1. Product Overview
LTS-3861JD ni onyesho la tarakimu moja, la sehemu saba, lenye ukubwa mdogo na lililoundwa kwa matumizi yanayohitaji onyesho wazi la nambari kwa matumizi ya nguvu kidogo. Kazi yake ya msingi ni kutoa usomaji wa nambari unaosomeka kwa urahisi. Kifaa hiki hutumia teknolojia ya kisasa ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), hasa vichipu vya Hyper Red vilivyokuzwa kwenye msingi wa GaAs. Uchaguzi huu wa teknolojia ndio msingi wa kufikia sifa zake muhimu za utendaji kazi za mwangaza wa juu na ufanisi ndani ya wigo nyekundu. Muundo wa kuona una uso wa kijivu mwanga na sehemu nyeupe, ambayo ni uchaguzi wa makusudi ili kuongeza tofauti ya rangi na kuboresha uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za taa. Bidhaa hii imeainishwa kama onyesho la mkondo wa chini, na kufanya iweze kutumika kwa mifumo ya elektroniki inayotumia betri au yenye uangalifu wa nishati.
1.1 Sifa na Faida za Msingi
Onyesho hili linajumuisha sifa kadhaa za muundo zinazochangia utendaji wake na uaminifu:
- Urefu wa Tarakimu wa Inchi 0.30 (7.62 mm): Hutoa ukubwa wa herufi wa kawaida, unaosomeka kwa urahisi kwa mita za paneli, vifaa vya kupima, na vifaa vya umeme vya watumiaji.
- Sehemu Zinazoendelea na Sawa: Inahakikisha mwangaza thabiti katika kila sehemu, na kusababisha muonekano wa kitaalamu na safi wa herufi bila doa nyeusi au usawa usio sawa.
- Mahitaji Madogo ya Nguvu: Imebuniwa kwa ufanisi, ikiruhusu uendeshaji katika saketi ambapo bajeti ya nguvu ni kikwazo muhimu.
- Excellent Character Appearance & High Contrast: Mchanganyiko wa mwanga wa Hyper Red, uso wa kijivu mwanga, na sehemu nyeupe hutoa nambari zilizo wazi na zilizoelezwa vizuri.
- Mwangaza wa Juu: Mfumo wa nyenzo wa AlInGaP unajulikana kwa ufanisi wake mkubwa wa mwanga, na kusababisha pato lenye mwangaza hata kwenye mikondo ya chini ya kuendesha.
- Pembe ya Kuona Pana: Ubunifu wa kifurushi na chipi hurahisisha kuonekana kutoka kwa anuwai pana ya pembe, ambayo ni muhimu kwa maonyesho yanayoweza kutazamwa nje ya mhimili.
- Uaminifu wa Hali Imara: Kama kifaa kinachotumia LED, kinatoa maisha marefu ya uendeshaji, uthabiti dhidi ya mshtuko, na hakina sehemu zinazosogea, tofauti na maonyesho ya mitambo.
- Imegawanywa kwa Nguvu ya Mwangaza: Vitengo vinapimwa au hujaribiwa kwa uthabiti wa pato la mwanga, ikisaidia katika muundo ambapo mwangaza sawa unaohitajika kwenye tarakimu nyingi.
- Kifurushi Kisicho na Risasi (Kufuata RoHS): Imetengenezwa kwa kufuata kanuni za kimazingira zinazokataza vitu hatari.
1.2 Kitambulisho cha Kifaa
Nambari ya sehemu LTS-3861JD hasa inaashiria kifaa chenye chips za AlInGaP Hyper Red katika usanidi wa anodi ya kawaida, zikiwa na nukta ya desimali ya mkono wa kulia. Mkataba huu wa kutaja majina huruhusu wabunifu kuchagua kwa usahihi rangi inayotakiwa, upande wa umeme, na vipengele vya hiari.
2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa kusudi
Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kusudi wa vigezo vya umeme na vya nuru vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data. Kuelewa maadili haya ni muhimu sana kwa kubuni sakiti ipasavyo na kuhakikisha uimara wa muda mrefu.
2.1 Viwango vya Juu Kabisa
Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwapitwa, kifaa kinaweza kuharibika kwa kudumu. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.
- Power Dissipation per Segment: 70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa ambayo inaweza kutolewa kama joto na sehemu moja ya LED chini ya uendeshaji endelevu wa DC. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa kasi wa nyenzo za semiconductor.
- Peak Forward Current per Segment: 90 mA (kwa mzunguko wa 1/10 wa wajibu, upana wa msukumo wa 0.1ms). Kipimo hiki ni kwa utendaji wa msukumo pekee. Upana mfupi wa msukumo na mzunguko wa chini wa wajibu huzuia joto kubwa kujilimbikiza, kuruhusu mkondo wa papo hapo wa juu zaidi kuliko kipimo cha DC.
- Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Kipande: 25 mA (kwa 25°C), kupunguzwa kwa mstari kwa 0.28 mA/°C. Hii ni kigezo muhimu kwa utendaji wa DC au mzunguko wa juu wa wajibu. Kipengele cha kupunguzwa ni muhimu: joto la mazingira (Ta) linapoinuka, mkondo wa juu zaidi wa usalama unaoendelea hupungua. Kwa mfano, kwa 85°C, mkondo wa juu zaidi utakuwa takriban: 25 mA - [0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)] = 25 mA - 16.8 mA = 8.2 mA.
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C hadi +105°C. Kifaa kinaweza kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya mbalimbali hii kamili, ingawa utendaji wa umeme utabadilika kulingana na joto.
- Masharti ya Kuuza: Kuuza kwa kuyeyusha tena kufanyike na sehemu ya kuuza inchi 1/16 (takriban 1.6mm) chini ya ndege ya kukaa, kwa upeo wa sekunde 3 kwenye 260°C. Hii inazuia mkazo mwingi wa joto kwenye kifurushi cha plastiki na vifungo vya waya vya ndani.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
These are the typical performance parameters measured at a standard test condition of Ta=25°C. They define how the device will behave in a circuit.
- Average Luminous Intensity (IV): 200-600 μcd (microcandelas) at IF=1mA. Hii ndiyo pato la mwanga. Safu mpana (200-600) inaonyesha mchakato wa kugawa vikundi; vitengo maalum vitakuwa ndani ya safu hii. Wabunifu lazima wazingatie tofauti hii ikiwa mwangaza thabiti ni muhimu.
- Peak Emission Wavelength (λp): 650 nm (typical). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya mwanga ya macho ni kubwa zaidi. Huanguka katika eneo la nyekundu sana la wigo.
- Wavelengthu Kuu (λd): 639 nm (kawaida). Hii ndiyo wavelength moja inayotambuliwa na jicho la binadamu inayolingana na rangi ya mwanga. Mara nyingi iko karibu zaidi na mtazamo wa kuona kuliko wavelength ya kilele.
- Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 20 nm (kawaida). Hii hupima usambazaji wa wavelengths zinazotolewa. Thamani ya 20 nm inaonyesha rangi nyekundu safi, ya monokromati, kiasi.
- Forward Voltage per Chip (VF): 2.10 (Min), 2.60 (Typ) Volts at IF=20mA. This is the voltage drop across the LED when conducting. It is crucial for designing the current-limiting circuitry. The driver must supply at least 2.6V to overcome this drop before current flows significantly.
- Reverse Current per Segment (IR): 100 μA (Max) at VR=5V. Hii ndio mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati LED iko kwenye upande wa nyuma wa upande wa kinyume. Datasheet inabainisha wazi kuwa hali hii ni kwa madhumuni ya majaribio tu na kifaa hakipaswi kuendeshwa kwa mfululizo chini ya upande wa kinyume.
- Uwiano wa Ulinganisho wa Nguvu ya Mwanga: 2:1 (Max). Kwa sehemu ndani ya tarakimu ile ile (eneo la mwanga sawa), mwangaza wa sehemu iliyo dhaifu zaidi hautakuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu iliyo angavu zaidi. Hii inahakikisha usawa wa kuona.
- Cross Talk: < 2.5%. This specifies the amount of unwanted light emission from a segment that is intended to be off, when an adjacent segment is driven. A low value is important for clear character definition.
3. Binning System Explanation
The datasheet indicates that the device is "Categorized for Luminous Intensity." Hii inamaanisha mchakato wa binning, ingawa msimbo maalum wa bins haujatolewa katika hati hii. Kwa ujumla, watengenezaji wa LED hujaribu na kupanga (bin) bidhaa kulingana na vigezo muhimu ili kuhakikisha uthabiti. Kwa onyesho kama LTS-3861JD, vigezo vya msingi vya binning kwa uwezekano vinajumuisha:
- Kugawa katika Makundi Kulingana na Ukubwa wa Mwangaza: Kwa kuwa IV anuwai ni 200-600 μcd, vitengo huenda vikigawanywa katika makundi madogo ya ukubwa wa mwangaza (mfano, 200-300, 300-400 μcd, n.k.). Kununua kutoka kwenye kundi moja huhakikisha mwangaza sawa katika onyesho lenye tarakimu nyingi.
- Forward Voltage (VF) Binning: While not explicitly mentioned, VF can also be binned. Matching VF helps in designing simpler, more uniform current-drive circuits, especially when multiple segments/digits are driven in parallel.
- Wavelength/Color Binning: Wavelengthu mkuu (639nm) na upeo (650nm) hutolewa kama kawaida. Viputi vya rangi vyenye mipaka madogo zaidi vinaweza kupatikana ili kuhakikisha rangi nyekundu thabiti katika vitengo vyote katika matumizi.
Wabunifu wanapaswa kushauriana na mtengenezaji kwa maelezo ya kina ya kugawa viputi ikiwa mahitaji ya matumizi yanahitaji usawa wa juu.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Karatasi ya data inarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Tabia ya Umeme/Optiki" ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida. Ingawa mikunjo maalum haijajumuishwa katika maandishi yaliyotolewa, yaliyomo yake ya kawaida na umuhimu wake yanachambuliwa hapa chini:
- Forward Current vs. Forward Voltage (IF-VF) Mkunjo: Mkunjo huu usio wa mstari unaonyesha uhusiano kati ya voltage iliyotumiwa na mkondo unaotokana. Unaonyesha sifa ya kuwashwa kwa kielelezo ya LED. "Goti" la mkunjo huu liko karibu na V ya kawaidaF (2.6V). Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubuni madereva ya mkondo wa mara kwa mara, kwani mabadiliko madogo ya voltage yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mkondo na, kwa hivyo, mwangaza na utupaji wa nguvu.
- Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele (IV-IF) Mkunjo: This shows how light output increases with drive current. It is generally linear over a wide range but will saturate at very high currents due to thermal and efficiency droop. This curve helps designers choose the operating current to achieve desired brightness while staying within power limits.
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature (IV-Ta) Mkunjo: LED light output decreases as junction temperature rises. This curve quantifies that derating. It is critical for applications operating in high-temperature environments, as the display may appear dimmer.
- Spectral Distribution Curve: A plot of relative intensity versus wavelength, showing the bell-shaped curve centered around 650nm with a half-width of 20nm. This defines the precise color characteristics of the "Hyper Red" emission.
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions and Tolerances
The mechanical drawing specifies the physical size and pin layout. Key notes from the datasheet include:
- All dimensions are in millimeters, with general tolerances of ±0.25mm unless stated otherwise.
- Uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ni ±0.40 mm, ambayo ni muhimu kwa uwekaji wa mashimo ya PCB.
- Kipenyo cha mashimo ya PCB kinachopendekezwa ni 1.10 mm ili kukidhi pini kwa nafasi ya kutosha ya kuuza.
- Vigezo vya udhibiti wa ubora vimeainishwa kwa kasoro za kuonekana: vitu vya kigeni kwenye sehemu (≤10 mils), povu kwenye sehemu (≤10 mils), kupinda kwa kioakisi (≤1% ya urefu), na uchafuzi wa wino kwenye uso (≤20 mils).
5.2 Pin Connection and Polarity Identification
Kifaa kina usanidi wa pini 10 safu moja. Mchoro wa mzunguko wa ndani na jedwali la pinout unathibitisha kuwa ni anodi ya kawaida aina. Hii inamaanisha anodi (pande chanya) za sehemu zote za LED zimeunganishwa pamoja ndani na kutolewa kwa pini 1 na 6 (ambazo pia zimeunganishwa pamoja). Kila katodi ya sehemu (upande hasi) ina pini yake maalum (A, B, C, D, E, F, G, DP). Ili kuangaza sehemu, pini za anodi ya kawaida lazima ziunganishwe na usambazaji wa voltage chanya (kupitia kizuizi cha sasa au kiredeshaji), na pini inayolingana ya katodi lazima ivutwe kwa voltage ya chini (kawaida ardhi). Alama ya desimali ya kulia (DP) iko kwenye pini 7.
6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji
Usindikaji sahihi ni muhimu kwa uaminifu. Kulingana na Vipimo vya Juu kabisa:
- Reflow Soldering: Fuata muundo maalum: joto la juu la mwili wa sehemu haipaswi kuzidi kiwango cha kipimo, na muda wa kuuza kwenye joto la kilele (260°C) umewekwa kwa sekunde 3. Kanuni ya ndege ya kukaa ya inchi 1/16 husaidia kuzuia mfiduo wa joto moja kwa moja kwa mwili wa plastiki.
- Hand Soldering: Ikiwa ni lazima, tumia chuma cha kuchomelea chenye udhibiti wa joto na ncha nyembamba. Punguza muda wa mguso hadi sekunde 3 kwa kila pini. Epuka kutumia mkazo wa mitambo kwenye pini au kifurushi wakati wa kuchomelea.
- Cleaning: Tumia vifaa vya kusafisha vinavyolingana na nyenzo za plastiki za onyesho. Epuka kusafisha kwa mawimbi ya sauti isipokuwa ikiwa imekubaliwa wazi, kwani inaweza kuharibu muundo wa ndani.
- Masharti ya Uhifadhi: Hifadhi katika safu maalum ya joto (-35°C hadi +105°C) katika mazingira yenye unyevunyevu mdogo na ya kuzuia umeme ili kuzuia unyevu na uharibifu wa kutokwa na umeme tuli.
7. Mapendekezo ya Utumizi na Mazingatio ya Ubunifu
7.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi
LTS-3861JD inafaa vizuri kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi wa nambari moja na utumiaji mdogo wa nishati:
- Panel Meters and Instrumentation: Voltage, current, temperature, or frequency displays on test equipment, power supplies, or industrial controllers.
- Consumer Electronics: Onyesho kwa saa, vihesabu wakati, vifaa vya jikoni, au vifaa vya sauti.
- Vifaa vya Matibabu: Usomaji rahisi kwenye vifaa vya ufuatiliaji vinavyobebeka au vya karibu na kitanda ambapo nguvu ndogo na uaminifu ni muhimu.
- Soko la Baada ya Magari: Vionyeshi vya vigezo vya usaidizi (kivimbe, joto la mafuta).
7.2 Mambo Muhimu ya Kuzingatia katika Ubunifu
- Kizuizi cha Sasa ni Lazima: LED ni vifaa vinavyodhibitiwa na sasa. Lazima utumie kipingamizi cha mfululizo kinachokomesha sasa kwa kila pini ya kathodi (au IC maalum ya kuendesha LED) kuweka sasa ya mbele (IF). Thamani ya kipingamizi huhesabiwa kama R = (Vsupply - VF) / IF. Always use the maximum VF (2.6V) from the datasheet for a conservative design to ensure current does not exceed the limit.
- Thermal Management: Zingatia mkunjo wa kupunguza nguvu wa sasa unaotegemea joto. Katika mazingira yenye joto la hewa kubwa, punguza mkondo wa kuendesha ipasavyo. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha karibu na kioonyesha kwenye bodi ya mzunguko.
- Uunganishaji wa Nambari Nyingi: Ingawa hiki ni sehemu ya tarakimu moja, muundo wa anodi ya kawaida unafaa kwa asili kwa uunganishaji. Katika mfumo wa tarakimu nyingi, anodi ya kawaida ya kila tarakimu huendeshwa kwa mpangilio kwa masafa ya juu, huku vituo vya sehemu vikiwa vimegawanywa. Hii inapunguza sana idadi ya pini za I/O zinazohitajika kwenye kikokotoo kidogo.
- Pembe ya Kuangalia: Weka onyesho kwa kuzingatia pembe yake pana ya kuangalia ili kuhakikisha usomaji kwa mtumiaji wa mwisho.
8. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti
Ikilinganisha na teknolojia nyingine za maonyesho ya sehemu saba, matumizi ya LTS-3861JD ya AlInGaP Hyper Red chips yana faida tofauti:
- vs. Traditional GaAsP or GaP Red LEDs: Teknolojia ya AlInGaP kwa kawaida hutoa ufanisi mkubwa wa mwanga na mwangaza kwa mkondo sawa wa kuendesha, pamoja na utulivu bora wa joto na maisha marefu zaidi.
- dhidi ya Taa za Mwanga za LED za Nyekundu zenye Ufanisi wa Juu (HER): Neno "Hyper Red" mara nyingi linaashiria kiwango maalum cha rangi nyekundu iliyokoza zaidi (karibu na urefu wa wimbi kuu wa 639-650nm) ambayo inaweza kuonekana kuwa ya kuvutia zaidi na iliyojazwa ikilinganishwa na baadhi ya taa za mwanga za LED za nyekundu za kawaida.
- dhidi ya Maonyesho ya LCD: Tofauti na LCD, onyesho hili la LED linatoa mwanga mwenyewe. Hii inalifanya liwe wazi kuonekana katika hali ya mwanga mdogo au giza bila taa ya nyuma, na linatoa pembe pana ya kutazama na wakati wa kukabiliana haraka zaidi.
- Ikilinganishwa na Onyesho la Tarakimu Kubwa: Ukubwa wa inchi 0.3 unatoa usawa mzuri kati ya uwezo wa kusomeka na ukubwa mdogo, ukifaa mahali ambapo tarakimu kubwa za inchi 0.5 au 0.8 zingekuwa kubwa mno.
9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)
Q1: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V?
A: Hapana. Kuunganisha LED moja kwa moja kwenye pini ya mantiki hakupendekezwi. Pini ya microcontroller haiwezi kutoa kikomo sahihi cha sasa na inaweza kuharibika kwa sababu ya mahitaji ya kutoa/kupokea sasa. Daima tumia resistor ya kuzuia sasa au mzunguko wa kiendesha maalum. Kwa usambazaji wa 5V na lengo la IF ya 10mA, resistor itakuwa R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohms.
Q2: Kwa nini kuna pini mbili za anode za kawaida (1 na 6)?
A: Zimeunganishwa ndani ya kifaa. Kuwa na pini mbili hutoa uthabiti wa kiufundi, usambazaji bora wa mkondo ikiwa sehemu nyingi zimewashwa wakati mmoja, na mwongozo mzuri wa mpangilio kwenye PCB. Unaweza kuunganisha moja au zote mbili kwenye chanzo chako chanya.
Q3: "Uwiano wa Ulinganisho wa Nguvu ya Mwanga wa 2:1" unamaanisha nini kwa muundo wangu?
A: Inamaanisha kwamba ndani ya kitengo kimoja cha kimwili, sehemu yenye mwangaza mdogo zaidi inaweza kuwa nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwangaza mkubwa zaidi. Ikiwa muundo wako unatumia tarakimu nyingi za LTS-3861JD, unapaswa kuomba sehemu kutoka kwenye benki moja ya ukubwa wa mwanga kutoka kwa mtoaji wako ili kuhakikisha usawa wa mwangaza kwenye tarakimu, kwani uwiano wa 2:1 unatumika tu ndani.
Q4: Kipimo cha mkondo wa nyuma ni 100µA kwenye 5V. Je, ni sawa kutumia bias ya nyuma kwa maonyesho mara kwa mara?
A: Datasheet inasema hali ya reverse voltage ni "kwa ajili ya mtihani wa IR tu" na "haiwezi kuendelea kufanya kazi katika hali hii." Lazima ubuni mzunguko wako kuzuia reverse bias wakati wa uendeshaji wa kawaida, kwani voltage ya reverse endelevu inaweza kudhoofisha LED.
10. Ubunifu wa Vitendo na Kesi ya Matumizi
Kesi: Kubuni Soma ya DC Voltmeter ya Tarakimu Moja (0-9V)
Mbuni anabuni voltmeter rahisi ili kuonyesha 0-9V kwa hatua za 1V kwa kutumia microcontroller (MCU). MCU ina ADC kusoma voltage na pini za GPIO kuendesha onyesho.
- Usanifu wa Sakiti: The anodi ya kawaida pins (1 & 6) are connected to the MCU's positive supply rail (e.g., 3.3V or 5V) through a single current-limiting resistor? No. A better practice is to use a transistor (e.g., a PNP or a logic-level N-FET) switched by an MCU pin to control the common anode, allowing software to turn the entire digit on/off. Each segment cathode (pins 2,3,4,5,7,8,9,10) is connected to an MCU GPIO pin, each through its own individual Kipinga cha kikomo cha mkondo. Hii inaruhusu udhibiti wa mwangaza kwa kila sehemu na ni salama zaidi kuliko kipinga kimoja kwenye anodi ya kawaida.
- Hesabu ya Kipinga: Kwa usambazaji wa 5V, lengo IF=10mA, na kutumia V ya juuF=2.6V: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohms (tumia thamani ya kawaida ya 220 au 270 Ohm). Weka kipingamizi kimoja kwenye kila mstari wa 8 wa cathode.
- Programu: Msimbo wa MCU hubadilisha usomaji wa ADC kuwa tarakimu (0-9). Unatumia jedwali la kutafutia kuweka ramani ya tarakimu kwenye muundo wa cathode za sehemu (A-G) ambazo zinahitaji kuamilishwa (kudhibitiwa chini). Huwasha transistor ya anode ya kawaida, kisha huweka pini za cathode ipasavyo. Kwa kuzidisha nyingi kama hizo za tarakimu, msimbo ungezunguka kila tarakimu kwa kasi.
- Ukaguzi wa Joto: Kwa 10mA kwa kila sehemu na Ta=25°C, nguvu kwa kila sehemu = 10mA * 2.6V = 26mW, chini kabisa ya kiwango cha juu cha 70mW. Ikiwa sehemu zote 7 za tarakimu '8' zimewashwa, jumla ya utupaji wa kifaa ni ~182mW, ambayo inakubalika lakini inahitaji kuthibitisha kupanda kwa joto la eneo la PCB.
11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji
The LTS-3861JD inafanya kazi kwa kanuni ya msingi ya Umulikaji wa umeme katika makutano ya nusu-chanja p-nEneo lenye utendaji linatumia muundo mseto wa AlInGaP. Unapotumiwa voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa makutano (takriban 2.6V), elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye utendaji. Hapo, hujumuishwa tena kwa mnururisho—kumaanisha nishati inayotolewa kutokana na elektroni kuingia kwenye shimo hubadilishwa moja kwa moja kuwa fotoni (chembe ya mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua urefu wa wimbi (rangi) ya fotoni zinazotolewa, katika kesi hii, katika safu ya ~639-650 nm (nyekundu). Kila sehemu ya tarakimu ni chipi tofauti ya LED au seti ya vipande vilivyounganishwa kwa mfululizo/sambamba, vinavyoongozwa na pini yake ya cathode.
12. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia
Uwanja wa maonyesho ya LED unaendelea kubadilika. Ingawa LTS-3861JD inawakilisha teknolojia iliyokomaa na ya kuaminika, mienendo mikubwa inayoathiri kategoria hii ya bidhaa ni pamoja na:
- Ufanisi Ulioongezeka: Utafiti unaoendelea wa sayansi ya nyenzo unalenga kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum (IQE) na ufanisi wa uchimbaji wa mwanga wa AlInGaP na semikondukta zingine za mchanganyiko, na kusababisha maonyesho yanayong'aa zaidi kwa mikondo ya chini au kuwa na maisha marefu ya betri.
- Ufinyaji: Kuna juhudi ya kila wakati ya kupata safu za saizi ndogo zaidi za pikseli na msongamano wa juu zaidi, ingawa kwa maonyesho ya kawaida ya sehemu saba, saizi ya inchi 0.3 bado ni chombo maarufu cha kazi.
- Ujumuishaji: Mienendo ni pamoja kuunganisha mzunguko wa kiendeshi cha LED (vizingiti vya mkondo wa thabiti, mantiki ya kuzidisha) moja kwa moja kwenye moduli ya onyesho au kifurushi, kurahisisha muundo wa nje kwa mhandisi wa mwisho.
- Upanuzi wa Anuwai ya Rangi: Ingawa hii ni onyesho nyekundu la rangi moja, sayansi ya msingi ya nyenzo kwa LED nyekundu inasaidia moja kwa moja ukuzaji wa maonyesho ya LED yenye rangi kamili na safu za micro-LED, ambapo micro-LED nyekundu, kijani kibichi na bluu zinachanganywa.
- Umbo la Kubadilika na la Kuvutia: Utafiti kuhusu vichwa vya msingi vinavyoweza kubadilika unaweza hatimaye kusababisha maonyesho ya sehemu saba zinazoweza kupindika au zenye mkunjo, ingawa hii inahusiana zaidi na teknolojia mpya za OLED au micro-LED kuliko LED za jadi zilizopakwa.
LTS-3861JD, kwa teknolojia yake ya AlInGaP iliyothibitishwa na vipimo vyake wazi, bado ni suluhisho thabiti na la ufanisi kwa matumizi ambapo maonyesho rahisi, ya kuaminika, na yenye nguvu ndogo ya nambari yanahitajika.
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| Muda | Kipimo/Uwakilishaji | Maelezo Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens per watt) | Mwangaza unaotolewa kwa kila watt ya umeme, thamani kubwa zaidi inamaanisha matumizi bora ya nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Mwangaza unaotolewa | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Huamua ikiwa mwanga una mwangaza wa kutosha. |
| Viewing Angle | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo kiwango cha mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Inaathiri upeo wa mwangaza na usawa wake. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Uwanga/baridi wa mwanga, thamani za chini za rangi ya manjano/joto, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Inaathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu ya MacAdam, mfano, "hatua-5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zina maana rangi inayolingana zaidi. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LED. |
| Wavelength Kuu | nm (nanometers), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength corresponding to color of colored LEDs. | Determines hue of red, yellow, green monochrome LEDs. |
| Spectral Distribution | Mkunjo wa Urefu wa Mawimbi dhidi ya Ukubwa | Inaonyesha usambazaji wa ukubwa kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Inaathiri rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Muda | Ishara | Maelezo Rahisi | Mazingatio ya Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Voltage ya chini ya kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanza". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Mkondo wa Mbele | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mkondo wa Pigo wa Juu zaidi | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Upeo wa voltage ya kinyume ambayo LED inaweza kustahimili, kupita hilo kunaweza kusababisha kuvunjika. | Sakiti lazima izingatie kuzuia muunganisho wa kinyume au mivumo ya voltage. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho wa joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani wa joto wa juu unahitaji utoaji wa joto wenye nguvu zaidi. |
| ESD Immunity | V (HBM), k.m., 1000V | Uwezo wa kustahimili utokaji umeme tuli, thamani kubwa inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Muda | Kipimo Muhimu | Maelezo Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | Joto halisi la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa maradufu; joto kubwa sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumeni | L70 / L80 (saa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya awali. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Lumen Maintenance | % (k.m., 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza katika matumizi ya muda mrefu. |
| Mabadiliko ya Rangi | Δu′v′ au duaradufu ya MacAdam | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Thermal Aging | Uharibifu wa Nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Muda | Aina za Kawaida | Maelezo Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifuniko inayolinda chip, inayotoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: utoaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Covers blue chip, converts some to yellow/red, mixes to white. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Determines viewing angle and light distribution curve. |
Quality Control & Binning
| Muda | Yaliyomo ya Mabango | Maelezo Rahisi | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Mwangaza wa Mwangaza Bin | Msimbo mfano, 2G, 2H | Imeorodheshwa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani za chini/za juu za lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Inasaidia mechi ya madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inazuia rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Grouped by CCT, each has corresponding coordinate range. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Muda | Standard/Test | Maelezo Rahisi | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | Long-term lighting at constant temperature, recording brightness decay. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha makadirio ya maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli njia za majaribio ya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa majaribio unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu hatari (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati na utendaji wa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |