LTC-561JD LED Display Datasheet - 0.56-inch Digit Height - AlInGaP Red - 2.6V Forward Voltage - Low Power Consumption - English Technical Document

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTC-561JD ni moduli ya kuonyesha yenye utendaji bora, yenye tarakimu tatu, na sehemu saba za LED. Lengo kuu la muundo wake ni kuwezesha usomaji wazi wa nambari katika matumizi ambapo ufanisi wa nishati ni jambo muhimu. Kifaa hiki hutumia teknolojia ya kisasa ya chip ya LED ya AlInGaP (Aluminium Indiamu Galiamu Fosfidi), inayojulikana kwa ufanisi wake mkubwa wa mwanga na usafi bora wa rangi, hasa katika wigo wa nyekundu. Mfumo huu maalum wa nyenzo, uliokua kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs, unachangia mwangaza mkubwa na uwiano wa tofauti wa onyesho hilo.

Onyesho lina uso wa kijivu na alama za sehemu nyeupe, mchanganyiko uliochaguliwa ili kuongeza upeo wa tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za taa. Uvumbuzi muhimu wa bidhaa hii ni uboreshaji wake wa uendeshaji wa mkondo wa chini. Sehemu hizi zinajaribiwa kwa uangalifu na kugawanywa katika makundi ili kuhakikisha usawa bora na utendaji hata zinapoendeshwa kwa mikondo ya chini kama 1 mA kwa kila sehemu. Hii inafanya iwe inafaa sana kwa vifaa vinavyotumia betri, vyombo vya kubebebeba, na mfumo wowote ambapo kupunguza matumizi ya nguvu ni muhimu. Kifurushi hicho hakina risasi, na kinatii maagizo ya mazingira ya RoHS.

1.1 Vipengele na Faida Muhimu

• Urefu wa Tarakimu: 0.56 inches (14.2 mm), inatoa onyesho la nambari lilio wazi na linasomeka kwa urahisi.
• Ufanisi Bora wa Sehemu: Uchunguzi mkali na uainishaji huhakikisha mwangaza na rangi thabiti katika sehemu na tarakimu zote.
• Mahitaji ya Nguvu ya Chini: Imebuniwa mahsusi kufanya kazi kwa ufanisi kwa mikondo ya chini sana ya kuendesha, ikiongeza muda wa maisha ya betri.
• Mwangaza na Ulinganisho wa Juu: Teknolojia ya AlInGaP na muundo wa uso-kijivu/sehemu-nyeupe hutoa utendaji bora wa macho.
• Pembe ya Kuona Pana: Inatoa mwonekano wazi kutoka kwa anuwai pana ya mitazamo.
• Uaminifu wa Hali Imara: LEDs zina maisha marefu ya uendeshaji na upinzani mkubwa dhidi ya mshtuko na mtikisiko ikilinganishwa na teknolojia nyingine za maonyesho.
• Imegawanywa katika makundi kulingana na Nguvu ya Mwangaza: Bidhaa zimepangwa kulingana na kiwango cha mwanga kilichopimwa, na kurahisisha ulinganifu sahihi katika matumizi ya maonyesho mengi.
• Kifurushi kisicho na Risasi: Ilitengenezwa kwa kufuata kanuni za RoHS.

1.2 Utambulishaji na Usanidi wa Kifaa

Nambari ya sehemu LTC-561JD inatambua usanidi maalum: onyesho la anode ya kawaida iliyochanganywa lenye LED nyekundu za juu za ufanisi za AlInGaP. Inajumuisha nukta ya desimali (DP) ya mkono wa kulia kwa kila tarakimu. Usanidi huu wa anode ya kawaida ni wa kawaida kwa madereva yaliyochanganywa, ambapo anode (za kawaida kwa kila tarakimu) hubadilishwa kwa mpangilio huku cathode za sehemu zinazofaa zikiwezeshwa.

Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Lengo la Kina

Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinaelezea mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.

• Kupoteza Nguvu kwa Kipande: Upeo wa 70 mW. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa kasi wa chip ya LED.
• Peak Forward Current per Segment: 90 mA, lakini tu chini ya hali ya msukumo (duty cycle ya 1/10, upana wa msukumo wa 0.1 ms). Ukadiriaji huu ni wa mafuriko ya muda mfupi, sio wa uendeshaji endelevu.
• Continuous Forward Current per Segment: 25 mA kwenye 25°C. Mkondo huu hupungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C kadiri halijoto ya mazingira (Ta) inavyoongezeka zaidi ya 25°C. Kwa mfano, kwenye 85°C, mkondo unaoruhusiwa wa juu zaidi unaoendelea ungekuwa takriban: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA. Kupunguzwa huku ni muhimu kwa usimamizi wa joto.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C hadi +85°C. Kifaa hiki kimekadiriwa kwa safu za halijoto za viwanda.
• Masharti ya Kuuza: Uuzaji wa wimbi au reflow unapaswa kufanywa na mwili wa onyesho inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) juu ya wimbi la kuuza au wasifu wa reflow, kwa upeo wa sekunde 3 kwa 260°C. Joto la kifurushi cha LED lenyewe halipaswi kuzidi kiwango chake cha juu zaidi wakati wa mchakato huu.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa kwa Ta=25°C chini ya hali za kawaida za majaribio.

• Kasi ya Mwangaza ya Wastani (I_V): 320 hadi 700 ucd (microcandelas) kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1 mA. Masafa haya mapana yanaonyesha kifaa kimepangwa katika makundi; vitengo maalum vitakuwa ndani ya sehemu ndogo ya masafa haya. Jaribio la 1 mA linalenga uwezo wake wa mkondo mdogo.
• Peak Emission Wavelength (λ_p): 656 nm (typical). This is the wavelength at which the optical power output is greatest, characteristic of deep red AlInGaP LEDs.
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 22 nm (typical). This measures the spread of the emitted spectrum; a smaller value indicates a more monochromatic (pure color) light.
• Wavelengthu Kuu (λ_d): 640 nm (kawaida). Hii ndio wavelength moja inayotambuliwa na jicho la mwanadamu, inayofafanua rangi. Ni fupi kidogo kuliko wavelength ya kilele.
• Voltage ya Mbele kwa Chip (V_F): 2.1V hadi 2.6V kwa I_F=20 mA. Wabunifu lazima wahakikisha mzunguko wa kuendesha unaweza kutoa voltage ya kutosha katika safu hii yote ili kufikia mkondo unaotakikana. Uvumilivu wa ±0.1V umebainishwa.
• Reverse Current per Segment (I_R): 100 µA maximum at a reverse voltage (V_R) of 5V. Important: Kigezo hiki ni kwa ajili ya majaribio tu. Kifaa hakikusudiwa kufanya kazi kwa mfululizo chini ya mkazo wa kinyume, ambao unaweza kusababisha uharibifu.
• Uwiano wa Kulinganisha Ukali wa Mwanga: 2:1 kiwango cha juu ndani ya sehemu ya mwanga inayofanana kwa I_F=10 mA. Hii inamaanisha sehemu yenye mwanga mdogo zaidi haipaswi kuwa chini ya nusu ya mwangaza wa sehemu yenye mwanga mkubwa zaidi ndani ya kitengo kimoja au kundi lililolinganishwa, na kuhakikisha usawa wa kuonekana.
• Cross Talk: ≤2.5%. This refers to unwanted illumination of a segment when an adjacent segment is driven, caused by internal optical or electrical leakage.

3. Binning System Explanation

LTC-561JD inatumia mfumo wa kugawa kwa makundi hasa kwa Ukubwa wa Mwangaza. Kama ilivyoelezwa katika sifa, wastani wa ukubwa wa mwangaza unatofautiana kutoka 320 hadi 700 ucd. Vipimo hujaribiwa na kugawanywa katika makundi maalum ya ukubwa wa mwangaza. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua maonyesho yenye viwango thabiti vya mwangaza, ambayo ni muhimu hasa wakati maonyesho mengi yanatumiwa pamoja katika bidhaa moja ili kuepuka tofauti za mwangaza zinazoonekana (kutofautiana kwa rangi). Datasheet inapendekeza kuchagua maonyesho kutoka kwa kundi moja kwa matumizi ya vitengo vingi. Ingawa haijaelezewa wazi kwa modeli hii, ugawaji wa makundi unaweza pia kuhusisha voltage ya mbele (V_F) kwa kiwango fulani, kutokana na uvumilivu wake maalum, na kuhakikisha mechi rahisi ya sasa katika hali za kuendesha kwa njia nyingi au sambamba.

4. Mechanical and Package Information

4.1 Package Dimensions and Drawing

Onyesho lina muundo wa kawaida wa kifurushi cha mistari miwili iliyowekwa ndani (DIP). Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa jumla wa moduli ya takriban 37.70 mm (urefu) x 15.24 mm (upana). Urefu wa tarakimu ni 14.22 mm (0.560 inchi). Pini ziko kwenye umbali wa 2.54 mm (0.100 inchi), ambao ni umbali wa kawaida kwa vipengele vinavyopita kwenye tundu. Uwanja wa kukalia umeainishwa wazi, na mchoro unajumuisha pembe ya mchoro wa digrii 8 kwenye pande. Pini 1 kwa kawaida imewekwa alama kwenye kifurushi, na nambari ya sehemu, msimbo wa tarehe, na msimbo wa bin pia zinaonyeshwa kwenye uso wa juu.

4.2 Muunganisho wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Kifaa kina usanidi wa pini 12. Kinatumia muundo wa anode ya kawaida iliyochanganywa. Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha pini tatu za anode ya kawaida, moja kwa kila tarakimu (Tarakimu 1, Tarakimu 2, Tarakimu 3: pini 12, 9, 8 mtawalia). Cathodes saba za sehemu (A, B, C, D, E, F, G) na cathode ya nukta ya desimali (DP) zinashirikiwa kwenye tarakimu zote na zimeunganishwa kwenye pini zao husika. Pini 6 imebainishwa kama "Hakuna Muunganisho" (N/C). Usanidi huu wa pini ni wa kawaida kwa kuendesha onyesho kwa njia iliyochanganywa ya mgawanyo wa wakati, ambapo kila tarakimu huangazwa kwa mlolongo wa haraka.

5. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya utendaji, ambayo ni muhimu kwa muundo wa kina. Ingawa michoro maalum haijaelezewa kikamilifu katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo ya kawaida kwa kifaa kama hiki kwa kawaida ingejumuisha:

• I-V (Current-Voltage) Curve: Inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele, ikionyesha voltage ya kuwasha (~2V) na upinzani wa mwendo wa LED.
• Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele (I_V dhidi ya I_F): Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubainisha mkondo wa kuendesha unaohitajika kufikia mwangaza unaotakikana. Kwa kawaida ni laini katika safu fulani lakini unaweza kujaa kwenye mikondo ya juu.
• Mwangaza wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira (I_V dhidi ya T_a): Inaonyesha jinsi pato la mwanga linapungua kadiri joto la makutano la LED linavyoongezeka. Hii inaongoza muundo wa joto na kupunguzwa kwa sasa.
• Usambazaji wa Wigo: Mchoro wa ukubwa wa mwanga unaolinganishwa na urefu wa wimbi, unaonyesha kilele cha 656 nm na upana wa nusu ya wigo wa 22 nm.

Wabunifu wanapaswa kushauriana na michoro kamili ya karatasi ya data ili kuboresha ufanisi, mwangaza, na uimara kwa hali zao maalum za uendeshaji.

6. Miongozo ya Kuuza, Kukusanya, na Kuhifadhi

6.1 Soldering

Hali inayopendekezwa ya kuuza ni kiwango cha juu cha sekunde 3 kwa 260°C, na mwili wa onyesho ukiwa umewekwa angalau mm 1.6 juu ya ndege ya kukaa. Hii inazuia joto la kupita kiasi kusafiri juu ya pini na kuharibu chips za ndani za LED na epoxy. Wasifu wa kawaida wa wimbi au reflow soldering kwa vijenzi vya kupitia shimo vinaweza kutumika, mradi kikomo cha joto cha kifurushi hakizidi. Epuka kutumia nguvu ya mitambo kwa mwili wa onyesho wakati wa usanikishaji.

6.2 Storage Conditions

Kwa uhifadhi wa muda mrefu, bidhaa inapaswa kubaki kwenye mfuko wake asili. Hali ya mazingira inayopendekezwa ni halijoto kati ya 5°C na 30°C na unyevunyevu wa jamaa chini ya 60% RH. Kuhifadhi nje ya hali hizi, hasa katika unyevunyevu wa juu, kunaweza kusababisha oxidation ya pini zilizopakwa bati, na kwa uwezekano kuhitaji kupakwa tena kabla ya matumizi katika michakato ya usanikishaji otomatiki. Uvukizi unapaswa kuepukwa.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Typical Application Scenarios

• Portable and Battery-Powered Equipment: Multimeters, handheld testers, medical monitors, where low current draw is paramount.
• Industrial Instrumentation: Panel meters, process controllers, timer displays.
• Consumer Electronics: Vifaa vya nyumbani, vifaa vya sauti, maonyesho ya vifaa vya mazoezi.
• Maonyesho ya Soko la Baada ya Magari: Ambapo anuwai ya joto pana na uaminifu unahitajika (kutegemea usajili maalum).

7.2 Critical Design Considerations

• Drive Method: Constant current driving is strongly recommended over constant voltage driving. It ensures consistent luminous intensity regardless of variations in forward voltage (V_F) between segments or units and over temperature.
• Current Limiting: The circuit must be designed to limit the current to each segment to a safe value, considering both continuous and peak ratings, and must account for thermal derating at high ambient temperatures.
• Multiplexing Circuitry: For the common anode design, a suitable driver IC (like a multiplexing LED driver or a microcontroller with sufficient current sink/source capability) is required to sequentially enable each digit's anode while sinking current through the desired segment cathodes. The refresh rate must be high enough to avoid perceptible flicker (typically >60 Hz).
• Ulinzi dhidi ya Voltage ya Kinyume: Sakiti ya kuendesha inapaswa kujumuisha ulinzi (k.m., diode katika mfululizo au sambamba) ili kuzuia matumizi ya upendeleo wa kinyume au mabadiliko ya voltage wakati wa mzunguko wa nguvu, ambayo yanaweza kusababisha uhamiaji wa metali na kushindwa.
• Usimamizi wa Joto: Ingawa kifenyewe hakina pedi ya joto, kuhakikisha mtiririko wa hewa wa kutosha na kuepuka kuwekwa karibu na vyanzo vingine vya joto kwenye bodi ya mzunguko itasaidia kudumisha halijoto ya makutano ya chini, na hivyo kulinda mwanga wa pato na maisha ya kifaa.
• Kiolesura cha Macho: Ukitumia paneli ya mbele au kichujio, hakikisha kuna pengo dogo la hewa na usiiruhusu kubonyeza moja kwa moja kwenye uso wa onyesho, hasa ikiwa filamu ya mapambo imewekwa, kwani hii inaweza kusababisha filamu kusogea.

8. Technical Comparison and Differentiation

The LTC-561JD's primary differentiation lies in its low-current optimizationMany standard seven-segment displays are characterized at 10 mA or 20 mA. The fact that this device specifies key parameters like luminous intensity at 1 mA and guarantees segment matching at such a low drive level is a significant advantage for power-sensitive designs. Furthermore, the use of AlInGaP technology offers higher efficiency and potentially better color stability over temperature and lifetime compared to older technologies like standard GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) red LEDs. Its common anode, multiplexed pinout is industry-standard, ensuring compatibility with a wide range of driver circuits and microcontrollers.

9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa pini ya microcontroller ya 5V moja kwa moja?
A: Sio moja kwa moja kwa mwanga wa kudumu. Voltage ya mbele ni ~2.6V kiwango cha juu. Upinzani wa kuzuia mkondo unahitajika. Kwa multiplexing, utahitaji transistor za nje kubadili anodi za kawaida (ambazo zinaweza kuwa na mkondo mkubwa) na pengine kubadilisha katodi za sehemu, kwani mipaka ya mkondo wa pini ya microcontroller mara nyingi ni ya chini sana kwa sehemu nyingi.

Q: "Binned for luminous intensity" inamaanisha nini kwa muundo wangu?
A: Inamaanisha unaweza kuagiza sehemu kutoka kwa safu maalum ya mwangaza. Ikiwa muundo wako unatumia maonyesho mengi, kuagiza kutoka kwa msimbo wa bin uleule kunahakikisha yote yatakuwa na mwangaza sawa, na kuepuka muonekano usio sawa. Kwa onyesho moja, bin yoyote ndani ya safu ya 320-700 ucd itafanya kazi, lakini mwangaza utatofautiana.

Q: Upeo wa sasa unaoendelea ni 25mA kwenye 25°C. Je, ni sasa gani ninapaswa kutumia kwa uendeshaji wa kawaida?
A: Kwa kuaminika na uimara, ni desturi ya kawaida kuendesha LED chini ya kiwango chao cha juu kabisa. Sasa ya kawaida ya uendeshaji inaweza kuwa 10-20 mA, kulingana na mwangaza unaohitajika na mazingira ya joto. Tumia I_V vs. I_F curve to select the current that gives your target brightness.

Q: Why is reverse bias so dangerous for LEDs?
A: LEDs are not designed to block reverse voltage like regular diodes. Applying even a moderate reverse voltage (like the 5V test condition) can cause high leakage currents and, over time, lead to electromigration within the semiconductor chip, creating short circuits or increasing leakage permanently.

10. Practical Design and Usage Case

Case: Designing a Low-Power Digital Timer
A designer is creating a battery-operated kitchen timer that must run for months on a single set of AA batteries. The LTC-561JD is selected for its display. The microcontroller operates at 3.3V. The design uses a dedicated LED driver IC with constant current outputs configured for 2 mA per segment. This low current is sufficient for indoor brightness thanks to the display's high efficiency at low current. The driver handles the multiplexing, cycling through the three digits at 200 Hz. The common anode pins are driven by the driver's digit drivers, and the segment pins are connected to its constant current sinks. A Schottky diode is placed in series with the power supply to each common anode to protect against accidental reverse polarity from the driver. The average current consumption for the display is kept below 5 mA, making it ideal for extended battery life.

Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Onyesho la LED yenye sehemu saba ni safu ya diodes zinazotoa mwanga zilizopangwa kwa muundo wa nambari nane. Kila moja ya sehemu hizo saba (zilizopewa lebo A hadi G) ni LED ya kibinafsi (au mchanganyiko wa mfululizo/sambamba wa chips za LED). LED ya ziada hutumika kwa nukta ya desimali (DP). Katika usanidi wa anode ya kawaida kama LTC-561JD, anode za LED zote za tarakimu moja zimeunganishwa pamoja kwa pini moja ya kawaida. Cathode za kila aina ya sehemu (A, B, C, n.k.) zimeunganishwa pamoja kwenye tarakimu zote. Ili kuangaza sehemu maalum kwenye tarakimu maalum, anode ya kawaida ya tarakimu hiyo huunganishwa kwa voltage chanya ya usambazaji (kupitia mzunguko wa kuzuia mkondo), na cathode ya sehemu inayotakiwa huunganishwa kwenye ardhi (au kituo cha kutoa mkondo). Ili kuonyesha nambari, sehemu nyingi huangazwa kwa wakati mmoja. Ili kudhibiti tarakimu nyingi kwa pini chache, utumiaji mwingi hutumika: kidhibiti huzunguka kwa kasi kila tarakimu, kukiangaza sehemu zinazofaa kwa tarakimu hiyo tu wakati wa kipande chake cha muda. Uvumilivu wa macho ya binadamu huchanganya mwanga huu wa kasi kuwa nambari thabiti yenye tarakimu nyingi.

12. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia

Mwelekeo katika teknolojia ya maonyesho, ikiwa ni pamoja na maonyesho ya LED yenye sehemu, unaendelea kuelekea ufanisi zaidi, matumizi ya nguvu ya chini, na ujumuishaji bora. Ingawa teknolojia ya msingi ya AlInGaP kwa nyekundu/machungwa/manjano imekomaa, uboreshaji wa mchakato hutoa ufanisi wa juu kidogo baada ya muda. Kuna msisitizo unaozidi kuongezeka kwa usawaaji wa "drop-in" na ujumuishaji wa kiendeshi. Baadhi ya maonyesho mapya yanaweza kujumuisha vipingamizi vya kikomo vya sasa au hata mantiki rahisi (kama vile vihifadhi vya BCD-hadi-7-segment) ili kurahisisha kiolesura cha vikokotoo vidogo. Zaidi ya hayo, mahitaji ya anuwai ya rangi pana na matumizi mapya (kama vile vifaa vya IoT vyenye nguvu ya chini sana) vinasukuma maonyesho ambayo yanadumisha usomaji katika mwanga wa jua (tofauti kubwa) au kutoa mikondo ya chini zaidi ya uendeshaji. Kanuni za kuzidisha na kuendesha, hata hivyo, zinabaki kuwa thabiti kimsingi kwa aina hii ya sehemu.