دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTD-4830CKR-P - ارتفاع رقم 0.39 اینچ - قرمز سوپر - ولتاژ پیشرو 2.6 ولت - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این محصول یک دستگاه نصب سطحی (SMD) با قابلیت نمایش دو رقمی و هفت سگمنت LED است. کاربرد اصلی آن برای نمایش‌گرهای عددی در تجهیزات الکترونیکی است که نیازمند وضوح و قابلیت اطمینان بالا هستند.

1.1 ویژگی‌های اصلی و بازار هدف

این نمایشگر با ارتفاع رقم 0.39 اینچ (10.0 میلی‌متر) مشخص می‌شود که خوانایی خوبی فراهم می‌کند. این محصول از فناوری نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) بر روی بستر GaAs برای تولید نور \"قرمز سوپر\" استفاده می‌کند. پکیج دارای صفحه‌ای خاکستری با سگمنت‌های سفید است که کنتراست را افزایش می‌دهد. مزایای کلیدی شامل مصرف توان پایین، روشنایی بالا، زاویه دید گسترده و قابلیت اطمینان حالت جامد است. این محصول بر اساس شدت نور دسته‌بندی شده و با الزامات بدون سرب (RoHS) مطابقت دارد. کاربردهای معمول آن شامل الکترونیک مصرفی، پنل‌های ابزار دقیق و رابط‌های کنترل صنعتی است که در آن‌ها قطعات SMD کم‌جا ترجیح داده می‌شوند.

1.2 شناسایی دستگاه

شماره قطعه خاص LTD-4830CKR-P است. این شناسه نشان‌دهنده پیکربندی آند مشترک با نقطه اعشار سمت راست است. عبارت \"قرمز سوپر\" به رنگ خاص و فناوری مواد چیپ‌های LED استفاده شده اشاره دارد.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 رتبه‌بندی حداکثر مطلق

این پارامترها محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. حداکثر اتلاف توان هر سگمنت 70 میلی‌وات است. حداکثر جریان پیشروی پیک هر سگمنت 90 میلی‌آمپر است، اما این فقط تحت شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه) مجاز است. جریان پیشروی پیوسته هر سگمنت در دمای 25 درجه سانتی‌گراد 25 میلی‌آمپر درجه‌بندی شده است، با ضریب کاهش 0.28 میلی‌آمپر/درجه سانتی‌گراد، به این معنی که جریان پیوسته مجاز با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. دستگاه برای کار و ذخیره‌سازی در محدوده دمایی 35- تا 105+ درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی شده است. شرایط لحیم‌کاری آهنی به عنوان یک فرآیند یک‌باره 3 ثانیه‌ای در دمای 300 درجه سانتی‌گراد مشخص شده است.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

این‌ها پارامترهای عملیاتی معمول اندازه‌گیری شده در دمای 25 درجه سانتی‌گراد هستند. شدت نور (Iv) به شدت وابسته به جریان است: معمولاً 501-1700 میکروکاندلا در 1 میلی‌آمپر و 22100 میکروکاندلا در 10 میلی‌آمپر برای هر سگمنت. طول موج اوج تابش (λp) 639 نانومتر و طول موج غالب (λd) 631 نانومتر است که خروجی را در ناحیه قرمز طیف قرار می‌دهد. عرض نیمه خط طیفی (Δλ) 20 نانومتر است. ولتاژ پیشروی (Vf) هر چیپ معمولاً 2.6 ولت در جریان تست 20 میلی‌آمپر است. جریان معکوس (Ir) حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (Vr) 5 ولت است، اما توجه به این نکته حیاتی است که این یک شرایط تست است؛ دستگاه برای کار مداوم با بایاس معکوس طراحی نشده است. تطابق شدت نور بین سگمنت‌ها با حداکثر نسبت 2:1 تحت شرایط درایو مشابه مشخص شده است تا ظاهر یکنواخت تضمین شود. تداخل بین سگمنت‌ها به ≤ 2.5% محدود شده است.

2.3 توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

خروجی نوری LEDها به طور طبیعی در تولید متفاوت است. برای اطمینان از یکنواختی برای کاربر نهایی، دستگاه‌ها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در جریان درایو استاندارد 1 میلی‌آمپر در دسته‌هایی (بین) مرتب می‌شوند. جدول بین ارائه شده پنج دسته (G, H, J, K, L) را با محدوده‌های حداقل و حداکثر شدت تعریف شده در میکروکاندلا (µcd) فهرست می‌کند که هر کدام دارای تلرانس +/-15% هستند. به عنوان مثال، بین G محدوده 501-800 µcd را پوشش می‌دهد، در حالی که بین L محدوده 3401-5400 µcd را پوشش می‌دهد. این به طراحان اجازه می‌دهد تا یک درجه روشنایی مناسب برای نیازهای کاربرد خود انتخاب کنند.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمول اشاره می‌کند که برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند. در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه شده جزئیات ندارند، چنین منحنی‌هایی معمولاً شامل موارد زیر هستند:

• منحنی IV (جریان در مقابل ولتاژ):رابطه بین جریان پیشرو و ولتاژ پیشرو را نشان می‌دهد که غیرخطی است. این برای طراحی مدار محدودکننده جریان حیاتی است.
• شدت نور در مقابل جریان پیشرو:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو افزایش می‌یابد و به بهینه‌سازی برای روشنایی و بازده کمک می‌کند.
• ویژگی‌های دمایی:نشان می‌دهد که ولتاژ پیشرو و شدت نور چگونه با دمای محیط یا اتصال تغییر می‌کنند و تصمیم‌گیری‌های مدیریت حرارتی را آگاه می‌سازد.
• توزیع طیفی:نموداری از شدت نسبی در مقابل طول موج، که طول موج‌های اوج و غالب و عرض طیفی را تأیید می‌کند.

طراحان باید نمودارهای کامل دیتاشیت را برای پیش‌بینی دقیق عملکرد در محیط عملیاتی خاص خود مشورت کنند.

4. اطلاعات مکانیکی و پکیج

4.1 ابعاد پکیج

دستگاه در یک پکیج استاندارد SMD ارائه می‌شود. تمام ابعاد حیاتی بر حسب میلی‌متر با تلرانس کلی ±0.25 میلی‌متر ارائه شده است، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. نقشه شامل طول، عرض و ارتفاع کلی، فاصله پایه‌ها و موقعیت نقطه اعشار است. یادداشت‌های کیفیت اضافی محدودیت‌هایی برای مواد خارجی روی سگمنت‌ها (≤10 میل)، آلودگی جوهر سطحی (≥20 میل)، حباب در سگمنت‌ها (≤10 میل)، خمش رفلکتور (≤1% طول) و برآمدگی پین پلاستیکی (حداکثر 0.1 میلی‌متر) مشخص می‌کنند.

4.2 دیاگرام مدار داخلی و اتصال پایه‌ها

دیاگرام مدار داخلی پیکربندی آند مشترک برای دو رقم را نشان می‌دهد. آند هر رقم مشترک است، در حالی که هر سگمنت (A-G و DP) پایه کاتد مخصوص به خود را دارد. جدول اتصال پایه‌ها به وضوح پکیج 20 پایه را نگاشت می‌کند. به عنوان مثال، پایه‌های 3 و 18 آندهای مشترک برای رقم 1 هستند، در حالی که پایه‌های 8 و 13 برای رقم 2 هستند. کاتدهای سگمنت‌های خاص (مثلاً A1, B1, DP1) به پایه‌های دیگر اختصاص داده شده‌اند. این اطلاعات برای ایجاد ردپای PCB صحیح و طراحی مدار درایور حیاتی است.

4.3 الگوی پد لحیم‌کاری توصیه شده

یک طراحی الگوی لند (Land Pattern) ارائه شده است تا اتصالات لحیم قابل اطمینان در طول لحیم‌کاری ریفلو تضمین شود. رعایت این الگوی توصیه شده به جلوگیری از پدیده \"تومبستونینگ\"، لحیم ناکافی یا اتصال کوتاه کمک می‌کند.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 دستورالعمل لحیم‌کاری SMT

دستگاه برای لحیم‌کاری ریفلو طراحی شده است. پروفایل توصیه شده شامل مرحله پیش‌گرمایش 120-150 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 120 ثانیه، به دنبال آن دمای اوج حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد است. تعداد کل چرخه‌های فرآیند ریفلو باید کمتر از دو باشد. اگر پاس دوم مورد نیاز است، مونتاژ باید بین چرخه‌ها اجازه داده شود تا به دمای عادی خنک شود. برای تعمیر دستی، لحیم‌کاری با هویه فقط یک بار مجاز است، در حداکثر دمای 300 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 3 ثانیه. این محدودیت‌ها برای جلوگیری از آسیب حرارتی به پکیج پلاستیکی و اتصالات سیم داخلی وضع شده‌اند.

5.2 حساسیت به رطوبت و ذخیره‌سازی

پکیج SMD به رطوبت حساس است. این محصول در یک کیسه ضد رطوبت با سطح حساسیت رطوبتی (MSL) 3 ارسال می‌شود. این به این معنی است که دستگاه باید در عرض 168 ساعت (1 هفته) پس از باز شدن کیسه در شرایط کارخانه (≤30°C/60% RH) استفاده شود. اگر بیش از این مدت در معرض محیط قرار گیرد یا در شرایط خشک ذخیره نشود، قطعات باید قبل از ریفلو پخته شوند تا رطوبت جذب شده خارج شده و از آسیب \"پاپ کورن\" در طول لحیم‌کاری جلوگیری شود. شرایط پخت مشخص شده است: 60 درجه سانتی‌گراد برای ≥48 ساعت اگر روی قرقره باشد، یا 100 درجه سانتی‌گراد برای ≥4 ساعت / 125 درجه سانتی‌گراد برای ≥2 ساعت اگر به صورت فله باشد.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

دستگاه‌ها روی نوارهای حامل برجسته 13 اینچی پیچیده شده روی قرقره عرضه می‌شوند. هر قرقره حاوی 550 قطعه است. حداقل مقدار بسته‌بندی 200 قطعه برای دسته‌های باقی‌مانده مشخص شده است. ابعاد دقیق قرقره بسته‌بندی، جیب نوار حامل که دستگاه را نگه می‌دارد، و نوار ابتدا/انتها ارائه شده است تا سازگاری با تجهیزات اتوماتیک Pick-and-Place تضمین شود.

7. یادداشت‌های کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 پیشنهادات کاربردی

این نمایشگر برای تجهیزات الکترونیکی معمولی مانند تجهیزات اداری، دستگاه‌های ارتباطی و لوازم خانگی در نظر گرفته شده است. برای کاربردهایی که نیازمند قابلیت اطمینان استثنایی هستند که خرابی می‌تواند ایمنی را به خطر بیندازد (مانند هوانوردی، سیستم‌های پزشکی)، مشورت لازم است. مدار درایو باید طوری طراحی شود که با رتبه‌بندی حداکثر مطلق مطابقت داشته باشد. ملاحظات کلیدی طراحی شامل موارد زیر است:

• کنترل جریان:LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. یک درایور جریان ثابت یا مقاومت‌های محدودکننده جریان مناسب برای جلوگیری از تجاوز از حداکثر جریان پیوسته اجباری است، که باعث تخریب شدید نور یا خرابی می‌شود.
• مدیریت حرارتی:کار در دماهای بالاتر از محدوده توصیه شده، فرسودگی را تسریع می‌کند. اطمینان حاصل کنید که چیدمان PCB و تهویه کافی است، به ویژه هنگام درایو در جریان‌های بالاتر.
• محافظت الکتریکی:مدار باید شامل محافظت در برابر ولتاژهای معکوس و اسپایک‌های ولتاژ گذرا در طول توالی‌های روشن/خاموش شدن باشد، زیرا LEDها دارای ولتاژ شکست معکوس پایینی هستند.
• انتخاب بین (Bin):بین شدت نور مناسب (G تا L) را بر اساس روشنایی مورد نیاز و شرایط مشاهده کاربرد نهایی انتخاب کنید.

7.2 سوالات متداول بر اساس پارامترهای فنی

س: از چه جریان درایوری باید استفاده کنم؟

پ: جریان بستگی به روشنایی مورد نیاز دارد. به منحنی Iv در مقابل If مراجعه کنید. یک نقطه کار معمولی بین 5-20 میلی‌آمپر برای هر سگمنت است. همیشه از یک منبع جریان ثابت یا یک مقاومت سری که با استفاده از (ولتاژ تغذیه - مجموع Vf LEDهای سری) / جریان مورد نظر محاسبه شده است استفاده کنید.

س: آیا می‌توانم این رقم‌ها را مالتی‌پلکس کنم؟

پ: بله، پیکربندی آند مشترک برای مالتی‌پلکس کردن ایده‌آل است. با فعال کردن متوالی آند مشترک هر رقم و ارائه داده کاتد برای آن رقم، می‌توانید چندین رقم را با پین‌های I/O کمتری کنترل کنید. اطمینان حاصل کنید که جریان پیک در عملیات مالتی‌پلکس از رتبه‌بندی حداکثر مطلق تجاوز نکند.

س: چگونه نسبت تطابق شدت نور 2:1 را تفسیر کنم؟

پ: این به این معنی است که در داخل یک دستگاه، کم‌نورترین سگمنت در شرایط درایو یکسان، کمتر از نصف روشن‌ترین سگمنت نخواهد بود. این یکنواختی بصری را تضمین می‌کند.

8. اصل کار و روندهای فناوری

8.1 اصل عملکرد

دستگاه بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک پیوند p-n نیمه‌هادی کار می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ پیشروی بیش از آستانه دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال (لایه اپیتاکسیال AlInGaP) بازترکیب می‌شوند. این بازترکیب انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کند و نور تولید می‌کند. ترکیب خاص آلیاژ AlInGaP انرژی گاف نواری و در نتیجه طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعیین می‌کند، در این مورد، قرمز. هر سگمنت از رقم یک مجموعه جداگانه از این چیپ‌های LED است که به یک الگو متصل شده‌اند.

8.2 زمینه و روندهای فناوری

فناوری AlInGaP برای تولید LEDهای قرمز، نارنجی و زرد با بازده بالا بالغ است. در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر، روشنایی بالاتر و پایداری دمایی بهتری ارائه می‌دهد. روند در اجزای نمایشگر مانند این، به سمت چگالی پیکسل بالاتر (سگمنت‌های کوچکتر یا ماتریس نقطه‌ای)، مصرف توان پایین‌تر، نسبت‌های کنتراست بهبود یافته و یکپارچه‌سازی الکترونیک درایور است. فناوری نصب سطحی (SMT) برای مونتاژ اتوماتیک همچنان غالب است. حرکت به سمت مواد بدون سرب و بدون هالوژن مطابق با مقررات زیست‌محیطی نیز یک روش استاندارد صنعتی است.