دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTC-4627JG - ارتفاع رقم 0.4 اینچ - رنگ سبز (571 نانومتر) - ولتاژ مستقیم 2.6 ولت - توان 70 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTC-4627JG یک ماژول نمایشگر الفبایی-عددی چهاررقمی و هفت‌بخشی است که برای کاربردهایی طراحی شده که نیازمند نمایش واضح و روشن اعداد و محدودیت‌های خوانش کاراکتر هستند. عملکرد اصلی آن نمایش بصری اعداد و برخی حروف از طریق بخش‌های قابل آدرس‌دهی جداگانه است. فناوری هسته از چیپ‌های LED از جنس AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) استفاده می‌کند که بر روی یک زیرلایه غیرشفاف GaAs رشد یافته‌اند. این سیستم ماده به دلیل بازدهی بالا و عملکرد عالی در ناحیه طول موج زرد-سبز انتخاب شده است. نمایشگر دارای صفحه‌ای خاکستری با نشانه‌گذاری بخش‌های سفید است که تضاد بالایی برای خوانایی بهینه تحت شرایط نوری مختلف فراهم می‌کند. ارتفاع رقم 0.4 اینچی (10.0 میلی‌متر) آن را برای مشاهده از فاصله متوسط در ابزار دقیق، کنترل‌های صنعتی و الکترونیک مصرفی مناسب می‌سازد، جایی که فضا محدود است اما وضوح ضروری می‌باشد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای کلیدی

• ارتفاع رقم 0.4 اینچ:اندازه‌ای متعادل برای دید خوب بدون مصرف فضای بیش از حد پنل ارائه می‌دهد.
• بخش‌های یکنواخت و پیوسته:ظاهری یکدست و بدون فاصله از کاراکترهای روشن شده را تضمین می‌کند و کیفیت زیبایی‌شناختی و خوانایی را افزایش می‌دهد.
• نیاز به توان پایین:فناوری AlInGaP امکان روشنایی بالا در جریان‌های راه‌اندازی نسبتاً پایین را فراهم می‌کند و به طراحی‌های بهینه انرژی کمک می‌کند.
• ظاهر عالی کاراکتر:تضاد بالا بین صفحه خاکستری و بخش‌های سفید، در ترکیب با روشنایی یکنواخت، منجر به کاراکترهای واضح و مشخص می‌شود.
• روشنایی بالا و تضاد بالا:روشنایی ذاتی LEDهای AlInGaP و طرح رنگی انتخاب شده، دید برتری حتی در محیط‌های پرنور ارائه می‌دهد.
• زاویه دید گسترده:طراحی چیپ LED و پکیج، مشاهده واضح از محدوده وسیعی از زوایا را امکان‌پذیر می‌سازد که مشخصه معمول نمایشگرهای بخشی LED است.
• قابلیت اطمینان حالت جامد:به عنوان یک دستگاه نیمه‌هادی، در مقایسه با نمایشگرهای مکانیکی، عمر عملیاتی طولانی، مقاومت در برابر ضربه و تحمل ارتعاش ارائه می‌دهد.
• دسته‌بندی شده بر اساس شدت نورانی:دستگاه‌ها بر اساس شدت نور دسته‌بندی می‌شوند که به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را برای سطوح روشنایی یکنواخت در چندین واحد در یک مجموعه انتخاب کنند.
• پکیج بدون سرب (مطابق با RoHS):مطابق با مقررات زیست‌محیطی محدودکننده مواد خطرناک تولید شده است.

1.2 شناسایی و پیکربندی دستگاه

شماره قطعه LTC-4627JG یک نمایشگر مالتی‌پلکس با آند مشترک با LEDهای سبز AlInGaP را مشخص می‌کند. پسوند \"JG\" معمولاً نشان‌دهنده رنگ سبز و مجموعه خاص پکیج یا ویژگی‌ها است. نمایشگر شامل چهار رقم کامل (0-9) و یک نقطه اعشار سمت راست برای هر رقم است. از پیکربندی مالتی‌پلکس آند مشترک استفاده می‌کند که تعداد پین‌های درایور مورد نیاز را با اشتراک‌گذاری زمانی اتصالات مشترک برای هر رقم کاهش می‌دهد.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

این ریتینگ‌ها محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا نزدیک به آن‌ها برای استفاده عادی توصیه نمی‌شود.

• اتلاف توان در هر بخش:70 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که می‌تواند به طور ایمن توسط یک بخش LED منفرد بدون ایجاد آسیب حرارتی تلف شود.
• جریان مستقیم پیک در هر بخش:60 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان پالسی مجاز است که معمولاً تحت شرایط چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه مشخص می‌شود. برای فلش‌های کوتاه و با شدت بالا استفاده می‌شود.
• جریان مستقیم پیوسته در هر بخش:25 میلی‌آمپر در دمای 25 درجه سانتی‌گراد. این جریان باید به صورت خطی با نرخ 0.33 میلی‌آمپر/درجه سانتی‌گراد با افزایش دمای محیط (Ta) بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد کاهش یابد. به عنوان مثال، در دمای 50 درجه سانتی‌گراد، حداکثر جریان پیوسته 25 میلی‌آمپر - (0.33 میلی‌آمپر/درجه سانتی‌گراد * 25 درجه سانتی‌گراد) = 16.75 میلی‌آمپر خواهد بود.
• ولتاژ معکوس در هر بخش:5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث شکست پیوند شود.
• محدوده دمای عملیاتی و ذخیره‌سازی:35- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. دستگاه برای عملکرد و ذخیره‌سازی قابل اطمینان در این محدوده دمای صنعتی ریت شده است.
• دمای لحیم‌کاری:حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 3 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 1.6 میلی‌متر (1/16 اینچ) زیر صفحه نشیمن. این برای فرآیندهای لحیم‌کاری موجی یا ریفلو جهت جلوگیری از آسیب پکیج حیاتی است.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملیاتی معمول هستند که در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شده‌اند و عملکرد مورد انتظار تحت شرایط عادی را ارائه می‌دهند.

• شدت نورانی متوسط (I_V):200 میکروکاندلا (حداقل)، 464 میکروکاندلا (معمول) در I_F= 1 میلی‌آمپر. این خروجی نور است که با استفاده از یک سنسور فیلتر شده برای تطابق با پاسخ فوتوپیک چشم انسان (منحنی CIE) اندازه‌گیری می‌شود. محدوده وسیع نشان‌دهنده دسته‌بندی بر اساس شدت است.
• طول موج تابش پیک (λ_p):571 نانومتر (معمول) در I_F= 20 میلی‌آمپر. این طول موجی است که در آن خروجی طیفی قوی‌ترین است، در ناحیه زرد-سبز.
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):15 نانومتر (معمول) در I_F= 20 میلی‌آمپر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ عرض باریک‌تر به معنای رنگ تک‌فام‌تر است.
• طول موج غالب (λ_d):572 نانومتر (معمول) در I_F= 20 میلی‌آمپر. این طول موج منفردی است که توسط چشم انسان برای تطابق با رنگ LED درک می‌شود.
• ولتاژ مستقیم در هر بخش (V_F):2.05 ولت (حداقل)، 2.6 ولت (معمول) در I_F= 20 میلی‌آمپر. این افت ولتاژ در سراسر LED هنگام هدایت جریان مشخص شده است. طراحی مدار باید حداکثر V_F.
• جریان معکوس در هر بخش (I_R):100 میکروآمپر (حداکثر) در V_R= 5 ولت. این جریان نشتی کوچک هنگامی است که LED در بایاس معکوس قرار دارد.
• نسبت تطابق شدت نورانی (I_V-m):2:1 (حداکثر) در I_F= 1 میلی‌آمپر. این حداکثر نسبت مجاز بین روشن‌ترین و کم‌نورترین بخش‌ها در یک دستگاه منفرد را مشخص می‌کند و یکنواختی را تضمین می‌کند.

3. اطلاعات مکانیکی و پکیج

3.1 ابعاد پکیج

نمایشگر مطابق با فوت‌پرینت استاندارد پکیج دو ردیفه (DIP) است. تمام ابعاد حیاتی با تلرانس کلی ±0.25 میلی‌متر ارائه شده‌اند مگر اینکه خلاف آن در نقشه ابعادی مشخص شده باشد. این شامل طول، عرض و ارتفاع کلی، فاصله بین ارقام، ابعاد بخش‌ها و فاصله و قطر پین‌ها می‌شود. نقشه مکانیکی دقیق برای چیدمان PCB (برد مدار چاپی) جهت اطمینان از تناسب و تراز مناسب با برش صفحه جلویی ضروری است.

3.2 پیکربندی پین و مدار داخلی

دستگاه دارای پیکربندی 16 پین است، اگرچه تمام موقعیت‌ها پر نشده‌اند (پین‌های 10 و 12 \"بدون پین\" هستند). نمودار مدار داخلی یک ساختار مالتی‌پلکس آند مشترک را نشان می‌دهد. هر یک از چهار رقم پین آند مشترک خود را دارد (پین‌های 1، 2، 6، 8). کاتدهای بخش (A-G, DP) بین تمام ارقام مشترک هستند. علاوه بر این، اتصالاتی برای سه LED نشانگر جداگانه (L1, L2, L3) وجود دارد که یک آند مشترک (پین 4) را به اشتراک می‌گذارند و کاتدهای آن‌ها به ترتیب به کاتدهای بخش A/B/C متصل شده‌اند. پین 9 به عنوان \"بدون اتصال\" ذکر شده است. این پین‌اوت برای طراحی مدار درایور مالتی‌پلکس که به طور متوالی آند مشترک هر رقم را انرژی‌دهی می‌کند در حالی که داده بخش آن رقم را روی خطوط کاتد مشترک ارائه می‌دهد، حیاتی است.

4. دستورالعمل‌ها و احتیاط‌های کاربردی

4.1 ملاحظات طراحی و استفاده

کاربرد مورد نظر:این نمایشگر برای تجهیزات الکترونیکی معمولی در کاربردهای اداری، ارتباطی و خانگی طراحی شده است. برای سیستم‌های حیاتی از نظر ایمنی (هوانوردی، پزشکی، حمل و نقل)، مشاوره قبل از استفاده اجباری است.



انطباق با ریتینگ‌ها:پایبندی به ریتینگ‌های حداکثر مطلق برای جلوگیری از آسیب ضروری است. سازنده هیچ مسئولیتی در قبال خرابی‌های ناشی از عدم انطباق نمی‌پذیرد.



مدیریت جریان و حرارت:تجاوز از جریان‌های راه‌اندازی توصیه شده یا دمای عملیاتی، تخریب خروجی نور (افت لومن) را تسریع می‌کند و می‌تواند منجر به خرابی زودرس شود. راه‌اندازی با جریان ثابت به شدت نسبت به راه‌اندازی با ولتاژ ثابت توصیه می‌شود تا روشنایی پایدار و طول عمر تضمین شود، زیرا ضریب دمای منفی LED و V_F variation.



محافظت مدار:مدار راه‌اندازی باید شامل محافظت در برابر ولتاژهای معکوس و نوسانات ولتاژ در طول چرخه‌های برق باشد. بایاس معکوس می‌تواند مهاجرت فلز در داخل نیمه‌هادی را القا کند و نشتی را افزایش دهد یا باعث اتصال کوتاه شود.



ملاحظه ولتاژ مستقیم:منبع تغذیه و مدار محدودکننده جریان باید طوری طراحی شوند که جریان راه‌اندازی مورد نظر را در کل محدوده ممکن V_Fمقادیر (از حداقل تا حداکثر) تحویل دهند.



عوامل محیطی:تغییرات سریع دمای محیط، به ویژه در محیط‌های مرطوب، باید اجتناب شود زیرا می‌توانند باعث تراکم رطوبت روی نمایشگر شوند و به طور بالقوه منجر به مشکلات الکتریکی یا نوری گردند.



جابجایی مکانیکی:از اعمال نیروی غیرعادی به بدنه نمایشگر در طول مونتاژ خودداری کنید. اگر یک فیلم تزئینی اعمال می‌شود، اطمینان حاصل کنید که با صفحه/پوشش جلویی تماس محکمی نداشته باشد، زیرا نیروی خارجی ممکن است آن را جابجا کند.



دسته‌بندی برای یکنواختی:هنگام مونتاژ چندین نمایشگر در یک واحد، استفاده از دستگاه‌های از یک دسته شدت نورانی یکسان توصیه می‌شود تا از تفاوت‌های محسوس روشنایی یا رنگ بین واحدها جلوگیری شود.



آزمون قابلیت اطمینان:اگر محصول نهایی نیاز دارد که نمایشگر تحت آزمون‌های خاص افت یا ارتعاش قرار گیرد، شرایط باید با سازنده برای ارزیابی قبلی به اشتراک گذاشته شود.

4.2 شرایط ذخیره‌سازی و جابجایی

ذخیره‌سازی استاندارد (پکیج DIP):محصولات در بسته‌بندی اصلی باید در دمای 5 تا 30 درجه سانتی‌گراد با رطوبت نسبی زیر 60% RH ذخیره شوند. عدم انطباق می‌تواند منجر به اکسیداسیون پین شود و نیاز به آبکاری مجدد قبل از استفاده دارد. ذخیره‌سازی طولانی‌مدت موجودی‌های بزرگ توصیه نمی‌شود. اگر کیسه مانع رطوبت بیش از 6 ماه باز بوده باشد، پخت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت 48 ساعت توصیه می‌شود و به دنبال آن مونتاژ در عرض یک هفته.



ذخیره‌سازی نمایشگر SMD (توجه):اگرچه این یک قطعه DIP است، دیتاشیت شامل یک نکته برای انواع SMD است: هنگامی که کیسه مهر و موم شده کارخانه باز می‌شود، دستگاه باید در عرض 168 ساعت (7 روز) هنگام ذخیره در RH <60% و دمای 5-30 درجه سانتی‌گراد استفاده شود، که مطابق با سطح حساسیت رطوبتی (MSL) 3 است. این اهمیت کنترل رطوبت برای پکیج‌های LED مدرن را برجسته می‌کند.

5. منحنی‌های عملکرد و داده‌های گرافیکی

دیتاشیت به منحنی‌های عملکرد معمول اشاره می‌کند که برای تحلیل طراحی دقیق ضروری هستند. این نمودارها به صورت بصری رابطه بین پارامترهای کلیدی را نشان می‌دهند و به مهندسان اجازه می‌دهند مقادیری را که به صراحت در جداول ذکر نشده‌اند، درون‌یابی کنند. در حالی که منحنی‌های خاص در متن ارائه شده جزئیات داده نشده‌اند، آن‌ها معمولاً شامل موارد زیر هستند:



شدت نورانی نسبی در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V):نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان راه‌اندازی افزایش می‌یابد، معمولاً به صورت زیرخطی در جریان‌های بالاتر به دلیل اثرات حرارتی.



ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:ویژگی نمایی I-V دیود را نشان می‌دهد.



شدت نورانی نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش خروجی نور با افزایش دمای پیوند را نشان می‌دهد که یک عامل حیاتی برای طراحی حرارتی است.



توزیع طیفی:نموداری از شدت نسبی در مقابل طول موج، که پیک در حدود 571 نانومتر و عرض طیفی را نشان می‌دهد. این منحنی‌ها به طراحان امکان بهینه‌سازی شرایط راه‌اندازی، پیش‌بینی عملکرد تحت دماهای غیراستاندارد و درک ویژگی‌های رنگ LED را می‌دهند.

6. سناریوهای کاربردی معمول و نکات طراحی

LTC-4627JG به طور ایده‌آل برای کاربردهایی مناسب است که نیازمند نمایشگر عددی فشرده، قابل اطمینان و روشن هستند. کاربردهای رایج شامل موارد زیر است:



تجهیزات تست و اندازه‌گیری:مولتی‌مترهای دیجیتال، فرکانس‌شمارها، منابع تغذیه، جایی که 4 رقم وضوح کافی را فراهم می‌کنند.



پنل‌های کنترل صنعتی:نشانگرهای فرآیند، نمایشگرهای تایمر، خوانش شمارنده روی ماشین‌آلات.



لوازم خانگی مصرفی:اجاق‌های مایکروویو، تجهیزات صوتی، سیستم‌های کنترل آب و هوا.



نمایشگرهای پس از فروش خودرو:گیج‌ها و خوانش‌هایی که در آن‌ها استحکام محیطی مورد نیاز است.



پیاده‌سازی طراحی:پیاده‌سازی این نمایشگر نیازمند یک میکروکنترلر یا IC درایور اختصاصی قادر به مالتی‌پلکس کردن است. درایور باید جریان کافی برای پین‌های آند مشترک (جریان رقم = جریان بخش * تعداد بخش‌های روشن در آن رقم) را تامین و جریان را برای پین‌های کاتد بخش تخلیه کند. مقاومت‌های محدودکننده جریان برای هر کاتد بخش هنگام استفاده از منبع تغذیه ولتاژ ثابت اجباری هستند. یک روال مالتی‌پلکسینگ به خوبی طراحی شده با تداوم و نرخ تازه‌سازی مناسب (معمولاً >60 هرتز) برای جلوگیری از سوسو زدن ضروری است. زاویه دید گسترده آن را برای پنل‌هایی که از موقعیت‌های مختلف مشاهده می‌شوند مناسب می‌سازد.