دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTS-4817SKR-P - ارتفاع رقم 0.39 اینچ - قرمز سوپر - ولتاژ پیشرو 2.6 ولت - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTS-4817SKR-P یک دستگاه نصب سطحی (SMD) است که به‌عنوان نمایشگر عددی تک رقمی طراحی شده است. عملکرد اصلی آن ارائه خوانش‌های عددی واضح و روشن در کاربردهای الکترونیکی متنوع است. این دستگاه از فناوری نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) بر روی بستر GaAs برای تولید رنگ مشخصه قرمز سوپر استفاده می‌کند. این انتخاب مواد کلید دستیابی به روشنایی و بازدهی بالا در طیف قرمز است. نمایشگر دارای صفحه‌ای خاکستری با سگمنت‌های سفید است، ترکیبی که برای حداکثر کردن کنتراست و خوانایی، به‌ویژه در شرایط نور محیطی، مهندسی شده است. این نمایشگر به‌طور خاص برای فرآیندهای مونتاژ نصب معکوس مناسب طراحی شده و انعطاف‌پذیری در طراحی PCB و زیبایی‌شناسی محصول نهایی را ارائه می‌دهد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای کلیدی

• اندازه رقم:دارای ارتفاع رقم 0.39 اینچ (10.0 میلی‌متر) است که تعادلی بین دید و کارایی فضای برد ارائه می‌دهد.
• کیفیت سگمنت:سگمنت‌های پیوسته و یکنواخت برای ظاهر یکنواخت کاراکتر بدون فاصله یا بی‌قاعدگی فراهم می‌کند.
• بازدهی توان:برای نیاز توان پایین طراحی شده است و آن را برای کاربردهای باتری‌خور یا حساس به انرژی مناسب می‌سازد.
• عملکرد نوری:روشنایی بالا و کنتراست بالا ارائه می‌دهد و خوانایی عالی را تضمین می‌کند. زاویه دید وسیع، دید را از زوایای مختلف حفظ می‌کند.
• قابلیت اطمینان:از قابلیت اطمینان حالت جامد بدون قطعات متحرک بهره می‌برد که منجر به عمر عملیاتی طولانی می‌شود.
• دسته‌بندی (بینینگ):دستگاه‌ها بر اساس شدت نور (لومینانس) دسته‌بندی (بین) می‌شوند که امکان تطابق روشنایی یکنواخت در نمایشگرهای چندرقمی را فراهم می‌کند.
• انطباق:بسته‌بندی بدون سرب است و مطابق با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک) تولید شده است.

1.2 شناسایی دستگاه

شماره قطعه LTS-4817SKR-P ویژگی‌های کلیدی دستگاه را رمزگشایی می‌کند: یک نمایشگر تک رقمی با گسیل قرمز سوپر، پیکربندی آند مشترک و نقطه اعشار سمت راست. این پیکربندی خاص برای طراحی مدار صحیح و نگاشت پین حیاتی است.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 حداکثر مقادیر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. کارکرد مداوم دستگاه در این محدودیت‌ها یا نزدیک به آن توصیه نمی‌شود.

• اتلاف توان هر سگمنت:حداکثر 70 میلی‌وات.
• جریان پیشرو پیک هر سگمنت:90 میلی‌آمپر (در شرایط پالسی: چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه).
• جریان پیشرو پیوسته هر سگمنت:25 میلی‌آمپر در دمای 25 درجه سانتی‌گراد. این مقدار با افزایش دمای محیط بالای 25 درجه سانتی‌گراد به صورت خطی با نرخ 0.28 میلی‌آمپر/درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد.
• محدوده دما:محدوده دمای عملیاتی و ذخیره‌سازی از 35- درجه سانتی‌گراد تا 105+ درجه سانتی‌گراد است.
• تحمل لحیم‌کاری:می‌تواند لحیم‌کاری با هویه در دمای 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ثانیه را تحمل کند، که در فاصله 1/16 اینچ زیر صفحه نشیمن اندازه‌گیری شده است.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شده‌اند.

• شدت نور (I_V):در جریان پیشرو (I_F) 1 میلی‌آمپر، از 500 میکروکاندلا (حداقل) تا 1600 میکروکاندلا (معمول) متغیر است. در I_F=10 میلی‌آمپر، شدت معمول 20,800 میکروکاندلا است. شدت نور با استفاده از فیلتری منطبق بر منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE اندازه‌گیری می‌شود.
• طول موج:طول موج اوج گسیل (λ_p) معمولاً 639 نانومتر است. طول موج غالب (λ_d) معمولاً 631 نانومتر است. عرض نیمه خط طیفی (Δλ) معمولاً 20 نانومتر است. اینها خروجی رنگ قرمز خالص را تعریف می‌کنند.
• ولتاژ پیشرو (V_F):برای هر تراشه LED، معمولاً 2.6 ولت با حداکثر 2.6 ولت در I_F=20 میلی‌آمپر. حداقل 2.05 ولت است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت. این پارامتر فقط برای اهداف آزمایش است؛ دستگاه برای کارکرد پیوسته با بایاس معکوس در نظر گرفته نشده است.
• نسبت تطابق شدت:نسبت شدت نور بین سگمنت‌ها در نواحی نوری مشابه در I_F=1 میلی‌آمپر حداکثر 2:1 است که ظاهر یکنواخت را تضمین می‌کند.
• نشت نوری (کراس‌تاک):مشخص شده است که ≤ 2.5% است و نشت نور ناخواسته بین سگمنت‌های مجاور را به حداقل می‌رساند.

2.3 توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

دیتاشیت نشان می‌دهد که دستگاه‌ها \"بر اساس شدت نور دسته‌بندی شده‌اند.\" این بدان معناست که LEDها بر اساس خروجی نور اندازه‌گیری شده در جریان آزمایش استاندارد آزمایش و مرتب (بین) می‌شوند. این فرآیند تضمین می‌کند که وقتی چندین رقم در یک نمایشگر واحد (مانند ساعت یا متر) استفاده می‌شود، همه ارقام سطح روشنایی یکنواختی خواهند داشت و از ظاهر شدن یک رقم به‌طور محسوسی کم‌نورتر یا روشن‌تر از همسایگانش جلوگیری می‌کند. طراحان می‌توانند یک کد بین را مشخص کنند تا این یکنواختی را تضمین کنند.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های عملکرد معمول اشاره می‌کند که رابطه بین پارامترهای کلیدی را به صورت گرافیکی نشان می‌دهند. در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه شده جزئیات ندارند، منحنی‌های استاندارد برای چنین دستگاهی معمولاً شامل موارد زیر است:

• جریان پیشرو در مقابل ولتاژ پیشرو (منحنی I-V):رابطه نمایی را نشان می‌دهد که برای طراحی مدار محدودکننده جریان حیاتی است.
• شدت نور در مقابل جریان پیشرو:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد، تا حداکثر محدودیت‌های مجاز.
• شدت نور در مقابل دمای محیط:کاهش خروجی نور با افزایش دمای اتصال را نشان می‌دهد و اهمیت مدیریت حرارتی را برجسته می‌کند.
• توزیع توان طیفی:نموداری که شدت نسبی نور گسیل شده در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد و حول اوج 639 نانومتر متمرکز است.

این منحنی‌ها به مهندسان اجازه می‌دهد تا رفتار دستگاه را در شرایط غیراستاندارد (جریان‌ها و دماهای مختلف) پیش‌بینی کرده و طراحی خود را برای عملکرد و قابلیت اطمینان بهینه کنند.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته‌بندی

دستگاه دارای ابعاد فیزیکی خاصی با تلرانس ±0.25 میلی‌متر است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. نکات ابعادی کلیدی شامل محدودیت‌هایی برای مواد خارجی درون سگمنت‌ها (≤10 میل)، آلودگی جوهر سطحی (≥20 میل)، حباب در سگمنت‌ها (≤10 میل)، خمش رفلکتور (≤1% طول آن) و حداکثر براده پلاستیکی پین (0.14 میلی‌متر) است. یک نقشه ابعادی دقیق برای ایجاد ردپای PCB ضروری است.

4.2 مدار داخلی و پین‌اوت

نمایشگر دارای پیکربندی آند مشترک است. نمودار مدار داخلی ده پین را نشان می‌دهد که به آندها و کاتدهای هفت سگمنت (A-G) و نقطه اعشار (DP) متصل می‌شوند.

جدول اتصال پین:

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

پین 3 و پین 8 هر دو به صورت داخلی به آند مشترک متصل هستند. این طراحی پین دوگانه آند به توزیع جریان و مدیریت حرارتی کمک می‌کند.

4.3 الگوی لحیم‌کاری توصیه شده

دیتاشیت دو طرح متمایز الگوی لند PCB (ردپا) ارائه می‌دهد: یکی برای نصب معمولی و یکی برای نصب معکوس. الگوی نصب معکوس شامل یک برش در PCB است. استفاده از الگوی صحیح برای تشکیل اتصال لحیم مناسب، پایداری مکانیکی و دستیابی به اثر بصری مورد نظر (نصب همسطح برای نصب معکوس) حیاتی است.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 دستورالعمل‌های لحیم‌کاری SMT

این دستگاه برای مونتاژ فناوری نصب سطحی (SMT) در نظر گرفته شده است. دستورالعمل‌های حیاتی شامل موارد زیر است:

• لحیم‌کاری رفلو (روش اصلی):حداکثر دو چرخه رفلو. بین چرخه‌ها نیاز به دوره خنک‌سازی تا دمای عادی است.
  • پیش‌گرم: 120–150 درجه سانتی‌گراد
  • زمان پیش‌گرم: حداکثر 120 ثانیه
  • دمای پیک: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد
  • زمان بالای مایع: حداکثر 5 ثانیه
• لحیم‌کاری دستی (هویه):باید به تعمیر یک‌باره محدود شود. حداکثر دمای هویه 300 درجه سانتی‌گراد با حداکثر زمان لحیم‌کاری 3 ثانیه برای هر اتصال است.

تجاوز از این پروفایل‌های حرارتی یا تعداد چرخه‌ها می‌تواند به بسته پلاستیکی یا دی LED داخلی آسیب برساند.

5.2 حساسیت رطوبتی و ذخیره‌سازی

نمایشگرهای SMD در بسته‌بندی ضد رطوبت ارسال می‌شوند. آن‌ها باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤60% ذخیره شوند. هنگامی که کیسه مهر و موم شده باز می‌شود، قطعات شروع به جذب رطوبت از هوا می‌کنند. اگر قطعات بلافاصله استفاده نشوند و در یک محیط خشک کنترل‌شده (مانند کابینت خشک) ذخیره نشوند، باید قبل از فرآیند لحیم‌کاری رفلو پخته شوند تا از \"ترکیدن\" یا ترک خوردن بسته‌بندی ناشی از انبساط سریع بخار در حین گرمایش جلوگیری شود.

شرایط پخت (فقط یک بار):

• قطعات در ریل: 60 درجه سانتی‌گراد به مدت ≥48 ساعت.
• قطعات فله: 100 درجه سانتی‌گراد به مدت ≥4 ساعت یا 125 درجه سانتی‌گراد به مدت ≥2 ساعت.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

دستگاه روی نوار و ریل برای مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place عرضه می‌شود. دیتاشیت ابعاد ریل بسته‌بندی و نوار حامل را به تفصیل شرح می‌دهد.

• ابعاد ریل:برای اندازه‌های استاندارد ریل ارائه شده است.
• ابعاد نوار حامل:مشخصات جداگانه برای دستگاه‌های نصب معمولی و نصب معکوس ارائه شده است که جهت‌گیری متفاوت آن‌ها در نوار را منعکس می‌کند. مشخصات کلیدی نوار شامل تلرانس تجمعی گام، محدودیت‌های انحنا و انطباق با استاندارد EIA-481-C است.
• تعداد:یک ریل استاندارد 13 اینچی حاوی 800 قطعه است. حداقل مقدار سفارش برای باقیمانده‌ها 200 قطعه است.
• نوار ابتدا/انتها:ریل شامل یک نوار ابتدا (حداقل 400 میلی‌متر) و انتها (حداقل 40 میلی‌متر) برای دست‌کاری ماشین است.

6.2 برچسب‌گذاری و ردیابی

نوار حامل شامل علائم شماره قطعه، کد تاریخ و کد بین است که ردیابی کامل را برای اهداف تولید و کنترل کیفیت فراهم می‌کند.

7. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 سناریوهای کاربردی معمول

LTS-4817SKR-P برای کاربردهایی که نیاز به نمایشگر عددی تک رقمی روشن، قابل اطمینان و در قالب فشرده SMD دارند ایده‌آل است. کاربردهای رایج شامل موارد زیر است:

• الکترونیک مصرفی: ترازوهای دیجیتال، تایمرهای آشپزخانه، نمایشگرهای تجهیزات صوتی.
• تجهیزات صنعتی: پنل مترها، خوانش‌های ابزار دقیق، نشانگرهای وضعیت سیستم کنترل.
• بازار جانبی خودرو: خوشه‌های گیج، کامپیوترهای مسافرت.
• دستگاه‌های پزشکی: مانیتورهای قابل حمل که در آن‌ها توان پایین و کنتراست بالا کلیدی است.
• لوازم خانگی: مایکروویو، ماشین‌های لباسشویی، ترموستات‌ها (به‌ویژه با نصب معکوس برای ظاهری صاف و یکپارچه).

7.2 ملاحظات طراحی حیاتی

• محدود کردن جریان:LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا مدار درایور جریان ثابت برای هر سگمنت یا آند مشترک اجباری است تا از تجاوز از حداکثر جریان پیشرو پیوسته جلوگیری شود، به‌ویژه با در نظر گرفتن کاهش مجاز با دما.
• مدیریت حرارتی:در حالی که اتلاف توان هر سگمنت کم است، گرمای ترکیبی از چندین سگمنت در یک طراحی چندرقمی یا کارکرد در دمای محیطی بالا باید در نظر گرفته شود. مساحت کافی مس PCB و تهویه به حفظ دمای اتصال در محدوده ایمن کمک می‌کند.
• زیبایی‌شناسی نصب معکوس:هنگام استفاده از گزینه نصب معکوس، اطمینان حاصل کنید که برش PCB به‌دقت ماشین‌کاری شده و الگوی لند توصیه شده رعایت شده است تا ظاهری تمیز و همسطح با پنل جلویی حاصل شود.
• محافظت ESD:اگرچه در این دیتاشیت به صراحت ذکر نشده است، LEDهای AlInGaP می‌توانند به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس باشند. اقدامات احتیاطی استاندارد دست‌کاری ESD باید در حین مونتاژ رعایت شود.

8. مقایسه فنی و تمایز

LTS-4817SKR-P از طریق چندین ویژگی کلیدی خود را متمایز می‌کند:

• فناوری مواد (AlInGaP):در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP، AlInGaP بازده نوری به‌مراتب بالاتر و پایداری دمایی بهتری برای رنگ‌های قرمز و کهربایی ارائه می‌دهد که منجر به نمایشگرهای روشن‌تر با رنگ یکنواخت‌تر در دما و طول عمر می‌شود.
• قابلیت نصب معکوس:همه نمایشگرهای LED SMD برای نصب معکوس طراحی یا مشخص نشده‌اند. تلرانس‌های مکانیکی مشخص شده و ردپای ارائه شده این دستگاه، آن را به انتخابی قابل اطمینان برای این رویکرد طراحی تبدیل می‌کند.
• دسته‌بندی شدت (بینینگ):تطابق تضمین‌شده شدت (نسبت 2:1) یک ویژگی حیاتی برای نمایشگرهای چندرقمی است که عدم تطابق روشنایی که می‌تواند با قطعات غیربین شده رخ دهد را حذف می‌کند.
• زاویه دید وسیع و کنتراست بالا:ترکیب فناوری تراشه، صفحه خاکستری و سگمنت‌های سفید برای ارائه خوانایی برتر از زوایای وسیع در مقایسه با نمایشگرهای با ترکیب رنگ‌های مختلف مهندسی شده است.

9. پرسش‌های متداول (FAQ)

س1: تفاوت بین \"طول موج اوج\" و \"طول موج غالب\" چیست؟
ج1: طول موج اوج (λ_p) طول‌موجی است که در آن طیف گسیل حداکثر شدت را دارد. طول موج غالب (λ_d) طول‌موج تک نور تک‌فام است که با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. برای یک LED قرمز با طیف باریک مانند این، آن‌ها نزدیک هستند (639 نانومتر در مقابل 631 نانومتر)، اما λ_dبرای درک رنگ انسان مرتبط‌تر است.

س2: چرا دو پین آند مشترک (3 و 8) وجود دارد؟
ج2: داشتن دو پین آند به توزیع جریان پیشرو کل (که مجموع همه سگمنت‌های روشن است) در دو مسیر و اتصال لحیم PCB کمک می‌کند. این امر مدیریت جریان را بهبود می‌بخشد، گرمایش مسیر را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان اتصال مکانیکی را افزایش می‌دهد.

س3: آیا می‌توانم این نمایشگر را مستقیماً با پین میکروکنترلر راه‌اندازی کنم؟
ج3: خیر. یک پین GPIO معمولی میکروکنترلر نمی‌تواند جریان کافی را تأمین یا جذب کند (25 میلی‌آمپر برای هر سگمنت، به‌طور بالقوه بیش از 175 میلی‌آمپر برای همه سگمنت‌ها اگر رقم '8' نمایش داده شود) و آسیب خواهد دید. شما باید از درایورهای خارجی (مانند آرایه‌های ترانزیستور یا IC درایور LED اختصاصی) که توسط میکروکنترلر کنترل می‌شوند استفاده کنید.

س4: \"کاهش خطی از 25°C\" برای جریان پیشرو پیوسته به چه معناست؟
ج4: به این معنی است که حداکثر جریان پیوسته ایمن با افزایش دما بالای 25°C کاهش می‌یابد. ضریب کاهش 0.28 میلی‌آمپر/درجه سانتی‌گراد است. به عنوان مثال، در دمای محیط 50°C، حداکثر جریان خواهد بود: 25 میلی‌آمپر - [0.28 میلی‌آمپر/°C * (50°C - 25°C)] = 25 میلی‌آمپر - 7 میلی‌آمپر = 18 میلی‌آمپر برای هر سگمنت.

س5: آیا پس از باز کردن کیسه همیشه پخت لازم است؟
ج5: پخت فقط در صورتی لازم استکهقطعات در معرض رطوبت محیط خارج از شرایط ذخیره‌سازی مشخص شده (≤30°C/60% RH) برای مدتی که اجازه جذب رطوبت می‌دهد قرار گرفته باشند و قبل از اینکه تحت فرآیند لحیم‌کاری رفلو قرار گیرند. اگر بلافاصله استفاده شوند یا در یک محیط خشک ذخیره شوند، ممکن است پخت لازم نباشد. برای محدودیت‌های زمان قرارگیری خاص، برچسب MSL (سطح حساسیت رطوبتی) روی کیسه را مشورت کنید.