LTC-2728JD Onyesho la LED la Tarakimu Nne la Inchi 0.28 - Urefu wa Tarakimu 7.0mm - Voltage ya Mbele 2.6V - Nguvu ya Kupotea 70mW - Rangi Nyekundu - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTC-2728JD ni moduli ya onyesho la alfanumeriki la tarakimu nne na sehemu saba, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi wa nambari wenye nguvu ndogo. Kazi yake ya msingi ni kuwakilisha nambari na baadhi ya herufi chache kwa kuangazia kwa kuchagua sehemu zake za LED. Teknolojia ya msingi hutumia vichipu vya LED nyekundu vya ufanisi wa juu vya AlInGaP (Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi), ambavyo hutengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs. Ujenzi huu unachangia kwa mwangaza na tofauti kubwa ya kifaa. Onyesho lina sahani ya uso ya kijivu na alama nyeupe za sehemu, ikiboresha usomaji wakati sehemu hazijaangazi na kuboresha tofauti wakati zimeangaziwa.

Kifaa hiki kimeainishwa kama onyesho la pamoja la katodi, lenye mchanganyiko. Hii inamaanisha kuwa katodi zote (vituo hasi) vya LED katika tarakimu moja zimeunganishwa pamoja ndani, na kutengeneza nodi ya kawaida kwa tarakimu hiyo. Ili kuonyesha nambari kwenye tarakimu nne, kidhibiti cha nje huzungusha nguvu (mchanganyiko) kwa kila katodi ya kawaida ya tarakimu kwa mpangilio, wakati huo huo kusukuma anodi zinazofaa za sehemu kwa herufi inayotakiwa kwenye tarakimu husika. Njia hii ya mchanganyiko inapunguza sana idadi ya pini za kidhibiti zinazohitajika ikilinganishwa na njia ya kusukuma tuli.

Lengo kuu la muundo la sehemu hii ni matumizi ya nguvu ndogo. Sehemu hizi hujaribiwa na kulinganishwa kwa utendaji bora katika mikondo ya kusukuma ndogo, na uendeshaji unawezekana kwa mikondo ya chini hadi 1mA kwa kila sehemu. Hii inafanya iwe inafaa kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyozingatia nishati.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya umeme na kuona vya kifaa kama ilivyofafanuliwa kwenye waraka wa data.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.

• Nguvu ya Kupotea kwa kila Sehemu:70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa ambayo inaweza kupotea kama joto na sehemu moja ya LED chini ya uendeshaji endelevu.
• Mkondo wa Juu wa Mbele kwa kila Sehemu:100 mA. Mkondo huu unaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mipigo 0.1ms. Ni kubwa zaidi kuliko kiwango cha mkondo endelevu ili kuruhusu mipigo mifupi na yenye nguvu katika matumizi ya mchanganyiko.
• Mkondo Endelevu wa Mbele kwa kila Sehemu:25 mA kwa 25°C. Kiwango hiki kinapungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadri halijoto ya mazingira (Ta) inavyopanda juu ya 25°C. Kwa mfano, kwa 50°C, mkondo wa juu endelevu utakuwa takriban 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA.
• Voltage ya Nyuma kwa kila Sehemu:5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma kubwa kuliko thamani hii inaweza kuharibu makutano ya LED.
• Anuwai ya Halijoto ya Uendeshaji na Hifadhi:-35°C hadi +85°C.
• Halijoto ya Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, kipimo cha 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa ya sehemu.

2.2 Sifa za Umeme na Kuona

Hizi ni vigezo vya kawaida na vya juu/chini vya utendaji vinavyohakikishiwa chini ya hali maalum za majaribio (Ta=25°C isipokuwa imeelezwa).

• Kiwango cha Wastani cha Mwangaza (I_V):200 μcd (Chini), 600 μcd (Kawaida) kwa I_F= 1mA. Hii inapima mwangaza unaoonwa wa sehemu. Anuwai kubwa inaonyesha mchakato wa kugawa kwenye makundi, ambapo vifaa hupangwa kulingana na pato lililopimwa.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):656 nm (Kawaida) kwa I_F= 20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya pato ya kuona ni kubwa zaidi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):22 nm (Kawaida) kwa I_F= 20mA. Hii inapima kuenea kwa urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa; thamani ndogo inaonyesha mwanga wa rangi moja (safi) zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):640 nm (Kawaida) kwa I_F= 20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaowakilisha vyema rangi ya mwanga inayoonekana kwa jicho la mwanadamu.
• Voltage ya Mbele kwa kila Sehemu (V_F):2.1 V (Chini), 2.6 V (Kawaida) kwa I_F= 20mA. Hii ndiyo punguzo la voltage kwenye sehemu ya LED inapopitisha mkondo maalum. Ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma kwa kila Sehemu (I_R):10 μA (Juu) kwa V_R= 5V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati LED iko na upendeleo wa nyuma ndani ya kiwango chake cha juu.
• Uwiano wa Kulinganisha Mwangaza (I_V-m):2:1 (Juu) kwa I_F= 10mA. Kigezo hiki kinahakikisha usawa; mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mdogo zaidi ikilinganishwa na sehemu yenye mwangaza mkubwa zaidi ndani ya kifaa kimoje hautazidi uwiano wa 2:1.

Kumbuka juu ya Upimaji wa Mwangaza:Waraka wa data unabainisha kuwa ukubwa hupimwa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachokaribia utendakazi wa mwangaza wa CIE photopic, ambacho kinachukua mfano wa usikivu wa wigo wa jicho la kawaida la mwanadamu chini ya hali ya kawaida ya mwanga.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Waraka wa data unaonyesha kifaa hiki "kimeainishwa kwa Mwangaza." Hii inarejelea mchakato wa kugawa katika makundi au kupanga baada ya utengenezaji. Kwa sababu ya tofauti za asili katika utengenezaji wa semikondukta, LED binafsi zitakuwa na tofauti kidogo katika voltage ya mbele, na, inayoonekana zaidi kwa mtumiaji, viwango tofauti vya mwangaza kwa mkondo sawa wa kusukuma.

Ili kuhakikisha uthabiti kwa mtumiaji wa mwisho, watengenezaji hujaribu kila kitengo (au sehemu ndani ya kitengo) na kuzipanga katika makundi tofauti "ya makundi" kulingana na pato lililopimwa. Anuwai maalum ya 200-600 μcd kwa 1mA inaonyesha kuwa vifaa vimepangwa kulingana na mwangaza wao halisi uliopimwa katika makundi maalum ya ukubwa. Wakati wa kubuni bidhaa, wahandisi wanaweza kubainisha msimbo maalum wa kikundi ili kuhakikisha kiwango cha chini cha mwangaza au anuwai nyembamba zaidi ya mwangaza kwenye onyesho zote zinazotumiwa, ambayo ni muhimu sana kwa kufikia muonekano sawa katika bidhaa za onyesho nyingi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data unarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme/Kuona." Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa kifaa kama hicho kwa kawaida ingejumuisha:

• Mwangaza wa Relatif dhidi ya Mkondo wa Mbele (I_Vdhidi ya I_F):Mkunjo huu unaonyesha jinsi mwangaza unavyoongezeka na mkondo wa kusukuma. Kwa ujumla ni laini kwa mikondo ya chini lakini inaweza kujaa kwa mikondo ya juu kutokana na athari za joto.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (V_Fdhidi ya I_F):Mkunjo huu wa kielelezo ni msingi kwa muundo wa kidhibiti, unaonyesha voltage inayohitajika kufikia mkondo unaotakiwa.
• Mwangaza wa Relatif dhidi ya Halijoto ya Mazingira (I_Vdhidi ya T_a):Pato la LED kwa kawaida hupungua kadri halijoto ya makutano inavyopanda. Mkunjo huu husaidia wabunifu kuzingatia upotezaji wa mwangaza katika mazingira yenye halijoto ya juu.
• Usambazaji wa Wigo:Grafu inayoonyesha nguvu ya jamaa inayotolewa kwenye wigo wa urefu wa wimbi, ikizungushwa kwenye urefu wa wimbi la kilele la 656 nm na nusu-upana wa kawaida wa 22 nm.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinawasilishwa na mchoro wa kina wa vipimo. Vidokezo muhimu kutoka kwa mchoro huo vinajumuisha kuwa vipimo vyote viko kwenye milimita (mm) na uvumilivu wa kawaida ni ±0.25 mm (0.01 inchi) isipokuwa ikiwa kipengele maalum kinahitaji uvumilivu tofauti. Mchoro huo ungefafanua urefu wa jumla, upana, na urefu wa moduli ya onyesho, nafasi kati ya tarakimu, ukubwa na nafasi ya pini za kusanikisha, na mapengo ya dirisha la sehemu.

5.2 Muunganisho wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Kifaa kina usanidi wa pini 16. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 1 (Katodi ya Kawaida Tarakimu 1), Pini 2 (Anodi C), Pini 3 (Anodi DP), Pini 4 (Hakuna Pini), Pini 5 (Anodi E), Pini 6 (Anodi D), Pini 7 (Anodi G), Pini 8 (Katodi ya Kawaida Tarakimu 4), Pini 9,10,12 (Hakuna Pini), Pini 11 (Katodi ya Kawaida Tarakimu 3), Pini 13 (Katodi A), Pini 14 (Katodi ya Kawaida Tarakimu 2), Pini 15 (Anodi B), Pini 16 (Anodi F).

"Mchoro wa Mzunguko wa Ndani" unaonyesha usanifu wa katodi ya kawaida uliochanganywa. Unaonyesha nodi nne za katodi za kawaida (moja kwa kila tarakimu), kila moja ikiunganishwa kwa katodi za sehemu zote saba (A-G) pamoja na nukta ya desimali (DP) kwa tarakimu husika. Anodi ya kila aina ya sehemu (kwa mfano, sehemu zote 'A' kutoka tarakimu 1-4) zimeunganishwa pamoja ndani na kutoa kwenye pini moja ya anodi. Muundo huu unaruhusu mpango wa kusukuma wa mchanganyiko.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Miongozo kuu iliyotolewa ni kiwango cha juu kabisa cha halijoto ya kuuza: 260°C kwa upeo wa sekunde 3, kipimo katika hatua ya 1.6mm chini ya ndege ya kukaa ya sehemu. Hiki ni kiwango cha kawaida kwa michakato ya kuuza ya wimbi au reflow kwa kutumia solder isiyo na risasi (SnAgCu). Kuzidi wakati au halijoto hii kunaweza kuharibu viunganisho vya waya vya ndani, vichipu vya LED, au kifurushi cha plastiki. Inapendekezwa kufuata miongozo ya kawaida ya JEDEC/IPC kwa wasifu wa reflow, kuhakikisha joto la awali la hatua kwa hatua, wakati unaodhibitiwa juu ya kioevu, na kiwango cha kupoa kinachodhibitiwa ili kupunguza mshtuko wa joto.

Kwa hifadhi, anuwai maalum ya halijoto ya -35°C hadi +85°C inapaswa kufuatwa, na vipengele vinapaswa kuhifadhiwa kwenye mifuko ya kuzuia unyevu na dawa ya kukausha ikiwa ni nyeti kwa unyevu (waraka wa data haubainishi kiwango cha MSL).

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili ni bora kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi wa nambari nyingi wenye matumizi ya nguvu ndogo. Matumizi ya kawaida ni pamoja na:

• Vifaa vya majaribio na upimaji (mita nyingi, vifaa vya usambazaji wa umeme).
• Paneli za udhibiti wa viwanda na vihesabu.
• Vifaa vya matumizi ya kaya (microwave, oveni, mizani).
• Onyesho la baada ya mauzo la magari (mita ya volti, vihesabu vya muda).
• Vifaa vya mkononi vinavyotumia betri.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Mzunguko wa Kidhibiti:IC maalum ya kidhibiti ya onyesho la LED au kidhibiti-katikati yenye uwezo wa kutosha wa kutoa/kupokea mkondo inahitajika. Kidhibiti lazima kutekeleza mlolongo wa mchanganyiko, kuzunguka kupitia pini nne za katodi za kawaida wakati huo huo ikitoa msimbo sahihi wa sehemu 7 kwa kila tarakimu.
• Kuzuia Mkondo:Vipinga vya kuzuia mkondo vya nje vinahitajika kwa kila anodi ya sehemu (au tumia kidhibiti cha mkondo thabiti). Thamani ya kipinga huhesabiwa kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F- V_{kujaa_kidhibiti}) / I_F. Tumia V ya juu_Fkutoka kwa waraka wa data (2.6V) kwa muundo wa hali mbaya ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka.
• Kiwango cha Kufanya Upya:Mzunguko wa mchanganyiko lazima uwe wa juu vya kutosha ili kuepuka kuweta inayoonekana (kwa kawaida >60 Hz kwa kila tarakimu, hivyo mzunguko wa jumla >240 Hz). Hata hivyo, lazima pia iwe ya chini vya kutosha ili kuruhusu kila sehemu kufikia mwangaza kamili wakati wa muda wake wa KUWA.
• Pembe ya Kuona:Waraka wa data unadai pembe pana ya kuona, ambayo ni ya kawaida kwa onyesho la LED la sehemu saba. Hii inapaswa kuthibitishwa kwa nafasi maalum ya mitambo katika bidhaa ya mwisho.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Faida kuu za kipekee za onyesho hili maalum, kama zilivyoelezwa katika sifa zake, ni pamoja na:

• Uendeshaji wa Mkondo Mdogo:Tabia yake na kulinganisha kwa mkondo mdogo (hadi 1mA/sehemu) ni faida kubwa kwa miundo nyeti kwa nguvu ikilinganishwa na onyesho zinazohitaji mikondo ya juu kwa mwangaza wa kutosha.
• Teknolojia ya AlInGaP:Ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED za GaAsP au GaP, AlInGaP inatoa ufanisi wa juu, na kusababisha mwangaza wa juu na usafi bora wa rangi (nyekundu iliyojaa zaidi) kwa mkondo sawa wa kusukuma.
• Tofauti Kubwa na Sehemu Zilizo Sawa:Uso wa kijivu na sehemu nyeupe na kipengele cha "sehemu zinazofanana zinazoendelea" zinachangia kwa usomaji bora katika hali mbalimbali za mwanga.

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

Q: Je, naweza kusukuma onyesho hili kwa kidhibiti-katikati cha 5V moja kwa moja?

A: Hapana, si moja kwa moja. Voltage ya mbele ya sehemu ni kawaida 2.6V. Kuunganisha 5V moja kwa moja kwa anodi bila kipinga cha kuzuia mkondo kungeharibu LED kutokana na mkondo mwingi. Lazima utumie vipinga vya mfululizo au kidhibiti cha mkondo thabiti. Zaidi ya haye, pini za katodi za kawaida lazima zisukumwe na transistor au IC ya kidhibiti inayoweza kupokea mkondo wa jumla wa sehemu hadi 8 zilizoangaziwa (ikiwa tarakimu '8' na DP zimewaka).

Q: "Uwiano wa 2:1 wa Kulinganisha Mwangaza" unamaanisha nini kwa vitendo?

A: Inamaanisha kuwa ndani ya kitengo kimoja cha onyesho, sehemu yenye mwangaza mdogo zaidi haitakuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mkubwa zaidi inaposukumwa chini ya hali sawa (10mA). Hii inahakikisha uthabiti wa kuona kwenye sehemu zote za herufi moja.

Q: Ninawezaje kufikia mwangaza wa kawaida wa 600 μcd?

A: Thamani ya kawaida imetolewa kwa I_F=1mA. Ili kufikia mwangaza wa juu zaidi, unaweza kuongeza mkondo wa kusukuma, lakini lazima ukae ndani ya Viwango vya Juu Kabisa (25mA endelevu kwa kila sehemu). Mwangaza utaongezeka takriban kwa mstari na mkondo hadi kiwango fulani. Rejea mkunjo wa tabia ya I_Vdhidi ya I_Fkwa mwongozo.

10. Kisa cha Utafiti wa Ubunifu

Hali: Kubuni mita ya volti ya nguvu ndogo yenye tarakimu 4.

LTC-2728JD ni chaguo bora. ADC ya kidhibiti-katikati husoma voltage, kuibadilisha kuwa nambari, na kutoa msimbo unaolingana wa sehemu 7. Mzunguko rahisi wa kidhibiti kwa kutumia safu ya transistor (kwa mfano, ULN2003) hupokea mkondo kwa pini nne za katodi za kawaida, zinazodhibitiwa na pini nne za I/O za kidhibiti-katikati. Mistari saba ya anodi ya sehemu inaunganishwa kwa kidhibiti-katikati kupitia vipinga vya kuzuia mkondo. Ili kuhifadhi nguvu, mchanganyiko unafanywa, na mkondo wa sehemu unaweza kuwekwa kwa 2-5mA, ndani kabisa ya anuwai ya uendeshaji yenye ufanisi wa kifaa, ikitoa mwangaza wa kutosha wakati huo huo ikipunguza mvutano wa jumla wa mfumo. Tofauti kubwa inahakikisha usomaji katika mazingira ya ndani na yenye mwangaza wa wastani.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki kinafanya kazi kwa kanuni ya mwangaza wa umeme katika makutano ya p-n ya semikondukta. Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inayozidi voltage ya kuwasha ya diode (takriban 2.1-2.6V) inatumiwa kwenye sehemu ya LED, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo linalofanya kazi (safu ya AlInGaP) ambapo hujumlishwa tena. Mchakato huu wa kujumlisha tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inafafanua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, mwanga mwekundu unaozingatia karibu na 656 nm. Msingi usio wa uwazi wa GaAs unachukua mwanga wowote unaotolewa chini, na kuboresha tofauti ya jumla kwa kuzuia miongozo ya ndani ambayo inaweza "kuosha" herufi iliyoonyeshwa.

12. Mienendo ya Teknolojia

Onyesho la LED la sehemu saba kulingana na teknolojia ya AlInGaP linawakilisha suluhisho lililokomaa na la kuaminika kwa onyesho la nambari. Mienendo ya sasa katika uwanja mpana wa onyesho inajumuisha mabadiliko kuelekea moduli za dot-matrix OLED au TFT-LCD zinazotoa uwezo kamili wa alfanumeriki na picha. Hata hivyo, kwa matumizi maalum ya nambari ambapo usomaji mkali, pembe pana za kuona, mwangaza wa juu, unyenyekevu, uthabiti, na gharama ndogo ni muhimu zaidi, onyesho la LED la sehemu saba bado lina ushindani mkubwa. Maendeleo yanayoendelea katika ufanisi wa LED (kuruhusu mikondo ya kusukuma ya chini zaidi) na ufungaji (wasifu nyembamba) yanaendelea kubadilisha teknolojia hii ya jadi. Kanuni ya mchanganyiko wa safu za katodi za kawaida au anodi za kawaida bado ni njia ya msingi na yenye ufanisi ya kusukuma onyesho zenye tarakimu nyingi.