika kutoka 36 (tarakimu 4 * sehemu 9) hadi 12 tu (sehemu 8 + tarakimu 4).

7.2 Mazingatio ya Ubunifu na Mazoea Bora

• Vipinga vya Kuzuia Mkondo:Muhimu kwa kila mstari wa anodi ya sehemu. Thamani ya kipinga huhesabiwa kulingana na voltage ya usambazaji (V_CC), voltage ya mbele ya LED (V_F), na mkondo unaohitajika wa sehemu (I_F). Fomula: R = (V_CC- V_F) / I_F. Kwa kuzidisha, I_Fni mkondo wakilele, sio wastani.
• Mzunguko wa Kuzidisha na Mzunguko wa Kazi:Mzunguko wa juu wa kutosha kuepuka kuwaka kwaonekana (kwa kawaida >60-100 Hz) unahitajika. Mzunguko wa kazi kwa kila tarakimu katika kuzidisha kwa tarakimu 4 ni 1/4 (25%). Ili kufikia mwangaza unaoonwa sawa na LED inayoendeshwa kwa kawaida kwa mkondo I, mkondo wa kilele wakati wa muda wake wa kazi lazima uwe takriban 4I. Hii lazima ichekwe dhidi ya kiwango cha mkondo wa kilele (90mA).
• Kutenganisha Usambazaji wa Nguvu:Weka capacitor ya seramiki ya 0.1µF karibu na pini za nguvu za moduli ya onyesho ili kulainisha mahitaji ya mkondo wa mipigo ya kuzidisha.
• Pembe ya Kuangalia:Kipengele cha "pembe pana ya kuangalia" kina faida kwa matumizi ambapo onyesho linaweza kuangaliwa kutoka kwa nafasi zisizo kwenye mhimili. Usakinishaji wa PCB unapaswa kuzingatia mistari ya kuona ya mtumiaji anayelengwa.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama LED nyekundu za kawaida za GaAsP au GaP, LED ya Nyekundu ya Juu ya AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha mwangaza mkubwa kwa mkondo sawa wa kuendesha au matumizi ya nguvu ya chini kwa mwangaza sawa. Urefu wa wimbi wa 650nm hutoa rangi nyekundu kali na ya kina. Ikilinganishwa na usanidi wa anodi ya pamoja, usanidi wa katodi ya pamoja mara nyingi huwa rahisi zaidi kuunganisha na microcontroller za kisasa, ambazo ni bora katika kumwaga mkondo (chini) kuliko kutoa. Urefu wa tarakimu wa inchi 0.56 huweka katika kategoria inayofaa kwa kuangalia kwa umbali wa kati, kubwa kuliko maonyesho madogo ya SMD lakini ndogo kuliko vitengo vikubwa vilivyowekwa kwenye paneli.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa voltage thabiti ya DC bila kuzidisha?

A: Kiufundi ndio, lakini haina ufanisi sana na inahitaji idadi kubwa ya pini za I/O (moja kwa kila sehemu kwa kila tarakimu). Kuzidisha ndio njia iliyokusudiwa na bora ya uendeshaji.

Q: Kwa nini kiwango cha mkondo wa kilele kiko juu sana kuliko kiwango cha mkondo unaoendelea?

A: Hii ni kutokana na mipaka ya joto. Wakati wa pigo fupi, kiunganishi cha LED hakina muda wa kupata joto sana, na kuruhusu mkondo wa papo hapo wa juu bila kuzidi halijoto ya juu kabisa ya kiunganishi. Sifa hii inatumika katika kuzidisha.

Q: Je, kusudi la uwiano wa kulinganisha nguvu ya mwanga ni nini?

A: Inahakikisha usawa wa kuona. Bila kigezo hiki, sehemu moja (mfano, sehemu A) inaweza kuwa angavu zaidi au giza zaidi kuliko nyingine (mfano, sehemu D) katika tarakimu moja, na kusababisha muonekano usio sawa na usio wa kitaalamu.

Q: Ninahesabuje matumizi ya wastani ya nguvu?

A: Kwa onyesho lililozidishwa, hesabu nguvu kwa sehemu moja inapowaka (I_{F_peak}* V_F), zidisha kwa idadi ya sehemu zinazowaka katika tarakimu ya kawaida (mfano, 7 kwa "8"), kisha zidisha kwa mzunguko wa kazi (1/4 kwa kuzidisha kwa tarakimu 4). Hii inatoa nguvu ya wastani kwa tarakimu moja. Zidisha kwa 4 kwa nguvu ya jumla ya moduli. Kumbuka kujumuisha matumizi ya IC ya kiendeshi yenyewe.

10. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki kinafanya kazi kwa kanuni ya umeme-mwanga katika kiunganishi cha p-n cha semikondukta. Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inayozidi voltage ya kuwasha ya diode (takriban 2.1-2.6V) inatumiwa kwenye sehemu ya LED ya AlInGaP, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la kazi ambapo hujumuishwa tena. Mchakato huu wa kujumuishwa tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga) wenye urefu wa wimbi unaoonyesha sifa ya pengo la bendi ya nyenzo ya AlInGaP, ambayo iko katika eneo la nyekundu ya juu (~650nm). Sakiti ya ndani imepangwa kwa namna ya matriki (katodi ya pamoja kwa kila tarakimu, anodi za pamoja kwa kila aina ya sehemu) ili kuwezesha kuzidisha kwa mgawanyo wa wakati, ambapo tarakimu moja tu ndiyo inayofanya kazi kwa umeme kwa wakati wowote, lakini zote zinaonekana zikiwaka kutokana na kuchanganuliwa kwa mfululizo kwa kasi.

11. Mazingira ya Sekta na Mienendo

Maonyesho kama LTC-5753JD-01 yanawakilisha teknolojia iliyokomaa na ya kuaminika. Ingawa teknolojia mpya za onyesho kama OLED na LCD za matriki ya nukta zenye azimio la juu zinatoa urahisi zaidi kwa picha na fonti maalum, maonyesho ya LED ya sehemu saba yanabaki kuwa makubwa katika matumizi yanayopendelea kuaminika kikubwa, mwangaza wa juu, pembe pana za kuangalia, gharama ya chini, na urahisi—hasa katika mazingira ya viwanda, magari, na nje. Mwelekeo ndani ya sehemu hii unaelekea kwenye ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), na kuruhusu matumizi ya nguvu ya chini na kupunguza uzalishaji wa joto, na kuelekea kwenye vifurushi vya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) kwa ajili ya kukusanyika kiotomatiki, ingawa vifurushi vya kupitia-shimo kama hivi vinabaki maarufu kwa ajili ya utengenezaji wa mfano, ukarabati, na matumizi fulani magumu. Matumizi ya nyenzo za hali ya juu za semikondukta kama AlInGaP badala ya GaAsP ya zamani ni matokeo ya moja kwa moja ya mwelekeo huu unaoendeshwa na ufanisi.