LTS-10804KF Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu Inchi 1.0 - Rangi ya Manjano-Machungwa - Umeme wa Mbele 25mA - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTS-10804KF ni onyesho la tarakimu moja, la herufi na nambari lenye sehemu saba, lililoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari. Kazi yake kuu ni kuwasilisha tarakimu (0-9) na baadhi ya herufi kwa macho kwa kutumia sehemu za LED zilizodhibitiwa kwa pekee. Kifaa hiki hutumia teknolojia ya kisasa ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) iliyokua kwenye msingi wa Gallium Arsenide (GaAs) ili kutoa mwanga wake wa kipekee wa manjano-machungwa. Uchaguzi huu wa nyenzo ni muhimu kwa utendaji wake, ukitoa ufanisi wa juu na uthabiti bora wa joto ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama Gallium Phosphide ya kawaida. Onyesho lina sahani ya uso nyeusi yenye alama nyeupe za sehemu, ambayo inaboresha sana tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga, na kufanya liweze kutumika ndani na nje ambapo kuonekana ni muhimu.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

LTS-10804KF inatoa faida kadhaa tofauti zinazoiweka vizuri katika soko la vifaa vya viwanda na vya matumizi ya kawaida. Hitaji lake la chini la nguvu ni faida kuu, na kuruhusu kuunganishwa kwenye vifaa vinavyotumia betri au vinavyohisi nishati bila kukatiza mwangaza. Ukali mkubwa wa mwangaza, uliowekwa katika makundi kwa uthabiti, unahakikisha muonekano sawa katika vikundi vyote vya uzalishaji, jambo muhimu kwa maonyesho yenye tarakimu nyingi katika vifaa na paneli. Uthabiti wa LED unamaanisha maisha marefu ya uendeshaji na ukinzani wa mshtuko na mtikisiko, na kuzidi maonyesho ya jadi ya incandescent au fluorescent ya utupu. Pembe pana ya kuona inahakikisha uwezo wa kusomeka kutoka nafasi mbalimbali, jambo muhimu kwa mita za paneli, vifaa vya majaribio na viashiria vya hali. Kifurushi kisicho na risasi kinahakikisha kufuata kanuni za kimazingira duniani kote kama RoHS. Mchanganyiko huu wa sifa hufanya onyesho liwe bora kwa masoko lengwa ikiwemo paneli za udhibiti wa viwanda, dashibodi za magari (kwa vifaa vya baada ya mauzo), vifaa vya matibabu, vifaa vya majaribio na upimaji, na vifaa vya matumizi ya kawaida ambapo onyesho la nambari lenye nguvu, wazi na la ufanisi linahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Uelewa kamili wa vipimo vya umeme na vya mwanga ni muhimu kwa usanifu na ujumuishaji mzuri wa saketi.

2.1 Vipimo vya Juu Kabisa

Vipimo hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uvujaji wa juu kabisa wa nguvu kwa kila sehemu ni 134 mW. Umeme wa juu kabisa wa mbele kwa kila sehemu umekadiriwa kuwa 60 mA, lakini hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mpigo wa 0.1 ms. Kwa uendeshaji endelevu, umeme wa juu kabisa wa mbele kwa kila sehemu ni 25 mA kwa 25°C, ukipungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadiri joto la mazingira linapanda. Kupungua huku ni muhimu kwa usimamizi wa joto; kuzidi umeme endelevu kwa joto fulani kunaweza kusababisha joto kupita kiasi, kupungua kwa haraka kwa lumen, na hatimaye kushindwa kufanya kazi. Safu ya joto la uendeshaji na uhifadhi imebainishwa kutoka -35°C hadi +105°C, ikionyesha utendaji imara katika mazingira magumu. Hali ya kuuza imebainisha joto la juu kabisa la 260°C kwa sekunde 3 kwa umbali wa inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa, ikitoa miongozo wazi kwa michakato ya usanikishaji wa PCB.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya uendeshaji vilivyopimwa kwa Ta=25°C. Ukali wa wastani wa mwangaza (Iv) kwa kila sehemu unatofautiana kutoka 420 μcd (chini) hadi 1400 μcd (kawaida) kwa umeme wa mbele (If) wa 1 mA. Mwangaza huu mkubwa kwa umeme mdogo ni sifa ya teknolojia ya AlInGaP. Urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji (λp) ni 611 nm, na urefu wa wimbi kuu (λd) ni 605 nm, zikifafanua nukta ya rangi ya manjano-machungwa. Upana wa nusu wa mstari wa wigo (Δλ) ni 17 nm, ukionyesha upana wa wigo wa wigo unaochangia usafi wa rangi. Voltage ya mbele (Vf) kwa kila sehemu ina safu ya kawaida ya 4.20V hadi 5.20V kwa If=20mA. Muhimu, nukta ya desimali (DP) ina voltage ya mbele ya chini, iliyoonyeshwa kwenye mabano kama 2.1V hadi 2.6V, ambayo lazima izingatiwe katika saketi ya kuendesha, na inaweza kuonyesha inatumia teknolojia tofauti ya kipande (labda GaP ya kawaida). Umeme wa nyuma (Ir) umebainishwa kuwa upeo wa 100 μA kwa voltage ya nyuma (Vr) ya 10V kwa sehemu na 5V kwa DP. Kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio tu, na kifaa hakipaswi kuendeshwa chini ya upendeleo wa nyuma. Ulinganisho wa ukali wa mwangaza kati ya sehemu katika eneo la mwanga sawa ni 2:1 kwa upeo kwa If=10mA, na kuhakikisha usawa unaokubalika. Msongamano kati ya sehemu umebainishwa kuwa chini ya 1.0%, na kupunguza mwangaza usiotakiwa wa sehemu zilizo karibu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Waraka unaonyesha kuwa kifaa hiki kimewekwa katika makundi kwa Ukali wa Mwangaza. Hii inamaanisha mfumo wa kugawa katika makundi upo, ingawa msimbo maalum wa makundi haujaelezewa hapa. Kwa mazoezi, wazalishaji mara nyingi hupanga LED katika makundi kulingana na vigezo muhimu kama ukali wa mwangaza na voltage ya mbele ili kuhakikisha uthabiti ndani ya uzalishaji mmoja au agizo. Wasanifu wanapaswa kushauriana na mzalishaji kwa maelezo ya kina ya kugawa katika makundi ikiwa ulinganisho mkali wa ukali kwenye maonyesho mengi unahitajika kwa matumizi yao. Safu ya kawaida ya ukali iliyotolewa (420-1400 μcd) inatoa dalili ya uenezi unaowezekana.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa PDF inarejelea Mviringo wa Kawaida wa Sifa za Umeme / Mwanga, michoro maalum haijajumuishwa katika maudhui yaliyotolewa. Kwa kawaida, mviringo kama huo kwa onyesho la LED ungejumuisha:Umeme wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V): Mchoro huu unaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya umeme na voltage. Voltage ya goti ndipo ambapo LED huanza kutoa mwanga kwa kiasi kikubwa. Mviringo husaidia katika kuchagua kipingamizi cha kikomo cha umeme kinachofaa au kubuni madereva wa umeme thabiti.Ukali wa Mwangaza dhidi ya Umeme wa Mbele (Mviringo wa L-I): Hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa umeme. Kwa ujumla ni mstari katika safu fulani lakini itajaa kwa umeme mkubwa kutokana na athari za joto.Ukali wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira: Mviringo huu unaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la kiungo linapanda, na kuangazia umuhimu wa usimamizi wa joto.Usambazaji wa Nguvu ya Wigo: Mchoro unaopanga ukali wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, unaonyesha kilele kwa ~611 nm na umbo lililofafanuliwa na upana wa nusu wa 17 nm.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo na Uvumilivu wa Kifurushi

Onyesho lina urefu wa tarakimu wa inchi 1.0 (25.4 mm). Vipimo vyote vya msingi vina uvumilivu wa ±0.25 mm (0.01"). Vidokezo muhimu vya mitambo vinajumuisha mipaka ya vitu vya kigeni au mapovu ndani ya sehemu (≤20 mils), kupinda kwa kionyeshi (≤1% ya urefu wake), na uchafuzi wa wino wa uso (≤20 mils). Uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ni ±0.40 mm. Kipenyo cha shimo cha PCB kilichopendekezwa kwa pini ni 1.00 mm, jambo muhimu kuhakikisha umbo sahihi la mitambo na uthabiti wa kiungo cha kuuza wakati wa kuuza kwa wimbi au reflow.

5.2 Usanidi wa Pini na Ubaguzi

LTS-10804KF ni onyesho la anodi ya kawaida. Mchoro wa ndani wa saketi unaonyesha anodi zote za sehemu zimeunganishwa pamoja kwa pini za anodi ya kawaida (pini 4 na pini 11). Kathodi ya kila sehemu (A-G na DP) ina pini yake maalum. Ili kuangaza sehemu, pini inayolingana ya anodi ya kawaida lazima iunganishwe kwa voltage chanya (kupitia kipingamizi cha kikomo cha umeme au dereva), na pini ya kathodi ya sehemu hiyo lazima ipunguzwe chini (kutolewa kwenye ardhi). Pini 3, 7, 10, na 13 zimeainishwa kama Hakuna Muunganisho (N/C). Usanidi wa pini ni: 1:E, 2:D, 3:N/C, 4:Anodi ya Kawaida, 5:C, 6:DP, 7:N/C, 8:B, 9:A, 10:N/C, 11:Anodi ya Kawaida, 12:F, 13:N/C, 14:G.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Vipimo vya juu kabisa vinabainisha hali ya kuuza: joto la mwili wa sehemu halipaswi kuzidi kipimo chake cha juu kabisa wakati wa usanikishaji, na mwongozo wa 260°C kwa sekunde 3 kwa inchi 1/16 chini ya ndege ya kukaa. Hii ni kawaida kwa kuuza kwa wimbi. Kwa kuuza reflow, wasifu wa kawaida usio na risasi wenye joto la kilele karibu 260°C ungeweza kutumika, lakini muda wa mfiduo juu ya hali ya kioevu unapaswa kudhibitiwa. Wasanifu lazima wahakikisha mpangilio wa PCB unatoa ukombozi wa joto wa kutosha ili kuzuia kupashwa joto kwa vipande vya LED kupitia waya. Kabla ya kuuza, vipengele vinapaswa kuhifadhiwa ndani ya safu maalum ya -35°C hadi +105°C katika hali kavu ili kuzuia unyevunyevu, ambao unaweza kusababisha popcorning wakati wa reflow.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Onyesho linahitaji vipingamizi vya nje vya kikomo cha umeme kwa kila sehemu au IC maalum ya dereva ya LED. Kwa muundo rahisi wa kuzidisha na kontrolla, pini za anodi ya kawaida zingebadilishwa kupitia transistor za PNP au madereva ya upande wa juu, wakati kathodi za sehemu zingeunganishwa kwa pini za kontrolla au kiji cha kuhama chenye uwezo wa kumwaga umeme. Voltage tofauti ya mbele ya nukta ya desimali (DP) inahitaji hesabu tofauti ya kipingamizi cha kikomo cha umeme. Dereva ya umeme thabiti inapendekezwa kwa matumizi yanayohitaji udhibiti sahihi wa mwangaza na uthabiti juu ya joto.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Usanifu

• Kikomo cha Umeme: Daima tumia vipingamizi vya mfululizo au madereva ya umeme thabiti. Hesabu thamani za vipingamizi kulingana na voltage ya usambazaji, voltage ya mbele ya LED (tumia Vf ya juu kwa usanifu salama), na umeme unaotaka wa mbele (kukaa chini sana ya upeo wa 25mA endelevu, mfano, 10-15mA kwa mwangaza mzuri na maisha marefu).
• Usimamizi wa Joto: Ingawa uvujaji wa nguvu ni mdogo kwa kila sehemu, maonyesho yenye tarakimu nyingi au joto la juu la mazingira linahitaji umakini. Hakikisha mtiririko wa hewa wa kutosha na fikiria mviringo wa kupungua. Epuka kuweka onyesho karibu na vyanzo vingine vya joto.
• Pembe ya Kuona: Pembe pana ya kuona ni ya manufaa, lakini kwa uwezo bora wa kusomeka, weka onyesho perpendicular kwa mstari kuu wa mtazamo wa mtumiaji.
• Ulinzi wa ESD: LED zina nyeti kwa utokaji umeme tuli. Tekeleza taratibu za kawaida za kushughulikia ESD wakati wa usanikishaji.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na maonyesho ya zamani ya LED nyekundu ya GaAsP au kijani ya kawaida ya GaP, teknolojia ya AlInGaP katika LTS-10804KF inatoa ufanisi bora wa mwangaza, ikimaanisha pato lenye mwangaza zaidi kwa umeme sawa, au pato sawa kwa nguvu ya chini. Rangi ya manjano-machungwa inatoa kuonekana bora na mara nyingi huonekana kihisia kuwa na mwangaza zaidi kuliko nyekundu. Ikilinganishwa na maonyesho ya dot-matrix, kifaa cha sehemu saba ni rahisi kuendesha na kufafanua, na kinahitaji pini chache za I/O kwa tarakimu moja, na kufanya kiwe na gharama nafuu kwa matumizi yanayohitaji kuonyesha nambari pekee. Dokezo lake kuu ni kikomo kwa herufi na nambari badala ya picha kamili.

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

Q: Kwa nini kuna safu mbili tofauti za voltage ya mbele zilizoorodheshwa (kwa sehemu na DP)?

A: Nukta ya desimali inaweza kutumia nyenzo tofauti ya semikondukta (mfano, GaP ya kawaida kwa nyekundu) yenye pengo la chini la bendi, na kusababisha voltage ya chini ya mbele. Hii lazima izingatiwe wakati wa kubuni saketi ya kuendesha.

Q: Naweza kuendesha onyesho hili kwa usambazaji wa 5V?

A: Ndiyo, lakini hesabu makini ya kipingamizi cha kikomo cha umeme inahitajika. Kwa sehemu yenye Vf(max)=5.2V kwa 20mA, usambazaji wa 5V hautoshi kushinda voltage ya mbele. Lazima uendeshe kwa umeme wa chini (ambapo Vf ni ya chini, angalia mviringo wa kawaida) au utumie voltage ya usambazaji ya juu kuliko Vf ya juu kabisa, kama 6V au 12V, na kipingamizi kinachofaa.

Q: Ulinganisho wa ukali wa mwangaza 2:1 unamaanisha nini?

A: Inamaanisha ukali uliopimwa wa sehemu yenye mwangaza mdogo zaidi ikilinganishwa na sehemu yenye mwangaza mkubwa zaidi katika eneo sawa (mfano, sehemu zote za A) haitakuwa mbaya zaidi kuliko uwiano wa 1:2. Sehemu yenye mwangaza mkubwa zaidi haitakuwa na mwangaza zaidi ya mara mbili kuliko ile yenye mwangaza mdogo zaidi chini ya hali sawa za majaribio.

10. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Usomaji wa Voltmeter ya Dijiti

Msanifu anabuni voltmeter ya DC yenye tarakimu 3. Wanachagua maonyesho matatu ya LTS-10804KF. Kontrolla ina I/O ndogo, kwa hivyo wanatumia mpango wa kuzidisha. Pini tatu za anodi ya kawaida (moja kwa kila tarakimu) zimeunganishwa kwa mkusanyiko wa transistor tatu za PNP, ambazo emeta zake zimefungwa kwa reli ya 12V. Kontrolla huendesha besi za transistor kupitia vipingamizi ili kuwasha kila tarakimu kwa mpangilio. Kathodi za sehemu (A-G) za maonyesho yote matatu zimeunganishwa sambamba kwa matokeo ya IC moja ya kifafanuzi/dereva ya BCD-hadi-7-sehemu (mfano, 74HC4511). Dereva hii humwaga umeme kwa sehemu zinazofanya kazi. Vipingamizi tofauti vya kikomo cha umeme vimewekwa kati ya matokeo ya dereva na kathodi za onyesho. Nukta ya desimali ya tarakimu ya kati (kuonyesha sehemu ya kumi ya volt) inaendeshwa moja kwa moja na pini ya kontrolla na kipingamizi chake maalum, kilichohesabiwa kwa Vf ya chini ya DP. Kuzidisha ni haraka kutosha (mfano, 100Hz kwa kila tarakimu) kuonekana kuwa endelevu kwa jicho la mwanadamu. Muundo huu hupunguza idadi ya vipengele huku ukitoa usomaji wazi na mkali.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Onyesho la LED la sehemu saba ni mkusanyiko wa diodes zinazotoa mwanga zilizopangwa katika muundo wa nambari nane. Kila moja ya sehemu saba (zilizopewa jina A hadi G) ni LED tofauti au mchanganyiko wa mfululizo/sambamba wa vipande vya LED. LED ya ziada hutumiwa kwa nukta ya desimali (DP). Katika usanidi wa anodi ya kawaida kama LTS-10804KF, anodi za sehemu zote zimeunganishwa pamoja kwa pini moja au zaidi za kawaida. Kathodi ya kila sehemu imetolewa kwa pini ya pekee. Mwanga hutolewa wakati upendeleo wa mbele unapotumiwa: anodi ya kawaida imewekwa kwa voltage chanya ikilinganishwa na kathodi ya sehemu lengwa, na kusababisha umeme kupita kwenye LED za sehemu hiyo na kutoa fotoni kupitia electroluminescence katika nyenzo ya semikondukta ya AlInGaP. Kwa kuwasha kwa kuchagua mchanganyiko tofauti wa sehemu, nambari 0-9 na baadhi ya herufi zinaweza kuundwa.

12. Mienendo ya Teknolojia

Matumizi ya AlInGaP yanawakilisha teknolojia iliyokomaa na yenye ufanisi kwa LED za kahawia, machungwa na nyekundu. Mienendo ya sasa katika teknolojia ya maonyesho inajumuisha mabadiliko kuelekea suluhisho za rangi kamili zenye msongamano wa juu kama OLED na micro-LED kwa picha tata. Hata hivyo, kwa dalili rahisi, za gharama nafuu, za uthabiti wa juu na za mwangaza mkubwa za nambari na herufi na nambari, maonyesho ya sehemu ya LED bado yana umuhimu mkubwa, hasa katika matumizi ya viwanda, magari na nje. Maendeleo ya baadaye yanaweza kuzingatia faida za zaidi ya ufanisi, pembe za kuona pana zaidi, ujumuishaji wa madereva au vidhibiti vilivyopo kwenye bodi (maonyesho smart), na kupunguzwa kwa ukubwa huku ukidumisha au kuongeza urefu wa tarakimu kwa ajili ya kuonekana. Msukumo kuelekea IoT na vifaa smart vinaweza pia kuona maonyesho haya yakitumika katika matumizi mengi yanayounganishwa, ingawa kazi yao ya msingi kama kiolesura thabiti cha binadamu na mashine inabaki sawa.