LTS-4301JS LED Onyesho Datasheet - Urefu wa Tarakimu 0.4-inch - AlInGaP Njano - Voltage ya Mbele 2.6V - Kupoteza Nguvu 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTS-4301JS ni moduli ya juu ya utendakazi ya onyesho la alfanumeri lenye tarakimu moja na sehemu saba. Kazi yake kuu ni kutoa uwakilishi wazi na mkali wa nambari na herufi chache katika vifaa mbalimbali vya elektroniki na vipimo. Teknolojia ya msingi nyuma ya onyesho hili inategemea nyenzo za semikondukta za Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP), ambazo zimeundwa mahsusi kwa utoaji wa nuru yenye ufanisi katika eneo la urefu wa wimbi la njano. Kifaa hiki kimeainishwa kama aina ya katodi ya kawaida, ikimaanisha kuwa katodi zote za sehemu za LED zimeunganishwa ndani, na hivyo kurahisisha mzunguko wa kuendesha unaohitajika kwa kuzidisha katika matumizi ya tarakimu nyingi.

Onyesho limeundwa na uso wa kijivu na ufafanuzi wa sehemu nyeupe, jambo linaloboresha sana tofauti na usomaji chini ya hali mbalimbali za mwangaza wa mazingira. Sehemu zilizo sawa na zinazoendelea huchangia muonekano safi na wa kitaalamu wa herufi, na kufanya iweze kutumika katika matumizi ambapo usomaji ni muhimu zaidi. Ujenzi wake thabiti unahakikisha uaminifu wa juu na maisha marefu ya uendeshaji, bila kuwa na uchakavu wa mitambo na njia za kushindwa zinazohusishwa na teknolojia za zamani za onyesho kama vile zile zenye filamenti au vitengo vya kutokwa gesi.

2. Uchunguzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Fotometri na Kuangazia

Utendakazi wa kuangazia ndio kiini cha utendakazi wa onyesho. Kifaa hutumia vipande vya LED vya AlInGaP vilivyokua kwenye msingi wa uwazi wa Arsenidi ya Galiamu (GaAs). Teknolojia hii ya msingi inaruhusu uchimbaji bora wa nuru ikilinganishwa na misingi inayofyonza, na kusababisha ufanisi wa juu wa quantum wa nje. Vigezo muhimu vya kuangazia, vilivyopimwa kwa joto la kawaida la mazingira la 25°C, hufafanua mipaka ya utendakazi wake.

• Uzito wa Mwangaza (I_V):Uzito wa wastani wa mwangaza kwa kila sehemu unatofautiana kutoka kiwango cha chini cha 200 µcd hadi thamani ya kawaida ya 650 µcd inapotumika kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1 mA. Kigezo hiki kinapimwa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya jicho la fotopiki (CIE), na kuhakikisha thamani inalingana na mtazamo wa mwangaza wa binadamu.
• Sifa za Urefu wa Wimbi:Urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji (λ_p) kwa kawaida ni 588 nm, na kuuweka katika sehemu ya njano ya wigo unaoonekana. Urefu wa wimbi unaotawala (λ_d), ambao hufafanua rangi inayoonekana, ni 587 nm. Upana wa nusu wa mstari wa wigo (Δλ) ni takriban 15 nm, na kuonyesha rangi ya njano safi na iliyojazwa na upanuzi mdogo wa wigo.
• Kulinganisha Uzito:Uwiano wa kulinganisha uzito wa mwangaza kati ya sehemu umebainishwa kuwa upeo wa 2:1. Hii inahakikisha usawa katika onyesho, na kuzuia baadhi ya sehemu kuonekana kuwa angavu zaidi au giza kuliko nyingine, jambo muhimu kwa usomaji thabiti.

2.2 Viwango vya Umeme na Joto

Kuelewa viwango vya juu kabisa ni muhimu kwa muundo wa mzunguko unaoaminika na kuzuia kushindwa kwa kifaa.

• Kupoteza Nguvu:Kupoteza kiwango cha juu cha nguvu kwa kila sehemu ni 70 mW. Kuzidi kikomo hiki kunaweza kusababisha kupanda kwa joto la kiunganisho na uharibifu wa haraka au kushindwa kwa ghafla.
• Mkondo wa Mbele:Mkondo wa mbele unaoendelea kwa kila sehemu umekadiriwa kuwa 25 mA kwa 25°C. Kipengele cha kupunguza mstari cha 0.33 mA/°C kinatumika joto la mazingira (T_a) linapoinuka zaidi ya 25°C. Kwa uendeshaji wa msukumo, mkondo wa mbele wa kilele wa 60 mA unaruhusiwa chini ya hali maalum (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa msukumo 0.1 ms).
• Viwango vya Voltage:Voltage ya juu kabisa ya nyuma kwa kila sehemu ni 5 V. Voltage ya kawaida ya mbele (V_F) kwa kila sehemu ni 2.6 V kwa I_F= 20 mA, na kiwango cha chini cha 2.05 V. Mkondo wa nyuma (I_R) ni upeo wa 100 µA kwa V_R= 5V.
• Masafa ya Joto:Kifaa kimekadiriwa kwa uendeshaji na uhifadhi ndani ya masafa ya joto ya -35°C hadi +85°C.
• Kuinua:Sehemu hii inaweza kustahimili joto la juu la kuinua la 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 3, kilichopimwa kwenye hatua ya 1.6 mm (1/16 inch) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi.

3. Mfumo wa Kugawa na Kuainisha

Waraka huu unasema wazi kuwa vifaa vime"vimeainishwa kwa uzito wa mwangaza."Hii inaonyesha kuwa LTS-4301JS hupitia mchakato wa kupima na kuchagua baada ya uzalishaji, unaojulikana kama kugawa. Ingawa misimbo maalum ya kugawa au masafa ya uzito hayajaelezwa kwa kina katika dondoo hili, mazoea kwa kawaida hujumuisha kupima pato la mwangaza la kila kitengo kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 1 mA au 20 mA). Vitengo kisha huwekwa katika makundi kulingana na uzito wao uliopimwa. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zilizo na viwango thabiti vya mwangaza kwa matumizi yao, jambo muhimu hasa katika maonyesho ya tarakimu nyingi au bidhaa ambapo usawa wa kuona ni muhimu. Wabunifu wanapaswa kushauriana na nyaraka kamili za kugawa za mtengenezaji ili kuelewa viwango vinavyopatikana vya uzito.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Waraka huu unarejelea"Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme / Kuangazia"ambayo ni muhimu kwa uchambuzi wa kina wa muundo. Ingawa mikunjo maalum haijatolewa katika maandishi, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida hujumuisha:

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Grafu hii inaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya mkondo unaopita kwenye LED na voltage kwenye hiyo. Ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Uzito wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele:Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la nuru linavyoongezeka na mkondo wa kuendesha. Kwa ujumla ni mstari katika safu fulani lakini utajaa kwenye mikondo ya juu kutokana na athari za joto na kupungua kwa ufanisi.
• Uzito wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira:Grafu hii inaonyesha kupungua kwa joto kwa pato la nuru. Joto la kiunganisho linapoinuka, ufanisi wa mwangaza wa LED za AlInGaP kwa kawaida hupungua, na kusababisha pato la chini kwa mkondo sawa wa kuendesha.
• Usambazaji wa Wigo:Njama ya uzito wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha kilele na upana wa nusu, na kuthibitisha viwianishi vya rangi ya njano.

Wabunifu lazima warejelee mikunjo hii ili kuboresha hali za kuendesha kwa mwangaza, ufanisi, na umri, hasa wakati wa uendeshaji nje ya hali za kawaida za majaribio.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kimwili

LTS-4301JS ina urefu wa tarakimu wa 0.4 inches (10.0 mm). Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwenye mchoro wa kina (uliorejelewa lakini haujaonyeshwa kwenye maandishi). Vipimo vyote vimebainishwa kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm (0.01 inches) isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Ufafanuzi huu sahihi wa mitambo ni muhimu kwa muundo wa alama ya PCB, na kuhakikisha kutoshea na kupangwa vizuri ndani ya usanidi wa bidhaa ya mwisho.

5.2 Pini na Mzunguko wa Ndani

Kifaa kina usanidi wa pini 10. Jedwali la muunganisho wa pini limefafanuliwa wazi: Pini 1: Anodi G, Pini 2: Anodi F, Pini 3: Katodi ya Kawaida, Pini 4: Anodi E, Pini 5: Anodi D, Pini 6: Anodi D.P. (Nukta ya Desimali), Pini 7: Anodi C, Pini 8: Katodi ya Kawaida, Pini 9: Anodi B, Pini 10: Anodi A. Uwepo wa pini mbili za katodi ya kawaida (3 na 8) ni wa kawaida, na kutoa ustadi wa mitambo, kuruhusu uelekezaji rahisi wa njia za PCB (hasa kwa ndege za ardhini), na kusaidia kusambaza mkondo wa jumla wa katodi, ambao ni jumla ya mikondo ya sehemu zote zilizoangazwa, na hivyo kupunguza msongamano wa mkondo katika pini moja. Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha mpangilio wa kawaida wa katodi ya kawaida ambapo LED zote za sehemu zinashiriki njia ya katodi iliyounganishwa.

6. Mwongozo wa Kuinua na Kusanyiko

Kipimo kikuu cha usanidi kilichotolewa ni kwa mchakato wa kuinua. Kifaa kinaweza kustahimili joto la kilele la kuinua tena la 260°C kwa upeo wa sekunde 3, kilichopimwa kwenye 1.6mm chini ya mwili wa kifurushi. Hiki ni kiwango cha kawaida kwa michakato ya kuinua isiyo na risasi (k.m., kutumia solder ya SAC305). Ni muhimu kuzingatia wasifu huu ili kuzuia uharibifu wa kifungu cha ndani cha LED, vifungo vya waya, au nyenzo za kifurushi cha plastiki. Mfiduo wa muda mrefu kwa joto la juu unaweza kusababisha kugeuka kwa njano kwa lenzi, kutenganishwa, au kushindwa kwa miunganisho ya umeme. Kwa kuinua kwa mikono, joto la chini na muda mfupi wa mawasiliano unapaswa kutumika. Taratibu sahihi za kushughulikia ESD (Kutokwa kwa Umeme) zinapaswa kufuatwa kila wakati wakati wa usanidi na usindikaji.

7. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LTS-4301JS inafaa vizuri kwa matumizi mbalimbali yanayohitaji onyesho moja la nambari linalosomeka vizuri. Matumizi ya kawaida ni pamoja na: vifaa vya kupima na kipimo (mita nyingi, vihesabu vya mzunguko), paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya matibabu, vifaa vya watumiaji (microwave, oveni, vifaa vya kahawa), maonyesho ya baada ya mauzo ya magari, na vifaa vya kubebeka. Mwangaza wake wa juu na pembe pana ya kutazama hufanya iweze kutumika katika mazingira yenye mwangaza mdogo na yenye mwangaza mkali.

7.2 Mazingatio ya Muundo wa Mzunguko

• Kuzuia Mkondo:LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Kizuizi cha mfululizo cha mkondo ni lazima kwa kila anodi ya sehemu (au mzunguko wa dereva wa mkondo thabiti) ili kuweka mkondo wa mbele (I_F) kwa thamani inayotaka, kwa kawaida kati ya 1 mA na 20 mA kulingana na mwangaza unaohitajika. Thamani ya kizuizi inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F.
• Kuzidisha:Kwa maonyesho ya tarakimu nyingi, mbinu ya kuzidisha hutumiwa ambapo tarakimu huangazwa moja kwa wakati kwa mfululizo wa haraka. Usanidi wa katodi ya kawaida wa LTS-4301JS unafaa kwa hili. Kontrola ndogo au IC maalum ya dereva huwasha kwa mfululizo katodi ya tarakimu moja wakati inatoa data ya anodi ya sehemu kwa tarakimu hiyo. Mkondo wa kilele wakati wa muda wa kuwashwa wa kuzidisha unaweza kuwa mkubwa kuliko kiwango cha DC (kulingana na kiwango cha msukumo cha 60mA) ili kufikia mwangaza sawa wa wastani na mzunguko wa kazi wa chini.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa nguvu kwa kila sehemu ni ndogo, nguvu ya jumla kwa sehemu saba zote pamoja na nukta ya desimali inaweza kufikia 0.5W. Kuhakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au ukombozi wa joto karibu na pini kunaweza kusaidia kutawanya joto, hasa katika matumizi ya joto la juu la mazingira au wakati wa kuendesha kwa mikondo ya juu.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama ni kipengele, lakini wabunifu wanapaswa kuzingatia nafasi ya kutazama inayokusudiwa ya mtumiaji wa mwisho ili kuhakikisha upangaji bora.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LTS-4301JS inajitofautisha hasa kupitia matumizi yake ya teknolojia ya AlInGaP na muundo maalum wa mitambo. Ikilinganishwa na LED za zamani za nyekundu za GaAsP, AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha maonyesho makali zaidi kwa mkondo sawa au mwangaza sawa kwa nguvu ya chini. Rangi ya njano (587-588 nm) hutoa kuonekana bora na mara nyingi huchaguliwa kwa sababu maalum za urembo au utendakazi (k.m., viashiria vya tahadhari, usawa wa urithi). Ikilinganishwa na LED za kisasa za nyeupe au bluu zenye ubadilishaji wa fosforasi, njano ya AlInGaP ni teknolojia ya utoaji wa moja kwa moja, na kutoa usafi wa juu wa rangi na uthabiti kwa muda na joto. Urefu wa tarakimu wa 0.4-inch ni ukubwa wa kawaida, na kutoa usawa mzuri kati ya kuonekana na matumizi ya nafasi ya PCB. Muundo wa uso wa kijivu/sehemu nyeupe ni tofauti kuu kwa tofauti ya juu ikilinganishwa na maonyesho yenye nyuso zilizotawanyika au zenye rangi.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

Q: Madhumuni ya pini mbili za katodi ya kawaida (3 na 8) ni nini?

A: Zimeunganishwa ndani. Kuwa na pini mbili hutoa uthabiti wa mitambo, kuruhusu uelekezaji rahisi wa njia za PCB (hasa kwa ndege za ardhini), na kusaidia kusambaza mkondo wa jumla wa katodi, ambao ni jumla ya mikondo ya sehemu zote zilizoangazwa, na hivyo kupunguza msongamano wa mkondo katika pini moja.

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya GPIO ya kontroler ndogo?

A: Sio moja kwa moja kwa mwangaza endelevu. Pini ya kawaida ya GPIO ya kontroler ndogo inaweza kutoa au kufyonza 20-25mA, ambayo ni kiwango cha juu kabisa kwa sehemu moja. Kuendesha sehemu nyingi au tarakimu nzima kungezidi viwango vya MCU. Lazima utumie madereva ya nje ya mkondo (k.m., safu za transistor, IC maalum za dereva za LED) au angalau, utumie MCU kudhibiti transistor zinazoshughulikia mkondo wa sehemu.

Q: Ninawezaje kufikia viwango tofauti vya mwangaza?

A> Mwangaza unaweza kudhibitiwa kwa njia kuu mbili: 1)Kupunguza Analogi:Kwa kubadilisha mkondo wa mbele (I_F) kupitia kizuizi cha mkondo au dereva wa mkondo thabiti. Rejelea I_Vdhidi ya I_Fmkunjo. 2)Kupunguza kwa Modulasyon ya Upana wa Msukumo (PWM):Hii ndio njia inayopendekezwa, hasa na kuzidisha. Unawasha na kuzima sehemu kwa haraka. Pato la wastani la nuru ni sawia na mzunguko wa kazi (asilimia ya muda inapowashwa). Njia hii hudumisha uthabiti wa rangi bora kuliko kupunguza analogi.

Q: "Kumeainishwa kwa uzito wa mwangaza" inamaanisha nini kwa muundo wangu?

A> Inamaanisha unapaswa kubainisha msimbo wa kugawa wa uzito unapoomba. Ukifanya hivyo, unaweza kupokea sehemu kutoka kwa makundi tofauti, na kusababisha tofauti za mwangaza zinazoonekana kati ya vitengo katika uzalishaji wako. Kwa ubora thabiti wa bidhaa, daima buni na bainisha kikundi maalum.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Muundo na Matumizi

Hali: Kubuni Onyesho Rahisi la Voltmeter Dijitali.

Mbunifu anabuni onyesho la voltmeter ya DC yenye tarakimu 3. Wanachagua maonyesho matatu ya LTS-4301JS. Kontroler ndogo ina pini chache za I/O, kwa hivyo mpango wa kuzidisha umechaguliwa. Katodi za kawaida za kila tarakimu zimeunganishwa kwa transistor za NPN (au IC ya dereva ya kuzamisha) zinazodhibitiwa na pini tatu za MCU. Anodi saba za sehemu (A-G) kwa tarakimu zote zimeunganishwa pamoja na kuendeshwa na IC ya dereva ya chanzo (kama kiwango cha kuhama cha 74HC595 au dereva maalum ya LED) inayodhibitiwa kupitia SPI kutoka kwa MCU. Utaratibu wa programu huzunguka kila tarakimu: inawasha transistor kwa Tarakimu 1, inatuma muundo wa sehemu kwa thamani ya tarakimu ya kwanza kwa madereva wa anodi, inangojea muda mfupi (k.m., 2ms), kisha inazima Tarakimu 1 na kurudia kwa Tarakimu 2 na 3. Mzunguko hurudia kwa kasi ya kutosha (>>60 Hz) ili kuonekana bila kuwaka. Kizuizi cha mkondo kimewekwa kwenye usambazaji wa kawaida kwa dereva wa anodi ili kuweka mkondo wa jumla wa sehemu. Mbunifu anachagua mkondo wa kuendesha wa 10 mA kwa kila sehemu kulingana na mwangaza unaohitajika na mahesabu ya joto, na kusababisha voltage ya mbele ya takriban 2.4V kwa kila sehemu. Rangi ya njano imechaguliwa kwa tofauti ya juu dhidi ya paneli nyeusi.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LTS-4301JS inategemea diode inayotoa nuru ya semikondukta (LED). Nyenzo zinazotumika ni Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (Al_xIn_yGa_1-x-yP), semikondukta ya mchanganyiko wa III-V. Voltage ya mbele inapotumiwa kwenye kiunganishi cha p-n cha nyenzo hii, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo linalotumika. Vibeba malipo hivi hujumlishwa tena, na kutolea nishati kwa mfumo wa fotoni (nuru). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa nuru inayotolewa imedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semikondukt, ambayo inadhibitiwa na uwiano sahihi wa Alumini, Indiamu, na Galiamu. Maudhui ya juu ya Alumini huongeza pengo la bendi, na kuhamisha utoaji kuelekea kijani, wakati maudhui ya chini yanahamisha kuelekea nyekundu. Muundo wa kifaa hiki umebadilishwa ili utoe katika eneo la njano (~587-588 nm). Matumizi ya msingi wa uwazi wa GaAs, tofauti na ule unaofyonza, huruhusu nuru zaidi iliyozalishwa kutoka kwenye kipande, na kuboresha ufanisi wa quantum wa nje na hivyo mwangaza. Vipande vya LED kisha hufungwa kwa waya na kufungwa ndani ya kifurushi cha epoksi kinachounda lenzi kwa kila sehemu, na kutoa ulinzi wa mazingira na kuunda muundo wa pato la nuru.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Ingawa maonyesho ya rangi moja, tofauti ya sehemu saba kama LTS-4301JS bado yanafaa kwa matumizi mengi kutokana na unyenyekevu, uaminifu, na ufanisi wa gharama, mandhari pana ya teknolojia ya onyesho imebadilika. Kuna mwelekeo mkubwa kuelekea maonyesho ya matrix ya nukta yaliyojumuishwa (LED na OLED) ambayo hutoa uwezo kamili wa alfanumeri na picha. Vifurushi vya LED vya Kifaa cha Kuweka Uso (SMD) kwa kiasi kikubwa vimechukua nafasi ya aina za kupitia-tundu katika elektroniki ya watumiaji ya kiasi kikubwa kwa usanidi wa otomatiki. Kwa rangi, kuja kwa LED za bluu za ufanisi wa juu za InGaN na ubadilishaji wa fosforasi kumeifanya onyesho nyeupe angavu na RGB ya rangi kamili iwe ya kawaida. Hata hivyo, LED za rangi ya moja kwa moja kama kifaa hiki cha njano cha AlInGaP bado zina faida katika nafasi maalum: zinatoa usafi bora wa rangi na uthabiti, ufanisi wa juu katika urefu wao maalum wa wimbi ikilinganishwa na chanzo kilichobadilishwa na fosforasi, na mara nyingi hutumiwa katika matumizi ambapo rangi maalum ya monokromati inahitajika kwa viwango, usomaji, au mila (k.m., usafiri wa anga, udhibiti wa viwanda). Teknolojia hii inaendelea kuona maboresho ya hatua kwa hatua katika ufanisi na uaminifu.