LTC-2721JD LED Display Datasheet - 0.28-inch Digit Height - AlInGaP Red - 2.6V Forward Voltage - 70mW Power - English Technical Documentation

1. Mchanganuo wa Bidhaa

LTC-2721JD ni onyesho la nambari tatu lenye sehemu saba, dogo na lenye utendaji bora, lililoundwa kwa usomaji wazi wa nambari katika vifaa vya elektroniki. Linakua na urefu wa tarakimu wa inchi 0.28 (mm 7.0), likitoa usawa bora kati ya ukubwa na uwezo wa kusomeka. Kifaa hiki hutumia teknolojia ya kisasa ya chipi ya LED ya AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide), hasa aina ya Nyekundu Yenye Ufanisi Mkubwa iliyotengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs. Uchaguzi huu wa teknolojia ndio ufunguo wa utendaji wake, ukitoa mwangaza na ufanisi bora ikilinganishwa na nyenzo za zamani za LED. Onyesho lina uso wa kipekee wa kijivu na sehemu nyeupe, ambayo huimarisha tofauti ya rangi na muonekano wa herufi, na kufanya nambari ziwe rahisi kusoma chini ya hali mbalimbali za taa. Soko lake kuu la lengo linajumuisha elektroniki za watumiaji, paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupimia, vifaa vya majaribio, na vifaa vya ofisi ambapo kiashiria cha nambari kinachohitaji kuwa cha kuaminika na cha nguvu ndogo kinahitajika.

1.1 Vipengele Muhimu na Faida

• Ukubwa Bora: Urefu wa tarakimu wa inchi 0.28 unatoa onyesho wazi bila kuchukua nafasi ya ziada ya paneli.
• Utendaji Bora wa Macho: Sehemu zinazofanana zinazoendelea zinahakikisha mwanga thabiti. Mchanganyiko wa mwangaza mkubwa, tofauti kubwa, na pembe pana ya kutazama unahakikisha usomaji kutoka kwa mitazamo mbalimbali.
• Ufanisi wa Nishati: Mahitaji ya nguvu ya chini, yanayoendeshwa na teknolojia ya ufanisi ya AlInGaP.
• Uthabiti Ulioimarishwa: Ujenzi wa hali imara hutoa maisha marefu ya uendeshaji na upinzani dhidi ya mshtuko na mtikisiko.
• Uhakikishaji wa Ubora: Vifaa vinapangwa kulingana na ukali wa mwanga, kuhakikisha viwango thabiti vya mwangaza katika vikundi vyote vya uzalishaji.
• Kufuata Mahitaji ya Mazingira: Bidhaa inatolewa kwenye kifurushi kisicho na risasi kinachokubaliana na maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari).

1.2 Utambulishaji wa Kifaa

Nambari ya sehemu LTC-2721JD inaashiria hasa onyesho la pamoja la cathode ya kawaida lenye LED nyekundu zenye ufanisi wa juu za AlInGaP, zikiwa na nukta ya desimali ya mkono wa kulia. Usanidi huu ni wa kawaida kwa kuendesha tarakimu nyingi kwa idadi iliyopunguzwa ya pini za I/O za microcontroller.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa Kusudi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kielelezo wa vigezo muhimu vinavyofafanua utendakazi na mipaka ya uendeshaji wa onyesho.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Hizi ni mipaka ya mkazo ambayo haipaswi kuzidi chini ya hali yoyote, hata kwa muda mfupi. Uendeshaji kwenye au zaidi ya mipaka hii unaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Power Dissipation per Segment: 70 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kipande kimoja kinaweza kupoteza kwa usalama kama joto.
• Upeo wa Sasa wa Mbele kwa Kipande: 90 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa msukumo 0.1ms) kwa uunganishaji mwingi.
• Mwendo wa Mbele unaoendelea kwa kila Sehemu: 25 mA kwa 25°C. Mwendo huu hupungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadri joto la mazingira (Ta) linavyoongezeka zaidi ya 25°C. Kwa mfano, kwa 85°C, mwendo wa juu unaoendelea ungekuwa takriban: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 5.2 mA.
• Safu ya Joto: Operating and storage temperature range is -35°C to +85°C.
• Solder Conditions: Wave or hand soldering must be performed 1/16 inch (≈1.59 mm) below the seating plane. The maximum recommended soldering temperature is 260°C for 5 seconds or 350°C ±30°C for manual soldering within 5 seconds.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa kwa Ta=25°C na umeme maalum wa mbele (IF).

• Nguvu ya Mwangaza ya Wastani (I_V): Inasilika kutoka 200 hadi 600 μcd (microcandelas) kwa IF=1mA. Onyesho limepangwa kwa ukubwa wa mwanga, maana yake sehemu zimepangwa katika makundi kulingana na pato lililopimwa ili kuhakikisha uthabiti.
• Voltage ya Mbele kwa Kipande (V_F): Kwa kawaida 2.6V, na upeo wa 2.6V kwa IF=20mA. Wabunifu lazima wahakikisha mzunguko wa kuendesha unaweza kutoa voltage ya kutosha.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p): 656 nm. Huu ndio urefu wa wimbi ambao nguvu ya mwanga ya pato ni kubwa zaidi.
• Dominant Wavelength (λ_d): 640 nm. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la mwanadamu, unaofafanua rangi (nyekundu).
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 22 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo wa mwanga nyekundu unaotolewa.
• Reverse Current per Segment (I_R): Maximum 100 μA at V_R=5V. Critical Note: Parameter hii ni kwa ajili ya majaribio tu. Kifaa hakikusudiwa kwa utendaji endelevu wa upendeleo kinyume, na hali kama hiyo lazima izingwe na sakiti ya kuendesha.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwanga: Upeo wa 2:1 kwa sehemu ndani ya eneo la mwanga linalofanana. Hii inahakikisha mwangaza sawa katika sehemu zote za tarakimu.
• Mzozo wa Mawimbi: Imebainishwa kuwa ≤2.5%. Hii inarejelea mwangaza usiotarajiwa wa sehemu wakati sehemu karibu inaendeshwa, ambayo inapaswa kuwa ndogo.

3. Mechanical & Package Information

3.1 Package Dimensions and Tolerances

Onyesho hilo linalingana na kiwango cha kifurushi cha mstari-mbili ndani ya mstari (DIP). Vidokezo muhimu vya vipimo vinajumuisha:

• Vipimo vyote viko kwenye milimita (mm).
• Toleo la jumla ni ±0.20 mm isipokuwa ikibainishwa vinginevyo.
• Toleo la mabadiliko ya ncha ya pini ni ±0.4 mm.
• Mipaka ya udhibiti wa ubora imebainishwa kwa vitu vya kigeni (≤10 mils), uchafuzi wa wino (≤20 mils), kupinda (≤1% ya urefu wa kioo cha kutafakari), na mapovu katika sehemu (≤10 mils).
• Kipenyo cha shimo cha PCB kilichopendekezwa kwa pini ni 1.30 mm.

3.2 Pinout and Internal Circuit

LTC-2721JD ni ya kawaida ya cathode iliyochanganywa onyesho. Ina pini tatu za kawaida za cathode (moja kwa kila tarakimu: pini 2, 5, 8) na pini za kibinafsi za anode kwa kila sehemu (A-G, DP) na sehemu za koloni (L1, L2, L3). Pini 13 ni cathode ya kawaida kwa taa tatu za LED za koloni. Usanifu huu huruhusu microcontroller kuangaza tarakimu maalum kwa kuweka cathode yake ya kawaida chini wakati wa kutumia voltage ya mbele kwa anode za sehemu zinazohitajika. Kwa kuzunguka kati ya tarakimu haraka (kuchanganya), tarakimu zote tatu zinaonekana kuwa zimewashwa kila wakati. Miunganisho ya pini ni kama ifuatavyo: 1(D), 2(CC1), 3(DP), 4(E), 5(CC2), 6(C/L3), 7(G), 8(CC3), 9(NC), 10-11(NP), 12(B/L2), 13(CC L1/L2/L3), 14(NP), 15(A/L1), 16(F).

4. Mikunjo ya Utendaji na Tabia

Karatasi ya data inarejelea mikondo ya kawaida ya utendaji (ingawa haionyeshwi katika maandishi yaliyotolewa). Kulingana na tabia ya kawaida ya LED na vigezo vilivyotolewa, mikondo hii kwa kawaida ingeonyesha:

• Mvuke wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkondo wa I-V): Inaonyesha uhusiano wa kielelezo, na V ya kawaida_F ya 2.6V kwenye 20mA.
• Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele: Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, hadi viwango vya juu zaidi.
• Mwangaza wa Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira: Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto linavyoongezeka, jambo muhimu kwa muundo.
• Usambazaji wa Wigo: Grafu inayopanga ukubwa wa mwanga unaolinganishwa dhidi ya urefu wa wimbi, ikilenga karibu na 656 nm (kilele) na 640 nm (kikuu).

5. Uchunguzi wa Uaminifu

Kifaa hiki hupitia msururu kamili wa uchunguzi wa uaminifu kulingana na viwango vya kijeshi (MIL-STD), vya Kijapani (JIS), na vya ndani ili kuhakikisha uthabiti na uimara.

• Operation Life (RTOL): Masaa 1000 kwenye mkondo uliokadiriwa wa juu chini ya halijoto ya kawaida.
• Mkazo wa Mazingira: Inajumu Uchimbaji wa Joto/Joto la Hewa (Masaa 500 kwa 65°C/90-95% RH), Uchimbaji wa Joto la Juu (Masaa 1000 kwa 105°C), na Uchimbaji wa Joto la Chini (Masaa 1000 kwa -35°C).
• Thermal Cycling & Shock: Mzunguko wa Joto (Mizunguko 30 kati ya -35°C na 105°C) na Mshtuko wa Joto (Mizunguko 30 kati ya -35°C na 105°C) hujaribu uwezo wa kustahimili mabadiliko ya haraka ya joto.
• Uwezo wa Kuuza: Upinzani wa Kuuziwa (sekunde 10 kwa 260°C) na Uwezo wa Kuuziwa (sekunde 5 kwa 245°C) majaribio yanathibitisha uwezo wa kifurushi kustahimili michakato ya usanikishaji.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Automated Soldering

Kwa ufungaji wa bati wa wimbi, hali inayopendekezwa ni kuzamisha waya hadi kina cha inchi 1/16 (1.59 mm) chini ya ndege ya kukaa kwa upeo wa sekunde 5 kwenye 260°C. Joto la mwili la kionyeshi halipaswi kuzidi joto la juu la uhifadhi wakati wa mchakato huu.

6.2 Manual Soldering

Wakati unatumia chuma cha kuuzia, ncha yake inapaswa kugusa waya (tena, inchi 1/16 chini ya ndege ya kukaa) kwa si zaidi ya sekunde 5 kwa joto la 350°C ±30°C. Kutumia kizuizi cha joto kwenye waya kati ya kiungo na mwili wa kifurushi ni desturi nzuri.

7. Tahadhari Muhimu za Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

Muhimu: Kuzingatia tahadhari hizi ni muhimu kwa uendeshaji unaotegemewa na kuzuia kushindwa mapema.

• Matumizi Yanayokusudiwa: Imebuniwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki. Ushauri unahitajika kwa matumizi muhimu ya usalama (anga, matibabu, n.k.).
• Ukaguzi wa Viwango: Sakiti ya kuendesha lazima Hakikisha kuwa viwango vya juu kabisa (sasa, voltage, nguvu, joto) havizidishwi kamwe. Mtengenezaji hawalipi fidia kwa uharibifu unaotokana na kutotii.
• Usimamizi wa Sasa na Joto: Kuzidi sasa ya mbele inayopendekezwa au joto la uendeshaji kutasababisha uharibifu mkali, usioweza kubadilishwa wa mwanga wa pato na kusababisha kushindwa kwa janga.
• Ulinzi wa Saketi: Sakiti ya kuendesha lazima iwe na ulinzi dhidi ya volti za kinyume na mabadiliko ya ghafla ya volti yanayoweza kutokea wakati wa kuwasha au kuzima umeme. Kizuizi cha mfululizo cha upinzani au kiendesha cha mkondo thabiti ni lazima ili kupunguza mkondo.
• Njia ya Kuendesha: Kuendesha kwa mkondo thabiti kupendekezwa kwa nguvu kuliko kusisimua kwa voltage ya mara kwa mara. Hii inahakikisha ukali wa mwanga usiobadilika bila kujali tofauti ndogo katika voltage ya mbele (V_F) kati ya sehemu au vitengo na hutoa ulinzi wa asili dhidi ya mipigo ya sasa. Kwa uendeshaji wa kuzidisha, sasa ya kilele lazima ihesabiwe kulingana na mzunguko wa wajibu ili kuhakikisha sasa ya wastani kwa kila sehemu inabaki ndani ya mipaka.

8. Matumizi ya Vitendo ya Matumizi na Vidokezo vya Usanifu

8.1 Matumizi ya Kawaida

• Digital Multimeters (DMMs) & Test Equipment: Kutoa usomaji wazi wa nambari kwa voltage, sasa, na upinzani.
• Industrial Timers & Counters: Displaying elapsed time, production counts, or setpoints.
• Consumer Electronics: Saa, vifaa vya sauti, na usomaji wa vifaa vya jikoni.
• Paneli za Vyombo vya Kupimia. Kwa kuonyesha data ya sensor kama joto, shinikizo, au kasi kwa umbizo dogo.

8.2 Utafiti wa Kesi ya Utekelezaji wa Ubunifu

Scenario: Designing a 3-digit voltmeter display using a microcontroller.

1. Multiplexing Driver: Udhibiti-katikati utatumia pini 7-8 za I/O kwa anodi za sehemu (A-G, DP) na pini 3 za I/O (zilizosanidiwa kama mfereji-wazi/pato-dogo) kwa katodi za tarakimu (CC1, CC2, CC3).
2. Kikomo cha Sasa: Weka kipingamizi cha kukomesha sasa mfululizo na kila mstari wa anodi ya sehemu. Thamani ya kipingamizi (R) inakokotolewa kwa kutumia: R = (V_usambazaji - V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V, V_F=2.6V, na sasa ya I_F ya 10 mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi (mfano, 220 Ω au 270 Ω).
3. Muda wa Kuzidisha: Weka programu kwenye microcontroller kuwasha cathode ya tarakimu moja kwa wakati mmoja, washa sehemu zinazohitajika kwa tarakimu hiyo, subiri kipindi kifupi (mfano, 2-5 ms), kisha nenda kwenye tarakimu inayofuata. Kiwango cha kusasisha cha 50-200 Hz huzuia mwinamo unaoonekana.
4. Ukaguzi wa Mkondo wa Kilele: Ikiwa unatumia mzunguko wa wajibu wa 10% (tarakimu 3), mkondo wa kilele wakati wa muda unaotumika unaweza kuwa mkubwa zaidi. Kwa wastani I_F ya 10 mA, kilele mkondo wakati wa mzunguko wa 1/3 wa wajibu ungekuwa 30 mA. Hii lazima ichekwe dhidi ya Kipimo cha Juu Kabisa cha Mkondo wa Mbele wa Kilele (90 mA) na upunguzaji wa Mkondo Endelevu kwenye joto la uendeshaji.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

Faida kuu za LTC-2721JD zinatokana na teknolojia yake ya AlInGaP:

• vs. LED Nyekundu za Jadi za GaAsP/GaP: AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa wa mwanga, na kusababisha mwangaza zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha au matumizi ya nguvu kidogo kwa mwangaza sawa. Pia hutoa utulivu bora wa joto na usafi wa rangi.
• Ikilinganishwa na Onyesho Kubwa: Ukubwa wa inchi 0.28 hutoa nafasi bora kati ya onyesho ndogo sana (inchi 0.2) ambazo zinaweza kuwa ngumu kusoma na onyesho kubwa (inchi 0.5 au zaidi) ambazo hutumia nguvu zaidi na eneo la bodi.
• Common Cathode vs. Common Anode: Usanidi wa cathode ya kawaida mara nyingi hupendelewa katika mifumo inayoendeshwa na vichakata vidogo, kwani kwa kawaida vinaweza kuvuta mkondo (kudhibiti pini chini) kwa ufanisi zaidi kuliko kuzalisha (kudhibiti pini juu).

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

10.1 Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa kutumia microcontroller ya 3.3V?

Jibu: Inawezekana, lakini kwa tahadhari. Voltage ya mbele ya kawaida (V_F) ni 2.6V. Kwa usambazaji wa 3.3V, kuna nafasi ya 0.7V tu kwa resistor ya kuzuia mkondo. Kupungua huku kwa voltage ndogo hufanya mkondo kuwa nyeti sana kwa mabadiliko katika V_F na voltage ya usambazaji. Mzunguko wa kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara unapendekezwa sana kwa uendeshaji wa 3.3V ili kuhakikisha mwangaza thabiti. Kuunganishwa moja kwa moja kwa pini za GPIO za 3.3V bila kiendeshi kuna hatari ya mkondo kupita kiasi ikiwa V_F iko kwenye mwisho wa chini wa anuwai yake.

10.2 Kwa nini mkondo wa juu unaoruhusiwa una punguzwa kadri joto linavyoongezeka?

Jibu: Hii ni kwa sababu ya mgawo hasi wa joto wa voltage ya mbele ya LED na mipaka ya kimwili ya kifurushi. Joto linapoinuka, ufanisi wa ndani hupungua, na nguvu zaidi za umeme hubadilishwa kuwa joto badala ya mwanga. Ikiwa mkondo haupunguzwi, joto la makutano linaweza kuongezeka bila udhibiti (kukimbia kwa joto), na kusababisha uharibifu wa haraka na kushindwa. Mkunjo wa kupunguza (0.33 mA/°C) umetolewa ili kuzuia hili.

10.3 "Categorized for luminous intensity" inamaanisha nini?

Jibu: Inamaanisha kuwa maonyesho yanajaribiwa na kugawanywa katika makundi tofauti ya mwangaza baada ya uzalishaji. Kwa mfano, kundi moja linaweza kuwa na I_V kutoka 200-300 μcd, lingine kutoka 300-400 μcd, n.k. Hii inawawezesha wabunifu wanaonunua kiasi kikubwa kuhakikisha mwangaza sawa katika vitengo vyote vya bidhaa yao. Msimbo maalum wa kikundi mara nyingi umeandikwa kwenye kifurushi (inajulikana kama "Z: BIN CODE" katika alama ya moduli).

11. Kanuni ya Uendeshaji na Mielekeo ya Teknolojia

11.1 Kanuni ya Msingi ya Uendeshaji

Onyesho la LED yenye sehemu saba ni safu ya diodes zinazotoa mwanga zilizopangwa kwa muundo wa nambari nane. Kila sehemu (A hadi G) ni LED ya kibinafsi. Kwa kutumia voltage ya upendeleo mbele (inayozidi V ya diode) na kuzuia mkondo kwa kutumia kipingamizi au chanzo cha mkondo thabiti, elektroni na mashimo huchanganywa tena ndani ya eneo linalotumika la semikondukta ya AlInGaP, huku zikitolea nishati kwa njia ya fotoni (mwanga) kwenye urefu wa wimbi unaoonyesha sifa za nyenzo—kwa hali hii, nyekundu (~640 nm)._FUzidishaji hutumia faida ya uimara wa kuona kwa jicho la mwanadamu kwa kuangazia tarakimu moja tu kwa wakati mmoja lakini kuzizunguka kwa haraka sana hivi kwamba zinaonekana kuwa zote zimewashwa wakati mmoja.

11.2 Objective Technology Context

AlInGaP inawakilisha mfumo wa nyenzo uliozoeleka na ulioboreshwa sana kwa taa za LED nyekundu, ya machungwa na ya manjano. Inatoa ufanisi na uaminifu bora. Mwelekeo katika teknolojia ya maonyesho unaelekea kwenye ushirikiano wa juu zaidi (k.m.v., maonyesho ya dot matrix, OLED, micro-LED) na ushirikiano wa moja kwa moja na viunga vya kiendeshaji IC. Hata hivyo, maonyesho tofauti ya sehemu saba kama LTC-2721JD bado yana umuhimu mkubwa kutokana na unyenyekevu wake, bei nafuu, mwangaza mkubwa, uthabiti, na urahisi wa matumizi katika programu ambapo data ya nambari pekee inahitajika kuonyeshwa. Muundo wao unaeleweka vizuri, na yanaunganishwa kwa urahisi na viendeshaji vya gharama nafuu, na kuhakikisha matumizi yao ya kuendelea katika nyanja za viwanda, watumiaji, na vifaa vya ujuzi kwa siku zijazo zinazoweza kutabirika.