LTS-4817CKS-P LED Digital Tube Datasheet - 0.39 Inch Character Height - AlInGaP Yellow Light - 2.6V Forward Voltage - 70mW Power Consumption - Technical Documentation

1. Product Overview

LTS-4817CKS-P ni moduli ya kuonyesha nambari moja yenye utendaji wa hali ya juu na uwekaji wa uso. Imebuniwa hasa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari ndani ya kifurushi kidogo. Kifaa hiki kinatumia teknolojia ya kisasa ya chipi ya LED ya AlInGaP (aluminium-indium-gallium-phosphide), ambayo inakua kwenye msingi wa GaAs, na inajulikana kwa ufanisi wake wa juu na usafi bora wa rangi, hasa katika safu ya mwanga wa manjano. Kipande cha nambari kina paneli ya kijivu na sehemu nyeupe, ikitoa tofauti kubwa ya rangi kwa usomaji bora. Imesanidiwa kama kifaa cha anode ya pamoja, ambayo ni usanidi wa kawaida unaorahisisha saketi ya kuendesha katika matumizi ya vipande vingi vya nambari, na inajumuisha nukta ya desimali upande wa kulia.

1.1 Key Features and Advantages

• Ukubwa Mdogo:Urefu wa herufi ni inchi 0.39 (milimita 10.0), unaofaa kwa matumizi yenye nafasi iliyopunguzwa.
• Utendaji Bora wa Optiki:Hutoa mwangaza wa juu na tofauti kubwa, kuhakikisha muonekano bora wa herufi hata katika mazingira yenye mwanga wa kutosha.
• Wide Viewing Angle:Consistent visibility is provided across a wide range of viewing angles.
• Low Power Consumption:Iliyoundwa kwa ajili ya uendeshaji wa kudumisha nishati, na mfano wa sasa wa moja kwa moja kwa kila sehemu ni 20mA.
• Mwangaza wa sehemu za msimbo uliosawazishwa:Sehemu za msimbo zinazoendelea na zilizosawazishwa zinahakikisha kuonyesha nambari safi na zenye mwonekano wa kitaalamu.
• Uthabiti wa juu:Muundo thabiti unatoa maisha marefu ya matumizi, na unaweza kukabiliana na mshtuko na mtikisiko.
• Udhamini wa Ubora:Vifaa vinapangwa kulingana na nguvu ya mwanga iliyotolewa, kuhakikisha kiwango cha mwangaza kinakaa sawa kati ya vikundi tofauti vya uzalishaji.
• Usawa wa Kifedha:Imefungwa kwa muundo usio na risasi, inakidhi maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari).

1.2 Target Applications and Markets

Hii kifaa cha kuonyesha nambari kinafaa sana kwa vifaa mbalimbali vya elektroniki vinavyohitaji kiashiria cha nambari. Matumizi ya kawaida ni pamoja na vifaa vya viwanda (kama vile vifaa vya kuonyesha kwenye paneli, vifaa vya kupima muda, vifaa vya kuhesabu), vifaa vya matumizi ya kaya (kama vile tanuri ya microwave, mashine ya kuosha nguo, vifaa vya sauti), dashibodi za magari (kwa ajili ya kuonyesha msaidizi), vifaa vya matibabu, na vifaa vya kupima na kukagua. Ufungashaji wake wa SMD (Surface Mount Device) unaufanya ufae sana kwa mchakato wa usanikishaji wa kiotomatiki, na hivyo kupunguza gharama za uzalishaji wa wingi na kuongeza uaminifu.

2. Technical Parameters and Objective Interpretation

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kiekweli wa vigezo vya umeme na vya nuru vya kifaa, kulingana na hati ya maelezo ya kiufundi.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Viwango hivi vinaeleza mipaka ya mkazo inayoweza kusababisha uharibifu wa kudumu wa kifaa. Haipendekezwi kufikia au kukaribia mipaka hii wakati wa matumizi ya kawaida.

• Power consumption per segment:70 mW. This is the maximum power that a single LED segment can safely dissipate as heat.
• Peak forward current per segment:60 mA (kwa mzunguko wa kazi wa 1/10, upana wa msukumo wa 0.1 ms). Ukadiriaji huu unatumika tu kwa uendeshaji wa msukumo, usitumike kwa uendeshaji endelevu wa DC.
• Mkondo endelevu wa mbele kwa kila sehemu:25 mA kwa 25°C. Joto la mazingira linapozidi 25°C, mkondo huu hupungua kwa mwendo wa 0.28 mA/°C. Kwa mfano, kwa 85°C, mkondo endelevu unaoruhusiwa wa juu ni takriban: 25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 8.2 mA.
• Masafa ya joto ya uendeshaji na uhifadhi:-35°C to +105°C. The device is suitable for the industrial temperature range.
• Soldering Temperature:Withstands 260°C for 3 seconds at 1/16 inch (approximately 1.6mm) below the mounting plane, which complies with the lead-free reflow soldering process standard.

2.2 Electrical and Optical Characteristics (Typical at 25°C)

These parameters describe the performance of the device under normal operating conditions.

• Luminous Intensity (I_V):Mwangaza wa pato unahusiana na mkondo. Katika mkondo wa chini wa 1mA, kiwango cha kawaida ni 650 µcd (microcandela). Katika mkondo wa kawaida wa kupima wa 10mA, kiwango kinaongezeka kwa kiasi kikubwa hadi 8450 µcd. Wabunifu lazima wachague mkondo wa kuendesha kulingana na mwangaza unaohitajika na bajeti ya nguvu.
• Voltage ya mbele (V_F):Katika I_F=20mA, thamani ya kawaida ni 2.6V. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa kubuni saketi ya kudhibiti mkondo. Thamani ya chini kabisa ni 2.05V, inayoonyesha kuwa kuna tofauti fulani kati ya LED binafsi.
• Peak/Dominant Wavelength (λ_p/λ_d):588 nm (peak) and 587 nm (dominant wavelength). This confirms that the emitted light is located in the yellow region of the visible spectrum.
• Spectral Line Full Width at Half Maximum (Δλ):15 nm. Hii ndogo ya upana wa bendi ni sifa ya teknolojia ya AlInGaP, inayosaidia kufikia muonekano wa rangi safi.
• Mkondo wa kinyume (I_R):Katika V_R=5V, kiwango cha juu ni 100 µA. Kigezo hiki kinatumika kwa madhumuni ya majaribio tu; kutumia mkazo wa kinyume endelevu sio hali ya kawaida ya uendeshaji.
• Ulinganisho wa usawa wa nguvu ya mwanga:Upeo ndani ya kifaa kimoja ni 2:1. Hii inamaanisha sehemu yenye giza zaidi ni angalau nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwangaza zaidi, kuhakikisha muonekano sawa.
• Kuingiliwa:≤ 2.5%. Hii inabainisha kiwango cha juu cha uvujaji wa mwanga usiotarajiwa kwenye sehemu zilizo karibu ambazo hazijawashwa, muhimu kwa uwazi wa onyesho.

3. Grading System Description

Upekee unasema kifaa "kimegawanywa kulingana na nguvu ya mwanga". Hii inamaanisha mchakato wa kugawa daraja, ambapo LED baada ya uzalishaji hugawanywa kulingana na pato la mwanga (lililopimwa kwa µcd) chini ya mkondo maalum wa majaribio (labda 10mA au 20mA). Hii inahakikisha mteja anapata sehemu zenye kiwango sawa cha mwangaza. Ingawa hati hii haijaelezea kwa kina msimbo maalum wa daraja, mbuni anapaswa kushauriana na mtengenezaji kuhusu viwango vinavyopatikana vya nguvu ya mwanga, ili kuhakikisha uthabiti katika matumizi yao, hasa wakati wa kutumia maonyesho mengi ya tarakimu kwa upande mmoja.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Mwongozo unarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Umeme/Optiki". Ingawa hakuna chati maalum iliyotolewa katika maandishi, mikunjo ya kawaida ya vifaa kama hivi kwa kawaida hujumuisha:

• Mkunjo wa I-V (Sasa-Voltage):Inaonyesha uhusiano kati ya voltage chanya na mkondo chanya. Sio mstari, mara tu voltage chanya inapozidi kizingiti cha diode (takriban 2V kwa AlInGaP), mkondo huongezeka kwa kasi sana.
• Ukubwa wa mwanga dhidi ya mkondo chanya:Mkunjo huu kwa kawaida ni mstari katika anuwai kubwa. Ukubwa huongezeka sawasawa na mkondo hadi kufikia sehemu ya kutosha ya joto.
• Ukubwa wa mwanga dhidi ya halijoto ya mazingira:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri joto la kiungo linavyopanda. LED za AlInGaP zinaonyesha mgawo hasi wa joto, ikimaanisha mwangazo hupungua kadiri joto linavyongezeka.
• Usambazaji wa wigo:Inaonyesha chati ya pato la mwanga jamaa kwenye urefu wa mawimbi, iliyozingatia 587-588 nm, na upana wa nusu uliobainishwa wa 15 nm.

Wataalamu wa muundo wanapaswa kutumia mikunjo hii kuboresha hali ya kuendesha, kuelewa athari za joto na kutabiri utendaji katika mazingira tofauti ya kazi.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Package Dimensions

The device employs a surface-mount package. Key dimensional specifications in the datasheet include: all dimensions are in millimeters, with a general tolerance of ±0.25 mm. Specific quality control requirements for the display panel are: foreign matter on segments must be ≤10 mils, surface ink contamination ≤20 mils, bubbles within segments ≤10 mils, and reflector warpage ≤1% of its length. Plastic lead burrs are limited to a maximum of 0.14 mm. These specifications ensure consistent physical appearance and reliable mounting.

5.2 Pin Connection and Polarity

Mchoro wa ndani wa mzunguko na jedwali la muunganisho wa pini zinaonyesha kuwa sehemu ya nambari 7 na nukta ya desimali zimepangwa kwa ushirikiano wa anode. Pini mbili za anode za pamoja (pini 3 na 8) zimeunganishwa ndani. Cathodes za sehemu A hadi G na nukta ya desimali (DP) ziko kwenye pini tofauti (1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10). Pini 5 imetambuliwa kama cathode ya nukta ya desimali ya kulia. Utambuzi sahihi wa polarity ni muhimu kwa muundo wa mzunguko ili kuepuka upendeleo wa nyuma wa LED.

5.3 Recommended Pad Pattern

Mchoro wa muundo wa pad umetolewa kuongoza muundo wa PCB (Bodi ya Mzunguko wa Kuchapishwa). Kufuata muundo huu unaopendekezwa (ukijumuisha vipimo sahihi vya pad, nafasi, na muundo wa upotezaji joto) ni muhimu kwa kufikia viungo vya kuuza vilivyoaminika wakati wa kuuza tena na kudumisha uimara wa mitambo ya miunganisho.

6. Soldering and Assembly Guide

6.1 SMT Soldering Instructions

Kifaa hiki kimeundwa kwa kutumia mbinu ya kuunganisha kwa kuyeyusha tena. Maelezo muhimu yanajumuisha:

• Mkunjo wa kuyeyusha tena:Kiwango cha juu cha kilele cha joto ni 260°C. Hatua ya joto la awali inapendekezwa kuwa 120-150°C, kwa muda wa sekunde 120 kwa upeo.
• Process Limitations:The number of reflow process cycles must be less than two. If a second soldering is required (e.g., for double-sided boards), it must be completely cooled to normal ambient temperature between the first and second soldering processes.
• Hand Soldering:Ikiwa chombo cha kuchomelea kinatumiwa, joto la ncha yake halipaswi kuzidi 300°C, na muda wa kugusa unapaswa kuwa kwa upeo wa sekunde 3.

Kufuata miongozo hii inazuia uharibifu wa joto kwa chip ya LED, kifuniko cha plastiki, na viunganisho vya waya vya ndani.

6.2 Moisture Sensitivity and Storage

SMD digital tubes are transported in moisture barrier packaging. They must be stored at 30°C or below and 60% relative humidity (RH) or below. Once the sealed bag is opened, the components begin to absorb moisture from the atmosphere. If the parts are not used immediately and are not stored in a controlled dry environment (e.g., a dry cabinet), they must be baked before reflow soldering to prevent "popcorn" effect or delamination caused by rapid moisture expansion during the high-temperature reflow process. The datasheet provides specific baking conditions: parts on reels are baked at 60°C for ≥48 hours, or bulk parts are baked at 100°C for ≥4 hours / 125°C for ≥2 hours. Baking should be performed only once.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ufungaji

This device is supplied in embossed carrier tape wound on reels, suitable for automatic placement machines.

• Reel Dimensions:Standard 13-inch and 22-inch reel sizes are indicated.
• Carrier Tape:Dimensions are provided and comply with the EIA-481-C standard. The carrier tape thickness is 0.40 ±0.05 mm.
• Packaging Quantity:A 13-inch reel contains 800 pieces. A 22-inch reel contains a carrier tape length of 45.5 meters. The minimum packaging quantity for remaining lots is 200 pieces.
• Leader Tape and Trailer Tape:The carrier tape includes a leader tape (minimum 400mm) and a trailer tape (minimum 40mm) to facilitate machine loading.

7.2 Part Number and Revision

Nambari ya msingi ya sehemu ni LTS-4817CKS-P. Kiambishi "-P" kinaweza kuashiria aina maalum au aina ya ufungashaji. Uhakiki wenyewe una historia ya marekebisho (Toleo A, tarehe ya kuanza Januari 11, 2020), na wabunifu lazima watumie toleo la hivi karibuni kila wakati ili kuhakikisha vipimo vya kisasa.

8. Application Notes and Design Considerations

8.1 Typical Application Circuit

For common anode digital tubes like the LTS-4817CKS-P, the anodes (pins 3 and 8) are connected to the positive supply voltage (V_CC). Kila pini ya cathode (inayolingana na sehemu za msimbo A-G na DP) imeunganishwa kwenye kipingamizi cha kudhibiti mkondo, kisha kuunganishwa kwenye pato la IC ya kuendesha (kwa mfano, kichanganuzi/kiendeshi au pini ya GPIO ya microcontroller). Kiendeshi hutoa mkondo kwenye ardhi ili kuwasha sehemu za msimbo. Kipingamizi cha kudhibiti mkondo (R_LIMIT) thamani yake huhesabiwa kwa kutumia sheria ya Ohm: R_LIMIT= (V_CC- V_F) / I_F, ambapo V_Fni voltage ya mbele ya LED (tumia thamani ya kawaida ya 2.6V), I_FNi mkondo unaohitajika wa mwelekeo sahihi (kwa mfano, 10mA au 20mA).

8.2 Design Considerations

• Current Drive:Usiunganishe LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage bila utaratibu wa kudhibiti mkondo (upinzani au kiendeshi cha mkondo wa kudumu) ili kuzuia kukosa udhibiti wa joto na uharibifu.
• Uunganishaji mwingi:Kwa maonyesho ya tarakimu nyingi, mbinu ya uunganishaji mwingi hutumiwa kudhibiti sehemu nyingi kwa pini chache za kiendeshi. Hii inahusisha kuwasha haraka anodi ya pamoja ya kila onyesho kwa mzunguko. Kipimo cha kilele cha mkondo cha LTS-4817CKS-P (msukumo wa 60mA) huruhusu matumizi ya mkondo wa papo hapo wa juu zaidi wakati wa uunganishaji mwingi ili kufikia mwangaza wa wastani unaohitajika.
• Usimamizi wa joto:Ingawa kifaa chenyewe kinatumia nguvu kidogo, mpangilio wa PCB unapaswa kuzingatia upotezaji wa joto, hasa wakati wa kuendesha kwa mkondo mkubwa au hali ya joto ya juu ya mazingira. Eneo la kutosha la shaba karibu na pedi zitasaidia.
• Ulinzi wa ESD:LED ni nyeti kwa umeme wa tuli (ESD). Kanuni za kawaida za usimamizi wa ESD zinapaswa kufuatwa wakati wa usanikishaji.

9. Technical Comparison and Differentiation

The LTS-4817CKS-P distinguishes itself by utilizing AlInGaP technology for yellow light emission. Compared to older technologies like GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP offers significantly higher luminous efficiency, resulting in brighter output at the same drive current, better temperature stability, and superior color purity (narrower spectral width). Its SMD package and 0.39-inch character height give it an advantage over other SMD numeric displays, striking a balance between readability and saving board space. The inclusion of intensity grading is a key quality differentiator in applications requiring uniform appearance.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q1: Je, tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele (λ_p) na urefu wa wimbi kuu (λ_d)?
A1: Urefu wa wimbi la kilele ni urefu wa wimbi wakati nguvu ya wigo wa mionzi inafikia thamani ya juu zaidi. Urefu wa wimbi kuu ni urefu wa wimbi wa mwanga wa rangi moja unaolingana na rangi inayohisiwa ya mwanga unaotolewa na LED. Kwa LED zenye wigo nyembamba kama hizi, urefu huo wa wimbi uko karibu sana (587nm dhidi ya 588nm).

Q2: Can I drive this LED continuously at 25mA?
A2: Yes, but only if the ambient temperature (T_a) is equal to or below 25°C. At higher ambient temperatures, you must reduce the current according to the specified 0.28 mA/°C derating factor to avoid exceeding the maximum junction temperature and compromising reliability.

Q3: Since I should not operate it in reverse, why is reverse current testing important?
A3: I_RJaribio hili ni hatua ya udhibiti wa ubora. Mkondo wa nyuma wa juu wa uvujaji unaweza kuonyesha kasoro katika kiungo cha PN cha chipi ya LED.

Q4: Mchakato wangu wa usanikishaji unahitaji upakiaji wa mkate mara mbili. Je, hii inaruhusiwa?
A4: Inaruhusiwa, lakini kikomo sana hadi mara mbili tu. Lazima uhakikishe bodi ya mzunguko na vipengele vimepata baridi kabisa kati ya mzunguko wa kwanza na wa pili wa reflow.

11. Mfano wa Matumizi Halisi

Mandhari: Kubuni onyesho rahisi la timer ya dijiti.
Mhandisi anabuni kifaa cha kuhesabu muda unaoheshima kwa kutumia maonyesho mawili ya tarakimu zenye nambari mbili kwa dakika na sekunde. Atatumia vifaa viwili vya LTS-4817CKS-P. Anodi ya pamoja ya kila kionyeshi cha tarakimu itaunganishwa na pini mahususi ya GPIO ya kontrolleri ndogo iliyosanidiwa kuwa pato. Pini 14 za katodi (sehemu 7 + DP za kila kionyeshi cha tarakimu) zitaunganishwa pamoja kati ya vionyeshi viwili vya tarakimu (yaani, sehemu zote 'A' za katodi zimeunganishwa, sehemu zote 'B' za katodi zimeunganishwa, n.k.), kila moja ikiunganishwa kwenye kipingamizi cha kudhibiti mkondo, kisha kwenye pini ya GPIO au IC ya kiendeshi ya nje inayoweza kukamata mkondo unaohitajika. Kontrolleri ndogo itatumia kugawanya wakati kwa kuzidisha: itawasha anodi ya kionyeshi cha tarakimu cha 'dakika', kuweka muundo wa katodi wa nambari ya dakika inayohitajika, kusubiri muda mfupi sana (k.m. 5ms), kisha kuzima anodi hiyo, kuwasha anodi ya kionyeshi cha tarakimu cha 'sekunde', kuweka muundo wa katodi wa nambari ya sekunde, kusubiri, na kurudia. Mchakato huu unafanyika kwa kasi zaidi ya ile inayoweza kugunduliwa na jicho la mwanadamu, na kusababisha udanganyifu kwamba vionyeshi vyote viwili vya tarakimu vinaangaza kila wakati. Nukta ya desimali ya kulia kwenye kila kionyeshi cha tarakimu inaweza kutumika kama kigawanyaji cha koloni kinachowaka kati ya dakika na sekunde.

12. Utangulizi wa Kanuni za Kiufundi

LTS-4817CKS-P inategemea nyenzo za semiconductor za AlInGaP zinazokua kwa njia ya epitaxial kwenye msingi wa Gallium Arsenide (GaAs). Wakati voltage chanya inatumika kwenye kiunganishi cha PN cha nyenzo hii, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli, ambapo huchanganyika. Mchakato huu wa kuchanganyika hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa atomi za alumini, indiamu, galliamu na fosforasi kwenye wigo huo huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo moja kwa moja huamua urefu wa wimbi la mwanga unaotolewa (rangi). Kwa kifaa hiki, muundo umebadilishwa ili kutoa fotoni katika safu ya urefu wa wimbi wa manjano (takriban 587-588 nm). Kisha, chipu hiyo imefungwa ndani ya lenzi ya plastiki iliyotengenezwa kwa kutumia umbo maalum, ambayo huunda pato la mwanga na hutoa ulinzi wa mazingira.

13. Mienendo ya Maendeleo ya Sekta

Mwenendo katika teknolojia ya maonyesho kama vile LTS-4817CKS-P ni kufuatilia ufanisi zaidi, na hivyo kuwezesha maonyesho makavu zaidi kwa matumizi ya nguvu ya chini, jambo muhimu kwa vifaa vinavyotumia betri. Wakati huo huo, kuna mwelekeo endelevu wa kufanya vifaa viwe vidogo zaidi huku ukizingatia au kuboresha uwezo wa kusomeka. Ujumuishaji ni mwenendo mwingine, ambapo vifaa vya kuendesha elektroniki wakati mwingine hujumuishwa ndani ya moduli ya maonyesho yenyewe ili kurahisisha muundo wa mfumo. Zaidi ya hayo, maendeleo katika nyenzo na ufungaji yanaboresha utendaji wa joto wa LED na uimara wa muda mrefu, na kuifanya iweze kutumika katika mazingira magumu zaidi. Ingawa maonyesho ya rangi kamili, matriki ya nukta na OLED yanaendelea kupanuka katika matumizi ya hali ya juu, maonyesho ya LED ya nambari ya rangi moja kama haya bado yana umuhimu mkubwa kutokana na unyenyekevu, uthabiti, gharama nafuu na uwezo bora wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga.