دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTS-6780JD - ارتفاع رقم 0.56 اینچ - قرمز فوق اشباع (650 نانومتر) - ولتاژ پیشروی 2.6 ولت - اتلاف توان 70 میلی‌وات - مستندات فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTS-6780JD یک نمایشگر LED تک رقمی و هفت قسمتی است که برای نمایش اعداد طراحی شده است. ارتفاع رقم آن 0.56 اینچ (14.22 میلی‌متر) می‌باشد که آن را برای کاربردهایی که نیاز به ارقام با اندازه متوسط و خوانایی بالا دارند، مناسب می‌سازد. این دستگاه از فناوری نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای تولید نور قرمز فوق اشباع با روشنایی بالا و خلوص رنگ عالی استفاده می‌کند. نمایشگر دارای صفحه‌ای خاکستری با بخش‌های سفید است که تضاد بالایی برای خوانایی بهینه در شرایط نوری مختلف فراهم می‌آورد. بازارهای هدف اصلی آن شامل پنل‌های کنترل صنعتی، تجهیزات تست و اندازه‌گیری، الکترونیک مصرفی و ابزار دقیق می‌شود که در آن‌ها نمایش عددی قابل اعتماد و کم‌مصرف مورد نیاز است.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای کلیدی

• ارتفاع رقم 0.56 اینچ:اندازه‌ای متعادل برای دید خوب بدون مصرف توان بیش از حد ارائه می‌دهد.
• بخش‌های یکنواخت و پیوسته:روشنایی یکنواخت در هر بخش را برای ظاهری حرفه‌ای تضمین می‌کند.
• نیازمندی توان پایین:فناوری کارآمد AlInGaP امکان خروجی روشن در جریان‌های راه‌اندازی نسبتاً پایین را فراهم می‌آورد.
• روشنایی بالا و تضاد بالا:انتشار نور قرمز فوق اشباع در برابر پس‌زمینه خاکستری، خوانایی برتر را ارائه می‌دهد.
• زاویه دید گسترده:امکان خواندن واضح نمایشگر از موقعیت‌های خارج از محور را فراهم می‌کند.
• قابلیت اطمینان حالت جامد:ال‌ای‌دی‌ها در مقایسه با نمایشگرهای رشته‌ای، عمر عملیاتی طولانی و مقاومت در برابر ضربه و لرزش ارائه می‌دهند.
• دسته‌بندی شده بر اساس شدت نور:دستگاه‌ها بر اساس سطوح روشنایی اندازه‌گیری شده دسته‌بندی می‌شوند.
• بسته‌بندی بدون سرب (مطابق با RoHS):مطابق با مقررات زیست‌محیطی تولید شده است.

1.2 شناسایی دستگاه

شماره قطعه LTS-6780JD به طور خاص نشان‌دهنده پیکربندی کاتد مشترک با نقطه اعشار سمت راست (D.P.) است. استفاده از تراشه‌های LED قرمز فوق اشباع AlInGaP که بر روی بستر غیرشفاف GaAs ساخته شده‌اند، در ویژگی‌های عملکردی آن محوری است.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

این ریتینگ‌ها محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. آن‌ها برای عملکرد عادی در نظر گرفته نشده‌اند.

• اتلاف توان در هر بخش:70 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که می‌تواند به صورت حرارت توسط یک بخش LED به طور ایمن تلف شود.
• جریان پیشروی پیک در هر بخش:90 میلی‌آمپر. این فقط تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه) برای محدود کردن گرمایش متوسط مجاز است.
• جریان پیشروی پیوسته در هر بخش:25 میلی‌آمپر در دمای 25 درجه سانتی‌گراد. این جریان به صورت خطی با نرخ 0.28 میلی‌آمپر بر درجه سانتی‌گراد با افزایش دمای محیط (Ta) بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، در دمای 85 درجه سانتی‌گراد، حداکثر جریان پیوسته تقریباً خواهد بود: 25 میلی‌آمپر - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 میلی‌آمپر.
• محدوده دمای عملیاتی و ذخیره‌سازی:35- درجه سانتی‌گراد تا 105+ درجه سانتی‌گراد. دستگاه می‌تواند در طول عملیات و ذخیره‌سازی غیرعملیاتی این دماهای شدید را تحمل کند.
• شرایط لحیم‌کاری:پایه‌ها را می‌توان حداکثر در دمای 260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 5 ثانیه لحیم کرد، با این شرط که دمای بدنه قطعه از ریتینگ حداکثر آن تجاوز نکند.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

این‌ها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد تحت شرایط تست مشخص شده اندازه‌گیری می‌شوند.

• شدت نور متوسط (I_V):در I_F=1mA از 320 μcd (حداقل) تا 808 μcd (معمول) متغیر است. در I_F=10mA، شدت نور معمولاً 9750-10500 μcd است. این پارامتر با استفاده از یک سنسور فیلتر شده برای تطابق با پاسخ فوتوپیک چشم انسان (منحنی CIE) اندازه‌گیری می‌شود.
• طول موج اوج انتشار (λ_p):650 نانومتر. این طول موجی است که در آن توان خروجی نوری بیشترین است.
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):20 نانومتر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ عرض باریک‌تر به معنای رنگ تک‌فام‌تر است.
• طول موج غالب (λ_d):639 نانومتر. این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان برای تطابق با رنگ خروجی LED درک می‌شود.
• ولتاژ پیشروی در هر تراشه (V_F):2.10 ولت (حداقل) تا 2.60 ولت (معمول) در I_F=20mA. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مدار راه‌انداز می‌تواند این محدوده را پوشش دهد.
• جریان معکوس در هر بخش (I_R):حداکثر 100 μA در V_R=5V. این پارامتر فقط برای اهداف تست است؛ عملکرد بایاس معکوس پیوسته ممنوع است.
• نسبت تطابق شدت نور:حداکثر 2:1. این تغییرات مجاز در روشنایی بین بخش‌های مختلف درون یک دستگاه را برای اطمینان از ظاهر یکنواخت مشخص می‌کند.
• تداخل نوری (Cross Talk):کمتر از 2.5٪ مشخص شده است. این به روشنایی ناخواسته یک بخش زمانی که بخش مجاور راه‌اندازی می‌شود، اشاره دارد که ناشی از نشت نوری یا الکتریکی داخلی است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (Binning)

دیتاشیت نشان می‌دهد که دستگاه \"برای شدت نور دسته‌بندی شده است.\" این به فرآیند دسته‌بندی اشاره دارد که در آن LEDهای تولید شده بر اساس خروجی نور اندازه‌گیری شده (معمولاً در یک جریان تست استاندارد مانند 1mA یا 10mA) به محدوده‌های شدت خاص یا \"بسته‌ها\" (bins) مرتب می‌شوند. این امر ثبات در روشنایی برای یک سفارش خرید معین را تضمین می‌کند. در حالی که کدهای بسته خاص در این بخش توضیح داده نشده‌اند، طراحان باید برای بسته‌های موجود با سازنده مشورت کنند تا سطح روشنایی مورد نیاز برای کاربرد خود را تضمین کنند. نسبت تطابق شدت نور محکم 2:1، یکنواختی بصری درون یک رقم را بیشتر تضمین می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به \"منحنی‌های ویژگی‌های الکتریکی/نوری معمول\" اشاره می‌کند. این نمایش‌های گرافیکی برای درک رفتار دستگاه فراتر از مشخصات تک نقطه‌ای بسیار مهم هستند.

• منحنی جریان-ولتاژ (I-V):رابطه بین جریان پیشروی (I_F) و ولتاژ پیشروی (V_F) را نشان می‌دهد. این مشخصه نمایی دیود را نشان می‌دهد و به طراحی مدار محدودکننده جریان مناسب کمک می‌کند.
• شدت نور در مقابل جریان پیشروی (I_Vدر مقابل I_F):نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان راه‌اندازی افزایش می‌یابد. این رابطه معمولاً در یک محدوده خطی است اما در جریان‌های بسیار بالا به دلیل اثرات حرارتی اشباع می‌شود.
• شدت نور در مقابل دمای محیط (I_Vدر مقابل T_a):کاهش خروجی نور با افزایش دمای اتصال را نشان می‌دهد. این برای کاربردهایی که در محیط‌های با دمای بالا کار می‌کنند، حیاتی است.
• توزیع طیفی:نموداری از توان نوری نسبی در مقابل طول موج، که حول اوج 650 نانومتر با نیم‌عرض تعریف شده 20 نانومتر متمرکز است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

طرح فیزیکی نمایشگر و موقعیت پایه‌ها در یک نقشه ابعادی تعریف شده است. نکات کلیدی شامل: تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. کنترل‌های کیفیت خاص ذکر شده است: مواد خارجی یا حباب درون یک بخش باید ≤10 میل باشد، خمش رفلکتور ≤1٪ از طول آن، و آلودگی جوهر سطح ≤20 میل. تلرانس جابجایی نوک پایه ±0.40 میلی‌متر است. برای طراحی PCB، قطر سوراخ 1.0 میلی‌متر برای پایه‌ها توصیه می‌شود.

5.2 اتصال پایه‌ها و پلاریته

دستگاه دارای پیکربندی 10 پایه در یک ردیف است. این دستگاه از نوعکاتد مشترکمی‌باشد، به این معنی که کاتدهای (ترمینال‌های منفی) تمام بخش‌های LED به طور داخلی به هم متصل شده‌اند. دو پایه کاتد مشترک (پایه 3 و پایه 8) وجود دارد که به طور داخلی به هم متصل هستند. این امر انعطاف‌پذیری در چیدمان PCB و اتلاف حرارت را فراهم می‌کند. ترتیب پایه‌ها به شرح زیر است: پایه 1: آند E، پایه 2: آند D، پایه 3: کاتد مشترک، پایه 4: آند C، پایه 5: آند D.P. (نقطه اعشار)، پایه 6: آند B، پایه 7: آند A، پایه 8: کاتد مشترک، پایه 9: آند F، پایه 10: آند G. یک نمودار مدار داخلی این اتصالات را به صورت بصری نشان می‌دهد.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 لحیم‌کاری خودکار

برای لحیم‌کاری موجی یا ری‌فلو، شرایط توصیه شده این است که پایه‌ها تا عمق 1/16 اینچ (تقریباً 1.6 میلی‌متر) زیر صفحه نشیمن به مدت حداکثر 5 ثانیه در دمای اوج 260 درجه سانتی‌گراد غوطه‌ور شوند. عامل حیاتی این است که دمای بدنه خود نمایشگر LED در طول این فرآیند نباید از حداکثر دمای ریت شده آن تجاوز کند.

6.2 لحیم‌کاری دستی

هنگام استفاده از هویه، نوک هویه باید در نقطه‌ای 1/16 اینچ زیر صفحه نشیمن به پایه اعمال شود. زمان لحیم‌کاری نباید از 5 ثانیه تجاوز کند، با دمای نوک هویه 350 درجه سانتی‌گراد ±30 درجه سانتی‌گراد. باید مراقبت شود تا از انتقال حرارت بیش از حد به بدنه پلاستیکی نمایشگر جلوگیری شود.

7. توصیه‌های کاربردی

7.1 سناریوهای کاربردی معمول

• پنل‌های کنترل صنعتی:برای نمایش نقاط تنظیم، مقادیر فرآیند یا کدهای خطا.
• تجهیزات تست و اندازه‌گیری:مولتی‌مترهای دیجیتال، فرکانس‌شمارها، منبع تغذیه‌ها.
• لوازم خانگی مصرفی:اجاق‌های مایکروویو، ماشین‌های لباسشویی، تجهیزات صوتی.
• نمایشگرهای جانبی خودرو:گیج‌ها و نمایشگرها (مشروط به تأیید صلاحیت مناسب).
• دستگاه‌های پزشکی:نمایشگرهای پارامتر ساده که در آن قابلیت اطمینان بالا برای پشتیبانی حیاتی حیاتی نیست (به بخش احتیاط‌ها مراجعه کنید).

7.2 ملاحظات طراحی حیاتی

• روش راه‌اندازی: راه‌اندازی با جریان ثابت به شدت توصیه می‌شود.این امر شدت نور ثابتی را بدون توجه به تغییرات ولتاژ پیشروی (V_F) از دستگاهی به دستگاه دیگر یا با تغییرات دما تضمین می‌کند. یک مقاومت سری ساده با منبع ولتاژ می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد اگر ولتاژ تغذیه به اندازه کافی بالاتر و پایدار باشد تا تغییرات جریان قابل قبول باشد.
• محدود کردن جریان:مدار باید طوری طراحی شود که هرگز از حداکثر جریان پیوسته مطلق تجاوز نکند، با در نظر گرفتن کاهش ریتینگ لازم برای دمای محیط بالا. جریان عملیاتی ایمن باید بر اساس روشنایی مورد نیاز و حداکثر دمای محیط پیش‌بینی شده انتخاب شود.
• سازگاری ولتاژ:مدار راه‌انداز باید قادر به تأمین ولتاژ لازم برای دستیابی به جریان مطلوب درکل V_Fمحدوده (2.10 ولت تا 2.60 ولت برای هر بخش در 20 میلی‌آمپر) باشد.
• محافظت در برابر ولتاژ معکوس:مدار راه‌انداز باید شامل محافظت (مانند دیودهای موازی با نمایشگر) برای جلوگیری از اعمال بایاس معکوس یا نوسانات ولتاژ در حین روشن یا خاموش کردن برق باشد، که می‌تواند به تراشه‌های LED آسیب برساند.
• مدیریت حرارتی:در حالی که دستگاه دارای محدوده دمای عملیاتی گسترده‌ای است، کار در جریان‌های بالا در دمای محیط بالا، تخریب خروجی نور (افت لومن) را تسریع می‌کند و ممکن است منجر به خرابی زودرس شود. تهویه مناسب باید در نظر گرفته شود.

8. قابلیت اطمینان و تست

دستگاه تحت مجموعه‌ای از تست‌های قابلیت اطمینان بر اساس استانداردهای شناخته شده نظامی (MIL-STD)، ژاپنی (JIS) و داخلی قرار می‌گیرد. این تست‌ها استحکام و طول عمر آن را تحت تنش‌های محیطی مختلف تأیید می‌کنند.

• تست عمر عملیاتی (RTOL):دستگاه‌ها در حداکثر ریتینگ‌ها به مدت 1000 ساعت کار می‌کنند تا عملکرد بلندمدت و نرخ خرابی ارزیابی شود.
• تست‌های تنش محیطی:شامل ذخیره‌سازی دمای بالا/رطوبت بالا (65 درجه سانتی‌گراد/90-95٪ رطوبت نسبی به مدت 500 ساعت)، ذخیره‌سازی دمای بالا (105 درجه سانتی‌گراد به مدت 1000 ساعت)، ذخیره‌سازی دمای پایین (35- درجه سانتی‌گراد به مدت 1000 ساعت)، چرخه دمایی و شوک حرارتی می‌شود. این تست‌ها یکپارچگی بسته‌بندی و توانایی دستگاه برای تحمل محیط‌های ذخیره‌سازی و عملیاتی را تأیید می‌کنند.
• تست‌های قابلیت لحیم‌کاری:مقاومت لحیم‌کاری (260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه) و قابلیت لحیم‌کاری (245 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه) اطمینان حاصل می‌کنند که پایه‌ها می‌توانند فرآیندهای مونتاژ را تحمل کنند.

9. مقایسه و تمایز فنی

متمایزکننده‌های اصلی LTS-6780JD استفاده از فناوریAlInGaPو انتشار نورقرمز فوق اشباعاست. در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر LED مانند GaAsP یا GaP، AlInGaP بازده نوری به مراتب بالاتری ارائه می‌دهد که منجر به روشنایی بیشتر برای همان جریان راه‌اندازی یا مصرف توان کمتر برای همان روشنایی می‌شود. رنگ قرمز فوق اشباع (اوج 650 نانومتر) با LEDهای قرمز استاندارد (معمولاً حدود 625-635 نانومتر) متفاوت است و رنگ قرمز عمیق‌تری ارائه می‌دهد. اندازه رقم 0.56 اینچی آن را بین نمایشگرهای کوچک‌تر (0.3\\"