انتخاب زبان

LTD-5721AKF LED Digital Tube Datasheet - 0.56 Inch Character Height - AlInGaP Yellow-Orange - 2.6V Forward Voltage - Simplified Chinese Technical Document

LTD-5721AKF یک برگه مشخصات فنی برای لامپ نمایشگر دیجیتال LED دو رقمی، با آند مشترک، از جنس AlInGaP به رنگ زرد-نارنجی، با ارتفاع کاراکتر 0.56 اینچ (14.22mm)، با صفحه‌ای به رنگ خاکستری و سگمنت‌های سفید است.
smdled.org | اندازه PDF: 0.3 مگابایت
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً این سند را ارزیابی کرده‌اید.
جلد سند PDF - مشخصات لامپ سگمنت LED مدل LTD-5721AKF - ارتفاع کاراکتر 0.56 اینچ - زرد نارنجی AlInGaP - ولتاژ مستقیم 2.6 ولت - سند فنی زبان چینی ساده‌شده

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

LTD-5721AKF یک ماژول نمایشگر دیجیتال LED دو رقمی با عملکرد بالا است که به طور خاص برای کاربردهایی طراحی شده است که نیاز به خوانش دیجیتالی واضح، روشن و قابل اعتماد دارند. عملکرد اصلی آن ارائه داده‌های دیجیتالی بصری در یک بسته‌بندی فشرده و کارآمد است. مزیت اصلی این دستگاه در استفاده از فناوری نیمه‌هادی پیشرفته AlInGaP برای ساخت تراشه‌های LED آن است، فناوری‌ای که به دلیل تولید نور با بازده بالا در محدوده طیف نارنجی-زرد شناخته شده است. این فناوری، همراه با ساختار تراشه خاص بر روی بستر غیر شفاف GaAs، در کنار هم ویژگی‌های کلیدی عملکرد این نمایشگر را رقم می‌زنند.

این دستگاه به عنوان نوع آند مشترک طبقه‌بندی می‌شود که پیکربندی استانداردی برای ساده‌سازی مدارهای راه‌اندازی نمایشگرهای چند قسمتی است. هر رقم دارای یک نقطه اعشار در سمت راست است که انعطاف‌پذیری لازم برای نمایش اعداد اعشاری را فراهم می‌کند. طراحی فیزیکی از ترکیب صفحه خاکستری و قطعات سفید استفاده می‌کند، ترکیبی که به دقت برای حداکثر کردن کنتراست و بهبود خوانایی کاراکترها تحت شرایط نوری مختلف طراحی شده است. ارتفاع کاراکتر 0.56 اینچ (14.22 میلی‌متر) آن را برای کاربردهایی مناسب می‌سازد که نیاز به خواندن اطلاعات از فاصله متوسط دارند، اما به اجزای بیش از حد بزرگ نیاز ندارند.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

مقادیر حداکثر مطلق محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که ممکن است منجر به آسیب دائمی دستگاه شوند. کارکرد مداوم نمایشگر در شرایط نزدیک یا در این محدودیت‌ها توصیه نمی‌شود، زیرا ممکن است عمر مفید آن را کاهش دهد.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta = 25°C) اندازه‌گیری شده و عملکرد معمول قطعه را تعریف می‌کنند.

توضیح اندازه‌گیری:مقادیر شدت نور با استفاده از ترکیب حسگر و فیلتر اندازه‌گیری می‌شوند که به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا تابع نوری بینایی روشن CIE را تقریب بزنند. این تابع حساسیت طیفی چشم انسان استاندارد را در شرایط نور معمولی (بینایی روشن) شبیه‌سازی می‌کند.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

برگه مشخصات به صراحت بیان می‌کند که دستگاه "بر اساس شدت نور درجه‌بندی شده است". این نشان‌دهنده وجود یک فرآیند درجه‌بندی یا غربالگری پس از تولید است. به دلیل تفاوت‌های ذاتی در فرآیند رشد اپی‌تاکسیال نیمه‌هادی و ساخت تراشه، پارامترهای LED (مانند شدت نور و ولتاژ مستقیم) می‌توانند بین دسته‌های مختلف و حتی درون یک دسته متفاوت باشند.

فرآیند دسته‌بندی شامل آزمایش هر واحد و قرار دادن آن در گروه‌های مختلف (دسته‌ها) بر اساس پارامترهای اندازه‌گیری خاص است. برای LTD-5721AKF، معیار اصلی دسته‌بندیمیانگین شدت نوراست. واحدها بر اساس خروجی نوری اندازه‌گیری شده در جریان آزمایش استاندارد (20mA) گروه‌بندی می‌شوند. این امر تضمین می‌کند که مشتریان نمایشگرهایی با سطح روشنایی یکنواخت دریافت می‌کنند. اگرچه این برگه مشخصات مختصر به طور صریح جزئیات را بیان نمی‌کند، اما معمولاً چنین نمایشگرهایی برای اطمینان از یکنواختی الکتریکی بر روی ولتاژ مستقیم (VF) نیز دسته‌بندی می‌شوند و ممکن است بر اساس طول موج اصلی (λdبرای حفظ یکنواختی رنگ، درجه‌بندی انجام می‌شود، اگرچه پهنای نیم‌عرض باریک آن نشان‌دهنده خلوص ذاتی خوب است.

4. تحلیل منحنی عملکرد

دیتاشیت در صفحه 5 به "منحنی‌های مشخصه الکتریکی/نوری معمول" اشاره می‌کند. اگرچه نمودار خاصی در متن ارائه نشده است، اما می‌توانیم محتوای و معنای استاندارد آن را بر اساس پارامترهای فهرست شده استنباط کنیم.

منحنی‌های معمول برای چنین دستگاه‌هایی شامل موارد زیر است:

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

این قطعه در بسته‌بندی استاندارد نمایشگر LED عرضه می‌شود. نقشه ابعاد، اندازه‌های کلیدی برای طراحی پد PCB (برد مدار چاپی) و یکپارچه‌سازی مکانیکی را ارائه می‌دهد. توضیحات کلیدی در شکل شامل موارد زیر است:

5.2 اتصالات پایه و مدار داخلی

این قطعه در بسته‌بندی دو ردیفه (DIP) با 18 پین ارائه می‌شود. نمودار مدار داخلی و جدول اتصالات پین برای رابط الکتریکی صحیح ضروری هستند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

پردازش صحیح در طول فرآیند مونتاژ برای قابلیت اطمینان حیاتی است. برگه مشخصات پارامترهای لحیم‌کاری خاصی را ارائه می‌دهد.

7. توصیه‌های کاربردی

7.1 سناریوهای کاربردی متداول

LTD-5721AKF برای کاربردهای مختلف صنعتی، تجاری و ابزار دقیق که نیاز به نمایش دیجیتال فشرده، روشن و قابل اعتماد دارند مناسب است. نمونه‌ها شامل موارد زیر می‌شود:

7.2 ملاحظات طراحی

8. مقایسه و تمایز فنی

عوامل کلیدی تمایز LTD-5721AKF در مقایسه با سایر نمایشگرهای LED دیجیتال (به‌ویژه فناوری‌های قدیمی) شامل موارد زیر است:

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: هدف از "نسبت تطبیق شدت نور" 2:1 چیست؟
A1: این نسبت اطمینان از یکنواختی بصری را فراهم می‌کند. این تضمین می‌کند که در یک واحد نمایش منفرد، تحت شرایط الکتریکی یکسان، روشنایی هر بخش بیش از دو برابر بخش‌های دیگر نباشد. این امر از ناهموار یا "لکه‌لکه" به نظر رسیدن اعداد جلوگیری می‌کند.

Q2: آیا می‌توانم این نمایشگر را با منبع تغذیه 5V راه‌اندازی کنم؟
A2: بله، منبع تغذیه 5V بسیار رایج است. با این حال، شما باید یک مقاومت محدود کننده جریان را به صورت سری در هر آند مشترک قرار دهید. با استفاده از V معمولیFولتاژ 2.6 ولت، جریان هدف IF20 میلی‌آمپر است، مقدار مقاومت تقریباً (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 اهم است. مقاومت استاندارد 120Ω یا 150Ω مناسب است و می‌توان آن را بر اساس V واقعیFو روشنایی مورد نیاز تنظیم کرد.

Q3: "آند مشترک" برای طراحی مدار من به چه معناست؟
A3: در پیکربندی آند مشترک، شما ولتاژ مثبت را به پایه مشترک رقم مورد نظر برای فعال‌سازی اعمال می‌کنید. سپس، جریان را از طریق پایه‌های کاتد بخش‌هایی که می‌خواهید در آن رقم روشن شوند، به زمین می‌کشید. مدار درایو شما (میکروکنترلر یا IC درایور) باید به گونه‌ای پیکربندی شود که جریان را به آند برساند و از کاتد جریان بکشد.

Q4: چرا طول موج اوج (611nm) با طول موج اصلی (605nm) متفاوت است؟
A4: این برای LED طبیعی است. طول موج اوج، بالاترین نقطه تحت‌اللفظی روی منحنی طیف انتشار است. طول موج اصلی بر اساس کل طیف و پاسخ رنگی چشم انسان محاسبه می‌شود؛ این طول موج واحد نور خالصی است که به نظر همان رنگ را دارد. این تفاوت، شکل و عدم تقارن طیف انتشار واقعی LED را توضیح می‌دهد.

10. مطالعه موردی طراحی و کاربرد

صحنه: طراحی یک نمایشگر ساده برای خواندن ولت‌متر دیجیتال.
یک طراح در حال ایجاد یک ولت‌متر DC با محدوده 0-20 ولت است. مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) یک مقدار دهدهی کدگذاری شده باینری (BCD) خروجی می‌دهد. این داده BCD باید به فرمت 7-سگمنت تبدیل شده و روی دو رقم نمایش داده شود (مثلاً 19.99V).

پیاده‌سازی:
استفاده از یک میکروکنترلر با پین‌های I/O کافی (یا یک IC رمزگشا/درایور اختصاصی BCD به 7 قطعه).
اتصال پین‌های I/O میکروکنترلر به کاتدهای قطعه (A-G، DP) LTD-5721AKF.
اتصال دو پین دیگر میکروکنترلر به دو آند مشترک (رقم 1 و رقم 2).
در نرم‌افزار، یک روال مالتی‌پلکس بنویسید. ابتدا محاسبه می‌کند که کدام قطعات برای رقم 1 (دهگان) باید روشن شوند، پین آند رقم 1 را فعال (HIGH) کرده و پین‌های کاتد قطعه مربوطه را LOW می‌کند. پس از یک تأخیر کوتاه (مثلاً 5ms)، رقم 1 را غیرفعال کرده، قطعات رقم 2 (یکان) را محاسبه می‌کند، آند رقم 2 را فعال کرده و پین‌های قطعه آن را LOW می‌کند. این چرخه به سرعت تکرار می‌شود.
قرار دادن مقاومت‌های محدودکننده جریان (مثلاً 150Ω) روی خطوط آند مشترک بین پین‌های میکروکنترلر و نمایشگر. مقدار مقاومت بر اساس ولتاژ منبع تغذیه (مثلاً 5V) و جریان قطعه مورد نظر (~20mA) انتخاب می‌شود.
6. طراحی پنل خاکستری/قطعات سفید تضمین می‌کند که نمایشگر در شرایط روشنایی زیاد به راحتی قابل خواندن باشد.

11. معرفی اصول فنی

جزء اصلی نوردهنده، تراشه LED از جنس AlInGaP است. AlInGaP یک نیمه‌هادی مرکب از گروه III-V است. با کنترل دقیق نسبت آلومینیوم (Al)، ایندیم (In)، گالیم (Ga) و فسفر (P) در فرآیند رشد کریستال (معمولاً از طریق رسوب شیمیایی فاز بخار آلی فلزی - MOCVD)، مهندسان می‌توانند شکاف نواری ماده را تنظیم کنند. انرژی شکاف نواری مستقیماً طول موج (رنگ) فوتون‌های ساطع‌شده هنگام ترکیب مجدد الکترون‌ها با حفره‌ها در ناحیه اتصال را تعیین می‌کند.

در LTD-5721AKF، ترکیب آن برای تابش در ناحیه نارنجی-زرد (~605-611 نانومتر) تنظیم شده است. تراشه بر روی بستر گالیم آرسنید (GaAs) غیرشفاف ساخته می‌شود. "پنل خاکستری" نمایشگر بخشی از قالب‌گیری پلاستیکی محفظه است که شامل یک پخش‌کننده نور برای انتشار یکنواخت نور از تراشه کوچک به ناحیه بزرگتر قطعات می‌شود. مدار داخلی از اتصال سیمی برای وصل کردن آند و کاتد چندین تراشه LED (یک عدد برای هر قطعه از هر رقم) به پایه‌های مناسب بسته‌بندی استفاده می‌کند و یک ماتریس آند مشترک را مطابق با آرایش پایه‌های توصیف‌شده تشکیل می‌دهد.

12. روندهای فناوری

اگرچه نمایشگرهای عددی LED گسسته مانند LTD-5721AKF در کاربردهای خاص همچنان مرتبط هستند، روند کلی فناوری نمایش تغییر کرده است. برای طراحی‌های جدید، طراحان معمولاً موارد زیر را در نظر می‌گیرند:

ارزش پایدار دستگاه‌هایی مانند LTD-5721AKF در سادگی، استحکام، روشنایی بالا، هزینه کم برای کاربردهای کاملاً دیجیتال و سهولت واسط با میکروکنترلر نهفته است که جایگاه آن‌ها را برای عملکرد قرائت تخصصی در اکوسیستم الکترونیکی تضمین می‌کند.

شرح اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

1. شاخص‌های اصلی عملکرد نوری-الکتریکی

اصطلاحات واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
بازده نوری (Luminous Efficacy) lm/W (لومن بر وات) شار نوری منتشر شده به ازای هر وات انرژی الکتریکی، هرچه بیشتر باشد، صرفه‌جویی در انرژی بیشتر است. به طور مستقیم سطح کارایی انرژی چراغ و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری (Luminous Flux) lm (لومن) کل مقدار نور ساطع‌شده از یک منبع نور که معمولاً به آن "روشنایی" می‌گویند. تعیین می‌کند که آیا چراغ به اندازه کافی روشن است یا خیر.
زاویه تابش (Viewing Angle) درجه، مانند 120 درجه زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو نور را تعیین می‌کند. بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ (CCT) K (کلوین)، مانند 2700K/6500K دمای رنگ نور: مقادیر پایین‌تر متمایل به زرد/گرم و مقادیر بالاتر متمایل به سفید/سرد هستند. تعیین‌کننده جو نورپردازی و صحنه‌های کاربردی مناسب.
شاخص نمود رنگ (CRI / Ra) بدون واحد، ۰–۱۰۰ توانایی منبع نور در بازتولید رنگ واقعی اشیاء، Ra≥۸۰ مطلوب است. تأثیر بر اصالت رنگ، برای استفاده در مکان‌های با نیاز بالا مانند مراکز خرید و گالری‌های هنری.
رنگ‌پذیری (SDCM) مراحل بیضی مک‌آدام، مانند "5-step" A quantitative indicator of color consistency; the smaller the step number, the more consistent the color. Ensuring no color variation among the same batch of luminaires.
طول موج غالب (Dominant Wavelength) نانومتر (nm)، مانند 620nm (قرمز) مقدار طول موج متناظر با رنگ LED رنگی. تعیین کننده فام (Hue) LED های تک‌رنگ مانند قرمز، زرد و سبز.
Spectral Distribution منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت نور ساطع‌شده از LED را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد. بر کیفیت رنگ و نمایش رنگ تأثیر می‌گذارد.

دوم: پارامترهای الکتریکی

اصطلاحات نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم (Forward Voltage) Vf حداقل ولتاژ مورد نیاز برای روشن شدن LED، مشابه "آستانه راه‌اندازی". ولتاژ منبع تغذیه درایور باید ≥Vf باشد، در صورت اتصال سری چند LED، ولتاژها جمع می‌شوند.
جریان مستقیم (Forward Current) If مقدار جریانی که باعث درخشش عادی LED می‌شود. معمولاً از درایو جریان ثابت استفاده میشود، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین میکند.
حداکثر جریان پالس (Pulse Current) Ifp جریان اوج قابل تحمل در مدت زمان کوتاه، برای تنظیم نور یا فلاش. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به دقت کنترل شوند، در غیر این صورت باعث گرمای بیش از حد و آسیب می‌شود.
ولتاژ معکوس (Reverse Voltage) Vr حداکثر ولتاژ معکوس قابل تحمل توسط LED، که در صورت تجاوز ممکن است باعث شکست شود. در مدار باید از اتصال معکوس یا شوک ولتاژ جلوگیری شود.
Thermal Resistance Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به نقطه لحیم‌کاری. هرچه مقدار آن کمتر باشد، دفع حرارت بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیازمند طراحی خنک‌کننده قوی‌تر است، در غیر این صورت دمای اتصال افزایش می‌یابد.
تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD Immunity) V (HBM)، مانند 1000V مقاومت در برابر ضربه الکترواستاتیک، هرچه مقدار بالاتر باشد، آسیب‌پذیری در برابر الکتریسیته ساکن کمتر است. در فرآیند تولید باید اقدامات ضد الکتریسیته ساکن به‌خوبی رعایت شود، به‌ویژه برای LEDهای با حساسیت بالا.

سه: مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاحات شاخص‌های کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال (Junction Temperature) Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. به ازای هر کاهش 10 درجه سانتی‌گراد، عمر ممکن است دو برابر شود؛ دمای بیش از حد بالا منجر به افت نور و جابجایی رنگ می‌شود.
Lumen Depreciation L70 / L80 (ساعت) مدت زمان لازم برای کاهش روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه. تعریف مستقیم "عمر مفید" LED.
نرخ حفظ لومن (Lumen Maintenance) % (مانند 70%) درصد روشنایی باقیمانده پس از مدتی استفاده. نشان‌دهنده توانایی حفظ روشنایی پس از استفاده طولانی‌مدت.
تغییر رنگ (Color Shift) Δu′v′ یا بیضی‌های مک‌آدام میزان تغییر رنگ در طول فرآیند استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌ی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
Thermal Aging کاهش عملکرد مواد تخریب مواد بسته‌بندی ناشی از دمای بالا در طولانی‌مدت. ممکن است منجر به کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

چهارم: بسته‌بندی و مواد

اصطلاحات انواع رایج توضیح ساده ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC, PPA, سرامیک مواد پوسته‌ای که تراشه را محافظت کرده و رابط‌های نوری و حرارتی فراهم می‌کنند. EMC مقاومت حرارتی خوب و هزینه کم دارد؛ سرامیک اتلاف حرارتی بهتری دارد و عمر طولانی‌تری دارد.
ساختار تراشه نصب معمولی، نصب معکوس (Flip Chip) روش‌های چیدمان الکترودهای تراشه. در روش معکوس، خنک‌کاری بهتر و بازده نوری بالاتر است و برای توان‌های بالا مناسب می‌باشد.
پوشش فسفر YAG، سیلیکات، نیترید روی تراشه آبی پوشش داده شده، بخشی به نور زرد/قرمز تبدیل شده و با هم ترکیب می‌شوند تا نور سفید ایجاد کنند. فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر می‌گذارند.
طراحی لنز/اپتیک صفحه‌ای، میکرولنز، بازتاب کلی ساختار نوری سطح بسته‌بندی، توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه تابش و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

پنجم: کنترل کیفیت و درجه‌بندی

اصطلاحات محتوای درجه‌بندی توضیح ساده هدف
دسته‌بندی شار نوری کدها مانند 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس سطح روشنایی، هر گروه دارای حداقل/حداکثر مقدار لومن است. اطمینان از یکنواختی روشنایی در یک دسته محصول.
دسته‌بندی ولتاژ کدهایی مانند 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. برای تطبیق آسان‌تر با منبع تغذیه درایور و بهبود بازدهی سیستم.
دسته‌بندی بر اساس ناحیه رنگی 5-step MacAdam ellipse گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگی، اطمینان از قرارگیری رنگ‌ها در محدوده‌ای بسیار کوچک. تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمگونی رنگ در داخل یک چراغ.
درجه‌بندی دمای رنگ 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس دمای رنگ، هر گروه دارای محدوده مختصات مربوطه است. پاسخگویی به نیازهای دمای رنگ در سناریوهای مختلف.

شش: آزمایش و گواهی‌نامه‌دهی

اصطلاحات استاندارد/آزمایش توضیح ساده معنا
LM-80 آزمایش حفظ لومن روشنایی طولانی‌مدت در شرایط دمای ثابت و ثبت داده‌های کاهش روشنایی. برای محاسبه عمر LED (همراه با TM-21).
TM-21 استاندارد برون‌یابی عمر تخمین عمر در شرایط استفاده واقعی بر اساس داده‌های LM-80. ارائه پیش‌بینی علمی عمر.
IESNA standard استاندارد انجمن مهندسی روشنایی شامل روش‌های آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی می‌شود. مبنای آزمایشی پذیرفته‌شده در صنعت.
RoHS / REACH گواهی زیست‌محیطی اطمینان از عدم وجود مواد مضر (مانند سرب، جیوه) در محصول. شرایط دسترسی به بازارهای بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بهره‌وری انرژی گواهی بهره‌وری انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. معمولاً در پروژه‌های خرید دولتی و یارانه‌ای برای افزایش رقابت‌پذیری بازار استفاده می‌شود.