1. Product Overview
LTC-5674JG ni moduli ya kuonyesha nambari tatu kwa kutumia LED imara. Kazi yake kuu ni kutoa usomaji wa nambari ulio wazi na unaoonekana vizuri katika vifaa mbalimbali vya elektroniki na vya kupimia. Teknolojia yake ya msingi hutumia vipande vya LED vya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) vilivyowekwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wake mkubwa na usafi bora wa rangi katika wigo wa kijani. Kifaa hiki kina sifa ya uso wa kijivu na sehemu nyeupe, ambazo hufanya kazi pamoja kuboresha tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga. Onyesho hili limeundwa kwa matumizi yanayohitaji uonyeshaji wa nambari unaoaminika, unaodumu, na wenye ufanisi wa nishati.
1.1 Faida Kuu za Msingi na Soko Lengwa
Onyesho hutoa faida kadhaa muhimu zinazoufanya ufawe kwa matumizi ya kitaaluma na ya viwanda. Uhitaji wa nguvu chini ni faida kubwa kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyozingatia umeme. Muonekano bora wa herufi, pamoja na mwangaza wa juu na tofauti kubwa ya rangi, huhakikisha usomaji kutoka umbali na katika hali mbalimbali za mwanga wa mazingira. Pembe pana ya kutazama inaruhusu usomaji kutoka nafasi zisizo kwenye mhimili, jambo muhimu katika mazingira ya watumiaji wengi au wakati onyesho halikabili mtumiaji moja kwa moja. Ujenzi thabiti wa hali imara hutoa uaminifu wa asili, bila sehemu zinazosonga na upinzani mkali dhidi ya mshtuko na mtikisiko. Kifaa kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga, maana yake vitengo vinapangwa na kuchaguliwa kulingana na pato lao la mwanga, ikiruhusu wabunifu kuchagua sehemu kwa mwangaza thabiti katika mstari wa bidhaa. Hatimaye, kifurushi kisicho na risasi huhakikisha kufuata kanuni za kisasa za mazingira kama RoHS. Soko lengwa linajumuisha paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya majaribio na vipimo, vifaa vya matibati, dashibodi za magari (kwa maonyesho ya sekondari), na vifaa vya matumizi ya kaya ambapo uwasilishaji wazi wa data ya nambari unahitajika.
Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi na Tafsiri ya Lengo
Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina, wa lengo wa vigezo muhimu vya umeme na vya macho vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data, na kuelezea umuhimu wake kwa wahandisi wa ubunifu.
2.1 Absolute Maximum Ratings
These ratings define the stress limits beyond which permanent damage to the device may occur. They are not intended for normal operation.
- Power Dissipation Per Segment (70 mW): Hii ndio kiwango cha juu zaidi cha nguvu ya umeme ambacho kinaweza kubadilishwa kuwa joto (na mwanga) na sehemu moja bila kusababisha uharibifu. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya kupashwa joto kwa makutano ya semikondukta, na kusababisha kupungua kwa maisha ya huduma au kushindwa kwa ghafla. Wabunifu lazima wahakikishe mzunguko wa kuendesha unapunguza mkondo ili kuweka matumizi ya nguvu chini ya thamani hii, hasa katika halijoto ya juu ya mazingira.
- Peak Forward Current Per Segment (60 mA @ 1 kHz, 10% duty cycle): Kipimo hiki huruhusu uendeshaji wa msukumo kwa mikondo ya juu kuliko kipimo cha kuendelea. Mzunguko wa wajibu wa 10% (wazi kwa 10% ya wakati, imezimwa kwa 90%) na masafa ya 1 kHz huzuia kujilimbikizia kwa joto. Hii inaweza kutumika kwa mipango ya kuzidisha au kufikia mwangaza wa juu wa muda mfupi. Ni muhimu sana kwamba mkondo wa wastani kwa muda usizidi kipimo cha kuendelea.
- Mwendo wa Mbele Unaendelea Kwa Kipande (25 mA): Upeo wa mkondo wa DC unaweza kutumika kwa kipande bila kikomo chini ya hali maalum (labda kwa 25°C). Hii ni kigezo cha msingi cha kubuni madereva ya mkondo thabiti. Kipengele cha kupunguza cha 0.33 mA/°C juu ya 25°C ni muhimu sana. Kwa mfano, kwa 85°C, upeo wa mkondo unaoruhusiwa unaoendelea utakuwa: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mAKupunguzu huu mkubwa wa uwezo unaonyesha umuhimu wa usimamizi wa joto katika mazingira yenye joto la juu.
- Voltage ya Kinyume Kwa Kipande (5 V): Voltage ya juu zaidi inayoweza kutumiwa kwa mwelekeo wa kinyume (kathodi chanya ikilinganishwa na anodi) kabla ya kiungo cha LED kuvunjika. Hii ni thamani ya chini kiasi, ya kawaida kwa LEDs, ikisisitiza hitaji la ulinzi katika saketi ambapo mabadiliko ya ghafla ya voltage ya kinyume yanaweza kutokea (k.m., wakati wa mfuatano wa kuwasha umeme au katika mizigo ya inductive).
- Operating & Storage Temperature Range (-35°C to +85°C): Inafafanua mipaka ya joto ya mazingira kwa uendeshaji thabiti na uhifadhi usio wa uendeshaji. Utendaji katika hali ya joto kali utaathiriwa (mfano, kiwango cha mwangaza hupungua kwenye joto la juu, voltage ya mbele huongezeka kwenye joto la chini).
2.2 Electrical & Optical Characteristics
Hizi ni vigezo vya kawaida na vya uhakika vya utendaji chini ya hali maalum za majaribio.
- Mwangaza wa Wastani Kwa Sehemu (IV): Hiki ndicho kipimo muhimu cha mwangaza.
- Chini/Kawaida/Juu: 200 / 577 / 6346 μcd @ IF=10mA: Anuwai mpana kutoka 200 hadi 6346 μcd inaonyesha mchakato mkubwa wa binning. The kawaida thamani ya 577 μcd ndiyo utendaji wa kati unaotarajiwa. Wabunifu lazima watumie the minimum value (200 μcd) for worst-case brightness calculations to ensure readability under all conditions. The high maximum value shows the potential brightness of selected units.
- Test Condition Note: Ukaliwa wa mwanga hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic (linalozoea mchana) (V(λ)). Hii inahakikisha kipimo kinahusiana na mtazamo wa binadamu wa mwangaza, sio tu nguvu ya mionzi ghafi.
- Voltage ya Mbele Kwa Sehemu (VF): Aina/Upeo: 2.1 / 2.6 V @ IF=20mA. Hii ni punguzo la voltage kwenye LED inapofanya kazi. The upeo Thamani ya 2.6V ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa usambazaji wa umeme au kiendeshi; lazima itoe angalau voltage hii ili kuhakikisha vitengo vyote vimewashwa ipasavyo. Tofauti (2.1V hadi 2.6V) inatokana na uvumilivu wa kawaida wa utengenezaji wa semiconductor.
- Peak Emission Wavelength (λp): Typ: 571 nm @ IF=20mA. Hii ndio urefu wa wimbi ambalo LED hutoa nguvu ya mwanga zaidi. 571 nm iko katika eneo la kijani-manjano ya wigo unaoonekana. Kigezo hiki kimewekwa na muundo wa nyenzo za AlInGaP.
- Urefu wa Wimbi Kuu (λd): Aina: 572 nm. Tofauti kidogo na urefu wa wimbi wa kilele, huu ndio urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu kuwa unalingana na rangi ya LED. Ndio kianzishi kikuu cha rangi inayoonyeshwa.
- Upanaaji wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): Aina: 15 nm. Hupima usambazaji wa wigo unaotolewa. Thamani ya 15 nm inaonyesha rangi ya kijani iliyo safi na nyembamba, inayotakikana kwa usaturishaji wa rangi wa juu.
- Reverse Current Per Segment (IR): Max: 100 μA @ VR=5V. This is the small leakage current that flows when the LED is reverse-biased at its maximum rating. It is generally negligible in circuit design.
- Luminous Intensity Matching Ratio (IV-m): Max: 2:1 @ IF=1mA. This is a critical parameter for multi-segment/displays. It guarantees that within a single device, the brightness of the dimmest segment will be no less than half the brightness of the brightest segment (a 2:1 ratio). This ensures uniform appearance of all digits and segments.
3. Mfumo wa Binning Ufafanuzi
Karatasi ya data inasema wazi kifaa kimeainishwa kwa \"nguvu ya mwanga.\" Hii inamaanisha mchakato wa binning ambapo vitengo vilivyotengenezwa hujaribiwa na kupangwa katika makundi tofauti (mabini) kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio (labda 10mA au 20mA).
- Kusudi: Kuwapa wabunifu viwango vya mwangaza vinavyotabirika na thabiti. Kwa kununua vipengee kutoka kwenye kikundi maalum, mhandisi anaweza kuhakikisha kuwa maonyesho yote katika uzalishaji yana mwangaza sawa, na kuepuka tofauti zinazoonekana kati ya vitengo katika bidhaa.
- Ushahidi kwenye Karatasi ya Data: Upeo mpana sana uliobainishwa kwa Nguvu ya Mwangaza (200 hadi 6346 μcd) unadokeza kwa nguvu kuwa huu ndio uenezi wa jumla kwenye vikundi vyote. Nambari maalum ya agizo au kiambishi (kisichoelezewa kwa kina katika dondoo hii) kwa kawaida ingeonyesha daraja la kikundi.
- Design Implication: Kwa matumizi ambayo uthabiti wa mwangaza ni muhimu zaidi (mfano, paneli za vyombo), mbuni lazima ataje kikundi kinachohitajika wakati wa kuagiza. Kutumia mchanganyiko wa nasibu wa vikundi kunaweza kusababisha tofauti isiyokubalika ya mwangaza.
4. Performance Curve Analysis
Ingawa maelezo ya PDF yaliyotolewa yanataja "Typical Electrical / Optical Characteristic Curves," grafu maalum hazijajumuishwa katika maandishi. Kulingana na tabia ya kawaida ya LED, tunaweza kudhani yaliyomo na umuhimu wake.
4.1 Taarifa ya Mkunjo Iliyodhaniwa
- Forward Current (IF) dhidi Voltage ya Mbele (VF) Curve: Grafu hii ingeonyesha uhusiano wa kielelezo unaotambulika kwa diode. Inasaidia wabunifu kuelewa upinzani wa nguvu wa LED na voltage sahihi inayohitajika kwa mkondo maalum wa kuendesha, hasa muhimu wakati wa kutumia kizuizi cha mkondo rahisi kinachotegemea resistor.
- Luminous Intensity (IV) dhidi Forward Current (IF) Curve: Hii ni muhimu sana. Ingeonyesha jinsi mwangaza unavyoongezeka kwa sasa ya umeme. Kwa kawaida, uhusiano huo ni laini katika safu fulani lakini utashuka kwenye mwendo wa juu sana kutokana na athari za joto na kupungua kwa ufanisi. Mkunjo huu huruhusu wabunifu kuchagua kati ya mwangaza na matumizi ya nguvu/uzalishaji wa joto.
- Luminous Intensity (IV) dhidi ya Mkunjo wa Joto la Mazingira: Grafu hii ingepima kupungua kwa mwangaza kadiri joto linavyoongezeka. LED za AlInGaP kwa ujumla zina utendaji bora wa joto la juu kuliko teknolojia za zamani kama GaP, lakini mwangaza bado hupungua. Data hii ni muhimu kwa kubuni mifumo inayofanya kazi kwa uaminifu katika anuwai kamili ya joto.
- Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Mkunjo wa Wavelength (Wigo): Hii itaonyesha kwa macho kilele nyembamba cha mionzi karibu na 571-572 nm yenye upana-nusu wa 15 nm, ikithibitisha usafi wa rangi.
Umuhimu: Mikondo hii inatoa data ya utendaji wa nguvu ambayo majedwali tuli hayawezi. Inawezesha uundaji wa utabiri wa tabia ya onyesho chini ya hali halisi za uendeshaji zisizo za kawaida.
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Physical Dimensions
The datasheet includes a "PACKAGE DIMENSIONS" diagram (details not in text). Key features of a typical 0.52-inch triple-digit display include the overall length, width, and height, the digit height (13.2mm), the segment width, and the spacing between digits. The seating plane and lead positions are defined. All dimensions have a tolerance of ±0.25 mm unless otherwise noted, which is standard for this type of component and must be accounted for in PCB footprint design and panel cutouts.
5.2 Pin Connection and Internal Circuit
The device has a common anode Usanidi. Hii inamaanisha anodi za LED zote za tarakimu fulani zimeunganishwa pamoja ndani. Jedwali la pinout ni muhimu sana:
- Tarakimu: Common anodes for Digit 1, 2, and 3 are available on pins 12, 13, 27, 28, 29 (note: pins 13 & 28 both for Digit 2; 12 & 29 both for Digit 1; 27 for Digit 3). This duplication provides layout flexibility.
- Sehemu: Kathodi za kibinafsi kwa sehemu A hadi G ziko kwenye pini 23, 16, 17, 18, 22, 21, 20 kwa mtiririko huo.
- Nukta za Desimali: Pini tatu tofauti za kathodi kwa nukta ya desimali ya kila tarakimu (DP1, DP2, DP3) ziko kwenye pini 26, 19/10, 24. Pini 19 na 10 zote zimeunganishwa kwenye DP ya Tarakimu 2.
- Pini za Hakuna Muunganisho (NC): Pini kadhaa (1-11, 15, 30) zimewekwa alama "HAKUNA MUUNGANISHO." Hizi hazina muunganisho wa ndani wa umeme na zinaweza kuachwa zikielea au kutumika kwa utulivu wa mitambo wakati wa kuuza.
- Mchoro wa Sakiti ya Ndani: Hii itaonyesha anodi ya kawaida kwa kila tarakimu iliyounganishwa na pini yake, na kila sehemu ya LED katodi imeunganishwa na pini yake husika. Kuelewa hii ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa udereva wa kuzidisha.
6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji
Karatasi ya data inabainisha hali moja ya kuuza: 1/16 inchi (takriban 1.6mm) chini ya ndege ya kukaa kwa sekunde 3 kwa 260°C.
- Ufafanuzi: Hii ni mwongozo wa kuuza mawimbi au kuuza kwa mkono. Inaonyesha kuwa waya zinaweza kustahimili kuzamishwa kwenye solder kwenye 260°C kwa muda mfupi. Maagizo ya \"chini ya ndege ya kukalia\" yanazuia solder kukwea juu kwa mbali sana, ambayo inaweza kusababisha mkazo wa joto au mitambo kwenye kifurushi.
- Reflow Soldering: The datasheet does not provide a reflow profile. For modern SMT assembly (though this appears to be a through-hole device), a standard lead-free reflow profile with a peak temperature around 245-260°C would likely be acceptable, but the maximum package body temperature must be monitored to stay within the storage temperature limit (85°C).
- General Precautions:
- Avoid excessive mechanical stress on the leads during insertion.
- Tumia flux inayofaa na hakikisha usafishaji kamili ikiwa inahitajika ili kuzuia kutu.
- Usizidi wakati na joto maalum la kuuza ili kuepuka kuharibu dhana za waya za ndani au chips za LED.
- Hali ya Uhifadhi: Hifadhi katika safu maalum ya -35°C hadi +85°C, katika mazingira kavu ili kuzuia unyevunyevu ambao unaweza kusababisha "popcorning" wakati wa kuuza.
7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu
7.1 Typical Application Scenarios
- Industrial Control Panels: For displaying setpoints, process values (temperature, pressure, count), timer readouts.
- Test & Measurement Equipment: Vipima umeme vya dijiti, vihesabu masafa, vyanzo vya umeme, oscilloscopes (kwa usomaji wa pili).
- Vifaa vya Matibabu: Vifaa vya kufuatilia wagonjwa (kwa vigezo visivyo muhimu sana), pampu za kuingiza dawa, vifaa vya utambuzi.
- Soko la Baada ya Magari/Maonyesho ya Sekondari: Kompyuta za safari, vigezo vya kuongeza nguvu, vifaa vya kufuatilia voltage.
- Vifaa vya Matumizi ya Kaya/Biashara: Tanuri za microwave, vifaa vya kutengenezea kahawa, vifaa vya mazoezi, vituo vya mauzo.
7.2 Mambo Muhimu ya Ubunifu Yanayozingatiwa
- Current Limiting: LED ni vifaa vinavyotumia sasa. Daima tumia kipingamizi cha kikomo cha sasa au mzunguko wa kiendeshi cha sasa thabiti. Hesabu thamani ya kipingamizi kwa kutumia upeo voltage ya mbele (2.6V) na mkondo unaohitajika (≤25 mA uliopunguzwa kwa joto) kutoka kwa voltage yako ya usambazaji (Vusambazaji): R = (Vusambazaji - VF_max) / IF.
- Multiplexing Drive: For a multi-digit common anode display, multiplexing is the standard driving technique. A microcontroller sequentially turns on one digit's common anode at a time while applying the cathode pattern for that digit's number. The refresh rate must be high enough (typically >60 Hz) to avoid visible flicker.
- Uhesabuji wa Sasa: Katika uunganishaji wa njia nyingi, kwa kuwa kila tarakimu inawashwa kwa sehemu tu ya wakati (1/3 kwa onyesho la tarakimu 3), the instantaneous Sasa ya kipindi cha sasa inaweza kuwa kubwa zaidi ili kufikia mwangaza wa wastani sawa. Ikiwa unataka sasa ya wastani ya 10 mA kwa kila sehemu, na una tarakimu 3 zilizochanganywa na mzunguko wa kazi sawa, unaweza kutumia sasa ya kilele ya instantaneous ya 30 mA. Hii lazima bado izingatie peak forward current rating (60 mA under pulsed conditions).
- Usimamizi wa Joto: Fikiria upotezaji wa nguvu (70 mW kwa kila sehemu kiwango cha juu). Ukisukuma sehemu nyingi katika tarakimu moja kwa mfululizo, joto linaweza kujumlishwa. Hakikisha mtiririko wa hewa wa kutosha au utumiaji wa heatsink ukiwa unafanya kazi karibu na viwango vya juu, hasa katika halijoto ya mazingira ya juu. Kumbuka kanuni ya kupunguza sasa.
- Pembe ya Kutazama: Weka onyesho ili mhimu inayokusudiwa ya kutazama iendane na pembe bora ya kutazama ya kifaa (kawaida ni sawa na uso).
- Ulinzi dhidi ya Umeme wa Tuli (ESD): Ingawa haijasemwa wazi, LED zina usikivu kwa umeme wa tuli. Tekeleza tahadhari za kawaida za usindikaji wa ESD wakati wa kusanyiko.
8. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofautisho
Ingawa kulinganisha moja kwa moja na nambari nyingine za sehemu hakutolewa, tunaweza kusisitiza faida za asili za teknolojia ya AlInGaP inayotumika kwenye onyesho hili ikilinganishwa na teknolojia za zamani au mbadala:
- vs. GaP ya Jadi (Gallium Phosphide) LEDs ya Kijani: AlInGaP inatoza ufanisi mkubwa wa mwanga, na kusababisha maonyesho makubwa zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha. Pia kwa ujumla ina utendaji bora wa joto la juu na uthabiti wa rangi.
- dhidi ya GaN (Gallium Nitride) ya Mwangaza wa Juu ya LED za Bluu/Nyeupe zilizo na Vichungi: Ili kutoa mwanga wa kijani, mtu anaweza kutumia LED ya GaN ya bluu na fosforasi (kufanya nyeupe) na kichungi cha kijani, lakini hii kwa asili ni duni zaidi kuliko LED ya kijani inayotoa moja kwa moja kama AlInGaP, kwani kichungi hukamata mwanga mwingi. Utoaji wa moja kwa moja hutoa rangi safi zaidi na ufanisi wa juu zaidi kwa kijani cha monokromati.
- dhidi ya VFD (Vacuum Fluorescent Display) au LCD yenye Taa ya Nyuma: This LED display is solid-state, more rugged, has a wider operating temperature range, and requires simpler, lower-voltage DC drive electronics compared to VFDs (which need high voltage). Compared to LCDs, it offers superior viewing angles, brightness, and performance in low-temperature environments, though it consumes more power for multi-segment displays and is limited to emitting light, not forming arbitrary graphics.
9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
- Q: Can I drive this display directly from a 5V microcontroller pin? A: Hapana. Pini ya microcontroller kwa kawaida hutoa/hukamata hadi 20-25mA kiwango cha juu na iko kwenye 5V (au 3.3V). Voltage ya mbele ya LED ni takriban 2.1-2.6V. Lazima utumie resistor ya kudhibiti mkondo. Kwa usambazaji wa 5V na lengo la 20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120Ω. Pini ya MCU inaweza isiweze kutokeza 20mA kwa mfululizo; tumia transistor au IC ya kiendeshi.
- Q: Kwa nini safu ya ukali wa mwanga ni kubwa sana (200 hadi 6346 μcd)? A: Hii inaonyesha binning Mchakato. Vitengo hupangwa baada ya uzalishaji. Utanunua kutoka kwenye boksi maalum (k.m., boksi ya 1000-2000 μcd) ili kupata mwangaza thabiti. Datasheet inaonyesha uenezi wote unaowezekana.
- Sw: "Anodi ya kawaida" inamaanisha nini kwa muundo wangu wa saketi? J: Inamaanisha unadhibiti onyesho kwa kubadili voltage chanya (anodi) kwa kila tarakimu kuwasha/kuzima, huku microcontroller au IC ya udereva ikitoa ardhi inayofaa cathode pini za kuwasilisha sehemu maalum. Hii ni kinyume cha onyesho la cathode ya kawaida.
- Q: Mkunjo wa kupunguza nguvu unasema ninaweza kutumia 5.2 mA tu kwenye 85°C. Je, onyesho langu litakuwa gumu mno kuonekana? A: Inawezekana. Lazima uangalie mikunjo ya Nguvu ya Mwanga dhidi ya Sasa na dhidi ya Joto. Kwa sasa ya chini na joto la juu, mwangaza hupungua sana. Kwa uendeshaji wa joto la juu, huenda ukahitaji kuchagua bin ya mwangaza wa juu hapo mwanzo au kukubali onyesho lenye mwangaza mdogo. Usimamizi wa joto ili kupunguza joto la makutano ya LED ni muhimu.
- Q: Ninaunganishaje sehemu za desimali? A: Ni ni LEDs tofauti zenye cathode zao wenyewe (pini 26, 19/10, 24. Zitende kama sehemu ya ziada ("DP"). Ili kuwashe desimali kwenye Tarakimu 1, ungeweka pini 26 chini wakati anode ya Tarakimu 1 inalishwa.
10. Uundaji wa Vitendo na Uchambuzi wa Kesi ya Matumizi
Hali: Kuunda mita ya joto yenye tarakimu 3 kwa tanuri ya viwanda.
- Mahitaji: Upeo wa kuonyesha 0-999°C. Ifanye kazi katika mazingira hadi 70°C. Lazima iweze kusomeka wazi kutoka umbali wa mita 2 kwenye kiwanda chenye taa nzuri.
- Uchaguzi wa Vifaa: LTC-5674JG inafaa kwa sababu ya anuwai ya joto yake (-35 hadi +85°C) na mwangaza wa juu.
- Hesabu ya Mwangaza: Katika joto la mazingira la 70°C, punguza mkondo endelevu: 25 mA - ((70-25)*0.33) ≈ 25 - 14.85 = 10.15 mA max continuous. For multiplexing 3 digits, use a 1/3 duty cycle. To achieve a good average brightness, use a peak current of 25 mA (within the 60mA pulsed rating). Average current per segment = 25mA / 3 ≈ 8.3 mA, which is safe for the temperature.
- Driver Circuit: Tumia microcontroller yenye pini za I/O za kutosha. Tumia transistor 3 za NPN (au MOSFETs za P-channel) kubadili pini 3 za anode za kawaida (Taraka 1,2,3) kwenda Vcc. Tumia vipinga vya kuzuia mkondo kwenye kila mstari wa cathode wa sehemu 7 (A-G). Alama za desimali zinaweza kutotumika. Microcontroller inaendesha utaratibu wa kuzidisha, inawasha transistor ya taraka moja kwa wakati na kutoa msimbo wa sehemu-7 wa taraka hiyo.
- Kuzingatia Joto: Weka kionyeshi kwenye paneli ya nje ambapo kuna mtiririko wa hewa. Epuka kuiweka karibu moja kwa moja na chanzo kikuu cha joto kwenye PCB.
- Matokeo: Onyesho la kuaminika, lenye mwangaza linalokidhi mahitaji ya mazingira na usomaji.
11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia
The LTC-5674JG inategemea AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) semiconductor technology grown on a GaAs (Gallium Arsenide) Substrate. Mfumo huu wa nyenzo una pengo la bendi moja kwa moja linalolingana na utoaji wa mwanga katika maeneo ya nyekundu, machungwa, manjano na kijani ya wigo. Rangi maalum (kijani 571-572 nm) inapatikana kwa kudhibiti kwa usahihi uwiano wa Alumini, Indi, Gali na Fosforasi wakati wa ukuaji wa fuwele. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni na mashimo hujumlishwa tena, huku ikitoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Substrate ya GaAs isiyo ya uwazi hufyonza baadhi ya mwanga uliotolewa, lakini miundo ya kisasa ya chip na jiometri bora za uchimbaji huruhusu ufanisi wa juu wa nje wa quantum. "Uso wa kijivu na sehemu nyeupe" ni sehemu ya kifurushi cha plastiki. Uso wa kijivu (mara nyingi kijivu nene au nyeusi) hufanya kazi kama mandharinyuma ya kutafakari kidogo ili kuboresha tofauti. Sehemu nyeupe ni maeneo yanayosambaza mwanga ambayo yako moja kwa moja juu ya vipande vidogo vya LED, huku ikisambaza mwanga wa chanzo cha uhakika kwa usawa katika eneo la sehemu ili kuunda muonekano sawa wa mng'aro.
Istilahi ya Uainishaji wa LED
Maelezo kamili ya istilahi za kiufundi za LED
Utendaji wa Fotoelektriki
| Muda | Kipimo/Uwakilishi | Maelezo Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens kwa watt) | Mwanga unaotolewa kwa kila watt ya umeme, thamani kubwa inamaanisha ufanisi zaidi wa nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Flux ya Mwangaza | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Huamua ikiwa mwanga ni mkali wa kutosha. |
| Pembe ya Kuangalia | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo kiwango cha mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri masafa ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), k.m., 2700K/6500K | Uwashi/baridi wa mwanga, thamani za chini za manjano/uwashi, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Hauna kitengo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Inaathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu za MacAdam, k.m., "hatua 5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zina maana rangi ina uthabiti zaidi. | Inahakikisha rangi sawa katika kundi moja la LED. |
| Wavelength Kuu | nm (nanometers), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua rangi ya LEDs za rangi moja nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Wigo | Mkunjo wa urefu wa mawimbi dhidi ya ukali | Inaonyesha usambazaji wa ukali kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Inaathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Muda | Ishara | Maelezo Rahisi | Mazingatio ya Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | Voltage ya kichocheo lazima iwe ≥Vf, voltages hujumlishwa kwa taa za LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho wa joto kutoka kwenye chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani wa joto wa juu unahitaji utoaji wa joto wenye nguvu zaidi. |
| ESD Immunity | V (HBM), k.m., 1000V | Uwezo wa kustahimili kutokwa kwa umeme tuli, thamani kubwa zaidi inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LED nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Muda | Kipimo Muhimu | Maelezo Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | Halisi ya joto la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha mara mbili; joto kubwa sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumen | L70 / L80 (masaa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi asilimia sabini au themanini ya mwanzo. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Lumen Maintenance | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza kwa matumizi ya muda mrefu. |
| Mabadiliko ya Rangi | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Uzegezeko wa Joto | Uharibifu wa Nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Muda | Aina za Kawaida | Maelezo Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifurushi inayolinda chip, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Covers blue chip, converts some to yellow/red, mixes to white. | Fosforasi tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Determines viewing angle and light distribution curve. |
Quality Control & Binning
| Muda | Yaliyomo katika Uwekaji Makundi | Maelezo Rahisi | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Mfuko wa Mwangaza | Code mfano, 2G, 2H | Imejengwa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani za chini/za juu za lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Imeunganishwa kwa safu ya voltage ya mbele. | Inarahisisha uendeshaji wa madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inaepuka rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Imeunganishwa kwa CCT, kila kimoja kina safu ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Muda | Kigezo/Majaribio | Maelezo Rahisi | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | Long-term lighting at constant temperature, recording brightness decay. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha makadirio ya maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughulikia mbinu za upimaji wa mwanga, umeme na joto. | Msingi wa upimaji unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu vyenye madhara (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati. | Uthibitisho wa ufanisi na utendaji wa nishati kwa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |