LTC-2621JE Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu 0.28-inchi - Nyekundu ya AlInGaP - Voltage ya Mbele 2.6V - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTC-2621JE ni moduli ya onyesho la nambari ya tarakimu tatu, kompakt na yenye utendaji wa juu. Kazi yake kuu ni kutoa usomaji wa nambari ulio wazi na mkali katika vifaa mbalimbali vya elektroniki. Teknolojia ya msingi hutumia vipande vya LED nyekundu vya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), ambavyo hutengenezwa kwenye msingi wa GaAs usio wa uwazi. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wake wa juu na usafi bora wa rangi katika wigo wa nyekundu. Kifaa kina uso wa kijivu na sehemu nyeupe, jambo linaloimarisha tofauti na kuboresha usomaji chini ya hali mbalimbali za mwanga. Kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga, kuhakikisha viwango thabiti vya mwangaza katika vikundi vyote vya uzalishaji.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Onyesho hili limeundwa kwa matumizi ambapo nafasi ni ndogo lakini kuonekana kwa juu ni muhimu. Faida zake kuu zinatokana na muundo wake thabiti wa LED, ukitoa uaminifu bora na umri mrefu ikilinganishwa na teknolojia zingine za onyesho kama VFD au LCD. Soko kuu lengwa linajumuisha vifaa vya viwango vya viwanda, vifaa vya majaribio na upimaji, vituo vya mauzo, vifaa vya matibabu, na maonyesho ya dashibodi za magari. Hitaji la chini la nguvu la kifaa hiki linalifanya liwe linalofaa kwa vifaa vinavyotumia umeme wa mstari na vifaa vya betri vinavyobebeka.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kitu cha vigezo muhimu vya kiufundi vilivyoorodheshwa kwenye hati ya maelezo.

2.1 Sifa za Fotometri na Za Nuru

Nguvu ya mwanga ni kigezo muhimu. Katika mkondo wa kawaida wa majaribio wa 1mA, wastani wa kawaida wa nguvu ya mwanga (Iv) ni 900 \u00b5cd, na kiwango cha chini cha 320 \u00b5cd. Uainishaji huu unahakikisha kiwango cha chini cha mwangaza. Katika mkondo wa juu wa kuendesha wa 10mA, nguvu ya kawaida huongezeka sana hadi 12,000 \u00b5cd, ikionyesha uwezo wa kifaa kwa matumizi ya mwangaza wa juu. Urefu wa wimbi kuu (\u03bbd) umebainishwa kuwa 624 nm, na urefu wa wimbi la juu la utoaji (\u03bbp) ni 632 nm kwa 20mA, ikiiweka kikamilifu katika eneo la rangi nyekundu. Upana wa nusu wa mstari wa wigo (\u0394\u03bb) wa 20 nm unaonyesha rangi nyekundu safi na iliyojazwa. Ulinganifu wa nguvu ya mwanga kati ya sehemu unahakikishwa kuwa ndani ya uwiano wa 2:1 kwa 1mA, kuhakikisha muonekano sawa kwenye onyesho.

2.2 Vigezo vya Umeme

Voltage ya mbele (Vf) kwa kila sehemu kwa kawaida ni 2.6V na kiwango cha juu cha 2.6V kwa mkondo wa mbele (If) wa 20mA. Hii ni voltage ya kawaida kwa LED za AlInGaP. Mkondo wa nyuma (Ir) umebainishwa kuwa kiwango cha juu cha 100 \u00b5A wakati voltage ya nyuma (Vr) ya 5V inatumika, ikionyesha sifa za uvujaji wa diode. Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ya uendeshaji: mkondo endelevu wa mbele wa 25 mA kwa kila sehemu (kupunguzwa kwa mstari juu ya 25\u00b0C kwa 0.33 mA/\u00b0C), mkondo wa kilele wa mbele wa 90 mA kwa uendeshaji wa mfululizo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mfululizo 0.1ms), na voltage ya juu kabisa ya nyuma ya 5V. Mtupo wa nguvu kwa kila sehemu umepunguzwa hadi 70 mW.

2.3 Vigezo vya Joto na Mazingira

Kifaa kimeainishwa kwa anuwai ya joto la uendeshaji la -35\u00b0C hadi +85\u00b0C, kukifanya kiwe kinachofaa kwa mazingira magumu. Anuwai ya joto la uhifadhi ni sawa. Kigezo muhimu cha usanikishaji ni joto la kuuza: kifaa kinaweza kustahimili kiwango cha juu cha 260\u00b0C kwa kiwango cha juu cha sekunde 3, kipimwa 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni hitaji la kawaida kwa michakato ya kuuza ya reflow isiyo na risasi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Hati ya maelezo inaonyesha kuwa kifaa kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga. Hii inamaanisha mfumo wa kugawa ambapo vitengo hupangwa na kuwekewa lebo kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa mkondo maalum wa majaribio (labda 1mA). Makundi hayo yanahakikisha kwamba wabunifu wanapokea LED zenye mwangaza thabiti, jambo muhimu kwa maonyesho ya tarakimu nyingi ili kuepuka mwanga usio sawa. Ingawa muundo maalum wa msimbo wa kikundi haujaelezewa kwa kina katika dondoo hili, makundi ya kawaida yanabainishwa na anuwai ya thamani za nguvu ya mwanga (mfano, Kikundi A: 320-450 \u00b5cd, Kikundi B: 450-600 \u00b5cd, n.k.). Hakuna kutajwa kwa voltage au urefu wa wimbi la kugawa kwa sehemu hii maalum, ikionyesha udhibiti mkali wa vigezo hivyo wakati wa utengenezaji.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Hati ya maelezo inarejelea "Mviringo wa Kawaida wa Sifa za Umeme / Nuru". Ingawa michoro maalum haijatolewa katika maandishi, tunaweza kudhani maudhui yao ya kawaida na umuhimu wao kwa ubunifu.

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Mviringo huu ni wa msingi. Unaonyesha uhusiano kati ya mkondo unaotiririka kupitia sehemu ya LED na voltage kwenye sehemu hiyo. Kwa LED za AlInGaP, mviringo unaonyesha kuwashwa kwa kasi kwa takriban 1.8-2.0V, baada ya hapo voltage huongezeka kidogo tu na ongezeko kubwa la mkondo. Wabunifu hutumia mviringo huu kuchagua vipinga vya kikomo vya mkondo vinavyofaa kwa mzunguko wao wa kuendesha ili kuhakikisha uendeshaji thabiti na kuzuia kukimbia kwa joto.

4.2 Nguvu ya Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele

Grafu hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopimwa na mkondo wa kuendesha. Kwa kawaida, ni karibu na mstari kwa mikondo ya chini lakini inaweza kuonyesha ishara za kushuka kwa ufanisi (ufanisi uliopungua) kwa mikondo ya juu sana kutokana na athari za joto na umeme. Mviringo husaidia wabunifu kusawazisha mahitaji ya mwangaza na matumizi ya nguvu na umri wa kifaa.

4.3 Nguvu ya Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira

Pato la mwanga la LED hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Mviringo huu hupima uhusiano huo, ukionyesha nguvu ya jamaa ya mwanga kama kazi ya joto la mazingira (au kifurushi). Hii ni muhimu kwa matumizi yanayoendeshwa katika anuwai pana ya joto, kwani inajulisha fidia ya lazima ya mwangaza au kupunguzwa kwa nguvu.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Picha ya wigo ingeonyesha nguvu ya jamaa inayotolewa kwenye urefu wa mawimbi, ikizungushwa karibu na 632 nm na upana wa nusu uliobainishwa wa 20 nm. Hii inathibitisha hatua ya rangi na usafi.

5. Habari ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo na Mchoro wa Muundo

Kifaa kina kifurushi cha kawaida cha onyesho la LED. Urefu wa tarakimu ni inchi 0.28 (7.0 mm). Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa jumla wa \u00b10.25 mm (0.01") isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Mchoro kwa kawaida ungeonyesha urefu wa jumla, upana, na urefu wa kifurushi, nafasi ya tarakimu, vipimo vya sehemu, na nafasi ya kuongoza (pitch).

5.2 Usanidi wa Pini na Utambuzi wa Ubaguzi

Kifaa kina usanidi wa pini 16, ingawa sio nafasi zote zimejazwa (pini 9, 10, 11, 14 zimeorodheshwa kama "Hakuna Muunganisho" au "Hakuna Pini"). Ni aina ya anode ya kawaida ya multiplex. Hii inamaanisha anode za LED za kila tarakimu zimeunganishwa pamoja ndani (pini 2, 5, 8 kwa tarakimu 1, 2, 3 mtawalia, na pini 13 kwa koloni/viashiria vya upande wa kushoto L1, L2, L3). Cathodes za sehemu binafsi (A-G, DP) zinashirikiwa kwa tarakimu zote. Pini 1 imetambuliwa kama cathode ya sehemu D. Utambuzi sahihi wa pini 1 ni muhimu kwa mwelekeo sahihi wakati wa usanikishaji wa PCB. Sehemu ya desimali ya kulia (DP) inadhibitiwa kupitia cathode yake mwenyewe kwenye pini 3.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Mwongozo muhimu uliotolewa ni wasifu wa joto la juu la kuuza: joto la kilele la 260\u00b0C kwa kiwango cha juu cha sekunde 3, kipimwa kwa uhakika 1.6mm chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Hii ni wasifu wa kawaida wa reflow wa JEDEC kwa vipengele vinavyohisi mkazo wa joto. Inapendekezwa sana kufuata wasifu wa reflow ulipendekezwa na mtengenezaji ikiwa umetolewa kwenye hati tofauti ya matumizi. Tahadhari za jumla za kushughulikia zinatumika: epuka mkazo wa mitambo kwenye viongozi na uso wa kioo/epoxy, hifadhi katika mazingira ya kudhibiti umeme tuli na unyevu ikiwa imebainishwa, na tumia tahadhari sahihi za ESD wakati wa kushughulikia.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

LTC-2621JE inahitaji mzunguko wa kiendeshi wa nje kutokana na muundo wake wa anode ya kawaida ya multiplex. Utendaji wa kawaida hutumia microcontroller yenye pini za I/O za kutosha au kiendeshi maalum cha onyesho la LED (kama MAX7219 au kama hiyo). Microcontroller ingeweza kuwezesha kwa mfululizo anode ya kawaida ya tarakimu moja (kwa kuendesha kuwa ya juu) huku ikitoa muundo wa cathode kwa sehemu zinazohitajika za tarakimu hiyo. Mchakato huu unarudiwa kwa kasi kwa tarakimu zote tatu, ukitegemea udumu wa maono kuunda picha thabiti, isiyo na kuweta. Vipinga vya kikomo vya mkondo ni lazima kwenye kila mstari wa cathode ya sehemu (au ndani ya kiendeshi cha IC) kuweka mkondo wa mbele, kwa kawaida kati ya 5-20 mA kulingana na mwangaza unaohitajika.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Uwiano wa Multiplex:Kwa tarakimu 3, mzunguko wa kazi wa multiplex ni 1/3. Ili kufikia mwangaza sawa wa wastani kama tarakimu inayoendeshwa kwa nguvu, mkondo wa mfululizo wa kilele unaweza kuwa mara tatu zaidi, lakini haipaswi kuzidi kiwango cha juu kabisa cha mkondo wa kilele cha 90 mA.
• Kiwango cha Kufanya Upya:Mzunguko wa kuchunguza tarakimu unapaswa kuwa wa juu vya kutosha kuepuka kuweta inayoonekana, kwa kawaida juu ya 60 Hz kwa kila tarakimu, na kusababisha kiwango cha jumla cha kufanya upya onyesho >180 Hz.
• Pembe ya Kutazama:Hati ya maelezo inadai pembe pana ya kutazama. Kwa usomaji bora, onyesho linapaswa kuwekwa perpendicular kwa mwelekeo kuu wa kutazama.
• Mpangilio wa Nguvu:Hakikisha mzunguko wa kiendeshi hautumi voltage za nyuma au mafuriko ya ziada ya mkondo wakati wa kuwasha au kuzima nguvu.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama LED nyekundu za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), teknolojia ya AlInGaP katika LTC-2621JE inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha mwangaza mkubwa kwa mkondo sawa wa kuendesha au matumizi ya chini ya nguvu kwa mwangaza sawa. Rangi ni nyekundu iliyojazwa zaidi, "nyekundu ya kweli" ikilinganishwa na kivuli cha nyekundu-machungwa cha LED nyingi za GaAsP. Ikilinganishwa na maonyesho ya kisasa ya mwanga wa upande au matriki ya nukta, kifaa hiki kinatoa muundo wa kawaida, unaosomeka sana wa sehemu 7 unaofaa kwa data ya nambari. Tofauti yake kuu ni mchanganyiko wa ukubwa mdogo wa tarakimu 0.28" na faida za utendaji wa nyenzo za AlInGaP.

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

Swali: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa voltage ya DC ya mara kwa mara bila kikomo cha mkondo?

Jibu: Hapana. LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Kutumia voltage ya mara kwa mara, hasa ile karibu na au juu ya voltage ya mbele, itasababisha mkondo kuongezeka bila kudhibitiwa, na kwa uwezekano kuharibu sehemu za LED. Daima tumia kipinga cha mfululizo cha kikomo cha mkondo au kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara.

Swali: Nguvu ya mwanga imebainishwa kwa 1mA na 10mA. Je, naweza kukadiria kwa mikondo mingine?

Jibu: Takriban, ndiyo. Uhusiano ni takriban mstari kwa mikondo ya chini. Hata hivyo, kwa ubunifu sahihi, hasa kwa mikondo ya juu, rejelea mviringo wa kawaida wa nguvu ya mwanga dhidi ya mkondo wa mbele ikiwa upo.

Swali: Je, madhumuni ya pini za "Hakuna Muunganisho" ni nini?

Jibu: Kwa uwezekano ni viboreshaji vya mitambo kudumisha mfumo wa kawaida wa pini 16 wa DIP (Kifurushi cha Mstari Mbili) kwa ushirikiano na soketi za kawaida na mpangilio wa PCB, hata ingawa mzunguko wa ndani hauzitumii.

Swali: Ninawezaje kudhibiti viashiria vya koloni (L1, L2, L3)?

Jibu: Sehemu za koloni zinashiriki anode ya kawaida kwenye pini 13. Cathodes zao binafsi zimeunganishwa na cathodes za sehemu A, B, na C (pini 15, 12, na 6 mtawalia). Kuwasha, kwa mfano, L1, ungewezesha anode ya kawaida kwenye pini 13 huku ukiendesha cathode ya sehemu A (pini 15) kuwa ya chini.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Kesi: Kubuni Onyesho la Mitaa ya Dijiti Inayobebeka

Mbunifu anabuni mitaa ya dijiti kompakt. Mahitaji makuu ni matumizi ya chini ya nguvu kwa umri wa betri, mwangaza wa juu kwa matumizi ya nje, na umbo ndogo. LTC-2621JE ni mgombea bora. Mbunifu anachagua mkondo wa kuendesha wa 8 mA kwa kila sehemu katika hali ya multiplex. Kwa kutumia mzunguko wa kazi wa 1/3, mkondo wa mfululizo wa kilele ni 24 mA, ndani kabisa ya kikomo cha 90 mA. Microcontroller yenye sehemu za kiendeshi cha LED zilizojengwa ndani hutumiwa. Ubunifu wa uso wa kijivu/sehemu nyeupe hutoa tofauti ya juu hata kwenye mwanga wa moja kwa moja wa jua. Voltage ya chini ya mbele hupunguza hasara ya nguvu kwenye mzunguko wa kiendeshi. Ukubwa wa tarakimu 0.28" unaruhusu mpangilio kompakt wa PCB huku ukidumisha usomaji mzuri. Anuwai pana ya joto la uendeshaji inahakikisha uendeshaji thabiti kutoka kwa karakana baridi hadi dashibodi ya moto ya gari.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LTC-2621JE inategemea umeme wa mwanga wa semiconductor. Muundo wa chip ya AlInGaP huunda kiungo cha p-n. Wakati voltage ya mbele inazidi uwezo wa ndani wa kiungo inatumika, elektroni kutoka eneo la n na mashimo kutoka eneo la p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Katika AlInGaP, ujumuishaji huu hasa hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga) katika anuwai ya urefu wa wimbi nyekundu (~624-632 nm). Msingi usio wa uwazi wa GaAs huchukua mwanga wowote unaotolewa chini, na kuboresha ufanisi wa jumla wa kutoa mwanga kutoka juu ya chip. Mwanga hupita kwenye lenzi ya epoxy iliyotengenezwa kwa umbo la sehemu linalohitajika, ambalo pia hutoa ulinzi wa mazingira.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Teknolojia ya AlInGaP ilikuwa mafanikio makubwa katika utendaji wa LED unaoonekana, hasa kwa rangi nyekundu, ya machungwa, na njano, ilipotolewa kibiashara miaka ya 1990. Kwa kiasi kikubwa ilichukua nafasi ya teknolojia duni za GaAsP na GaP kwa matumizi ya utendaji wa juu. Mwenendo katika moduli za onyesho umekuwa kuelekea ushirikiano wa juu zaidi (kuingiza kiendeshi cha IC kwenye kifurushi cha onyesho), kifurushi cha kusakinisha uso kwa usanikishaji wa otomatiki, na ukuzaji wa maonyesho ya matriki ya nukta ya RGB ya rangi kamili. Hata hivyo, maonyesho rahisi, ya kuaminika, na yenye gharama nafuu ya sehemu 7 kama LTC-2621JE bado yana umuhimu mkubwa kwa matumizi ambapo habari ya nambari pekee inahitajika, kutokana na usomaji usio na kifani, unyenyekevu wa kiolesura, na uaminifu uliothibitishwa katika matumizi ya shambani. Ukuzaji unaoendelea katika nyenzo za LED, kama vile micro-LED, unalenga msongamano wa juu sana na ufanisi, lakini kwa maonyesho ya kawaida ya sehemu, AlInGaP na InGaN (kwa bluu/kijani) bado ni teknolojia za kazi.