Waraka wa Kiakisi cha Onyesho la LED la Tarakimu Moja ya Inchi 0.56 - Urefu wa Tarakimu 14.22mm - AlInGaP ya Kijani - Voltage ya Mbele 2.6V - Mtawanyiko wa Nguvu 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiingereza

1. Mchakato wa Bidhaa

Kifaa hiki ni onyesho la nambari moja, lenye sehemu saba za alfanumeri, kilichoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari. Kazi yake ya msingi ni kuwasilisha kwa macho nambari 0-9 na baadhi ya herufi kwa kutumia sehemu zinazoweza kudhibitiwa kwa pekee. Teknolojia yake ya msingi inategemea nyenzo za semiconductor za Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), ambazo zimeundwa mahsusi kwa utoaji wa nuru yenye ufanisi katika wigo wa kijani-manjano. Mfumo huu wa nyenzo hukua kwenye msingi usio wa uwazi wa Gallium Arsenide (GaAs), ambao husaidia katika kudhibiti pato la nuru na tofauti ya rangi. Onyesho lina sahani ya uso ya rangi ya kijivu ambayo hudumisha kuongeza uwiano wa tofauti kati ya sehemu zilizoungua za kijani na mandharinyuma, na kuboresha uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga. Kifaa hiki huteuliwa kulingana na ukubwa wa mwangaza wake, na kuhakikisha uthabiti wa viwango vya mwangaza kwa matumizi ambapo muonekano sawa kwenye vitengo vingi ni muhimu.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa muhtasari wa kina wa mipaka ya uendeshaji wa kifaa na sifa za utendaji chini ya hali maalum.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Vigezo hivi vinaelezea mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji kwenye au karibu na mipaka hii haupendekezwi kwa utendaji wa kuaminika na wa muda mrefu.

• Power Dissipation per Segment: 70 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu kinachoweza kubadilishwa kwa usalama kuwa joto na mwanga na sehemu moja bila hatari ya uharibifu wa joto.
• Kilele cha Sasa cha Mbele kwa Kipande: 60 mA. Ukadiriaji huu unatumika chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa msukumo 0.1ms). Unaruhusu vipindi vifupi vya sasa ya juu zaidi kufikia mwangaza wa juu sana kwa matumizi ya multiplexing au strobing.
• Sasa ya Mbele ya Endelevu kwa Kipande: 25 mA kwenye 25°C. Mkondo huu lazima upunguzwe kwa mstari kwa kiwango cha 0.33 mA/°C kadiri halijoto ya mazingira (Ta) inapoinuka zaidi ya 25°C ili kuzuia joto kupita kiasi.
• Voltage ya Kinyume kwa Kipande: 5 V. Kuzidi voltage hii katika mwelekeo wa upendeleo wa kinyume kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C to +85°C. The device is rated for industrial-grade temperature environments.
• Solder Temperature: The device can withstand a soldering temperature of 260°C for 3 seconds at a distance of 1/16 inch (approximately 1.59 mm) below the seating plane.

2.2 Electrical & Optical Characteristics (Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio, vinavyotoa tabia inayotarajiwa ya kifaa katika uendeshaji wa kawaida.

• Average Luminous Intensity (I_V): 320 μcd (Min), 900 μcd (Typ) at I_F=1mA. Hii inaweka kiwango cha mwangaza unaoonwa wa sehemu. Upeo mpana unaonyesha mchakato wa kugawanya kwa ukubwa wa mwanga.
• Peak Emission Wavelength (λ_p): 571 nm (Typ) at I_F=20mA. Hii ndio urefu wa mawimbi ambao nguvu ya mwanga inazalishwa kwa kiwango cha juu, na kuweka utoaji katika eneo la kijani-manjano ya wigo unaoonekana.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 15 nm (Typ) at I_F=20mA. Kigezo hiki kinaeleza usafi wa wigo wa mwanga unaotolewa; upana wa nusu nyembamba unaonyesha rangi ya monokromati zaidi.
• Wavelengthu Kuu (λ_d): 572 nm (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndio wavelength moja inayotambuliwa na jicho la binadamu ambayo inalingana zaidi na rangi ya mwanga unaotolewa, inayohusiana kwa karibu na wavelength ya kilele.
• Voltage ya Mbele kwa Kipande (V_F): 2.05V (Chini), 2.6V (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndio kushuka kwa voltage kwenye sehemu ya LED inapopitisha mkondo maalum. Ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Reverse Current per Segment (I_R): 100 μA (Max) at V_R=5V. Hii ndio mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati sehemu inapowekwa kinyume cha voltage.
• Luminous Intensity Matching Ratio (I_V-m): 2:1 (Typ) at I_F=1mA. Uwiano huu unaweka kiwango cha juu cha rufaa cha tofauti ya mwangaza kati ya sehemu tofauti za tarakimu moja au kati ya vifaa tofauti, kuhakikisha usawa wa kuonekana.

Kumbuka juu ya Upimaji: Ukubwa wa mwanga hupimwa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachokaribia utendakazi wa CIE photopic luminosity, ambao unalingana na usikivu wa jicho la kawaida la binadamu kwa urefu mbalimbali wa mawimbi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Karatasi ya data inaonyesha kifaa hiki "Kimeainishwa kwa Ukubwa wa Mwanga." Hii inamaanisha mchakato wa binning au upangaji kulingana na pato la mwanga lililopimwa.

• Uwekaji wa Ukubwa wa Mwangaza: Ukubwa wa kawaida maalum wa mwangaza wa 900 μcd na kiwango cha chini cha 320 μcd unapendekeza kwamba vifaa hupimwa na kugawanywa katika makundi (kutokana na ukubwa) kulingana na mwangaza wao halisi uliopimwa kwenye mkondo wa kawaida wa kupima wa 1mA. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua sehemu zilizo na viwango thabiti vya mwangaza kwa matumizi yao, jambo muhimu kwa maonyesho yenye tarakimu nyingi ambapo mwangaza usio sawa ungeleta msukosuko.
• Uthabiti wa Urefu wa Wimbi: Ingawa haijaainishwa wazi kama kigezo kilichowekwa katika vikundi, thamani za kawaida zilizokazwa za Urefu wa Wimbi la Mwako wa Kilele (571 nm) na Urefu wa Wimbi Kuu (572 nm) zinaonyesha mchakato wa utengenezaji unaotoa matokeo ya rangi yanayolingana sana, ambayo ni faida ya sifa ya mfumo wa nyenzo za AlInGaP.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Umeme / Tabia ya Optiki." Ingawa michoro maalum haijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivyo kwa kawaida hujumuisha:

• Mmenyuko wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (I_F-V_F Curve): This non-linear curve shows how the forward voltage changes with increasing current. It is essential for determining the required drive voltage and for designing constant-current drivers.
• Luminous Intensity vs. Forward Current (I_V-I_F Curve): Grafu hii inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa kuendesha na pato la mwanga. Kwa ujumla ni chini ya mstari; kuongeza mkonda maradufu hakuzidishi mwangaza maradufu na huongeza uzalishaji wa joto.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira: Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linapungua kadiri joto la kiunganishi cha LED linavyoongezeka. Kuelewa kupunguzwa huku ni muhimu sana kwa matumizi yanayofanya kazi katika joto la juu la mazingira.
• Usambazaji wa Wigo: Mchoro unaoonyesha nguvu ya jamaa ya macho katika urefu wa mawimbi tofauti, unaozingatia urefu wa mawimbi wa kilele cha ~571 nm, na upana wa nusu wa kawaida wa 15 nm.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Package Dimensions

Kifaa kina urefu wa tarakimu wa inchi 0.56 (mm 14.22). Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwenye mchoro na vipimo vyote viko kwenye milimita. Uvumilivu wa kawaida wa vipimo ni ±0.25 mm (±0.01 inchi) isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo kwenye mchoro. Taarifa hii ni muhimu sana kwa muundo wa alama za PCB na kuhakikisha kufaa kwa usahihi ndani ya kifuniko cha bidhaa ya mwisho.

5.2 Pin Connection & Circuit Diagram

Onyesho lina usanidi wa pini 10 na muundo wa katodhe ya kawaida. Mchoro wa saketi wa ndani unaonyesha kwamba katodhe zote za sehemu za LED (A hadi G na Pointi ya Desimali) zimeunganishwa ndani kwa pini mbili za katodhe ya kawaida (Pini 3 na Pini 8). Hii ni usanidi wa kawaida wa kurahisisha saketi za kuendesha katika matumizi ya kuzidisha.

Pinout:

1. Anode ya Sehemu E
2. Anode kwa Sehemu D
3. Cathode ya Kawaida
4. Anode kwa Sehemu C
5. Anoda ya Nukta ya Desimali (D.P.)
6. Anoda ya Sehemu B
7. Anode for Segment A
8. Cathode ya Kawaida
9. Anode for Segment F
10. Anode for Segment G

6. Soldering & Assembly Guidelines

Viwango vya juu kabisa vinabainisha kigezo muhimu cha kuuza: kifaa kinaweza kustahimili chuma cha kuuza au mchoro wa reflow unaofikia 260°C kwenye sehemu ya inchi 1/16 (1.59 mm) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi kwa muda wa juu wa sekunde 3. Mwongozo huu unakusudiwa kuzuia uharibifu wa joto kwa chips za LED na viunganisho vya waya vya ndani wakati wa mchakato wa usanikishaji. Kwa kuuza kwa wimbi, wakati wa mfiduo wa solder unapaswa kupunguzwa. Tahadhari za kawaida za ESD (Electrostatic Discharge) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa usindikaji na usanikishaji ili kuzuia uharibifu wa viunganisho vya semiconductor.

7. Application Recommendations

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili linafaa kwa anuwai ya matumizi yanayohitaji kiashiria kimoja cha nambari kinachoonekana kwa urahisi:

• Vifaa vya Uchunguzi na Upimaji: Vipima umeme vya dijiti, vihesabu masafa, vyanzo vya umeme, ambapo usomaji wazi na mkali unahitajika.
• Udhibiti wa Viwanda: Panel meters, process indicators, timer displays on machinery.
• Consumer Electronics: Standalone counters, scoreboards, appliance displays (e.g., microwave ovens, older stereo equipment).
• Automotive Aftermarket: Vipima na zana za uchunguzi (ingawa vipimo vya mazingira vinapaswa kuthibitishwa kwa mahitaji maalum ya magari).

7.2 Design Considerations

• Kizuizi cha Sasa: LED ni vifaa vinavyotumia sasa. Kizuizi cha sasa kinachofuatana au mzunguko wa kiendeshi cha sasa thabiti ni lazima kwa kila anodi ya sehemu ili kuzuia kuzidi kiwango cha juu cha sasa endelevu cha mbele (25 mA kwenye 25°C). Thamani ya kipingamizi inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_supply - V_F) / I_F, ambapo V_F ni voltage ya kawaida ya mbele (mfano, 2.6V).
• Multiplexing: Kwa maonyesho yenye tarakimu nyingi, mpango wa kuzidisha hutumiwa ambapo tarakimu huangazwa moja kwa wakati kwa kasi. Kipimo cha kilele cha mkondo wa mbele (60 mA) huruhusu mikondo ya mfululizo ya juu zaidi kulipa fidia kwa mzunguko mdogo wa wajibu, na kudumisha mwangaza unaoonekana.
• Usimamizi wa Joto: Ingawa utoaji wa nguvu ni mdogo kwa kila sehemu, katika matumizi ambapo sehemu zote zinaangazwa kwa mfululizo (k.m., kuonyesha '8.'), jumla ya nguvu inaweza kufikia 0.5W. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha au kupoza joto ikiwa unafanya kazi kwa halijoto ya juu ya mazingira, na kumbuka kupunguza mkondo unaoendelea.
• Pembe ya Kuona: Karatasi ya data inadai "pembe pana ya kuangalia," ambayo ni ya kawaida kwa maonyesho ya sehemu saba za LED. Hii inapaswa kuthibitishwa kwa koni maalum ya kuangalia inayohitajika na matumizi.

8. Technical Comparison & Differentiation

Sababu kuu za kutofautisha za onyesho hili, kulingana na data iliyotolewa, ni teknolojia ya nyenzo na sifa maalum za utendaji.

• AlInGaP dhidi ya Nyenzo za Jadi: Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile GaP (Gallium Phosphide) ya kawaida ya LED za kijani, AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa wa mwanga na mwangaza. Hii husababisha kuonekana bora katika hali ya mwanga wa juu wa mazingira au kwa mikondo ya chini ya kuendesha, na kuboresha ufanisi wa nguvu.
• Rangi na Tofauti: Mchanganyiko wa sehemu za kijani za AlInGaP na uso wa kijivu hutoa onyesho lenye tofauti kubwa na rahisi kusomeka. Kijani mara nyingi huchaguliwa kwa ufanisi wake mkubwa wa mwanga unaoonwa na jicho la binadamu, na kufanya kuonekana mkali sana kwa pembejeo fulani ya umeme.
• Uaminifu wa Hali Imara: Kama LED zote, inatoa faida zaidi ya maonyesho ya incandescent au fluorescent ya utupu (VFDs), ikijumuisha uthabiti wa mshtuko/utetemo, wakati wa kukabiliana haraka, voltage ya uendeshaji ya chini, na maisha marefu zaidi.

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

1. Q: Je, madhumuni ya pini mbili za kawaida za cathode (3 na 8) ni nini?
   A: Zimeunganishwa ndani ya kifaa. Kutoa pini mbili husaidia kusambaza jumla ya mkondo wa cathode (ambayo inaweza kuwa jumla ya hadi sehemu 8), kupunguza msongamano wa mkondo katika nyayo za PCB, na inaweza kuboresha utoaji wa joto kutoka kwenye kifurushi.
2. Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V?
   A: Hapana. Lazima utumie resistor ya kuzuia mkondo. Kwa usambazaji wa 5V na mkondo unaolengwa wa 20 mA na V_F ya 2.6V, thamani ya resistor itakuwa R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω. Pini ya microcontroller pia lazima iweze kuchukua au kutoa mkondo unaohitajika wa sehemu.
3. Q: "Luminous Intensity Matching Ratio of 2:1" inamaanisha nini?
   A: Inamaanisha kuwa sehemu (au kifaa) angavu zaidi haitakuwa na mwangaza zaidi ya mara mbili ya sehemu (au kifaa) dhaifu zaidi chini ya hali sawa za majaribio. Hii inahakikisha usawa wa kuonekana kwenye onyesho.
4. Q: Je, ninawezaje kufikia mwangaza wa kawaida wa 900 μcd?
   A> The typical luminous intensity is specified at a forward current (I_F) wa 1 mA. Ili kufikia kiwango hiki cha mwangaza katika muundo wako, unapaswa kuendesha kila sehemu kwa 1 mA. Kwa mwangaza wa juu zaidi, unaweza kuongeza mkondo hadi kiwango cha juu cha kuendelea (25 mA kwa 25°C), lakini rejelea I_V-I_F curve as the relationship is not linear.

10. Utafiti wa Kesi ya Usanifu na Matumizi

Scenario: Designing a Simple Digital Voltmeter Readout
A designer is creating a 0-99V DC voltmeter. They need two of these displays. The microcontroller's ADC reads the voltage and converts it to two digits. The designer uses a multiplexing technique: Digit 1 (tens place) is illuminated for 5ms, then Digit 2 (ones place) for 5ms, repeating continuously. To maintain good perceived brightness during the 50% duty cycle per digit, they decide to drive each segment with a pulsed current of 15 mA (well below the 60 mA peak rating). They use a transistor on the common cathode side for each digit, controlled by the microcontroller, and current-limiting resistors on each segment anode connected to microcontroller port pins configured as outputs. The gray face and green segments ensure the reading is clear even in a moderately lit workshop environment. The designer selects parts from the same luminous intensity bin to guarantee both digits have matching brightness.

11. Operational Principle

Onyesho la sehemu saba ni mkusanyiko wa diodes saba zinazotoa mwanga (LED) zilizopangwa kwa muundo wa nambari nane. Kila LED huunda sehemu moja (iliyowekwa alama A hadi G). LED ya ziada hutumika kwa nukta ya desimali (DP). Kwa kutumia mwelekeo wa mbele (kuwasha) michanganyiko maalum ya sehemu hizi, muundo wa nambari 0 hadi 9 unaweza kutengenezwa. Kwa mfano, kuonyesha "7," sehemu A, B, na C zinawashwa. Katika usanidi wa kawaida wa cathode kama huu, cathode zote (vituo hasi) vya LED za sehemu zimeunganishwa pamoja kwa pini moja au zaidi za kawaida. Ili kuwasha sehemu, pini yake ya anode inayolingana inaendeshwa kwa voltage chanya (kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo), huku cathode ya kawaida ikiunganishwa kwenye ardhi. Nyenzo ya semiconductor ya AlInGaP hutoa mwanga wakati elektroni zinapounganishwa tena na mashimo kwenye makutano ya p-n ya kifaa, ikitoa nishati kwa njia ya fotoni zenye urefu wa wimbi unaoonyesha pengo la bendi ya nyenzo, katika kesi hii, mwanga wa kijani.

12. Technology Trends

Ingawa maonyesho ya LED yenye sehemu saba tofauti bado yanatumika katika matumizi maalum, mienendo pana katika teknolojia ya maonyesho inastahili kuzingatiwa. Kuna mabadiliko ya jumla kuelekea maonyesho ya dot-matrix yaliyo jumuishwa (ya LED na LCD/OLED) ambayo hutoa uwezo kamili wa herufi na nambari pamoja na michoro katika vifurushi vya ukubwa sawa. Hivi hutoa kubadilika zaidi lakini mara nyingi huhitaji elektroniki ngumu zaidi ya kuendesha. Kwa matumizi ambapo nambari pekee zinahitajika, muundo wa sehemu saba bado una ufanisi mkubwa na gharama nafuu. Maendeleo katika nyenzo za LED, kama matumizi ya AlInGaP kwenye hii karatasi ya data, yanaendelea kuboresha ufanisi, mwangaza, na usafi wa rangi. Zaidi ya hayo, toleo la kifaa cha kushikilia uso (SMD) cha maonyesho ya sehemu saba yanazidi kuwa ya kawaida, na kuruhusu usanikishaji wa otomatiki na umbo dogo ikilinganishwa na miundo ya kupitia shimo kama ile inayoelezwa pengine kwenye hati hii. Faida kuu za LED—maisha marefu, uthabiti, na nguvu chini—zinahakikisha zitabaki kuwa msingi katika matumizi ya kiashiria na usomaji rahisi kwa siku zijazo zinazotarajiwa.