LTS-4301JG LED Display Datasheet - 0.4-inch Digit Height - AlInGaP Green - 2.6V Forward Voltage - English Technical Document

1. Mchakato wa Bidhaa

LTS-4301JG ni moduli ya kompakt, yenye utendaji wa hali ya juu ya kuonyesha nambari ya tarakimu moja, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wa nambari ulio wazi, mkali na unaoaminika. Kazi yake kuu ni kuwasilisha kwa macho tarakimu 0-9 na baadhi ya herufi na nambari zilizopunguzwa kwa kutumia sehemu saba zinaweza kudhibitiwa kwa pekee na nukta ya desimali. Kifaa hiki kimeundwa kwa ajili ya kuunganishwa katika vifaa mbalimbali vya elektroniki ambapo nafasi ni ya thamani lakini uwezo wa kusomeka ni muhimu zaidi.

Onyesho hili linatumia teknolojia ya hali ya juu ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kwa vipengele vyake vinavyotoa mwanga. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa kutoa mwanga wa ufanisi wa juu katika wigo wa nyekundu, machungwa, manjano na kijani-kimanjano. Katika kifaa hiki maalum, imepangwa kutoa rangi ya kijani tofauti. Matumizi ya AlInGaP kwenye msingi usio wa uwazi wa Gallium Arsenide (GaAs) yanachangia uwiano wa juu wa tofauti wa onyesho, kwani msingi husaidia kuzuia mtawanyiko wa mwanga wa ndani, na kufanya "uso wa kijivu" usio na mwanga uonekane giza na "sehemu nyeupe" zenye mwanga zionekane mkali na zenye uhai.

Soko lengwa la sehemu hii ni pana, likijumuisha paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupima na kupima, vifaa vya matumizi ya kaya, dashibodi za magari (kwa maonyesho ya sekondari), vifaa vya matibabu, na vituo vya mauzo. Thamani yake kuu ya uwakilishi iko katika kutoa kifurushi bora cha utendaji wa kuona—kinacho sifika kwa mwangaza wa juu, tofauti bora, na pembe pana za kutazama—wakati inadumisha uaminifu wa hali ngumu na matumizi ya nguvu ya chini kulinganisha na teknolojia za zamani za maonyesho kama vile maonyesho ya fluorescent ya ombwe (VFDs) au balbu za incandescent.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Kioo

Utendaji wa mwanga ndio kiini cha utendakazi wa onyesho. Kasi ya Mwangaza ya Wastani (Iv) is specified with a typical value of 850 µcd (microcandelas) at a forward current (I_F) of 1 mA. The minimum is 320 µcd, and there is no maximum specified in the table, indicating a target-driven specification. This parameter defines the perceived brightness of a segment under standard operating conditions. The measurement is performed using a sensor and filter calibrated to the CIE photopic luminosity function, which mimics the spectral sensitivity of the human eye under normal lighting conditions, ensuring the reported value correlates directly with visual perception.

The color characteristics are defined by wavelength parameters. The Peak Emission Wavelength (λ_p) is 571 nm, which is the wavelength at which the optical power output is maximum. The Wavelength Kuu (λ_d) ni 572 nm; hii ndio wavelength moja ya mwanga wa monochromatic inayolingana zaidi na rangi inayoonekana ya pato la LED. Ukaribu wa karibu wa maadili haya mawili (571 nm dhidi ya 572 nm) unaonyesha rangi ya kijani safi kwa wigo na mabadiliko madogo kati ya kilele cha kimwili na hue inayoonekana. The Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ) ni 15 nm, inawakilisha upana wa bendi ambapo ukali wa mwanga unaotolewa ni angalau nusu ya thamani yake ya kilele. Upana wa nusu nyembamba kwa ujumla unaonyesha rangi iliyojaa zaidi, safi zaidi.

Luminous Intensity Matching Ratio (I_V-m) is specified as 2:1 maximum. This is a critical parameter for display uniformity, ensuring that the brightness difference between the dimmest and brightest segment within a single digit does not exceed a factor of two when driven under identical conditions. This ratio is vital for achieving a consistent and professional-looking numeric character.

2.2 Tabia za Umeme

The electrical specifications define the operating boundaries and conditions for reliable use. The Forward Voltage per Segment (V_F) has a typical value of 2.6V and a maximum of 2.6V at I_F=20 mA. The minimum is listed as 2.05V. This forward voltage is characteristic of AlInGaP technology and is crucial for designing the current-limiting circuitry, typically resistors, for each segment.

The Reverse Current per Segment (I_R) is a maximum of 100 µA at a Reverse Voltage (V_R) of 5V. This parameter indicates the level of leakage current when the LED is reverse-biased, which is generally very low for solid-state devices.

Absolute Maximum Ratings huweka mipaka madumu ya uhai wa kifaa. Viwango muhimu vinajumuisha:
- Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Kipande: 25 mA (kupunguzwa kwa mstari kutoka 25°C).
- Kilele cha Sasa cha Mbele kwa Kipande: 60 mA (inaruhusiwa chini ya hali ya msukumo: mzunguko wa wajibu 1/10, upana wa msukumo 0.1 ms).
- Mtawanyiko wa Nguvu kwa Kipande: 70 mW.
- Reverse Voltage per Segment: 5 V.
Operating or exceeding these limits risks permanent damage to the LED chips.

2.3 Thermal and Environmental Characteristics

Kifaa hiki kimepimwa kwa Masafa ya Joto la Uendeshaji ya -35°C hadi +85°C. Masafa haya mapana yanaufanya ufawe kwa matumizi katika mazingira magumu, kutoka hali ya baridi kali nje hadi mazingira ya viwanda yenye joto. The Masafa ya Joto la Uhifadhi ni sawa (-35°C hadi +85°C).

Kigezo muhimu cha usanikishaji ni Solder Temperature specification: the device can withstand 260°C for 3 seconds at a point 1/16 inch (approximately 1.6 mm) below the seating plane. This is a standard reference for wave soldering or reflow soldering processes, guiding manufacturers on thermal profile setup to avoid damaging the plastic package or the internal wire bonds.

3. Binning System Explanation

The datasheet explicitly states that the device is Imegawanywa kwa Nguvu ya MwangaHii inaonyesha kwamba mtengenezaji anatumia mchakato wa kugawa au kuchagua. Katika utengenezaji wa LED, kuna tofauti za asili katika pato kutokana na tofauti ndogo katika ukuaji wa epitaxial na usindikaji wa chip. Ili kuhakikisha uthabiti kwa wateja, LED hujaribiwa baada ya uzalishaji na kugawanywa katika "mabenki" tofauti kulingana na vigezo muhimu.

Kwa LTS-4301JG, kigezo kikuu cha kugawa ni nguvu ya mwanga kwa mkondo maalum wa majaribio (labda 1 mA au 20 mA). Vifaa vinagawanywa ili vitengo vyote ndani ya agizo maalum au kundi liwe na nguvu za mwanga zinazoanguka ndani ya safu iliyobainishwa (k.m., safu ya 320-850 µcd iliyotajwa katika vipimo inaweza kuwakilisha benki ya kawaida, au kunaweza kuwa na benki ndogo kali zaidi zinazopatikana). Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua maonyesho yenye mwangaza wa chini uliothibitishwa, na kuhakikisha muonekano sawa katika tarakimu zote katika usanidi wenye tarakimu nyingi. Ingawa haijaelezewa kwa kina katika hii karatasi fupi ya data, vigezo vingine vya kawaida vya kugawa kwa LED zenye rangi vinaweza kujumuisha urefu wa wimbi kuu (ili kuhakikisha uthabiti wa rangi) na voltage ya mbele.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Marejeo ya karatasi ya data Mikunjo ya Kawaida ya Tabia ya Umeme / Optiki. Ingawa michoro maalum haijatolewa katika kipande cha maandishi, mikunjo ya kawaida ya kifaa kama hicho kwa kawaida ingejumuisha:

Relative Luminous Intensity vs. Forward Current (I-V Curve): Grafu hii ingeonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo wa kuendesha. Kwa LEDs, uhusiano huu kwa ujumla ni wa mstari katika anuwai kubwa lakini utajaa kwenye mikondo ya juu sana kutokana na athari za joto na kupungua kwa ufanisi. Mkunjo huu huruhusu wabunifu kuchagua mkondo wa uendeshaji unaotoa mwangaza unaotakikana bila kukandamiza kifaa kupita kiasi au kupunguza umri wake wa huduma.

Forward Voltage vs. Forward Current: Mkunjo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo unaotambulika kwa diode. Ni muhimu kwa kubainisha mahitaji ya usambazaji wa umeme na kwa kuhesabu punguzo la voltage linalohitajika kwenye kipingamizi cha sasa kinachozuia mfululizo.

Ukubwa wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira: Mwangaza unaotolewa na LED hupungua kadri joto la makutano linavyoongezeka. Mkunjo huu hupima kupungua huko, kuonyesha asilimia ya mwangaza uliobaki katika halijoto zilizoinuka (k.m., kwenye 85°C). Hii ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira yenye joto la juu ili kuhakikisha kuwa onyesho linabaki mkali wa kutosha.

Mkunjo wa Usambazaji wa Wigo: Hii itakuwa mchoro wa ukubwa wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, unaoonya mkunjo wa umbo la kengele unaozingatia karibu na 571-572 nm na upana wa nusu wa 15 nm. Inathibitisha kwa kuona usafi wa rangi wa mwanga unaotolewa.

5. Mechanical and Packaging Information

The LTS-4301JG comes in a standard single-digit seven-segment LED package. The Package Dimensions Mchoro unarejelewa, na vipimo vyote vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa \u00b10.25 mm isipokuwa ikitajwa vingine. Ukubwa halisi wa kifurushi na mpangilio wa sehemu hufuata muundo wa kiwango cha tasnia kwa urahisi wa kubadilisha na mpangilio wa PCB.

The Muunganisho wa Pini imefafanuliwa wazi kwa usanidi wa pini 10. Ni Cathode ya Kawaida muundo, maana yake ni kwamba cathode (terminali hasi) za sehemu zote na nukta ya desimali zimeunganishwa ndani na kufikishwa kwa pini mbili za kawaida (Pini 3 na Pini 8). Anodi (terminali chanya) ya kila sehemu ina pini yake maalum (Pini 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10). Pini 6 ni maalum kwa Anodi ya Nukta ya Desimali (D.P.). Usanidi huu wa cathode ya kawaida unatumika sana na unarahisisha mzunguko wa kuendesha, hasa wakati wa kutumia mbinu za kuzidisha na bandari za I/O za microcontroller.

The Mchoro wa Mzunguko wa Ndani Inaonyesha kielelezo hiki cha umeme, ikionyesha taa za LED nane za kibinafsi (sehemu A-G pamoja na DP) zilizo na anodi zao zimetenganishwa na kathodi zao zimeunganishwa pamoja kwenye pini za kawaida.

6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji

Kama ilivyotajwa katika sifa za joto, mwongozo muhimu ni kikomo cha joto cha kuunganisha: 260\u00b0C kwa sekunde 3 kwa umbali wa inchi 1/16 (1.6mm) chini ya ndege ya kukaaHii ni kigezo muhimu kwa wahandisi wa mchakato wanaoweka tanuri za kuuza kwa kujirudia au mashine za kuuza kwa mawimbi. Profaili ya joto lazima itengenezwe ili joto kwenye waya za kifaa lisizidi kikomo hiki kwa muda mrefu zaidi kuliko uliobainishwa ili kuzuia ufa wa kifurushi, kutenganishwa, au uharibifu wa kiambatanisho cha ndani cha die na vifungo vya waya.

Tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji Umeme) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia na kukusanyika, kwani chips za LED ni nyeti kwa umeme tuli. Inashauriwa kuhifadhi na kushughulikia vifaa kwenye ufungaji wa kupinga umeme tuli na kutumia vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini.

Kwa usafishaji baada ya kuuza, michakato ya kawaida inayolingana na nyenzo za plastiki za kifaa (labda epoksi au kama hiyo) inapaswa kutumiwa. Isopropili alkoholi au visafishaji maalum vya elektroniki kwa kawaida viko salama, lakini ulinganifu unapaswa kuthibitishwa ikiwa unatumia vimumunyisho vikali.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Saketi za Kawaida za Utumizi

Njia ya kawaida ya kuendesha onyesho la cathode ya kawaida kama LTS-4301JG ni kutumia microcontroller. Pini ya anode ya kila sehemu imeunganishwa na pini ya pato la microcontroller kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo. Thamani ya kipingamizi hiki (R_limit) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R_limit = (V_usambazaji - V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V, V_F ya 2.6V, na I_F inayotakiwa ya 10 mA, upinzani utakuwa (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ohms. Pini mbili za kawaida za cathode zimeunganishwa pamoja na kisha kwenye pini ya microcontroller iliyosanidiwa kama pato lililowekwa kwenye LOW ya kimantiki (0V) ili kuwezesha onyesho. Ili kuendesha tarakimu nyingi, kutumia multiplexing: mistari ya sehemu kwa tarakimu zote imeunganishwa sambamba, na cathode ya kawaida ya kila tarakimu inadhibitiwa kibinafsi, ikiwasha tarakimu moja tu kwa wakati mmoja kwa mfululizo wa haraka. Hii inaokoa idadi kubwa ya pini za I/O.

Kwa matumizi ya kuendesha kwa mkondo wa mara kwa mara au programu za utendaji wa juu zaidi, vipeperushi maalum vya LED (kama vile MAX7219 au TM1637) vinaweza kutumiwa. Chipi hizi hushughulikia uunganishaji mwingi, udhibiti wa mkondo, na wakati mwingine hata usimbuaji wa tarakimu ndani yao, na hivyo kurahisisha sana muundo wa programu na vifaa.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Kizuizi cha Mkondo: Usiunganishe LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage bila utaratibu wa kuzuia mkondo (upinzani au kiendeshi cha mkondo thabiti). Voltage ya mbele sio kizingiti kisichobadilika lakini sifa ya mtiririko wa mkondo; bila kizuizi, mkondo utaongezeka kwa kuharibu.

Udhibiti wa Mwangaza: Mwangaza unaweza kudhibitiwa kwa njia kuu mbili: 1) Kurekebisha mkondo wa mbele (kupitia thamani ya upinzani wa kuzuia katika mpango wa kuendesha voltage). 2) Kutumia Pulse-Width Modulation (PWM) kwenye mistari ya sehemu au cathode ya kawaida. PWM ni bora zaidi na hutoa anuwai pana zaidi na ya mstari ya kupunguza mwangaza.

Pembe ya Kutazama: Karatasi ya data inadai "Pembe Pana ya Kutazama." Kwa usomaji bora zaidi, onyesho linapaswa kusakinishwa ili mwelekeo mkuu wa kutazama uwe takriban perpendicular kwa uso wa onyesho. Pembe pana hutoa mabadiliko kwa kutazama kwa mhimili tofauti.

Upunguzaji wa Joto: Ingawa matumizi ya nguvu kwa kila sehemu ni ya chini (70 mW kiwango cha juu), katika matumizi ya kuzidisha ambapo sehemu nyingi ziko wakati mmoja, jumla ya nguvu kwenye kifurushi inaweza kujumlishwa. Hakikisha uingizaji hewa wa kutosha ikiwa onyesho limefungwa, hasa katika mazingira ya joto la juu la mazingira.

8. Technical Comparison and Advantages

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani za sehemu saba, LTS-4301JG inatoa faida tofauti:
- vs. Onyesho la Msingi wa Incandescent/Taa: Matumizi ya nguvu ya chini sana, maisha marefu zaidi (maelfu ya masaa dhidi ya mamia/maelfu), upinzani mkubwa wa mshtuko na mtikisiko, na uendeshaji wa baridi zaidi.
- Dhidi ya Maonyesho ya Fluorescent ya Utupu (VFDs): Voltage ya uendeshaji ya chini (2-5V dhidi ya makumi ya volts kwa VFDs), elektroniki rahisi ya kuendesha, hakuna hitaji la usambazaji wa nguvu wa filamenti, na kwa kawaida utendaji bora katika mazingira ya unyevu mwingi. VFDs zinaweza kutoa pembe za mtazamo pana zaidi na rangi tofauti (mara nyingi bluu-kijani), lakini LED kwa ujumla ni imara zaidi.
- Dhidi ya Maonyesho ya Kioevu-Kioo (LCDs): LEDs are emissive and therefore self-luminous, providing excellent visibility in low-light and no-light conditions without a backlight. They have a much faster response time and a wider operating temperature range. LCDs, however, consume significantly less power in static display modes and can display more complex graphics.

The use of AlInGaP Teknolojia hasa, ikilinganishwa na taa za mwanga za kijani za zamani za GaP (Gallium Phosphide), hutoa ufanisi mkubwa wa mwanga, na kusababisha maonyesho makubwa kwa mkondo sawa wa pembejeo, au mwangaza sawa kwa nguvu ya chini. Rangi pia ni iliyojazwa zaidi na ya kuvutia machoni.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Je, madhumuni ya kuwa na pini mbili za kawaida za cathode (Pini 3 na Pini 8) ni nini?
A: Hii ni hasa kwa ulinganifu wa mitambo na umeme kwenye kifurushi cha laini-mbili. Inasaidia kusawazisha usambazaji wa mkondo ikiwa sehemu nyingi zimewashwa wakati mmoja na hutoa mabadiliko katika uelekezaji wa PCB. Ndani, pini hizi mbili zimeunganishwa, kwa hivyo unaweza kutumia mojawapo au zote mbili zikiunganishwa pamoja.

Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa mfumo wa microcontroller wa 3.3V?
Ndiyo, lakini lazima uhesabu upya upinzani wa kuzuia mkondo. Kwa V_usambazaji ya 3.3V na V_F ya 2.6V, voltage kwenye upinzani ni 0.7V tu. Kwa mkondo wa 10 mA, ungehitaji upinzani wa Ohm 70 (0.7V / 0.01A). Hakikisha pini ya pato ya microcontroller inaweza kutoa/kukubali mkondo unaohitajika.

Swali: Ukubwa wa mwanga unatolewa kwa \u00b5cd. Ni mkali kiasi gani huo kwa vitendo?
Jibu: 850 \u00b5cd (0.85 mcd) ni mwangaza wa kawaida kwa LED ndogo ya kiashiria. Kwa onyesho la sehemu saba linalotazamwa ndani ya nyumba chini ya mwanga wa kawaida wa mazingira, hii hutoa herufi zilizo wazi na zinazosomeka kwa urahisi. Kwa matumizi yanayosomeka kwa mwanga wa jua, mwangaza mkubwa zaidi (makumi ya mcd kwa kila sehemu) ungehitajika.

Swali: "Rt. Hand Decimal" inamaanisha nini katika maelezo?
A: Inaonyesha nukta ya desimali iko upande wa kulia wa tarakimu, ambayo ni uwekaji wa kawaida na unaotumika zaidi kwa maonyesho ya nambari.

10. Kanuni za Uendeshaji

Kanuni ya msingi ya uendeshaji inategemea umeme-mwanga katika makutano ya nusu-uwasha ya aina p na n. Chip ya AlInGaP ina tabaka za vifaa vya nusu-uwasha vya aina-p na aina-n. Unapotumia voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa makutano (takriban V_F), elektroni kutoka eneo la n-na mashimo kutoka eneo la p-huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumlishwa tena. Katika nusu-uwasha yenye pengo la bendi moja kwa moja kama AlInGaP, sehemu kubwa ya majumuisho haya hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya kifaa cha nusu-uwasha, ambayo hupangwa wakati wa mchakato wa ukuaji wa fuwele kwa kurekebisha uwiano wa Aluminium, Indium, Gallium, na Phosphorus.

Umbizo la sehemu saba ni njia rahisi na yenye ufanisi ya kuwakilisha tarakimu za nambari kwa kutumia idadi ndogo ya vipengele vinavyodhibitiwa kwa kujitegemea (sehemu saba pamoja na nukta ya desimali). Kwa kuwaangazia mchanganyiko maalum wa sehemu hizi, tarakimu zote kumi za desimali (0-9) na baadhi ya herufi (kama A, C, E, F, H, L, P, n.k.) zinaweza kutengenezwa.

11. Mienendo ya Teknolojia

Ingawa maonyesho ya LED ya sehemu saba tofauti kama LTS-4301JG bado yanafaa sana kwa usomaji wa nambari maalum kutokana na unyenyekevu, uthabiti, na ufanisi wa gharama zao, mielekeo pana ya teknolojia ya maonyesho inaathiri nafasi ya matumizi yao.

Ujumuishaji: Kuna mwelekeo wa kuelekea moduli za kuonyesha zilizounganishwa ambazo zinajumuisha tarakimu za LED, kichocheo cha IC, na wakati mwingine kontrolla ndogo katika kifurushi kimoja, zikifanya mawasiliano kupitia violeshi vya mfululizo (I2C, SPI). Hii hupunguza idadi ya vipengele na utata wa muundo kwa mtumiaji wa mwisho.

Mabadiliko ya Nyenzo: Teknolojia ya AlInGaP imekomaa na ni bora kwa rangi nyekundu-kahawia-manjano-kijani. Kwa kijani safi na kijani-bluu, teknolojia ya Indium Gallium Nitride (InGaN) mara nyingi hutoa ufanisi wa juu zaidi. Maonyesho ya baadaye yanaweza kutumia LED za hali ya juu zilizobadilishwa na fosforasi au safu za micro-LED kwa utendaji bora zaidi.

Uhamisho wa Maombi: Kwa maelezo magumu ya herufi na nambari au ya michoro, vionyeshi vya LED vya dot-matrix, OLED, au TFT LCD vinatumika kwa kasi. Hata hivyo, faida isiyoshindika ya kionyeshi cha sehemu saba iko katika uwazi uliokithiri kwa nambari, gharama ndogo sana, na urahisi wa matumizi katika programu ambazo nambari pekee zinahitajika kuonyeshwa, na kuhakikisha matumizi yake ya kuendelea katika vifaa vya kupima, udhibiti wa viwanda, na vifaa vya nyumbani kwa wakati ujao unaotarajiwa. Mwelekeo hapa unaelekea kwenye mwangaza zaidi, matumizi ya nguvu chini, na uwezekano wa matoleo yenye akili zaidi na yanayoweza kushughulikiwa ya umbo hili la kitamaduni.