Select Language

LTS-3361JG برگه اطلاعات نمایشگر LED 7-Segment - ارتفاع رقم 0.3 اینچ (7.62 میلی‌متر) - ولتاژ مستقیم 2.6 ولت - رنگ سبز (572 نانومتر) - سند فنی انگلیسی

Complete technical datasheet for the LTS-3361JG, a 0.3-inch AlInGaP green 7-segment LED display. Includes electrical/optical characteristics, pinout, dimensions, absolute maximum ratings, and application notes.
smdled.org | PDF Size: 0.3 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً این سند را ارزیابی کرده‌اید.
PDF Document Cover - LTS-3361JG 7-Segment LED Display Datasheet - Digit Height 0.3 inch (7.62mm) - Forward Voltage 2.6V - Green (572nm) - English Technical Document

1. مرور کلی محصول

LTS-3361JG یک ماژول نمایش الفبایی-عددی تک رقمی و ۷ قسمتی است که از فناوری نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) بهره می‌برد. عملکرد اصلی این دستگاه، ارائه خروجی عددی و الفبایی-عددی محدود با خوانایی بسیار بالا در تجهیزات الکترونیکی است. کاربرد اصلی آن در ابزارهای اندازه‌گیری، الکترونیک مصرفی، پنل‌های کنترل صنعتی و هر دستگاهی است که نیازمند نمایش عددی واضح و پرنور می‌باشد.

مشخصه اصلی این دستگاه، ارتفاع رقم ۰.۳ اینچی (۷.۶۲ میلی‌متر) است که تعادل بسیار خوبی بین اندازه نمایش و فشردگی ایجاد می‌کند. این دستگاه دارای صفحه‌ای خاکستری با قطعات سفید است؛ ترکیبی که برای ایجاد کنتراست بالا و دستیابی به بهترین خوانایی در شرایط نوری مختلف طراحی شده است. استفاده از ماده AlInGaP رشد یافته بر روی بستر غیر شفاف GaAs کلید عملکرد آن است که روشنایی بالا و بازدهی مطلوب در طیف طول موج سبز را ممکن می‌سازد.

1.1 Core Advantages & Target Market

LTS-3361JG چندین مزیت متمایز ارائه می‌دهد که جایگاه آن را در بازار تعریف می‌کند:

بازار هدف شامل طراحان تجهیزات آزمایش و اندازه‌گیری، داشبوردهای خودرو (نمایشگرهای ثانویه)، لوازم خانگی، دستگاه‌های پزشکی و سیستم‌های کنترل صنعتی می‌شود که به یک نمایشگر عددی قابل اعتماد، واضح و کارآمد نیاز دارند.

2. Technical Specifications Deep Dive

این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از پارامترهای فنی کلیدی مشخص‌شده در دیتاشیت ارائه می‌دهد.

2.1 Photometric & Optical Characteristics

این پارامترها، خروجی نوری و ویژگی‌های رنگی نمایشگر را تعریف می‌کنند.

۲.۲ ویژگی‌های الکتریکی

این پارامترها برای طراحی مدار و مدیریت توان حیاتی هستند.

2.3 Thermal & Environmental Ratings

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (Binning)

دیتاشیت نشان می‌دهد که دستگاه \"برای شدت نور دسته‌بندی شده است\". این به فرآیند دسته‌بندی (Binning) اشاره دارد.

4. تحلیل منحنی عملکرد

دیتاشیت به "منحنی‌های مشخصه الکتریکی/نوری معمولی" اشاره می‌کند. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائه شده به تفصیل شرح داده نشده‌اند، اما منحنی‌های استاندارد برای چنین دستگاه‌هایی معمولاً شامل موارد زیر می‌شوند:

5. Mechanical & Package Information

5.1 Physical Dimensions

پکیج یک نمایشگر LED هفت قسمتی استاندارد تک رقمی است. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر می‌باشد، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. ابعاد کلیدی شامل ارتفاع، عرض و عمق کلی پکیج، ارتفاع رقم (7.62mm) و فاصله بین سگمنت‌ها است. ردپای دقیق برای چیدمان PCB (برد مدار چاپی) حیاتی است.

5.2 Pinout & Polarity Identification

LTS-3361JG یک کاتد مشترک دستگاه است. این بدان معناست که تمام کاتدهای بخش LED به طور داخلی به پایه‌های مشترک (پایه 1 و پایه 6) متصل شده‌اند، در حالی که آند هر بخش پایه مخصوص به خود را دارد. برای روشن کردن یک بخش، پایه آند متناظر آن باید HIGH (ولتاژ مثبت از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان) شود و پایه(های) کاتد مشترک باید به GROUND (LOW) متصل شوند.

اتصال پایه:
1. کاتد مشترک
2. آند F (قطعه بالا-راست)
3. آند G (قطعه مرکزی)
4. آند E (قطعه پایین-راست)
5. آند D (قطعه پایینی)
6. کاتد مشترک
7. آند DP (نقطه اعشاری)
8. آند C (قطعه پایین-چپ)
9. آند B (قطعه بالا-چپ)
10. آند A (بخش بالایی)

نکته: پایه‌های 1 و 6 هر دو کاتد مشترک هستند و باید روی PCB به یکدیگر متصل شوند تا توزیع یکنواخت جریان تضمین شود.

5.3 نمودار مدار داخلی

The internal diagram shows ten pins connecting to the eight LED elements (segments A-G plus DP). The two common cathode pins (1 & 6) are tied together internally. This configuration is standard for a common-cathode, single-digit display.

6. Soldering & Assembly Guidelines

7. پیشنهادات کاربردی

7.1 مدارهای کاربردی متداول

متداول‌ترین روش راه‌اندازی multiplexingبرای نمایشگرهای چندرقمی، یک میکروکنترلر به‌طور متوالی کاتد مشترک هر رقم را فعال می‌کند در حالی که الگوی سگمنت مربوط به آن رقم را روی خطوط آند مشترک خروجی می‌دهد. این کار تعداد پین‌های درایور مورد نیاز را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. اغلب از یک درایور جریان ثابت IC یا آرایه ترانزیستور برای تأمین جریان کافی برای سگمنت‌ها استفاده می‌شود.

محاسبه مقاومت محدودکننده جریان: برای درایو مستقیم ضروری است. فرمول: R = (Vمنبع تغذیه - VF) / IF. مثال: برای یک منبع تغذیه 5V، VF=2.2V, and IF=10mA: R = (5 - 2.2) / 0.01 = 280 Ω. از نزدیک‌ترین مقدار استاندارد استفاده کنید (مثلاً 270 Ω یا 330 Ω). اگر به صورت مستقیم راه‌اندازی می‌شود، برای آند هر سگمنت یک مقاومت لازم است.

7.2 ملاحظات طراحی

8. Technical Comparison & Differentiation

در مقایسه با فناوری‌های قدیمی مانند Red GaAsP LEDs, LTS-3361JG مبتنی بر AlInGaP در جریان معینی، روشنایی و بازدهی به مراتب بالاتری ارائه می‌دهد. در مقایسه با برخی از نمونه‌های مدرن LEDهای سفید یا آبی با فسفر, این LED رنگ سبز خالص و اشباع‌شده‌ای ارائه می‌دهد بدون پیچیدگی و اتلاف بازدهی ناشی از تبدیل فسفر.

تمایز اصلی آن در ترکیب خاص آن نهفته است: ارتفاع رقم 0.3 اینچ، پیکربندی کاتد مشترک، انتشار AlInGaP سبز خالص، و سطوح شدت مشخصه‌دار. محصولات رقیب ممکن است از فناوری‌های تراشه متفاوت استفاده کنند (مانند InGaN برای آبی/سبز)، رنگ‌بندی بسته‌بندی متفاوتی داشته باشند (مانند صفحه سیاه)، یا از نوع آند مشترک باشند.

9. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال اول: آیا می‌توانم این نمایشگر را مستقیماً از پین میکروکنترلر 3.3 ولت راه‌اندازی کنم؟
پاسخ: احتمالاً، اما با احتیاط. مقدار معمول VF 2.05 ولت است، و ولتاژ خروجی بالای پین GPIO (VOH) ممکن است در منبع تغذیه 3.3 ولت تا حد 2.64 ولت پایین بیاید. حاشیه ولتاژ (3.3V - 2.6V = 0.7V) برای یک مقاومت محدودکننده جریان بسیار کم است. استفاده از ترانزیستور یا درایور IC برای اتصال به میکروکنترلر ایمن‌تر است.

Q2: چرا دو پایه کاتد مشترک (1 و 6) وجود دارد؟
A: این کار برای تقارن مکانیکی و توزیع بهبود‌یافته جریان است. اتصال هر دو پین به زمین در PCB شما به متعادل‌سازی بار جریان کمک می‌کند و به طور بالقوه یکنواختی روشنایی سگمنت‌ها و قابلیت اطمینان بلندمدت را بهبود می‌بخشد.

Q3: تفاوت بین طول موج اوج تابش و طول موج غالب چیست؟
A: طول موج اوج تابش (λp) قله فیزیکی طیف نور منتشر شده است. طول موج غالب (λd) طول موج منفردی است که توسط چشم انسان درک شده و با رنگ منبع نور مطابقت دارد. برای یک منبع تک‌رنگ مانند این LED سبز، آن‌ها بسیار نزدیک هستند.

سوال 4: چگونه می‌توانم درخشندگی یکنواخت در یک طراحی چندرقمی به دست آورم؟
پاسخ: 1) از مدار درایور جریان ثابت استفاده کنید. 2) در صورت نیاز، کالیبراسیون نرم‌افزاری یا تنظیم PWM برای هر رقم اعمال کنید. 3) مهم‌تر از همه، LED‌ها را از یک دسته‌بندی شدت نور یکسان از تامین‌کننده خود مشخص و استفاده کنید.

10. مطالعه موردی طراحی

سناریو: طراحی یک نمایشگر ساده ولت‌متر 4 رقمی.

  1. انتخاب قطعات: چهار نمایشگر LTS-3361JG به دلیل خوانایی و رنگ سبزشان انتخاب شده‌اند که اغلب با وضعیت «روشن» یا «عادی» مرتبط است.
  2. طرح راه‌اندازی: یک طرح مالتی‌پلکسینگ انتخاب شده است. یک میکروکنترلر با 12 پایه ورودی/خروجی (8 پایه برای آندهای سگمنت A-G و DP و 4 پایه برای کاتدهای رقم) می‌تواند کل نمایشگر را راه‌اندازی کند.
  3. طراحی مدار: The segment anode lines are connected in parallel across all four digits. Each digit's common cathode pins (1 & 6) are connected together and then to an NPN transistor sink. The microcontroller turns on one transistor (digit) at a time while outputting the corresponding 7-segment code on the anode lines. The refresh rate is set above 60 Hz to avoid flicker.
  4. محاسبه جریان: برای نمایش چندگانه، جریان لحظه‌ای هر سگمنت می‌تواند برای دستیابی به همان میانگین روشنایی، بالاتر باشد. اگر چرخه کاری 1/4 (4 رقم) باشد، برای رسیدن به میانگین IF_avg معادل 5mA، جریان لحظه‌ای در زمان فعال آن باید IF_inst باشد. = IF_avg / Duty Cycle = 5mA / 0.25 = 20mA. این مقدار در محدوده‌ی مجاز پیوسته قرار دارد اما باید با مقدار مجاز پیک در فرکانس مالتی‌پلکسینگ انتخاب شده مقایسه شود.
  5. PCB Layout: نمایش‌ها با فاصله‌ای دقیق مطابق نقشه ابعادی قرار می‌گیرند. مسیرهای اتصال کاتد مشترک پهن‌تر ساخته می‌شوند تا جریان تجمعی سگمنت‌ها هنگام روشن شدن کامل یک رقم (مثلاً عدد '8') را تحمل کنند.

11. معرفی اصل فناوری

LTS-3361JG بر پایه AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) ماده نیمهرسانا. این یک نیمهرسانای مرکب III-V است که در آن اتمهای آلومینیوم، ایندیم، گالیم و فسفر در یک شبکه بلوری چیده شدهاند. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال میشود، الکترونها و حفرهها در ناحیه فعال پیوند PN بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. نسبت خاص Al، In، Ga و P در کریستال، انرژی شکاف نواری را تعیین میکند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور گسیلشده را مشخص مینماید. برای گسیل سبز در حدود 572 نانومتر، ترکیب دقیقی مورد نیاز است.

تراشهها بر روی یک بستر غیرشفاف GaAs (Gallium Arsenide)این زیرلایه بخشی از نور تولید شده را جذب می‌کند، اما سیستم ماده AlInGaP خود بسیار کارآمد است. نور از سطح بالایی تراشه ساطع می‌شود. سطح خاکستری و بخش پراکنده‌کننده سفید بسته‌بندی به ترتیب با جذب نور محیط و پراکندگی کارآمد نور سبز ساطع شده از تراشه، به افزایش کنتراست کمک می‌کنند.

12. روندهای فناوری

در حالی که این محصول خاص از فناوری بالغ و قابل اعتماد AlInGaP استفاده می‌کند، روندهای گسترده‌تر بازار نمایشگرهای LED شامل موارد زیر است:

LTS-3361JG یک راه‌حل بهینه‌شده در جایگاه خود است که عملکرد، هزینه و قابلیت اطمینان را بر اساس فیزیک نیمه‌هادی و تکنیک‌های بسته‌بندی ثابت شده متعادل می‌کند.

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد فوتوالکتریک

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
بازده نوری lm/W (لومن بر وات) خروجی نور به ازای هر وات برق، مقدار بالاتر به معنای بازده انرژی بیشتر است. به طور مستقیم تعیین‌کننده رتبه بازده انرژی و هزینه برق است.
شار نوری lm (لومن) کل نور ساطع شده از منبع، که معمولاً "روشنایی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که آیا نور به اندازه کافی روشن است یا خیر.
Viewing Angle درجه (درجه)، به عنوان مثال، 120 درجه زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر دامنه و یکنواختی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
CCT (دمای رنگ) K (کلوین)، به عنوان مثال: 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین‌تر زردرنگ/گرم، مقادیر بالاتر سفیدرنگ/سرد. جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین می‌کند.
CRI / Ra بدون واحد، ۰ تا ۱۰۰ توانایی نمایش دقیق رنگ‌های اشیا، Ra≥۸۰ خوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های پرتقاضا مانند مراکز خرید و موزه‌ها استفاده می‌شود.
SDCM مراحل بیضی MacAdam، به عنوان مثال، "5-step" معیار یکنواختی رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ یکنواخت‌تر است. اطمینان از رنگ یکنواخت در سراسر دسته‌ی یکسان LEDها.
طول موج غالب نانومتر (نانومتر)، به عنوان مثال، 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LED‌های رنگی. تعیین‌کننده فام (رنگ) LED‌های تک‌رنگ قرمز، زرد و سبز.
Spectral Distribution منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد. بر بازتولید رنگ و کیفیت تأثیر می‌گذارد.

پارامترهای الکتریکی

اصطلاح Symbol توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
جریان مستقیم If مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، مورد استفاده برای کم‌نور کردن یا چشمک زدن. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr حداکثر ولتاژ معکوس که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا جهش‌های ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، هرچه کمتر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قوی‌تری دارد.
ESD Immunity V (HBM)، به عنوان مثال، 1000V توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، مقدار بالاتر به معنای آسیب‌پذیری کمتر است. در فرآیند تولید نیاز به اقدامات ضد استاتیک است، به ویژه برای LEDهای حساس.

Thermal Management & Reliability

اصطلاح شاخص کلیدی توضیح ساده تأثیر
Junction Temperature Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. هر 10 درجه سانتی‌گراد کاهش ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ دمای بیش از حد بالا باعث افت نور و تغییر رنگ می‌شود.
کاهش شار نوری L70 / L80 (ساعت) زمان کاهش روشنایی تا 70% یا 80% مقدار اولیه. مستقیماً "طول عمر مفید" LED را تعریف می‌کند.
Lumen Maintenance درصد (مثلاً ۷۰٪) درصد روشنایی حفظ‌شده پس از زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در استفاده بلندمدت.
تغییر رنگ Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام میزان تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های نورپردازی تأثیر می‌گذارد.
Thermal Aging تخریب مواد تخریب ناشی از دمای بالا در طولانی‌مدت. ممکن است باعث کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

Packaging & Materials

اصطلاح Common Types توضیح ساده Features & Applications
نوع بسته‌بندی EMC, PPA, Ceramic ماده‌ی پوشش محافظ تراشه، ایجاد رابط نوری/حرارتی. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ Ceramic: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
ساختار تراشه جلو، تراشه معکوس آرایش الکترود تراشه. فلپ چیپ: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا.
پوشش فسفر. YAG، سیلیکات، نیترید تراشه آبی را می‌پوشاند، بخشی را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند و برای تولید نور سفید ترکیب می‌شود. فسفرهای مختلف بر کارایی، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر می‌گذارند.
Lens/Optics Flat, Microlens, TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

Quality Control & Binning

اصطلاح محتوای دسته‌بندی توضیح ساده هدف
دسته‌بندی شار نوری کد، مثال: 2G, 2H گروه‌بندی شده بر اساس روشنایی، هر گروه دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. یکنواختی روشنایی در یک دسته را تضمین می‌کند.
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X Grouped by forward voltage range. تسهیل تطبیق راننده، بهبود کارایی سیستم.
Color Bin 5-step MacAdam ellipse گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگی، تضمین محدوده تنگ. تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمواری رنگ درون چراغ.
CCT Bin 2700K, 3000K و غیره. گروه‌بندی شده بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوط به خود را دارند. پاسخگوی نیازهای CCT صحنه‌های مختلف است.

Testing & Certification

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمایش نگهداری لومن روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت کاهش روشنایی. برای تخمین عمر LED (با استفاده از TM-21) استفاده می‌شود.
TM-21 استاندارد تخمین عمر تخمین عمر تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80. پیش‌بینی علمی عمر را ارائه می‌دهد.
IESNA Illuminating Engineering Society روش‌های آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی را پوشش می‌دهد. پایه آزمون مورد تأیید صنعت.
RoHS / REACH گواهی‌نامه محیط زیستی تضمین عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). الزام دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهینامه بهره‌وری انرژی گواهی کارایی انرژی و عملکرد برای روشنایی. مورد استفاده در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه‌ای، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.