مشخصات LED Segment Display مدل LTS-5325CTB-P - ارتفاع کاراکتر 0.56 اینچ - رنگ آبی - ولتاژ مستقیم 3.8 ولت - مصرف توان 70 میلی‌وات - سند فنی به زبان چینی ساده‌شده

1. مرور کلی محصول

LTS-5325CTB-P یک قطعه نصب سطحی (SMD) است که به عنوان نمایشگر کاراکتر دیجیتال تک رقمی طراحی شده است. عملکرد اصلی آن ارائه نشانگرهای عددی یا کاراکترهای محدود واضح و روشن در دستگاه‌های الکترونیکی است. فناوری هسته آن بر اساس تراشه LED آبی InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) رشد یافته بر روی زیرلایه یاقوت کبود است که به دلیل تولید نور آبی کارآمد و درخشان شناخته شده است. این قطعه از پنل خاکستری برای کنتراست بالا و از مواد سفید بخش‌بندی شده برای پخش نور استفاده می‌کند تا ظاهری عالی برای کاراکترها حاصل شود.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• ابعاد دیجیتال:با ارتفاع کاراکتر بزرگ 0.56 اینچ (14.22 میلی‌متر)، قابلیت دید عالی حتی از فاصله دور را تضمین می‌کند.
• کیفیت سگمنت:ارائه قطعه‌کد پیوسته و یکنواخت برای خروجی بصری یکدست و حرفه‌ای، بدون فاصله یا بی‌قاعدگی.
• بازده انرژی:طراحی با توان مصرفی پایین، مناسب برای کاربردهای با تغذیه باتری یا تأکید بر بازده انرژی.
• عملکرد نوری:روشنایی و کنتراست بالا را فراهم می‌کند و خوانایی واضح را حتی در محیط‌های پرنور تضمین می‌کند.
• زاویه دید:ارائه دید گسترده و امکان خواندن واضح محتوای نمایشگر از موقعیت‌های مختلف.
• قابلیت اطمینان:با بهره‌مندی از قابلیت اطمینان حالت جامد، فاقد قطعات متحرک، در نتیجه دارای طول عمر طولانی و مقاوم در برابر ضربه و ارتعاش.
• کنترل کیفیت:قطعات بر اساس شدت نور ساطع‌شده درجه‌بندی (بینینگ) می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که سطح روشنایی در یک سفارش خاص در محدوده مشخص‌شده ثابت باقی می‌ماند.
• انطباق زیستمحیطی:بسته‌بندی به صورت بدون سرب طراحی شده و با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد.

1.2 پیکربندی دستگاه

این یک نمایشگر کاتد مشترک است. مدل خاص LTS-5325CTB-P نشان‌دهنده نمایشگر آبی (B) با نقطه اعشاری (DP) در سمت راست است. پیکربندی کاتد مشترک، طراحی مدار را هنگام استفاده از میکروکنترلر یا درایور IC جذب‌کننده جریان ساده می‌کند.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عمیق و عینی

این بخش محدودیت‌های کاری و ویژگی‌های عملکردی قطعه را تحت شرایط مشخص شده، به‌طور دقیق و عینی تحلیل می‌کند.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

اینها محدودیت‌های تنشی هستند که تحت هیچ شرایطی نباید فراتر روند، در غیر این‌صورت ممکن است منجر به آسیب دائمی دستگاه شوند. عملیات باید همیشه در محدوده شرایط کاری توصیه‌شده که در ادامه به تفصیل شرح داده می‌شود، حفظ شود.

• توان مصرفی هر سگمنت:حداکثر 70 mW. این حداکثر توان الکتریکی (جریان * ولتاژ) است که می‌تواند به طور ایمن در یک سگمنت منفرد به نور و گرما تبدیل شود.
• جریان اوج رو به جلو در هر بخش:حداکثر 30 میلی‌آمپر، اما تنها در شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه). این مقدار نامی برای پالس‌های جریان بالا و کوتاه مدت است، نه برای کارکرد مداوم.
• جریان پیوسته رو به جلو در هر بخش:در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد حداکثر ۲۵ میلی‌آمپر است. هنگامی که دمای محیط (Ta) از ۲۵ درجه سانتی‌گراد فراتر رود، این جریان به صورت خطی به میزان ۰.۲۸ میلی‌آمپر به ازای هر درجه سانتی‌گراد افزایش دما کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، در دمای ۸۵ درجه سانتی‌گراد، حداکثر جریان پیوسته تقریباً برابر است با: ۲۵ میلی‌آمپر - [۰.۲۸ میلی‌آمپر/°C * (۸۵°C - ۲۵°C)] = ۲۵ میلی‌آمپر - ۱۶.۸ میلی‌آمپر = ۸.۲ میلی‌آمپر.
• محدوده دمای کارکرد و ذخیره‌سازی:۳۵- درجه سانتی‌گراد تا ۱۰۵+ درجه سانتی‌گراد. دستگاه می‌تواند در کل این محدوده ذخیره یا کار کند.
• دمای لحیم‌کاری:قابلیت تحمل 3 ثانیه لحیم‌کاری با هویه 260 درجه سانتی‌گراد، به شرطی که نوک هویه حداقل 1/16 اینچ (≈1.6 میلی‌متر) پایین‌تر از صفحه نصب بسته قرار گیرد.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

این پارامترها عملکرد معمولی قطعه را هنگام کار در شرایط توصیه‌شده (Ta=25°C) تعریف می‌کنند.

• میانگین شدت نور (I_V):در جریان مستقیم (I_F) 10 میلی‌آمپر، از 8600 میکروکاندلا (حداقل) تا 28500 میکروکاندلا (مقدار معمولی) متغیر است. این محدوده گسترده نشان‌دهنده درجه‌بندی دستگاه است؛ سطح شدت خاص در اطلاعات سفارش مشخص خواهد شد.
• ولتاژ مستقیم هر چیپ (V_F):در I_F=5 mA، مقدار معمول 3.8V و حداکثر مقدار 3.8V است. این افت ولتاژ در دو سر LED هنگام روشن شدن آن است. طراح باید اطمینان حاصل کند که مدار درایو می‌تواند این ولتاژ را تأمین کند.
• طول موج اوج تابش (λ_p):468 نانومتر. این طول‌موجی است که شدت نور تابشی در آن حداکثر است و دقیقاً در ناحیه آبی طیف مرئی قرار دارد.
• طول موج غالب (λ_d):470 نانومتر. این طول موج منفردی است که رنگ نور توسط چشم انسان درک می‌شود و بسیار نزدیک به طول موج اوج است.
• عرض نیم‌ارتفاع خط طیفی (Δλ):25 نانومتر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ هرچه عدد کوچکتر باشد، نور تک‌رنگ‌تر (رنگ خالص‌تر) است. 25 نانومتر مقدار متداول برای LED آبی استاندارد است.
• جریان معکوس (I_R):در ولتاژ معکوس (V_R) برابر با 5 ولت، حداکثر 100 میکروآمپر. این پارامتر تنها برای اهداف آزمایشی است؛ دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است.
• نسبت تطبیق شدت نور:در یک "منطقه نوری مشابه" بین بخش‌های کد، حداکثر نسبت 2:1 است. این بدان معناست که روشنایی درخشان‌ترین بخش کد نباید بیش از دو برابر روشنایی تاریک‌ترین بخش کد باشد تا یکنواختی تضمین شود.
• تداخل:حداکثر 2.5% تعیین شده است. این به نشت ناخواسته نور یا تداخل الکتریکی بین بخش‌های کد مجاور اشاره دارد.

2.3 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک بسیار حساس هستند. دیتاشیت به شدت توصیه می‌کند که در طول فرآیندهای جابجایی و مونتاژ، اقدامات کنترلی ESD اعمال شود تا از آسیب‌های پنهان یا فاجعه‌بار جلوگیری گردد:

• پرسنل باید از مچ‌بند اتصال به زمین یا دستکش‌های ضداستاتیک استفاده کنند.
• تمام ایستگاه‌های کاری، تجهیزات و تأسیسات ذخیره‌سازی باید به درستی زمین‌شده باشند.
• استفاده از فن یونی (دمنده یونی) برای خنثی‌سازی بارهای الکترواستاتیکی که ممکن است در اثر اصطکاک در طول فرآیند پردازش روی سطح پکیج پلاستیکی تجمع یابند، توصیه می‌شود، به ویژه برای انواع غیر پخش‌شونده (N/D).

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

مشخصات به صراحت بیان می‌کند که دستگاه "بر اساس شدت نوردهی دسته‌بندی می‌شود". این بدان معناست که یک سیستم درجه‌بندی وجود دارد، اگرچه این بخش جزئیات کدهای درجه‌بندی خاص را شرح نمی‌دهد. معمولاً چنین سیستم‌هایی شامل موارد زیر هستند:

• درجه‌بندی شدت نوردهی:LEDها در یک دسته تولیدی بر اساس خروجی نوری اندازه‌گیری شده در جریان تست استاندارد (مثلاً 10 میلی‌آمپر) آزمایش شده و در گروه‌های مختلف (درجه‌ها) دسته‌بندی می‌شوند. این امر اطمینان می‌دهد که روشنایی LEDهای دریافتی مشتری در محدوده‌ای از پیش تعریف شده (مثلاً 8600-12000 میکروکندلا، 12000-18000 میکروکندلا و غیره) ثابت است. محدوده گسترده از حداقل تا مقدار معمول در جدول مشخصات (8600 تا 28500 میکروکندلا) از این رویه پشتیبانی می‌کند.
• دسته‌بندی ولتاژ مستقیم:اگرچه در اینجا به صراحت ذکر نشده است، اما معمولاً LEDها بر اساس ولتاژ مستقیم (V_F) نیز دسته‌بندی می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که جریان به طور یکنواخت بین چند LED موازی توزیع می‌شود.
• دسته‌بندی طول موج:برای کاربردهایی که نیاز به دقت رنگ بالایی دارند، LEDها ممکن است بر اساس طول موج اصلی یا طول موج پیک دسته‌بندی شوند تا یکنواختی رنگ تضمین شود. مشخصات دقیق (λ_d= 470 نانومتر) نشان‌دهنده فرآیند کنترل‌شده است، اما برای درجه‌بندی‌های بالا ممکن است همچنان دسته‌بندی انجام شود.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

برگه مشخصات شامل بخش "منحنی‌های مشخصه الکتریکی/نوری معمول" است. اگرچه منحنی‌های خاصی در متن ارائه نشده‌اند، اما این بخش معمولاً شامل منحنی‌های زیر است که برای طراحی حیاتی هستند:

• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V):نشان می‌دهد که چگونه خروجی نوری با افزایش جریان درایو تغییر می‌کند. این رابطه معمولاً غیرخطی است و در جریان‌های بالاتر به سمت اشباع میل می‌کند.
• ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:این رابطه بین ولتاژ و جریان برای طراحی مدارهای محدودکننده جریان یا درایورهای جریان ثابت ضروری است.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش دمای اتصال LED کاهش مییابد. این برای مدیریت حرارتی در کاربردها حیاتی است.
• توزیع توان طیفی:نموداری که شدت نور منتشر شده در هر طول موج را نشان می‌دهد، تایید آبی و پهنای طیف.

طراحان باید به این منحنی‌ها مراجعه کنند تا جریان راه‌اندازی را برای دستیابی به روشنایی مطلوب بهینه کنند، نیازهای ولتاژ را درک کنند و اثرات حرارتی را برنامه‌ریزی نمایند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

این قطعه مطابق با ابعاد بسته‌بندی SMD خاصی است. توضیحات ابعاد کلیدی شامل موارد زیر می‌شود:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر می‌باشد، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. تلرانس عمومی ±0.25 میلی‌متر است.
• استاندارد کیفیت ناحیه سگمنت: ذرات خارجی ≤ 10 میل، آلودگی مرکب ≤ 20 میل، حباب ≤ 10 میل.
• انحنای رفلکتور باید ≤ 1% طول آن باشد.
• برآمدگی روی پایه‌های پلاستیکی نباید از 0.14 میلی‌متر تجاوز کند.

مهندس باید از نقشه‌های ابعادی ارائه شده (که به طور کامل در متن توضیح داده نشده‌اند) برای ایجاد الگوی صحیح پد PCB استفاده کند.

5.2 پیکربندی و قطبیت پایه‌ها

این دستگاه از پیکربندی 10 پین استفاده می‌کند. پین 1 در نمودار مشخص شده است. آرایش پین‌ها به شرح زیر است:

• پین 1: آند بخش E
• پایه 2: آند بخش D
• پایه 3: کاتد مشترک 1
• پایه 4: آند بخش C
• پایه 5: آند نقطه اعشار (DP)
• پایه 6: آند بخش B
• پایه 7: آند بخش A
• پایه 8: کاتد مشترک 2
• پایه 9: آند بخش F
• پایه 10: آند بخش G

نمودار مدار داخلی نشان می‌دهد که آندهای تمام بخش‌ها مستقل هستند، در حالی که کاتدهای تمام بخش‌ها در داخل به دو پایه (3 و 8) متصل شده‌اند. این دو پایه باید روی PCB به یکدیگر متصل شوند تا یک کاتد مشترک تشکیل شود.

5.3 الگوی پد لحیم کاری توصیه شده

الگوی پیشنهادی پد PCB ارائه شده است تا از تشکیل اتصال لحیم قابل اعتماد و تراز صحیح در طول فرآیند لحیم‌کاری ریفلو اطمینان حاصل شود. این الگو ابعاد پکیج و نیازهای حجم خمیر لحیم را در نظر گرفته است.

6. راهنمای جوشکاری و مونتاژ

6.1 دستورالعمل لحیم‌کاری SMT

دستورالعمل‌های کلیدی مونتاژ سطح‌نصب:

• لحیم‌کاری بازجریانی (روش اصلی):
  • پیش‌گرمایش: 120–150°C.
  • زمان پیش‌گرمایش: حداکثر 120 ثانیه.
  • دمای اوج: حداکثر ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد.
  • زمان بالای خط‌مایع: حداکثر ۵ ثانیه.
• لحیم‌کاری با هویه (فقط برای تعمیر/بازکاری):
  • دمای هویه: حداکثر 300°C.
  • زمان تماس: حداکثر 3 ثانیه برای هر اتصال لحیم.
• محدودیت‌های کلیدی:قطعه حداکثر می‌تواند دو چرخه فرآیند بازجوشی را تحمل کند. پس از اولین بازجوشی، برد باید کاملاً تا دمای اتاق خنک شود قبل از انجام فرآیند بازجوشی دوم (مثلاً برای مونتاژ دوطرفه).

6.2 حساسیت به رطوبت و نگهداری

نمایشگرهای SMD در بسته‌بندی ضد رطوبت حمل می‌شوند. برای جلوگیری از پدیده "پاپ کورن" (ترک خوردن بسته‌بندی به دلیل انبساط سریع رطوبت در فرآیند ریفلو)، رعایت شرایط ذخیره‌سازی زیر الزامی است:

• ذخیره‌سازی:بسته‌بندی‌های بازنشده باید در محیطی با دمای ≤ 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤ 60% نگهداری شوند.
• زمان قرارگیری در معرض:پس از باز شدن بسته‌بندی مهر و موم شده، فرآیند جذب رطوبت آغاز می‌شود. قطعات دارای "عمر کارگاهی" محدودی در شرایط محیطی هستند.
• پخت:اگر قطعات بیش از حد مجاز رطوبت محیطی در معرض رطوبت قرار گرفته باشند، قبل از عملیات ریفلو، حتماً باید برای حذف رطوبت پخت شوند. پخت باید فقط یک بار انجام شود تا از تنش حرارتی جلوگیری شود.
  • قطعات روی ریلی: پخت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت ≥ 48 ساعت.
  • قطعات فله‌ای: پخت در دمای 100 درجه سانتی‌گراد به مدت ≥ 4 ساعت یا در دمای 125 درجه سانتی‌گراد به مدت ≥ 2 ساعت.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

این قطعه به صورت ریل (Reel) و نوار (Tape) ارائه می‌شود و برای مونتاژ خودکار سطحی (SMT) مناسب است.

• نوار حامل:از آلیاژ پلی‌استایرن هادی سیاه ساخته شده است. ابعاد مطابق با استاندارد EIA-481-D است.
• ابعاد نوار حامل:شامل ابعاد جیب خاص برای ثابت نگه داشتن قطعات. میزان تابیدگی در طول 250 میلی‌متر بیش از 1 میلی‌متر کنترل می‌شود.
• اطلاعات قرقره:
  • طول بسته‌بندی استاندارد برای هر قرقره 22 اینچ: 44.5 متر.
  • تعداد قطعات در هر رول 13 اینچی: 700 عدد.
  • حداقل مقدار سفارش برای باقیمانده/انتهای رول: 200 عدد.
• نوار پیشرو و نوار انتهایی:قرقره شامل نوار پیشرو (حداقل 400 میلی‌متر) برای تغذیه ماشین و نوار انتهایی (حداقل 40 میلی‌متر) است.

8. توصیه‌های کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

• تجهیزات تست و اندازه‌گیری:مولتی‌متر دیجیتال، اسیلوسکوپ، منبع تغذیه، نیاز به خوانش دیجیتال واضح دارند.
• محصولات الکترونیکی مصرفی:تقویت‌کننده‌های صوتی، نمایشگرهای لوازم خانگی (مایکروویو، فر)، تجهیزات ورزشی.
• کنترل صنعتی:پنل‌های ابزار دقیق، نشان‌دهنده‌های فرآیند، نمایشگرهای تایمر.
• بازار پس از فروش خودرو:نیاز به ابزارها و نمایشگرهای با روشنایی بالا.

8.2 ملاحظات طراحی

• رانش جریان:همیشه از درایور جریان ثابت یا مقاومت‌های محدودکننده جریان که به صورت سری با آند هر سگمنت متصل هستند استفاده کنید. این کار با توجه به ولتاژ منبع تغذیه (V_cc)، ولتاژ مستقیم معمولی LED (V_F~ 3.8V) و جریان مستقیم مورد نیاز (I_F، برای مثال، برای دستیابی به روشنایی خوب و در محدوده مجاز، 10-20 mA در نظر گرفته می‌شود) مقدار مقاومت را محاسبه کنید. مثال: R = (V_cc- V_F) / I_F.
• مدیریت حرارتی:اگرچه مصرف توان هر سگمنت پایین است، اما در صورت روشن بودن همزمان چندین سگمنت برای مدت طولانی، به ویژه در دمای محیط بالا، باید از مساحت کافی مس PCB یا وایاهای خنک‌کننده اطمینان حاصل کرد. لطفاً قانون کاهش جریان (current derating) را به خاطر بسپارید.
• رابط میکروکنترلر:برای نمایشگرهای کاتد مشترک، پین‌های میکروکنترلر معمولاً جریان را جذب می‌کنند (به عنوان سوئیچ زمین). از پین‌های GPIO پیکربندی شده به عنوان خروجی درین باز/سطح پایین یا آی‌سی درایور ال‌ای‌دی اختصاصی با قابلیت جذب جریان کافی استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که جریان کل کشیده شده از منبع تغذیه در محدوده مقادیر نامی آن است.
• محافظت ESD در مدار:در کاربرد نهایی، افزودن دیودهای مهار ولتاژ گذرا (TVS) یا سایر اقدامات محافظتی روی خطوط متصل به نمایشگر را در نظر بگیرید، به ویژه اگر این خطوط در معرض رابط کاربری یا کانکتورهای خارجی قرار دارند.

9. مقایسه فنی و تمایز

اگرچه در برگه مشخصات به طور مستقیم با مدل‌های دیگر مقایسه نشده است، اما بر اساس مشخصات آن، نقاط تمایز کلیدی LTS-5325CTB-P عبارتند از:

• در مقایسه با نمایشگرهای با ابعاد کوچکتر (مانند 0.3 اینچ):با ارتفاع حروف بزرگتر 0.56 اینچی خود، دید بهتری را از فاصله دور فراهم می‌کند.
• در مقایسه با نمایشگر LED نصبشده از طریق سوراخ (Through-Hole):بستهبندی SMD از مونتاژ خودکار پشتیبانی میکند، فضای PCB را کاهش میدهد و به محصول نهایی اجازه میدهد ارتفاع پروفیل کمتری داشته باشد.
• در مقایسه با LED با روشنایی استاندارد:شدت نور معمولی بالای آن (تا ۲۸۵۰۰ میکروکندلا در ۱۰ میلی‌آمپر) آن را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی زیاد دارند مناسب می‌سازد.
• در مقایسه با LEDهای درجه‌بندی نشده:دسته‌بندی شدت نور، روشنایی قابل پیش‌بینی‌تر و یکنواخت‌تری را در تمام بخش‌ها و چندین سلول برای طراحان فراهم می‌کند که برای دستگاه‌های با ظاهر حرفه‌ای حیاتی است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

1. سوال: تفاوت بین طول موج اوج (468 نانومتر) و طول موج غالب (470 نانومتر) چیست؟
   پاسخ: طول موج اوج موقعیتی است که خروجی فیزیکی نور در آن بیشترین شدت را دارد. طول موج غالب طول موج منفردی است که رنگ نور توسط چشم انسان درک می‌شود. این دو معمولاً بسیار نزدیک به هم هستند، همانطور که در اینجا نشان داده شده است، اما ممکن است برای برخی رنگ‌ها متفاوت باشند. هر دو تأیید می‌کنند که این یک LED آبی است.
2. سوال: آیا می‌توانم این نمایشگر را با یک منبع تغذیه 5 ولت و یک مقاومت راه‌اندازی کنم؟
   پاسخ: بله. با استفاده از منبع تغذیه 5 ولت (V_cc) و مقدار معمول V_F3.8 ولت، شما به یک مقاومت محدودکننده جریان نیاز دارید. برای I_F=10 میلی‌آمپر: R = (5V - 3.8V) / 0.01A = 120 Ω. از مقدار استاندارد بعدی استفاده کنید، مثلاً 120 Ω یا 150 Ω. حتماً روشنایی واقعی و مصرف توان را تأیید کنید.
3. سوال: چرا دو پایه کاتد مشترک (3 و 8) وجود دارد؟
   پاسخ: این برای انعطاف‌پذیری در مدیریت جریان و چیدمان PCB است. جریان کل کاتد، مجموع جریان تمام سگمنت‌های روشن است. داشتن دو پایه امکان تقسیم این جریان را فراهم می‌کند، چگالی جریان در هر پایه را کاهش داده و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد. هر دو پایه باید در PCB شما به زمین متصل شوند.
4. سوال: حداکثر تعداد مجاز عملیات ریفلو دو بار است. اگر نیاز به انجام ریفلو سوم بر روی برد داشته باشم چه باید کرد؟
   پاسخ: این کار به شدت توصیه نمی‌شود. ریفلو سوم باعث اعمال تنش حرارتی بیش از حد به پکیج پلاستیکی و اتصالات داخلی شده و به طور قابل توجهی خطر خرابی را افزایش می‌دهد. برای تعمیر، فقط از هویه (حداکثر 300 درجه سانتی‌گراد، 3 ثانیه) برای نقاط لحیم خاصی که نیاز به تعمیر دارند با نهایت دقت استفاده کنید و از گرم کردن کل قطعه اجتناب نمایید.
5. سوال: چگونه نسبت تطابق شدت نور 2:1 را درک کنیم؟
   پاسخ: این بدان معناست که در یک واحد نمایش منفرد، تحت شرایط درایو یکسان، روشنایی درخشان‌ترین قطعه نباید بیش از دو برابر روشنایی تاریک‌ترین قطعه باشد. این امر یکنواختی بصری کاراکترهای نمایش داده شده را تضمین می‌کند.

11. طراحی عملی و موارد استفاده

مورد: طراحی یک خوانش ساده از ولت‌متر دیجیتال

یک طراح در حال ساخت یک ولت‌متر DC با محدوده 0-30 ولت با استفاده از یک میکروکنترلر مجهز به ADC است. LTS-5325CTB-P به دلیل خوانایی خوب آن انتخاب شده است.

1. طراحی مدار:پایه‌های I/O میکروکنترلر از طریق مقاومت محدودکننده جریان 150 اهم (محاسبه‌شده برای سیستم 5 ولت) به آندهای سگمنت‌ها (A-G، DP) متصل می‌شوند. دو پایه کاتد مشترک به هم متصل شده و به یک ترانزیستور NPN تکی (مانند 2N3904) که به عنوان سوئیچ سمت پایین عمل می‌کند، وصل می‌شوند. این ترانزیستور توسط یک پایه میکروکنترلر کنترل می‌شود. این پیکربندی امکان مالتی‌پلکس کردن در صورت نیاز را فراهم می‌کند، اما برای نمایش یک رقم واحد می‌توان آن را به طور پیوسته روشن نگه داشت.
2. نرم‌افزار:میکروکنترلر مقدار ADC را خوانده، آن را به ولتاژ تبدیل می‌کند، سپس این مقدار را به الگوی صحیح 7 سگمنت (0-9) نگاشت می‌دهد. داده‌های سگمنت به پایه‌های I/O مربوطه ارسال می‌شوند.
3. چیدمان PCB:از الگوی لحیم‌کاری توصیه‌شده در دیتاشیت به عنوان فوت‌پرینت استفاده کنید. برای تسهیل لحیم‌کاری، پدهای تخلیه حرارتی در محل اتصال پدها اضافه کنید. اتصال زمین کاتد مشترک باید محکم باشد.
4. مونتاژ:برد مدار با استفاده از منحنی استاندارد بازجوش بدون سرب مونتاژ شده است تا اطمینان حاصل شود که دمای اوج از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز نمی‌کند. قطعات تنها یک چرخه بازجوش را تجربه می‌کنند.
5. نتایج:محصول نهایی نمایشگر خوانش ولتاژ آبی واضح، روشن و یکنواخت است.

12. معرفی مختصر اصل کار

LTS-5325CTB-P بر اساس اصل الکترولومینسانس در پیوند p-n نیمهرسانا کار میکند. ماده فعال آن InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بالاتر از ولتاژ آستانه دیود (حدود 3.3-3.8 ولت) اعمال میشود، الکترونها از ناحیه نوع n و حفرهها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال تزریق میشوند. هنگامی که این حاملهای بار بازترکیب میشوند، انرژی خود را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. ترکیب خاص آلیاژ InGaN انرژی شکاف نواری را تعیین میکند که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور گسیلشده را مشخص میکند – در این مورد، آبی (~470 نانومتر). زیرلایه یاقوت کبود (سافایر) یک الگوی بلوری برای رشد لایههای باکیفیت InGaN فراهم میکند. پنل خاکستری و ماده قطعات سفید به عنوان پخشکننده و تقویتکننده کنتراست عمل کرده، نور را به قطعات عددی قابل تشخیص شکل میدهند.

13. روندها و زمینه فنی

این قطعه نمایانگر یک فناوری بالغ و بهطور گسترده پذیرفتهشده است. ساخت LED آبی با استفاده از InGaN روی سافایر یک فرآیند صنعتی استاندارد است. روندهای فناوری نمایش که زمینهساز این مؤلفه هستند شامل موارد زیر میشود:

• مینیاتوری‌سازی:اگرچه اندازه 0.56 اینچ رایج است، اما روندی به سمت توسعه لوله‌های دیجیتال SMD با روشنایی بالا در اندازه‌های کوچکتر برای دستگاه‌های فوق فشرده وجود دارد.
• بهبود کارایی:پیشرفت‌های مستمر در علم مواد، کارایی نوری (لومن بر وات) LEDهای InGaN را افزایش داده است که امکان دستیابی به روشنایی بالاتر با جریان کمتر یا کاهش بار حرارتی را فراهم می‌کند.
• یکپارچه‌سازی:روندی وجود دارد که نمایشگرهای LED را به همراه درایور IC و میکروکنترلر آن‌ها در ماژول‌های کامل‌تر "نمایش هوشمند" ادغام می‌کند و در نتیجه طراحی محصول نهایی را ساده می‌سازد.
• گزینه‌های رنگی و RGB:اگرچه این یک نمایشگر تک‌رنگ آبی است، اما فناوری زیربنایی InGaN اساس تولید LEDهای سبز و همچنین تولید LEDهای سفید با ترکیب فسفر نیز می‌باشد. نمایشگرهای تمام‌رنگ RGB با استفاده از LEDهای مینیاتوری SMD نیز برای نمایش گرافیک پیچیده‌تر رایج‌تر می‌شوند.
• فناوری‌های جایگزین:برای برخی کاربردها، نمایشگرهای OLED (دیودهای نورگسیل ارگانیک) از نظر ضخامت و زاویه دید مزیت دارند، اما ممکن است در مقایسه با این نوع LEDهای غیرارگانیک، ویژگی‌های متفاوتی از نظر طول عمر و روشنایی داشته باشند.

برای کاربردهای نمایش دیجیتالی که نیازمند سادگی، روشنایی، دوام و ترجیحاً مونتاژ SMD هستند، LTS-5325CTB-P همچنان یک راه‌حل قوی، قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه محسوب می‌شود.

توضیح دقیق 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)	میزان شار نوری تولید شده به ازای هر وات انرژی الکتریکی، هرچه بیشتر باشد، صرفه‌جویی در انرژی بیشتر است.	به طور مستقیم سطح بهره‌وری 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 اینکه آیا چراغ به اندازه کافی روشن است.
زاویه تابش (Viewing Angle)	° (درجه)، مانند 120°	زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند.	بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ (CCT)	K (کلوین)، مانند 2700K/6500K	گرمی یا سردی رنگ نور، مقادیر پایین متمایل به زرد/گرم و مقادیر بالا متمایل به سفید/سرد است.	تعیین‌کننده فضای نورپردازی و کاربردهای مناسب.
شاخص نمود رنگ (CRI / Ra)	بدون واحد، ۰–۱۰۰	توانایی منبع نور در بازتولید رنگ واقعی اشیاء، Ra≥۸۰ مطلوب است.	بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، برای مکان‌های با الزامات بالا مانند مراکز خرید و گالری‌های هنری استفاده می‌شود.
Color Tolerance (SDCM)	مراحل بیضی مک‌آدام، مانند "5-step"	شاخص کمی برای یکنواختی رنگ، هرچه تعداد گام‌ها کمتر باشد، رنگ یکنواخت‌تر است.	اطمینان از عدم تفاوت رنگ در بین چراغ‌های یک دسته.
Dominant Wavelength	نانومتر (nm)، مانند 620nm (قرمز)	مقدار طول موج متناظر با رنگ LED رنگی.	تعیین رنگ‌آمیزی LEDهای تک‌رنگ مانند قرمز، زرد و سبز.
Spectral Distribution	منحنی طول موج در مقابل شدت	توزیع شدت نور ساطع‌شده از LED در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد.	بر کیفیت رنگ و نمایش رنگ تأثیر می‌گذارد.

دو: پارامترهای الکتریکی

اصطلاحات	نمادها	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 روشن شدن عادی LED می‌شود.	معمولاً با درایور جریان ثابت کار می‌کند، جریان تعیین‌کننده روشنایی و طول عمر است.
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 شود، در غیر این صورت آسیب ناشی از گرمای بیش از حد رخ می‌دهد.
ولتاژ معکوس (Reverse Voltage)	Vr	حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است دچار شکست شود.	در مدار باید از اتصال معکوس یا شوک ولتاژ جلوگیری شود.
Thermal Resistance	Rth (°C/W)	مقاومت 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 شوک 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.

سوم: مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاحات	شاخص‌های کلیدی	توضیح ساده	تأثیر
دمای اتصال (Junction Temperature)	Tj (°C)	دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED.	با کاهش هر 10 درجه سانتی‌گراد، عمر مفید ممکن است دو برابر شود؛ دمای بیش از حد باعث افت نور و انحراف رنگ می‌شود.
Lumen Depreciation	L70 / L80 (ساعت)	زمان مورد نیاز 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.
Color Shift	Δu′v′ یا بیضی‌های مک‌آدام	میزان تغییر رنگ در طول فرآیند استفاده.	تأثیر بر یکپارچگی رنگ در صحنه‌های روشنایی.
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 را فراهم می‌کنند.	EMC مقاومت حرارتی خوب و هزینه کم؛ سرامیک اتلاف حرارت عالی و عمر طولانی.
ساختار تراشه	نصب معمولی، نصب معکوس (Flip Chip)	روش چیدمان الکترودهای تراشه.	چیدمان معکوس، خنک‌کنندگی بهتر و بازده نوری بالاتری دارد و برای توان‌های بالا مناسب است.
پوشش فسفر	YAG، سیلیکات، نیترید	روی تراشه آبی پوشانده شده، بخشی به نور زرد/قرمز تبدیل شده و به نور سفید مخلوط می‌شود.	فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر می‌گذارند.
طراحی لنز/اپتیک	صفحه‌ای، میکرولنز، بازتاب کلی	ساختار نوری سطح بسته‌بندی، کنترل توزیع نور.	زاویه تابش و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

پنج. کنترل کیفیت و درجه‌بندی

اصطلاحات	محتوای طبقه‌بندی	توضیح ساده	هدف
طبقه‌بندی شار نوری	کد 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	کدها مانند 6W، 6X	گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم.	برای تطبیق آسان‌تر منبع تغذیه درایو و بهبود بازدهی سیستم.
دسته‌بندی بر اساس رنگ	بیضی MacAdam 5-مرحله‌ای	گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از قرارگیری رنگ 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.	برآوردن نیازهای دمای رنگ برای سناریوهای مختلف.

شش: آزمایش و گواهی‌نامه‌دهی

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