LTD-5023AJR Onyesho la LED Nyekundu ya AlInGaP ya Inchi 0.56 - Urefu wa Tarakimu 14.22mm - Voltage ya Mbele 2.6V - Nguvu ya Kupotea 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-5023AJR ni moduli ya onyesho la LED yenye sehemu saba yenye utendakazi bora na nguvu ndogo. Kazi yake kuu ni kutoa pato la nambari na herufi chache zilizo wazi na zenye mwangaza kwa vifaa vya elektroniki vinavyohitaji usomaji wa dijiti. Teknolojia ya msingi inategemea nyenzo ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), iliyoundwa mahsusi kutoa rangi nyekundu kali kwa ufanisi na uaminifu wa juu.

Kifaa hiki kimeainishwa kama aina ya katodi ya kawaida, ikimaanisha kuwa katodi zote za LED za kila tarakimu zimeunganishwa pamoja ndani. Usanidi huu unarahisisha mzunguko wa kuendesha, hasa kwa matumizi ya kuzidisha. Kina alama ya desimali ya mkono wa kulia kwa kila tarakimu, ikiruhusu uwakilishi wa nambari unaobadilika. Onyesho lina sifa ya ujenzi thabiti, likitoa faida zaidi kuliko teknolojia za zamani kama vile onyesho la fluorescent au la incandescent kwa suala la kustahimili mshtuko, urefu wa maisha, na ufanisi wa nguvu.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Picha na Mwangaza

Utendakazi wa mwangaza ndio kiini cha utendakazi wa onyesho hili. Rangi ya msingi imefafanuliwa kama "nyekundu kali," inayopatikana kupitia chipi za AlInGaP. Vigezo muhimu vya mwangaza vinavyopimwa kwa joto la mazingira la 25°C ni pamoja na:

• Kiwango cha Wastani cha Mwangaza (I_V):Kuanzia kiwango cha chini cha 320 µcd hadi kiwango cha juu cha kawaida cha 700 µcd inapotumwa na mkondo wa mbele (I_F) wa 1mA kwa kila sehemu. Mwangaza huu wa juu kwa mkondo mdogo ni sifa muhimu.
• Urefu wa Wimbi la Kilele cha Mionzi (λ_p):Kwa kawaida ni nanomita 639 (nm). Hii inafafanua sehemu maalum ya kiwango cha juu zaidi katika wigo wa mwanga unaotolewa.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):Kwa kawaida ni 631 nm. Hii ndio urefu wa wimbi unaoonwa na jicho la mwanadamu na ni muhimu sana kwa kubainisha rangi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):Takriban 20 nm. Kigezo hiki kinaonyesha usafi wa wigo au upana nyembamba wa ukanda wa mwanga unaotolewa.
• Uwiano wa Kulinganisha Mwangaza (I_V-m):Upeo wa 2:1 kwa I_F=1mA. Hii inahakikisha usawa katika mwangaza kati ya sehemu tofauti za tarakimu moja, jambo muhimu kwa muonekano thabiti wa kuona.

Vipimo vyote vya kiwango cha mwangaza hufanywa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kilichokadiriwa kwa mkunjo wa majibu ya jicho ya CIE photopic, ikihakikisha data inahusiana na uonekano wa binadamu.

2.2 Vipimo vya Umeme na Vipeo vya Thamani Kamili

Kuzingatia viwango hivi ni muhimu kwa utendakazi unaoaminika na kuzuia uharibifu wa kudumu kwa kifaa.

• Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa kila Sehemu:Upeo kamili ni 25 mA. Sababu ya kupunguza mstari ya 0.33 mA/°C inatumika kwa joto la mazingira (T_A) lenye zaidi ya 25°C.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa kila Sehemu:Upeo wa 90 mA, lakini tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa pigo la 0.1ms. Hii inaruhusu kuendesha kupita kiasi kwa muda mfupi ili kufikia kilele cha juu cha mwangaza katika mifumo iliyozidishwa.
• Kupoteza Nguvu kwa kila Sehemu:Upeo wa 70 mW. Kikomo hiki, pamoja na kiwango cha mkondo wa mbele, kinaamua voltage ya juu ya mbele inayoruhusiwa chini ya hali ya kufanya kazi.
• Voltage ya Nyuma kwa kila Sehemu:Upeo wa Volt 5. Kuzidi hii kunaweza kuharibu kiunganishi cha LED.
• Voltage ya Mbele kwa kila Sehemu (V_F):Kwa kawaida 2.6V, na upeo wa 2.6V kwa mkondo wa majaribio (I_F) wa 20mA. Kiwango cha chini kimeorodheshwa kama 2V.
• Mkondo wa Nyuma kwa kila Sehemu (I_R):Upeo wa 100 µA wakati voltage ya nyuma (V_R) ya 5V inatumika.

2.3 Vipimo vya Joto na Mazingira

• Safu ya Joto la Kufanya Kazi:-35°C hadi +85°C. Safu hii pana inafanya onyesho kuwa linalofaa kwa hali mbalimbali za mazingira, kutoka kwa udhibiti wa viwanda hadi elektroniki za watumiaji.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-35°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza:3. Mfumo wa Kugawa na Kuainisha

Waraka wa data unaonyesha wazi kuwa kifaa kimeainishwa kwa kiwango cha mwangaza. Hii inaonyesha mchakato wa uzalishaji wa kugawa ambapo maonyesho hupangwa kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 1mA au 20mA). Vipande vinafafanuliwa na thamani za chini na/au za kawaida za kiwango (mfano, safu ya 320-700 µcd). Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zilizo na viwango thabiti vya mwangaza kwa matumizi yao, ikihakikisha muonekano sawa katika vitengo vingi vya bidhaa. Ingawa haijaelezewa kwa kina katika karatasi hii maalum, vifaa sawa mara nyingi huwa na vipande vya voltage ya mbele (V

) na urefu wa wimbi kuu (λ_F) ili kuhakikisha uthabiti wa umeme na rangi._d4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Waraka wa data unarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme/Mwangaza." Ingawa michoro maalum haijatolewa katika maandishi, mikunjo ya kawaida ya kifaa kama hicho kwa kawaida ingejumuisha:

Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):

• Inaonyesha uhusiano wa kielelezo, muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo. Voltage ya goti iko karibu na Vya kawaida ya 2.6V._FKiwango cha Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa I-L):
• Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka na mkondo, kwa kawaida katika uhusiano wa karibu na mstari ndani ya safu ya kufanya kazi. Inasisitiza ufanisi wa juu kwa mikondo midogo (1mA).Kiwango cha Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira:
• Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la kiunganishi linapanda, jambo muhimu kwa matumizi ya joto la juu au nguvu ya juu.Mkunjo wa Usambazaji wa Wigo:
• Mchoro wa kiwango cha jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, ukizunguka eneo la 631-639 nm na nusu-upana maalum wa 20 nm.5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kimwili

Onyesho lina urefu wa tarakimu wa inchi 0.56 (14.22 mm). Mchoro wa vipimo vya kifurushi unarejelewa, ukibainisha vipimo vyote kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25mm isipokuwa imeelezwa vinginevyo. Kifurushi cha kimwili kina tarakimu mbili kamili za sehemu saba pamoja na alama zao za desimali.

5.2 Muunganisho wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Kifaa kina usanidi wa pini 18. Mpangilio wa pini umefafanuliwa wazi:

Pini 1-12, 15-18: Muunganisho wa anodi kwa sehemu binafsi (A-G, DP) kwa Tarakimu 1 na Tarakimu 2.

• Pini 13 na 14: Katodi ya Kawaida kwa Tarakimu 2 na Tarakimu 1, mtawaliwa.
• Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha mpangilio wa katodi ya kawaida: LED zote za tarakimu fulani zinashiriki pini moja ya katodi ya kawaida, wakati kila sehemu (na alama ya desimali) ina pini yake binafsi ya anodi. Hii ndio usanidi wa kawaida kwa onyesho la tarakimu nyingi lenye katodi ya kawaida.

6. Mwongozo wa Kuuza na Kukusanyika

Uainishaji muhimu wa kukusanyika uliotolewa ni wasifu wa kuuza: 260°C kwa sekunde 3 kwa uhakika wa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa. Hii inalingana na viwango vya IPC/JEDEC vya kuuza tena kwa vifaa vya kusakinisha kwenye uso. Mazoea bora ni pamoja na:

Kutumia tanuri ya kudhibitiwa ya kuuza tena yenye wasifu unaoinuka na kupoa kutoka kwa joto la kilele ipasavyo ili kupunguza mkazo wa joto.

• Kuepuka kuuza kwa mkono moja kwa moja kwenye kifurushi cha LED ili kuzuia joto la kupita kiasi na kuharibu chipi za semikondukta au lenzi ya plastiki.
• Kuhakikisha onyesho limehifadhiwa katika mazingira kavu kabla ya kukusanyika ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" wakati wa kuuza tena.
• 7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili ni bora kwa matumizi yanayohitaji usomaji wa nambari ulio wazi na wenye nguvu ndogo:

Vifaa vya Kupima na Kipimo:

• Vipima vingi, vihesabu vya mzunguko, vyanzo vya nguvu.Udhibiti wa Viwanda:
• Vipima vya paneli, viashiria vya mchakato, maonyesho ya timer.Elektroniki za Watumiaji:
• Vifaa vya sauti (vikuza sauti, vipokezi), vifaa vya jikoni, saa.Baada ya Sokoni la Magari:
• Vipima na zana za utambuzi (ambapo vipimo vya mazingira vinavyofaa).7.2 Mambo ya Kuzingatia ya Ubunifu

Kuzuia Mkondo:

• LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Kila pini ya anodi lazima iendeshwe kupitia kizuizi cha mkondo cha mfululizo. Thamani ya kipingamizi inahesabiwa kama R = (Vsupply_{- V}) / I_F. Kwa kutumia V_Fya kawaida ya 2.6V na I_Finayotakikana ya 5-10mA kwa mwangaza mzuri ni kawaida._FKuzidisha:
• Kwa maonyesho ya tarakimu nyingi, kuzidisha hutumiwa kudhibiti sehemu nyingi na pini chache za kuendesha. Hii inahusisha kuzungusha nguvu kwa haraka kati ya katodi ya kawaida ya kila tarakimu wakati wa kuwashta sehemu zinazolingana. Ubunifu wa katodi ya kawaida wa LTD-5023AJR unafaa kabisa kwa hili. Kiwango cha mkondo wa kilele (90mA) kinaruhusu mikondo ya papo hapo ya juu zaidi wakati wa pigo fupi la kuzidisha ili kufikia wastani wa mwangaza unaolinganishwa na mkondo wa chini unaoendelea.Kiolesura cha Microcontroller:
• Kwa kawaida inahitaji pini za GPIO au IC maalum ya kuendesha LED (kama kirejista kihamishi au kuendesha mkondo thabiti) kudhibiti anodi na transistor (NPN au N-channel MOSFET) kutoa mkondo kutoka kwa kila pini ya katodi ya kawaida wakati wa kuzidisha.Pembe ya Kuangalia:
• Waraka wa data unataja "pembe pana ya kuangalia," ambayo ni ya manufaa kwa matumizi ambapo onyesho linaweza kuangaliwa kutoka kwa nafasi zisizo za mhimili.8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LTD-5023AJR inajitofautisha kupitia sifa kadhaa muhimu:

Teknolojia ya AlInGaP:

• Ikilinganishwa na LED za zamani za GaAsP au GaP, AlInGaP inatoa ufanisi wa juu zaidi wa mwangaza, hasa katika wigo nyekundu/machungwa/kahawia, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwa mikondo ya chini.Uendeshaji wa Mkondo Mdogo:
• Kupimwa na kuchaguliwa kwa sifa bora za mkondo mdogo (hadi 1mA/sehemu) kunafanya iwe bora kwa matumizi yanayotumia betri au yanayohisi nishati ambapo kila milliampere ni muhimu.Kulinganisha Sehemu:
• Hakikisho la uwiano wa kulinganisha kiwango cha mwangaza (2:1 upeo) inahakikisha uthabiti wa kuona, ambayo si kila wakati hupewa na maonyesho ya daraja la chini.Tofauti:
• Mchanganyiko wa uso wa kijivu mwanga na rangi nyeupe ya sehemu, pamoja na mwangaza wa juu, huchangia muonekano bora wa herufi na tofauti kubwa kwa usomaji rahisi.9. 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: Hapana. Lazima utumie kipingamizi cha kuzuia mkondo katika mfululizo na kila anodi. Kwa usambazaji wa 5V na mkondo wa lengo la 10mA, kipingamizi kitakuwa takriban (5V - 2.6V) / 0.01A = Ohms 240.

Q: Je, ni tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?

A: Urefu wa wimbi la kilele ni sehemu ya kimwili ya pato la juu zaidi la nishati kutoka kwa LED. Urefu wa wimbi kuu ni mtazamo wa rangi kwa urefu wa wimbi mmoja na jicho la mwanadamu, ambao unaweza kutofautiana kidogo. Zote mbili hutolewa kwa uainishaji kamili wa mwangaza.

Q: Je, ninatumiaje tarakimu hizo mbili kwa kujitegemea?

A: Unazidhibiti kupitia pini zao tofauti za katodi ya kawaida (Pini 14 kwa Tarakimu 1, Pini 13 kwa Tarakimu 2). Kwa kugeuza katodi moja chini (ardhi) wakati wa kuweka nyingine juu (kukatwa), unaweza kuchagua ni tarakimu gani inayofanya kazi. Kisha, tumia voltage kwa pini za anodi kwa sehemu unazotaka kuwasha kwenye tarakimu hiyo.

Q: Je, onyesho hili linafaa kwa matumizi ya nje?

A: Safu ya joto la kufanya kazi (-35°C hadi +85°C) ni thabiti kabisa. Hata hivyo, waraka wa data haubainishi kiwango cha Kinga dhidi ya vumbi na maji (IP). Kwa matumizi ya nje, ingekuwa na hitaji la kifuniko cha ziada au kifurushi cha kinga.

10. Mfano wa Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Mazingira: Kubuni usomaji rahisi wa voltmeter wa tarakimu 2 kwa kutumia microcontroller.

Muunganisho wa Vifaa:

1. Unganisha pini 18 za onyesho kwenye mfumo wa microcontroller. Pini mbili za katodi ya kawaida (13, 14) zimeunganishwa kwa transistor mbili za NPN (mfano, 2N3904), na kolekta za transistor kwa katodi, emita kwa ardhi, na besi kwa pini za GPIO za microcontroller kupitia kipingamizi cha besi. Pini 16 za anodi (kwa sehemu A-G na DP za tarakimu zote mbili) zimeunganishwa kwa pini 16 za GPIO za microcontroller, kila moja kupitia kipingamizi cha kuzuia mkondo cha 220-330 Ohm.Mantiki ya Programu (Kuzidisha):
2. Firmware inaendesha kukatiza timer kila millisecond chache. Katika utaratibu wa huduma ya kukatiza:Zima transistor zote mbili za kuendesha katodi (weka GPIO juu).
   • Weka GPIO kwa pini za anodi zinazolingana na sehemu zinazohitaji kuwasha kwa
   • Tarakimu 1Washa transistor kwa.
   • katodi ya Tarakimu 1(weka GPIO chini).Subiri kwa muda mfupi (mfano, 1-5ms).
   • Zima katodi ya Tarakimu 1.
   • Weka GPIO kwa pini za anodi kwa
   • Tarakimu 2Washa transistor kwa.
   • katodi ya Tarakimu 2Subiri kwa muda mfupi. cathode.
   • Rudia. Jicho la mwanadamu linaona kubadilisha hii kwa haraka kama tarakimu zote mbili zikiwa zimewashwa kila wakati.
   • Hesabu ya Mkondo:
3. Ikiwa kila tarakimu inawasha kwa 50% ya wakati (mzunguko wa kazi 50%) na unataka wastani wa mkondo wa sehemu wa 5mA, ungeweka mkondo wa papo hapo wakati wa wakati wake wa kuwasha kuwa 10mA. Thamani ya kipingamizi ingehesabiwa kwa kutumia takwimu hii ya 10mA.11. Kanuni ya Kufanya Kazi

Kifaa hiki hufanya kazi kwa kanuni ya mwangaza wa umeme katika kiunganishi cha P-N cha semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa kiunganishi (takriban 2.0-2.6V kwa AlInGaP) inatumika, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-N huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-P katika eneo lenye shughuli. Tukio hili la kuchanganyika tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa kimiani cha AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, katika wigo nyekundu (631-639 nm). Sehemu saba ni chipi binafsi za LED zilizopangwa kwa muundo wa nambari nane. Kwa kuwasha kwa kuchagua mchanganyiko tofauti wa sehemu hizi, nambari 0-9 na baadhi ya herufi zinaweza kuundwa.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Bidhaa hii inawakilisha sehemu iliyokomaa na iliyoboreshwa sana ya teknolojia ya onyesho la LED. AlInGaP ni mfumo wa nyenzo uliothibitishwa kwa LED nyekundu, machungwa, na kahawia zenye ufanisi wa juu. Mienendo ya sasa katika teknolojia ya onyesho inaelekea kuelekea suluhisho za wigo kamili za rangi zote kama vile OLED na micro-LED kwa picha ngumu. Hata hivyo, maonyesho ya LED yenye sehemu saba yanabaki yasiyoweza kubadilishwa katika matumizi yanayopendelea uaminifu mkubwa, urefu wa maisha (mara nyingi zaidi ya saa 100,000), gharama ndogo, mwangaza wa juu, unyenyekevu wa kiolesura, na usomaji bora katika hali mbalimbali za mwanga. Maendeleo katika uwanja huu yanalenga kuongeza zaidi ufanisi (lumen kwa watt), kuboresha uwiano wa tofauti, na kuwezesha mikondo ya chini zaidi ya kuendesha kwa vifaa vya IoT vya nguvu ndogo sana, ikihakikisha teknolojia hii inaendelea kuwa muhimu katika viwanda, upimaji, na matumizi maalum ya watumiaji kwa wakati ujao.

This product represents a mature and highly optimized segment of LED display technology. AlInGaP is a well-established material system for high-efficiency red, orange, and amber LEDs. Current trends in display technology are moving towards higher-density, full-color solutions like OLEDs and micro-LEDs for complex graphics. However, seven-segment LED displays remain irreplaceable in applications prioritizing extreme reliability, long lifespan (often exceeding 100,000 hours), low cost, high brightness, simplicity of interface, and excellent readability in various lighting conditions. Developments in this field focus on further increasing efficiency (lumens per watt), improving contrast ratios, and enabling even lower driving currents for ultra-low-power IoT devices, ensuring this technology's continued relevance in industrial, instrumentation, and specific consumer applications for the foreseeable future.