دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTS-5825CKR-PR - ارتفاع رقم 0.56 اینچ - قرمز سوپر - ولتاژ پیشروی 2.6 ولت - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTS-5825CKR-PR یک ماژول نمایشگر LED تک‌رقمی و سطح‌نصب است که برای کاربردهای نیازمند نمایش عددی واضح و با دید بالا طراحی شده است. این نمایشگر دارای ارتفاع رقمی معادل 0.56 اینچ (14.22 میلی‌متر) است که آن را برای نمایشگرهای با اندازه متوسط در دستگاه‌های الکترونیکی مختلف مناسب می‌سازد. فناوری هسته آن از لایه‌های اپیتاکسیال AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) بر روی بستر GaAs برای تولید نور قرمز سوپر استفاده می‌کند. این سیستم ماده به دلیل بازدهی بالا و خلوص رنگ عالی شناخته شده است. نمایشگر دارای صفحه‌ای خاکستری با سگمنت‌های سفید است که تضاد بالایی برای خوانایی بهینه تحت شرایط نوری مختلف فراهم می‌کند.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• ارتفاع رقم 0.56 اینچ:اندازه کاراکتری واضح و به راحتی قابل خواندن ارائه می‌دهد.
• سگمنت‌های یکنواخت و پیوسته:روشنایی یکنواخت در تمام سگمنت‌ها را برای ظاهری حرفه‌ای تضمین می‌کند.
• نیازمندی توان پایین:به صورت کارآمد عمل می‌کند و برای کاربردهای مبتنی بر باتری یا حساس به انرژی مناسب است.
• روشنایی بالا و تضاد بالا:چیپ‌های قرمز سوپر AlInGaP خروجی نور شدیدی در برابر پس‌زمینه خاکستری ارائه می‌دهند.
• زاویه دید گسترده:دید خوبی از زوایای مختلف ارائه می‌دهد.
• دسته‌بندی شده بر اساس شدت نور:دستگاه‌ها بر اساس سطح روشنایی ثابت دسته‌بندی (بینینگ) شده‌اند.
• بسته‌بندی بدون سرب:مطابق با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است.
• قابلیت اطمینان حالت جامد:از طول عمر ذاتی و مقاومت در برابر ضربه فناوری LED بهره می‌برد.

1.2 پیکربندی دستگاه

این یک نمایشگر تک‌رقمی با آند مشترک و نقطه اعشار (DP) سمت راست است. شماره قطعه خاص LTS-5825CKR-PR این پیکربندی را شناسایی می‌کند. طراحی آند مشترک، طراحی مدار هنگام استفاده از میکروکنترلر یا آی‌سی درایوری که جریان را تأمین می‌کند، ساده‌تر می‌سازد.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

این ریتینگ‌ها محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. این مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

• اتلاف توان هر سگمنت:حداکثر 70 میلی‌وات. تجاوز از این مقدار می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد و کاهش طول عمر شود.
• جریان پیشروی پیک هر سگمنت:90 میلی‌آمپر، اما تنها تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه). این ریتینگ برای پالس‌های جریان بالا و کوتاه است، نه کار مداوم.
• جریان پیشروی مداوم هر سگمنت:25 میلی‌آمپر در 25 درجه سلسیوس. این جریان به صورت خطی با نرخ 0.28 میلی‌آمپر/درجه سلسیوس با افزایش دمای محیط بالای 25 درجه سلسیوس کاهش می‌یابد. این یک پارامتر حیاتی برای طراحی مدیریت حرارتی است.
• محدوده دمای کارکرد و ذخیره‌سازی:35- تا 105+ درجه سلسیوس. دستگاه برای محیط‌های صنعتی و خودرویی مقاوم است.
• دمای لحیم‌کاری:لحیم‌کاری با هویه باید در دمای 260 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 3 ثانیه انجام شود، در حالی که نوک هویه حداقل 1/16 اینچ (تقریباً 1.6 میلی‌متر) پایین‌تر از صفحه نشیمن قطعه قرار گیرد.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملیاتی معمول هستند که در Ta=25 درجه سلسیوس تحت شرایط تست مشخص شده اندازه‌گیری شده‌اند.

• شدت نور متوسط (Iv):بسته به جریان پیشروی، از 501 میکروکاندلا (حداقل) تا 18000 میکروکاندلا (حداکثر) متغیر است. در جریان درایو معمولی 10 میلی‌آمپر، شدت نور 1700 میکروکاندلا (حداقل) است. شدت نور با استفاده از فیلتری اندازه‌گیری می‌شود که پاسخ فوتوپیک چشم انسان (منحنی CIE) را شبیه‌سازی می‌کند.
• طول موج تابش پیک (λp):639 نانومتر (معمول). این طول‌موجی است که در آن شدت نور تابش شده در بالاترین حد است.
• طول موج غالب (λd):631 نانومتر (معمول). این طول‌موج واحدی است که توسط چشم انسان برای مطابقت با رنگ نور درک می‌شود و رنگ \"قرمز سوپر\" آن را تعریف می‌کند.
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):20 نانومتر (معمول). این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ عرض باریک‌تر به معنای رنگ تک‌فام‌تر است.
• ولتاژ پیشروی هر چیپ (Vf):2.6 ولت (حداکثر) در IF=20 میلی‌آمپر. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مدار درایو می‌تواند ولتاژ کافی را تأمین کند.
• جریان معکوس (Ir):100 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5 ولت. این پارامتر تنها برای اهداف تست است؛ اعمال بایاس معکوس مداوم توصیه نمی‌شود.
• نسبت تطابق شدت نور:2:1 (حداکثر). این بدان معناست که درایو جریان یکسان، روشن‌ترین سگمنت نباید بیش از دو برابر کم‌نورترین سگمنت درون همان دستگاه باشد که یکنواختی را تضمین می‌کند.
• نشت نوری (Cross Talk):≤ 2.5%. این حداکثر مقدار نشت نور ناخواسته بین سگمنت‌های مجاور را مشخص می‌کند وقتی یکی روشن و دیگری خاموش است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

دیتاشیت به صراحت بیان می‌کند که دستگاه‌ها \"بر اساس شدت نور دسته‌بندی شده‌اند.\" این به فرآیند بینینگی اشاره دارد که در آن نمایشگرها بر اساس خروجی نور اندازه‌گیری شده در جریان تست استاندارد (احتمالاً 1 میلی‌آمپر یا 10 میلی‌آمپر مطابق جدول مشخصات) مرتب می‌شوند. این امر تضمین می‌کند که محصولات نهایی در بین واحدهای مختلف دارای سطوح روشنایی یکنواختی باشند. طراحان در صورت نیاز به تطابق دقیق روشنایی در بین چندین نمایشگر، باید برای جزئیات کد بین خاص با سازنده مشورت کنند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به \"منحنی‌های مشخصات الکتریکی/نوری معمول\" اشاره می‌کند. در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه شده جزئیات ندارند، چنین منحنی‌هایی معمولاً شامل موارد زیر هستند:

• منحنی I-V (جریان-ولتاژ):رابطه بین ولتاژ پیشروی و جریان پیشروی را نشان می‌دهد که برای انتخاب مقاومت‌های محدودکننده جریان حیاتی است.
• شدت نور در مقابل جریان پیشروی:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو افزایش می‌یابد و به بهینه‌سازی تعادل بین روشنایی و مصرف توان/گرما کمک می‌کند.
• شدت نور در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش دما کاهش می‌یابد که برای کاربردها در محیط‌های با دمای بالا مهم است.
• توزیع طیفی:نموداری که شدت نسبی را در برابر طول‌موج ترسیم می‌کند و به صورت بصری طول‌موج‌های پیک و غالب و عرض طیفی را تأیید می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

نمایشگر مطابق با یک فوت‌پرینت SMD خاص است. نکات ابعادی کلیدی شامل: تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس عمومی ±0.25 میلی‌متر است. کنترل‌های کیفیت خاصی اعمال می‌شود: مواد خارجی روی یک سگمنت باید ≤10 میل، آلودگی جوهر سطحی ≤20 میل، حباب در یک سگمنت ≤10 میل، خمش ≤1% طول رفلکتور، و برآمدگی پین پلاستیکی حداکثر 0.14 میلی‌متر باشد.

5.2 اتصال پین و پلاریته

دستگاه دارای پیکربندی 10 پین است. نمودار مدار داخلی و جدول پین‌اوت نشان می‌دهد که از نوع آند مشترک است. پین‌های 3 و 8 آندهای مشترک هستند. پین‌های دیگر کاتدهای سگمنت‌های خاص (A, B, C, D, E, F, G, DP) هستند. پین 1 به عنوان \"بدون اتصال\" علامت‌گذاری شده است. شناسایی صحیح پلاریته برای جلوگیری از آسیب در هنگام نصب ضروری است.

5.3 الگوی لحیم‌کاری توصیه شده

یک الگوی لند (فوت‌پرینت) برای طراحی PCB ارائه شده است. رعایت این الگوی، تشکیل صحیح اتصال لحیم، پایداری مکانیکی و تخلیه حرارتی در فرآیند لحیم‌کاری را تضمین می‌کند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 دستورالعمل لحیم‌کاری SMT

یک محدودیت فرآیندی حیاتی این است که تعداد چرخه‌های لحیم‌کاری ریفلو باید کمتر از دو باشد. یک فرآیند خنک‌سازی کامل تا دمای نرمال بین فرآیند لحیم‌کاری اول و دوم مورد نیاز است تا تنش حرارتی به حداقل برسد.

• لحیم‌کاری ریفلو (حداکثر 2 چرخه):پیش‌گرم در 120–150 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 120 ثانیه. دمای پیک نباید از 260 درجه سلسیوس تجاوز کند.
• لحیم‌کاری دستی با هویه (حداکثر 1 چرخه):دمای نوک هویه نباید از 300 درجه سلسیوس تجاوز کند و زمان تماس باید حداکثر به 3 ثانیه محدود شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

دستگاه‌ها روی نوار و قرقره برای مونتاژ خودکار عرضه می‌شوند. جزئیات کلیدی بسته‌بندی شامل:

• ابعاد قرقره:مطابق با الزامات استاندارد EIA-481-D.
• نوار حامل:ساخته شده از آلیاژ پلی‌استایرن سیاه رسانا. تلرانس تجمعی گام سوراخ اسپراکت 10 تایی ±0.20 میلی‌متر است. خمیدگی در طول 250 میلی‌متر در محدوده 1 میلی‌متر است. ضخامت نوار 0.30 ±0.05 میلی‌متر است.
• مقادیر بسته‌بندی:طول استاندارد قرقره 44.5 متر روی قرقره 22 اینچی است. یک قرقره 13 اینچی حاوی 700 قطعه است. حداقل مقدار بسته‌بندی برای قطعات باقیمانده 200 قطعه است.
• نوار ابتدا/انتها:شامل یک قسمت ابتدایی (حداقل 400 میلی‌متر) و قسمت انتهایی (حداقل 40 میلی‌متر) برای تغذیه ماشین است.

7.2 حساسیت به رطوبت و ذخیره‌سازی

نمایشگرهای SMD در بسته‌بندی ضد رطوبت ارسال می‌شوند. آن‌ها باید در دمای ≤30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی ≤60% ذخیره شوند. هنگامی که کیسه مهر و موم شده باز می‌شود، قطعات شروع به جذب رطوبت از محیط می‌کنند. اگر بلافاصله استفاده نشوند و تحت شرایط خشک ذخیره نشوند (مثلاً در کابینت خشک)، باید قبل از لحیم‌کاری ریفلو پخته شوند تا از آسیب \"پاپ کورن\" یا لایه‌لایه شدن جلوگیری شود. مشخصات پخت: 60 درجه سلسیوس به مدت ≥48 ساعت وقتی روی قرقره است، یا 100 درجه سلسیوس به مدت ≥4 ساعت / 125 درجه سلسیوس به مدت ≥2 ساعت وقتی به صورت فله است. پخت باید تنها یک بار انجام شود.

8. پیشنهادات کاربرد

8.1 سناریوهای کاربرد معمول

• الکترونیک مصرفی:نمایشگرهای دیجیتال در لوازم خانگی، تجهیزات صوتی یا محافظ‌های برق.
• ابزار دقیق صنعتی:پنل مترها، کنترلرهای فرآیند، تجهیزات تست و اندازه‌گیری.
• بازار جانبی خودرو:نمایشگرها برای سیستم‌های صوتی خودرو، گیج‌ها یا ابزارهای تشخیصی (محدوده دمای گسترده را در نظر بگیرید).
• دستگاه‌های پزشکی:جایی که نشانگر عددی واضح و قابل اطمینان مورد نیاز است (مشروط به تأیید صلاحیت بیشتر در سطح دستگاه).

8.2 ملاحظات طراحی

• محدود کردن جریان:همیشه از مقاومت سری برای هر سگمنت استفاده کنید یا از یک درایور جریان ثابت برای تنظیم جریان پیشروی استفاده کنید، معمولاً بین 5-20 میلی‌آمپر بسته به روشنایی مورد نیاز و بودجه توان. برای کارکرد در دمای بالا به منحنی کاهش ریتینگ مراجعه کنید.
• مدیریت حرارتی:در صورت کارکرد در دمای محیط بالا یا نزدیک به جریان مداوم حداکثر، اطمینان حاصل کنید که مساحت مسی کافی PCB یا وایاهای حرارتی برای مدیریت دمای اتصال وجود دارد.
• محافظت در برابر ESD:در طول مونتاژ، روش‌های استاندارد رسیدگی به ESD را پیاده‌سازی کنید، زیرا LED‌ها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند.
• طراحی نوری:The gray face/white segment design offers good contrast. Consider the viewing angle requirements for the end product enclosure.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

9.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک (639 نانومتر) نقطه فیزیکی حداکثر توان طیفی است. طول موج غالب (631 نانومتر) مطابقت رنگ ادراکی است. طراحانی که نگران مشخصات رنگ هستند باید به طول موج غالب مراجعه کنند.

9.2 آیا می‌توانم این نمایشگر را با 20 میلی‌آمپر به طور مداوم راه‌اندازی کنم؟

بله، حداکثر جریان مداوم در 25 درجه سلسیوس 25 میلی‌آمپر است. با این حال، در 20 میلی‌آمپر، باید اطمینان حاصل کنید که دمای محیط و طراحی حرارتی PCB اجازه تخلیه حرارت مناسب را می‌دهد، زیرا ریتینگ جریان با دما کاهش می‌یابد (0.28 میلی‌آمپر/درجه سلسیوس بالای 25 درجه سلسیوس).

9.3 چرا فرآیند ریفلو به دو چرخه محدود شده است؟

چرخه‌های متعدد ریفلو، بسته پلاستیکی و اتصالات سیم داخلی را در معرض تنش حرارتی مکرر قرار می‌دهد که می‌تواند منجر به خرابی مکانیکی، افزایش ولتاژ پیشروی یا کاهش قابلیت اطمینان شود. این محدودیت عملکرد بلندمدت را تضمین می‌کند.

9.4 چگونه مقدار مقاومت سری را محاسبه کنم؟

از قانون اهم استفاده کنید: R = (Vsupply - Vf_total) / If. برای یک نمایشگر آند مشترک، Vf_total ولتاژ پیشروی یک سگمنت است (برای حاشیه طراحی از حداکثر 2.6 ولت استفاده کنید). If جریان سگمنت مورد نظر شما است (مثلاً 10 میلی‌آمپر). اگر از پین میکروکنترلر 5 ولتی راه‌اندازی می‌شود: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 اهم. از نزدیک‌ترین مقدار استاندارد استفاده کنید.

10. معرفی اصل کارکرد

LTS-5825CKR-PR بر اساس فناوری نیمه‌هادی AlInGaP است. هنگامی که یک ولتاژ پیشروی بیش از آستانه دیود در دو سر آند و کاتد یک سگمنت اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه چاه کوانتومی فعال لایه اپیتاکسیال AlInGaP بازترکیب می‌شوند. این بازترکیب انرژی را به شکل فوتون (نور) در طیف قرمز (طول موج غالب ~631 نانومتر) آزاد می‌کند. بسته پلاستیکی خاکستری به عنوان یک پخش‌کننده و لنز افزایش‌دهنده تضاد عمل می‌کند، در حالی که نواحی سگمنت سفید اجازه می‌دهد نور قرمز به وضوح عبور کند. پیکربندی آند مشترک به این معنی است که تمام آندهای چیپ‌های LED برای سگمنت‌های مختلف به صورت داخلی به هم متصل شده‌اند؛ برای روشن کردن یک سگمنت، پین کاتد مربوطه آن به سطح پایین (متصل به زمین) درایو می‌شود در حالی که آند مشترک در ولتاژ مثبت نگه داشته می‌شود.