LTS-4801JR 0.39-inch Super Red LED Display Datasheet - Digit Height 10.0mm - Forward Voltage 2.6V - Power 70mW - English Technical Document

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTS-4801JR ni moduli ya kuonyesha tarakimu moja yenye sehemu saba za alfanumeriki. Ina urefu wa tarakimu wa inchi 0.39 (milimita 10.0), na hufanya ifae kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi wa nambari wa ukati wa kati. Kifaa hutumia teknolojia ya hali ya juu ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) ili kutoa pato la rangi nyekundu sana. Kifurushi kina uso wa kijivu na alama za sehemu nyeupe, na hutoa tofauti kubwa ya rangi kwa usomaji bora wa herufi. Onyesho hili limeundwa kama aina ya anodi ya kawaida, ambayo ni usanidi wa kawaida wa kurahisisha saketi ya kuendesha katika matumizi ya kuzidisha.

1.1 Vipengele Muhimu na Faida

• Urefu wa Tarakimu wa Inchi 0.39: Inatoa ukubwa ulio sawa kwa kuonekana vizuri bila matumizi ya nguvu kupita kiasi.
• Continuous Uniform Segments: Inahakikisha utoaji wa mwanga thabiti katika kila sehemu kwa muonekano wa kitaaluma.
• Mahitaji ya Nguvu ya Chini: Teknolojia ya AlInGaP yenye ufanisi inaruhusu pato lenye mng'ao kwa mikondo ya mbele iliyo chini kiasi.
• High Brightness & High Contrast: The super red AlInGaP chips combined with the gray face/white segment design deliver excellent readability in various lighting conditions.
• Wide Viewing Angle: Provides consistent luminosity and color across a broad viewing range.
• Categorized for Luminous Intensity: Vitengo vimewekwa kwenye makundi kulingana na nguvu ya mwangaza, kuruhusu mwangaza thabiti katika maonyesho yenye tarakimu nyingi.
• Kifurushi Kisicho na Risasi (Kinazingatia RoHS): Imetengenezwa kwa kufuata kanuni za kimazingira zinazokataza vitu hatari.
• Uaminifu wa Hali Imara: Ikilinganishwa na teknolojia nyingine za maonyesho, LED zinatoa maisha marefu ya uendeshaji, msimamo wa mshtuko, na uvumilivu wa mtikisiko.

1.2 Matumizi Lengwa na Soko

This display is intended for use in ordinary electronic equipment. Typical application areas include instrumentation panels, consumer electronics, industrial control readouts, test and measurement equipment, and household appliances where a clear numeric display is required. It is suitable for applications where reliability, readability, and low-power operation are key considerations. The datasheet explicitly cautions against using this device in safety-critical systems (e.g., aviation, medical life-support) without prior consultation, indicating its primary market is commercial and industrial electronics.

2. Technical Specifications and Objective Interpretation

2.1 Absolute Maximum Ratings

Viwango hivi vinaeleza mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Haipendekezwi kutumia kiolezo kwa kuendelea kwenye au karibu na mipaka hii.

• Mtawanyiko wa Nguvu kwa Sehemu: 70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoweza kutolewa kwa usalama kama joto na sehemu moja ya LED.
• Kilele cha Sasa cha Mbele kwa Kila Sehemu: 90 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa wajibu 1/10, upana wa msukumo 0.1ms) kwa uuzaji mbalimbali.
• Sasa ya Mbele ya Kuendelea kwa Kila Sehemu: 25 mA kwa 25°C. Mwendo huu hupungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadri joto la mazingira (Ta) linavyoongezeka zaidi ya 25°C. Kwa mfano, kwa 50°C, mwendo wa juu unaoendelea ungekuwa takriban 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C hadi +85°C. Kifaa kinaweza kustahimili na kufanya kazi ndani ya safu hii pana ya joto.
• Solder Temperature: 260°C max for 5 seconds, measured 1/16 inch (≈1.6mm) below the seating plane.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa kwenye joto la mazingira (Ta) la 25°C.

• Average Luminous Intensity (I_V): 200 ucd (Min), 520 ucd (Typ) at I_F=1mA. Hii ndiyo mwanga unaotolewa kwa kila sehemu. Uwiano wa 2:1 wa kufananisha unahakikisha kuwa ndani ya kundi, sehemu yenye mwangaza zaidi haizidi kuwa mara mbili ya ile yenye mwangaza mdogo, jambo muhimu kwa muonekano sawa.
• Peak Emission Wavelength (λ_p): 639 nm (Typ). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambao nguvu ya wigo ina pato la juu zaidi, ikifafanua rangi ya "super red".
• Dominant Wavelength (λ_d): 631 nm (Typ). Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la binadamu, ambao unaweza kutofautiana kidogo na urefu wa wimbi wa kilele.
• Upanaaji wa Nusu Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ): 20 nm (Typ). Hii inaonyesha usafi wa rangi; thamani ndogo inamaanisha mwanga wa rangi moja zaidi.
• Voltage ya Mbele kwa Chip (V_F): 2.10V (Min), 2.60V (Typ) kwa I_F=20mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapofanya kazi. Uundaji wa sakiti lazima uzingatie masafa haya.
• Reverse Current (I_R): 100 µA (Max) at V_R=5V. Kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio tu; kifaa hakipaswi kufanya kazi chini ya upendeleo wa nyuma unaoendelea.
• Cross Talk: < 2.5%. This specifies the minimum amount of light leakage from an unlit segment adjacent to a lit one.

3. Binning and Grading System

Karatasi ya data inaonyesha kuwa LTS-4801JR imeainishwa kwa \"Categorized for Luminous Intensity.\" Hii inamaanisha mchakato wa binning ambapo maonyesho yamepangwa kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwenye mkondo wa kawaida wa majaribio (kawaida 1mA au 20mA). Hii inahakikisha kuwa wakati tarakimu nyingi zinatumiwa kwa upande, mwangaza wao unaonekana sawa kwa mtumiaji. Wabunifu wanapaswa kubainisha ikiwa mechi ya ukali wa nguvu inahitajika kwa matumizi yao. Waraka haubainishi msimbo wa kina wa bins au kizingiti cha wavelength (rangi) au voltage ya mbele, ikipendekeza upangaji msingi unategemea nguvu ya mwanga.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa mfuatano wa maandishi uliotolewa unarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Tabia za Umeme / Optiki," michoro maalum haijajumuishwa katika maandishi. Kwa kawaida, karatasi ya data kama hiyo ingejumuisha mikunjo muhimu ifuatayo kwa uchambuzi wa muundo:

• Mwendo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V): Inaonyesha uhusiano usio wa mstari, muhimu kwa kubuni sakiti za kuzuia mkondo.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkondo wa I-L): Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, mara nyingi huonyesha uhusiano wa karibu na mstari ndani ya anuwai ya uendeshaji.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira: Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto linavyoongezeka, jambo muhimu kwa matumizi katika mazingira yenye joto la juu.
• Usambazaji wa Nguvu ya Wimbi la Mwangaza: Grafu inayopanga ukubwa dhidi ya urefu wa wimbi, ikionyesha kilele cha ~639nm na upana wa wimbi la mwangaza.

Wabunifu wanapaswa kushauriana na PDF kamili kwa grafu hizi ili kutabiri kwa usahihi utendaji chini ya hali maalum za uendeshaji.

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

Onyesho lina umbo la kawaida la DIP (Dual In-line Package) linalopita kwenye shimo. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na:

• Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm isipokuwa ikitajwa vinginevyo.
• Uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ni ±0.40 mm, ambayo lazima izingatiwe kwa uwekaji wa mashimo ya PCB.
• Kipenyo cha shimo la PCB kinachopendekezwa ni 1.0 mm kwa uuzaji wa kuaminika.
• Vipimo vya ubora vinazuia vifaa vya kigeni, povu katika sehemu, kupinda kwa kioakisi, na uchafuzi wa wino wa uso ili kuhakikisha uwazi wa macho na ubora wa urembo.

5.2 Usanidi wa Pini na Mchoro wa Sakiti

LTS-4801JR ni kifaa chenye pini 10 na usanidi wa anodi ya kawaida. Mchoro wa sakiti wa ndani unaonyesha sehemu saba zote (A-G) na nukta ya desimali (DP) ambazo katodi zake zimeunganishwa kwa pini binafsi. Anodi za sehemu zote zimeunganishwa pamoja ndani na kutoa kwa pini mbili (Pini 3 na Pini 8), ambazo pia zimeunganishwa ndani. Hii inaruhusu urahisi katika mpangilio wa PCB na muunganisho wa nguvu.

Pinout:
1: Cathode G
2: Cathode F
3: Common Anode (internally tied to Pin 8)
4: Cathode E
5: Cathode D
6: Cathode D.P. (Decimal Point)
7: Cathode C
8: Common Anode (internally tied to Pin 3)
9: Cathode B
10: Cathode A

6. Miongozo ya Uuzi na Usanikishaji

6.1 Uuzi wa Otomatiki (Wave/Reflow)

Hali inayopendekezwa ni 260°C kwa sekunde 5, iliyopimwa 1.6mm (inchi 1/16) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Joto la mwili wa sehemu yenyewe halipaswi kuzidi kiwango chake cha juu zaidi wakati wa mchakato huu.

6.2 Uuzaji wa Mkono

Kwa uuzaji wa mkono, joto la 350°C ±30°C linaweza kutumiwa, lakini muda wa uuzaji lazima uwe mdogo hadi sekunde 5 kwa kila pini, tena ikipimwa kutoka 1.6mm chini ya ndege ya kukaa. Uangalifu lazima uchukuliwe kuepuka mfiduo wa joto wa muda mrefu.

6.3 Hali ya Uhifadhi

Ingawa haijaainishwa wazi kwa ajili ya uhifadhi, safu ya halijoto ya uendeshaji na uhifadhi ni -35°C hadi +85°C. Ni desturi nzuri kuhifadhi vipengele katika mazingira yaliyokaushwa na yanayodhibitiwa ili kuzuia unyonyaji wa unyevu ambao unaweza kusababisha "popcorning" wakati wa kuuza.

7. Upimaji wa Kuaminika

Kifaa hupitia mfululizo kamili wa majaribio ya uaminifu kulingana na viwango vya kijeshi (MIL-STD), vya Kijapani (JIS), na vya ndani. Hii inahakikisha uthabiti chini ya mkazo mbalimbali wa kimazingira.

• Operating Life Test (RTOL): Saa 1000 chini ya mkondo wa kiwango cha juu kabisa katika halijoto ya kawaida ya chumba.
• Uchunguzi wa Mkazo wa Mazingira: Inajumuisha Uhifadhi wa Joto/Unyevu Mwingi (65°C/90-95% RH kwa masaa 500), Uhifadhi wa Joto Mwingi (105°C kwa masaa 1000), Uhifadhi wa Joto La Chini (-35°C kwa masaa 1000), Mzunguko wa Joto (-35°C hadi 105°C kwa mizunguko 30), na Mshtuko wa Joto.
• Uchunguzi wa Mitambo/Uwezo wa Kuuza: Uchunguzi wa Upinzani wa Kuuza (260°C kwa sekunde 10) na Uwezo wa Kuuza (245°C kwa sekunde 5) unathibitisha uadilifu wa pini wakati wa michakato ya usanikishaji.

8. Vidokezo vya Utumizi na Mazingatio ya Ubunifu

8.1 Tahadhari Muhimu za Utumizi

• Viwango Vya Juu Kabisa: Kuzidi viwango vya sasa, nguvu, au joto kutasababisha uharibifu mkubwa wa mwanga au kushindwa kwa mshtuko.
• Ulinzi wa Sakiti ya Kuendesha: Sakiti lazima ilinde LEDs kutokana na voltages za nyuma na mabadiliko ya voltage wakati wa kuwasha/kuzima umeme. Upinzani wa mfululizo hautoshi kwa hili; diode clamps au viendeshi vya IC vilivyojumuishwa na vipengele vya ulinzi vinapendekezwa.
• Constant Current Drive: For consistent brightness and longevity, driving the segments with a constant current source is strongly recommended over a simple voltage source with a series resistor, especially in environments with varying temperature.
• Forward Voltage Range: Mzunguko wa kiendeshi lazima uundwe ili kutoa mkondo unaohitajika katika anuwai yote ya V._F anuwai (2.10V hadi 2.60V kwa 20mA).
• Usimamizi wa Joto: Mkondo wa juu unaoendelea lazima upunguzwe kulingana na halijoto halisi ya mazingira ya uendeshaji. Uingizaji hewa wa kutosha au upunguzaji joto unaweza kuwa muhimu katika mazingira yaliyofungwa au yenye joto la juu.
• Epuka Upande wa Kinyume wa Umeme: Upande wa kinyume wa umeme unaoendelea unaweza kusababisha uhamiaji wa metali ndani ya semikondukta, na kusababisha kushindwa mapema.

8.2 Saketi za Matumizi ya Kawaida

For a common anode display like the LTS-4801JR, the anodes (Pins 3 & 8) are connected to a positive usambazaji voltage (V_CC). Kila pini ya cathode imeunganishwa kwenye kisima cha mkondo. Hii inaweza kufikiwa kwa kutumia:

1. Vinyunyizio vya Transistor: NPN transistors or N-channel MOSFETs controlled by a microcontroller.
2. Integrated Driver ICs: Dedicated LED driver chips or microcontroller port pins with sufficient sink current capability (remembering the 25mA per segment limit). A current-limiting resistor is typically placed in series with each segment or in the common anode path when using a voltage source, but a constant current circuit is superior.

Kwa kuzidisha tarakimu nyingi, anodi za kawaida za tarakimu tofauti hubadilishwa kwa mfuatano kwa mzunguko wa juu, huku muundo unaofaa wa kathodi ukionyeshwa kwa kila tarakimu. Hii inapunguza idadi ya pini za I/O zinazohitajika.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofautisho

LTS-4801JR inajitofautisha kupitia sifa kadhaa muhimu:

• Material Technology (AlInGaP): Compared to older GaAsP or GaP LEDs, AlInGaP offers significantly higher efficiency and brightness, especially in the red/orange/amber spectrum, resulting in lower power consumption for the same light output.
• Super Red Color: The 631-639 nm dominant/peak wavelength provides a vibrant, deep red color that is highly saturated and visible.
• Intensity Binning: Not all displays offer guaranteed luminous intensity matching, which is critical for multi-digit applications to avoid uneven brightness.
• Wide Temperature Range: Safu ya uendeshaji ya -35°C hadi +85°C ni thabiti kwa matumizi ya viwanda na ya magari (isiyo ya msingi wa usalama).

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

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V?
A: Sio kwa moja kwa kuzamisha mkondo. Pini ya microcontroller kwa kawaida inaweza kuzamisha 20-25mA, ambayo ni kiwango cha juu kabisa kwa sehemu moja. Hii haiachi ukingo wa usalama wowote na ina hatari ya kuharibu LED na microcontroller. Ni bora zaidi kutumia transistor au IC ya kiendeshi. Kwa usambazaji wa mkondo (kwa anode ya kawaida), pini inaweza kutoa mkondo wa kutosha kwa sehemu zote zikiwa zimewashwa wakati mmoja (7*20mA=140mA).

Q: Kwa nini kuna pini mbili za anode ya kawaida (3 na 8)?
A> They are internally connected. This provides layout flexibility, allows for connecting the anode from both sides of the PCB for lower resistance, and can help in heat dissipation by using both pins.

Q: Ni tofauti gani kati ya Peak Wavelength na Dominant Wavelength?
A: Peak Wavelength (λ_p) ni kilele cha kimwili cha wigo wa mionzi ya mwanga. Dominant Wavelength (λ_d) inakokotolewa kulingana na majibu ya rangi ya jicho la mwanadamu (CIE curve) na inawakilisha rangi inayoonekana. Mara nyingi ziko karibu lakini si sawa kabisa.

Q: Ninawezaje kuhesabu thamani ya resistor ya mfululizo?
A> If using a simple voltage source (V_usambazaji), fomula ni R = (V_usambazaji - V_F) / I_F. Tumia V ya juu zaidi_F kutoka kwenye karatasi ya data (2.60V) ili kuhakikisha mkondo wa chini unatimizwa. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V na I inayotakikana_F ya 20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohms. Daima hesabu upya kwa voltages tofauti za usambazaji na mikondo.

11. Mfano wa Uundaji wa Vitendo na Matumizi

Hali: Kuunda usomaji wa voltmeta wenye tarakimu 4.

1. Uchaguzi wa Vipengele: Tumia maonyesho manne ya LTS-4801JR. Hakikisha yanatokana na sehemu moja ya ukubwa wa mwanga ikiwa usawa wa mwangaza ni muhimu.
2. Njia ya Kuendesha: Tekeleza utumiaji mwingi. Unganisha anodi zote zinazolingana za sehemu (A, B, C,... DP) pamoja kwenye maonyesho manne. Tumia transistoru nne za NPN (k.m., 2N3904) kudhibiti anodi ya kawaida ya kila tarakimu kwa pekee.
3. Udhibiti wa Sasa: Weka kipingamizi kimoja cha kuzuia sasa katika njia ya pamoja ya vikusanyaji vya transistor (kabla ya anodi). Kwa kuwa tarakimu moja tu inawaka kwa wakati mmoja, thamani ya kipingamizi inahesabiwa kwa jumla ya sasa ya tarakimu moja (mfano, sehemu 8 * 5mA kila moja = 40mA). Vinginevyo, tumia kichocheo cha sasa thabiti cha IC kwa kila mstari wa cathode kwa usahihi bora.
4. Kiolesura cha Udhibiti-Mikrokontena: Tumia pini 7-8 za microcontroller kwa muundo wa sehemu (cathodes) na pini 4 kudhibiti transistors za kuchagua tarakimu (anodes).
5. Programu: Katika kitanzi kikuu, kwa mpangilio washa transistor moja ya tarakimu, toa muundo wa sehemu kwa tarakimu hiyo, subiri muda mfupi (1-5ms), kisha nenda kwenye tarakimu inayofuata. Kiwango cha kufanya upya kinapaswa kuwa zaidi ya 60Hz ili kuepuka kuweta.
6. Ulinzi: Ongeza vipingamizi vidogo vya thamani (mfano, 100Ω) mfululizo na msingi wa kila transistor na pini za microcontroller ili kupunguza mkondo. Hakikisha usambazaji wa umeme ni safi na hauna mishtuko.

12. Kanuni ya Uendeshaji

Diodi ya Kutoa Mwanga (LED) ni diodi ya makutano ya nusu-uwasha p-n. Unapotumia voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha diodi (V_F), elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p katika eneo la utokomevu. Tukio hili la kuchanganyika tena hutoa nishati. Katika diodi za kawaida, nishati hii hasa ni ya joto. Katika nyenzo za LED kama AlInGaP, nishati ya pengo la bendi ya nusu-uwasha ni ya namna ambayo nishati inayotolewa iko katika mfumo wa fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga huamuliwa moja kwa moja na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya nusu-uwasha. AlInGaP ina pengo la bendi linalozalisha fotoni katika sehemu ya nyekundu hadi ya manjano ya wigo unaoonekana. Onyesho la sehemu saba hupakia tu chips nyingi za LED kama hizo (moja kwa kila sehemu na nukta ya desimali) katika mpangilio wa kawaida, na viunganisho vyao vya umeme vikiletwa kwenye pini kwa udhibiti wa nje.

13. Technology Trends

The use of AlInGaP represents an advancement over earlier LED materials for red/orange colors. Current trends in display technology relevant to such components include:

• Increased Efficiency: Utafiti unaoendelea wa sayansi ya nyenzo unalenga kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum (IQE) na ufanisi wa uchimbaji wa mwanga wa LED, na kusababisha mwangaza mkubwa zaidi kwa mikondo ya chini.
• Kupunguzwa kwa ukubwa: Ingawa inchi 0.39 ni ukubwa wa kawaida, kuna mwelekeo wa kuwa na maonyesho madogo, yenye msongamano mkubwa kwa kutumia vifurushi vya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) badala ya vifurushi vya DIP vya kupenya kwenye shimo kwa ajili ya usanikishaji wa kiotomatiki.
• Ujumuishaji: Elektroniki za madereva zinazidi kuunganishwa ama ndani ya moduli ya onyesho yenyewe (onyesho zenye akili) au ndani ya viini vya mzunguko vilivyochanganywa zaidi, vya madereva ya mkondo thabiti vya njia nyingi, ambavyo hurahisisha muundo wa mfumo.
• Anuwai ya Rangi Pana Zaidi: Ingawa hii ni onyesho la rangi moja, maendeleo ya teknolojia ya nyenzo ya msingi kwa LED nyekundu pia yanafaida onyesho kamili za RGB za rangi nyingi, na kusukuma kuelekea rangi safi zaidi na zenye kujaa zaidi.
• Lengo ku Uaminifu na Ulinganifu: Kadiri LED zinavyopenya matumizi magumu zaidi, upimaji uliostandardishwa (kama inavyoonekana katika sehemu ya uaminifu) na maelezo ya kina zaidi ya maisha ya taa (viwango vya L70, L90) vinakuwa ya kawaida.

Licha ya mielekeo hii, maonyesho tofauti ya sehemu saba kama LTS-4801JR bado yana umuhimu mkwa kwa matumizi yanayohitaji matokeo rahisi, ya kuaminika, ya bei nafuu, na yenye kusomeka kwa nambari ambapo maonyesho kamili ya picha hayahitajiki.