فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 ویژگیهای کلیدی و مزایای اصلی
- 1.2 توضیح دستگاه و بازار هدف
- 2. پارامترهای فنی و تفسیر عینی
- 2.1 ریتینگهای حداکثر مطلق
- 2.2 ویژگیهای الکتریکی و نوری
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (Binning)
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بستهبندی و نقشه
- 5.2 اتصال پایهها و شناسایی قطبیت
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 7. شرایط نگهداری
- 8. توصیههای کاربردی و ملاحظات طراحی
- 8.1 طراحی مدار
- 8.2 مدیریت حرارتی و محیطی
- 8.3 آزمایش و تطابق
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. مثال کاربردی عملی
- 12. معرفی اصل عملکرد
- 13. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
LTC-7500KG یک ماژول نمایشگر LED سه رقمی و هفت قسمتی با عملکرد بالا است. عملکرد اصلی آن ارائه خوانش عددی واضح و روشن در طیف گستردهای از تجهیزات الکترونیکی است. فناوری هسته آن بر پایه چیپهای LED از جنس AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) رشد یافته بر روی زیرلایه GaAs است که به دلیل تولید نور سبز با بازدهی بالا شناخته شده است. این دستگاه دارای صفحهای سیاه با بخشهای سفید است که تضاد عالی برای خوانایی بهینه تحت شرایط نوری مختلف ارائه میدهد.
1.1 ویژگیهای کلیدی و مزایای اصلی
این نمایشگر با چندین مزیت کلیدی طراحی شده است که آن را برای کاربردهای سخت مناسب میسازد. ارتفاع رقم 0.72 اینچی (18.4 میلیمتر) کاراکتری بزرگ و به راحتی قابل خواندن ارائه میدهد. بخشها پیوسته و یکنواخت هستند و ظاهری یکدست در تمام ارقام و بخشها را تضمین میکنند. این نمایشگر با نیازهای توان پایین کار میکند که به طراحیهای بهینه انرژی کمک میکند. ترکیب روشنایی بالا و تضاد بالا، همراه با زاویه دید گسترده، اطمینان میدهد که نمایشگر از موقعیتهای متعدد قابل مشاهده است. علاوه بر این، قابلیت اطمینان حالت جامد را ارائه میدهد و برای شدت نور دستهبندی شده است که امکان تطابق روشنایی در تنظیمات چند نمایشگری را فراهم میکند. بستهبندی بدون سرب و مطابق با دستورالعملهای RoHS است.
1.2 توضیح دستگاه و بازار هدف
این دستگاه به طور خاص یک نمایشگر کاتد مشترک مالتیپلکس با نقطه اعشار سمت راست است. طراحی مالتیپلکس تعداد پایههای درایور مورد نیاز را کاهش میدهد و مدار رابط را ساده میکند. بازار هدف آن شامل طیف گستردهای از تجهیزات الکترونیکی معمولی است که در آنها نمایش عددی قابل اطمینان مورد نیاز است. این شامل تجهیزات اتوماسیون اداری، دستگاههای ارتباطی، پنلهای کنترل صنعتی، ابزار دقیق، لوازم خانگی و الکترونیک مصرفی میشود. طراحی بر وضوح، قابلیت اطمینان و سهولت ادغام اولویت میدهد.
2. پارامترهای فنی و تفسیر عینی
این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از ویژگیهای الکتریکی، نوری و حرارتی نمایشگر LTC-7500KG ارائه میدهد که صرفاً بر اساس دادههای ارائه شده در برگه مشخصات است.
2.1 ریتینگهای حداکثر مطلق
ریتینگهای حداکثر مطلق محدودیتهایی را تعریف میکنند که فراتر از آنها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. اینها شرایط کاری نیستند.
- اتلاف توان در هر بخش:70 میلیوات. این حداکثر توانی است که میتواند به طور ایمن توسط یک بخش LED منفرد بدون خطر گرمای بیش از حد تلف شود.
- جریان مستقیم پیک در هر بخش:60 میلیآمپر. این جریان فقط تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلیثانیه مجاز است. برای دستیابی به روشنایی لحظهای بسیار بالا استفاده میشود، نه برای کار مداوم.
- جریان مستقیم پیوسته در هر بخش:25 میلیآمپر در دمای 25 درجه سانتیگراد. این جریان با نرخ 0.28 میلیآمپر بر درجه سانتیگراد به صورت خطی کاهش مییابد زیرا دمای محیط (Ta) بالاتر از 25 درجه سانتیگراد افزایش مییابد. به عنوان مثال، در دمای 85 درجه سانتیگراد، حداکثر جریان پیوسته مجاز تقریباً 25 میلیآمپر - (0.28 میلیآمپر/°C * 60°C) = 8.2 میلیآمپر خواهد بود.
- محدوده دمای عملیاتی و ذخیرهسازی:35- درجه سانتیگراد تا 105+ درجه سانتیگراد. دستگاه میتواند در این محدوده کامل ذخیره یا کار کند.
- شرایط لحیمکاری:دستگاه میتواند لحیمکاری موجی یا ریفلو را تحمل کند به شرطی که دمای لحیم در نقطهای به فاصله 1/16 اینچ (≈1.6 میلیمتر) زیر صفحه نشیمن از 260 درجه سانتیگراد به مدت 3 ثانیه تجاوز نکند. دمای بدنه قطعه خود نباید در طول مونتاژ از حداکثر ریتینگ دمایی فراتر رود.
2.2 ویژگیهای الکتریکی و نوری
این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C) اندازهگیری شده و نمایانگر عملکرد معمول هستند.
- شدت نور متوسط (IV):این پارامتر کلیدی روشنایی است. در جریان مستقیم (IF) 1 میلیآمپر، شدت نور به طور معمول 1050 میکروکاندلا (µcd) است، با حداقل 500 میکروکاندلا. در 10 میلیآمپر، شدت نور معمول به طور قابل توجهی به 11550 میکروکاندلا افزایش مییابد. طراحان باید جریان درایو را بر اساس روشنایی مورد نیاز و ملاحظات حرارتی انتخاب کنند.
- طول موج تابش پیک (λp):571 نانومتر (معمول). این طول موجی است که در آن شدت نور تابیده شده در بالاترین حد است.
- نیمعرض خط طیفی (Δλ):15 نانومتر (معمول). این نشاندهنده خلوص طیفی است؛ مقدار کوچکتر به معنای نور تکرنگتر است.
- طول موج غالب (λd):572 نانومتر (معمول). این طول موجی است که توسط چشم انسان درک میشود و رنگ سبز را تعریف میکند.
- ولتاژ مستقیم در هر چیپ (VF):2.6 ولت (معمول)، با حداقل 2.05 ولت، در IF=20 میلیآمپر. طراحی مدار باید این افت ولتاژ و تغییرات آن از چیپ به چیپ را در نظر بگیرد.
- جریان معکوس در هر بخش (IR):حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت. این پارامتر فقط برای اهداف آزمایش است؛ کار با بایاس معکوس پیوسته ممنوع است.
- نسبت تطابق شدت نور:حداکثر 2:1 (برای ناحیه نوری مشابه). این بدان معناست که تفاوت روشنایی بین هر دو بخش تحت شرایط درایو یکسان (IF=1mA) نباید از ضریب دو تجاوز کند.
- تداخل نوری (Cross Talk):≤ 2.5%. این حداکثر میزان نور ناخواسته از یک بخش غیرفعال را هنگامی که بخش مجاور روشن است مشخص میکند، که اغلب به دلیل بازتاب نوری داخلی است.
3. توضیح سیستم دستهبندی (Binning)
دیتاشیت نشان میدهد که دستگاه \"برای شدت نور دستهبندی شده است.\" این نشان میدهد که یک سیستم دستهبندی وجود دارد، اگرچه کدهای دسته خاص در متن ارائه شده فهرست نشدهاند. در تولید LED، دستهبندی فرآیند مرتبسازی LEDها بر اساس پارامترهای اندازهگیری شده مانند شدت نور (روشنایی)، ولتاژ مستقیم (VF) و طول موج غالب (رنگ) است.
- دستهبندی شدت نور:LEDها بر اساس خروجی نور آنها در جریان آزمایش استاندارد در دستهها گروهبندی میشوند. این امر ثبات در روشنایی در چندین نمایشگر مورد استفاده در یک محصول را تضمین میکند. نسبت تطابق شدت نور 2:1 در دیتاشیت یک تضمین عملکرد است که به این دستهبندی متکی است.
- دستهبندی ولتاژ مستقیم:LEDها همچنین ممکن است بر اساس VFدستهبندی شوند. استفاده از LEDها از یک دسته VFیکسان در یک مدار مالتیپلکس یا با درایو موازی به توزیع یکنواخت جریان و روشنایی ثابت کمک میکند.
- دستهبندی طول موج/رنگ:برای LEDهای رنگی مانند این نوع سبز AlInGaP، دستهبندی بر اساس طول موج غالب (λd) یک رنگدهی ثابت را تضمین میکند. نکته احتیاطی که استفاده از \"نمایشگر LED با BIN یکسان\" را برای مونتاژهای چند واحدی توصیه میکند، مستقیماً به نیاز جلوگیری از \"مشکلات ناهمواری رنگدهی\" میپردازد.
طراحان باید برای اطلاعات کد دسته خاص هنگام سفارش برای کاربردهایی که نیاز به تطابق دقیق رنگ یا روشنایی دارند، با سازنده مشورت کنند.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
در حالی که بخش ارائه شده PDF به \"منحنیهای ویژگیهای الکتریکی/نوری معمول\" در صفحه 7/10 اشاره میکند، نمودارهای خاص در محتوای متنی گنجانده نشدهاند. به طور معمول، چنین منحنیهایی برای یک نمایشگر LED شامل موارد زیر خواهد بود:
- شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V):این نمودار نشان میدهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو افزایش مییابد. این معمولاً غیرخطی است، با بازدهی که اغلب در جریانهای بسیار بالا کاهش مییابد.
- ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:این مشخصه I-V دیود را نشان میدهد که برای طراحی مدار محدودکننده جریان بسیار مهم است.
- شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:این منحنی نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. این برای طراحی سیستمهایی که در محدوده دمایی گستردهای کار میکنند بسیار مهم است.
- توزیع طیفی:نموداری که شدت نور را در برابر طول موج رسم میکند، پیک در حدود 571 نانومتر و عرض طیفی را نشان میدهد.
این منحنیها برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد و برای بهینهسازی مدار درایو برای عملکرد، بازدهی و طول عمر ضروری هستند.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بستهبندی و نقشه
LTC-7500KG یک بسته دو ردیفه با 30 پایه است. ابعاد کلیدی از نقشه شامل موارد زیر است:
- عرض کلی بسته: تقریباً 45.72 میلیمتر.
- ارتفاع رقم: 18.4 میلیمتر (0.72 اینچ).
- فاصله پایهها (پیتچ): 2.54 میلیمتر (0.1 اینچ)، یک پیتچ استاندارد DIP.
- فاصله ردیف تا ردیف: 10.16 میلیمتر (2.54 میلیمتر * 4).
- قطر پایه: 0.45 میلیمتر. قطر سوراخ PCB توصیه شده 0.9 میلیمتر است تا امکان قرارگیری و لحیمکاری آسان فراهم شود.
تلرانس برای اکثر ابعاد ±0.25 میلیمتر است. یادداشتهای خاص به تغییرات تولید مجاز مانند جابجایی نوک پایه (±0.4 میلیمتر)، مواد خارجی روی بخشها، آلودگی جوهر، حبابها و خمش رفلکتور اشاره میکنند.
5.2 اتصال پایهها و شناسایی قطبیت
دستگاه از پیکربندی کاتد مشترک مالتیپلکس استفاده میکند. سه پایه کاتد مشترک وجود دارد، یکی برای هر رقم (رقم 1، رقم 2، رقم 3). آندهای هر بخش (A-G و DP) برای هر سه رقم به پایههای جداگانه آورده شدهاند. این ساختار به میکروکنترلر اجازه میدهد تا با پایین آوردن کاتد مشترک یک رقم و اعمال سیگنال بالا به آندهای بخش مورد نظر، یک رقم را در یک زمان روشن کند. با چرخش سریع بین ارقام (مالتیپلکسینگ)، هر سه رقم به طور پیوسته روشن به نظر میرسند. جدول پایهها نگاشت خاص برای تمام 30 پایه را ارائه میدهد. پایه 1 در نقشه شناسایی شده است که جهتگیری را مشخص میکند.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
مدیریت و مونتاژ صحیح برای قابلیت اطمینان حیاتی است.
- لحیمکاری:دستگاه میتواند دمای لحیم 260 درجه سانتیگراد را به مدت 3 ثانیه در نقطهای 1.6 میلیمتر زیر صفحه نشیمن تحمل کند. باید از پروفایلهای لحیمکاری موجی یا ریفلو بدون سرب استاندارد که با این نیاز سازگار هستند استفاده شود.
- تنش مکانیکی:از استفاده از ابزارها یا روشهای مونتاژ نامناسب که نیروی غیرعادی به بدنه نمایشگر وارد میکنند خودداری کنید، زیرا این میتواند باعث آسیب فیزیکی شود.
- اعمال فیلم الگو:اگر یک فیلم تزئینی روی جلوی نمایشگر اعمال شود، از چسب حساس به فشار استفاده میکند. توصیه نمیشود که این سمت فیلم در تماس نزدیک با پنل/پوشش جلویی قرار گیرد، زیرا نیروی خارجی ممکن است باعث جابجایی فیلم شود.
7. شرایط نگهداری
برای جلوگیری از تخریب، به ویژه اکسیداسیون پایهها، نمایشگرهای LED باید در بستهبندی اصلی خود تحت شرایط زیر نگهداری شوند:
- دما:5 درجه سانتیگراد تا 30 درجه سانتیگراد.
- رطوبت نسبی:زیر 60% RH.
نگهداری خارج از این مشخصات ممکن است قابلیت لحیمکاری و عملکرد بلندمدت را به خطر بیندازد.
8. توصیههای کاربردی و ملاحظات طراحی
بر اساس بخش \"احتیاطها\"، چندین دستورالعمل طراحی و کاربردی حیاتی باید رعایت شوند.
8.1 طراحی مدار
- روش درایو:درایو جریان ثابت به شدت نسبت به درایو ولتاژ ثابت توصیه میشود. این امر شدت نور ثابت را صرف نظر از تغییرات ولتاژ مستقیم (VF) چیپهای LED منفرد تضمین میکند.
- محدودیت جریان:مدار باید طوری طراحی شود که جریان درایو مورد نظر را در کل محدوده ممکن VF(2.05 ولت تا 2.6 ولت معمول) تأمین کند.
- جریان عملیاتی ایمن:جریان درایو پیوسته انتخاب شده باید بر اساس حداکثر دمای محیط مورد انتظار در کاربرد، با استفاده از ضریب کاهش 0.28 میلیآمپر بر درجه سانتیگراد از دمای 25 درجه سانتیگراد کاهش یابد.
- محافظت:مدار درایو باید شامل محافظت در برابر ولتاژهای معکوس و اسپایکهای ولتاژ گذرا در هنگام روشن یا خاموش شدن باشد. بایاس معکوس میتواند باعث مهاجرت فلز، افزایش جریان نشتی یا ایجاد اتصال کوتاه شود.
8.2 مدیریت حرارتی و محیطی
- مدیریت حرارتی:تجاوز از جریان عملیاتی یا دمای توصیه شده منجر به تخریب شدید خروجی نور یا خرابی زودرس خواهد شد. در محیطهای با دمای بالا ممکن است تهویه یا هیتسینک کافی لازم باشد.
- تقطیر:از تغییرات سریع دمای محیط، به ویژه در محیطهای با رطوبت بالا خودداری کنید، زیرا این میتواند باعث تشکیل تقطیر روی نمایشگر شود که ممکن است منجر به مشکلات الکتریکی یا نوری شود.
8.3 آزمایش و تطابق
- آزمایش مکانیکی:اگر محصول نهایی حاوی این نمایشگر باید آزمایشهای افت یا لرزش را پشت سر بگذارد، شرایط آزمایش باید قبل از نهایی شدن طراحی با تأمینکننده به اشتراک گذاشته شود تا ارزیابی و توصیهها ارائه شود.
- تطابق نمایشگر:برای کاربردهایی که از دو یا چند نمایشگر در یک مجموعه استفاده میکنند (مانند یک پنل چند رقمی)، توصیه میشود از نمایشگرهای یک دسته تولیدی یکسان استفاده شود تا از تفاوتهای قابل توجه در روشنایی یا رنگدهی جلوگیری شود.
9. مقایسه و تمایز فنی
در حالی که مقایسه مستقیم با مدلهای دیگر در دیتاشیت ارائه نشده است، تمایزات کلیدی LTC-7500KG را میتوان از مشخصات آن استنباط کرد:
- فناوری:استفاده از AlInGaP روی زیرلایه GaAs برای نور سبز، بازدهی بالا و پایداری دمایی خوبی را در مقایسه با فناوریهای قدیمیتر ارائه میدهد.
- بستهبندی:ارتفاع رقم 0.72 اینچی در یک بسته DIP 30 پایه استاندارد، تعادلی بین اندازه و خوانایی ارائه میدهد و به خوبی با بسیاری از فرمفکتورهای محصول موجود سازگار است.
- عملکرد نوری:ترکیب روشنایی معمول بالا (11550 میکروکاندلا در 10 میلیآمپر)، تضاد بالا (صفحه سیاه/بخشهای سفید) و زاویه دید گسترده، یک بسته قوی برای رابطهای کاربری است.
- انطباق:بستهبندی بدون سرب و مطابق با RoHS با مقررات زیستمحیطی مدرن مطابقت دارد.
10. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال: آیا میتوانم این نمایشگر را مستقیماً با یک پایه میکروکنترلر 5 ولت درایو کنم؟
پاسخ: خیر. ولتاژ مستقیم معمول 2.6 ولت است و همیشه یک مقاومت محدودکننده جریان سری برای تنظیم جریان صحیح مورد نیاز است. درایو مستقیم از یک پایه 5 ولتی احتمالاً از حداکثر جریان مطلق تجاوز کرده و LED را از بین میبرد.
سوال: چرا جریان پیک (60 میلیآمپر) بسیار بیشتر از جریان پیوسته (25 میلیآمپر) است؟
پاسخ: LEDها میتوانند پالسهای کوتاه با جریان بالا را تحمل کنند زیرا گرمای تولید شده فرصتی برای افزایش دمای اتصال به سطح خطرناک ندارد. چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلیثانیه اطمینان میدهد که توان متوسط در محدوده ایمن باقی میماند. این برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی پیک بسیار بالا دارند استفاده میشود.
سوال: \"کاتد مشترک\" برای مدار درایور من به چه معناست؟
پاسخ: در یک نمایشگر کاتد مشترک، تمام کاتدهای (طرف منفی) LEDهای یک رقم به هم متصل شدهاند. برای روشن کردن یک بخش، یک ولتاژ مثبت (از طریق یک مقاومت) به آند آن اعمال میکنید و کاتد مشترک رقم مربوطه را به زمین متصل میکنید. این برعکس یک نمایشگر آند مشترک است.
سوال: چگونه میتوانم روشنایی یکنواخت در هر سه رقم را به دست آورم؟
پاسخ: از مالتیپلکسینگ استفاده کنید. در هر زمان فقط یک رقم را با فعال کردن کاتد مشترک آن روشن کنید. بخشهای مورد نظر را روی آن رقم روشن کنید. به سرعت بین سه رقم چرخه کنید (مثلاً در 100 هرتز یا سریعتر). ماندگاری دید باعث میشود همه ارقام به طور ثابت روشن به نظر برسند. اطمینان حاصل کنید که جریان پیک در طول زمان کوتاه روشن بودن هر رقم، روشنایی متوسط مورد نظر را فراهم میکند.
11. مثال کاربردی عملی
سناریو: طراحی یک نمایشگر تایمر دیجیتال.
یک طراح در حال ایجاد یک تایمر معکوس است که دقیقه و ثانیه (MM:SS) را نمایش میدهد. آنها به دو واحد LTC-7500KG نیاز خواهند داشت. میکروکنترلر (مانند ARM Cortex-M یا PIC) دارای 6 خط کنترل کاتد مشترک (یکی برای هر رقم) و 8 خط کنترل بخش (7 بخش + نقطه اعشار) خواهد بود. فریمور یک روال مالتیپلکسینگ را پیادهسازی خواهد کرد. جریان درایو از طریق مقاومتهای محدودکننده جریان یا ترجیحاً یک IC درایور جریان ثابت تنظیم میشود. مقدار جریان بر اساس روشنایی مورد نیاز و حداکثر دمای محیط داخل محفظه تایمر انتخاب خواهد شد. برای اطمینان از ثبات بصری، طراح به تأمینکننده مشخص میکند که هر دو نمایشگر باید از یک دسته شدت نور و طول موج باشند.
12. معرفی اصل عملکرد
LTC-7500KG بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک پیوند p-n نیمههادی عمل میکند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از آستانه دیود اعمال میشود، الکترونها از لایه AlInGaP نوع n با حفرههای لایه نوع p بازترکیب میشوند و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. ترکیب خاص نیمههادی AlInGaP طول موج (رنگ) نور تابیده شده را تعیین میکند، در این مورد، سبز (~572 نانومتر). هر رقم از هفت بخش LED میلهای شکل (A تا G) و یک نقطه اعشار (DP) تشکیل شده است. با فعال کردن انتخابی این بخشها، هر رقم عددی از 0 تا 9 را میتوان تشکیل داد. طرح مالتیپلکسینگ خطوط درایور بخش را به صورت الکترونیکی در تمام ارقام به اشتراک میگذارد و تعداد پایههای I/O میکروکنترلر مورد نیاز را به طور قابل توجهی کاهش میدهد.
13. روندهای فناوری
فناوری نمایشگر LED همچنان در حال تکامل است. در حالی که LTC-7500KG از فناوری بالغ و قابل اطمینان AlInGaP استفاده میکند، روندهای گسترده صنعت شامل موارد زیر است:
- افزایش بازدهی:تحقیقات مداوم علوم مواد با هدف بهبود لومن بر وات (کارایی) تمام رنگهای LED، مصرف انرژی را برای همان خروجی نور کاهش میدهد.
- کوچکسازی:روندی به سمت پیکسلپیچهای کوچکتر و نمایشگرهای با چگالی بالاتر وجود دارد، اگرچه برای کاربردهای با ارقام بزرگ مانند این، خوانایی همچنان از اهمیت بالایی برخوردار است.
- یکپارچهسازی:برخی نمایشگرهای مدرن ICهای درایور را مستقیماً در بسته ماژول ادغام میکنند و مدار خارجی را ساده میکنند. LTC-7500KG نمایانگر یک رویکرد سنتی و مجزا است که حداکثر انعطافپذیری طراحی را ارائه میدهد.
- گزینههای رنگ:در حالی که این یک نمایشگر تکرنگ سبز است، نمایشگرهای هفت قسمتی در رنگهای دیگر (قرمز، زرد، آبی، سفید) با استفاده از مواد نیمههادی مختلف مانند InGaN برای آبی/سفید به طور گسترده در دسترس هستند.
LTC-7500KG جایگاه مستحکمی برای کاربردهایی که نیاز به نمایش عددی قوی، بسیار خوانا و قابل اطمینان دارند، بدون هزینه و پیچیدگی یک نمایشگر گرافیکی کامل، اشغال کرده است.
اصطلاحات مشخصات LED
توضیح کامل اصطلاحات فنی LED
عملکرد نوربرقی
| اصطلاح | واحد/نمایش | توضیح ساده | چرا مهم است |
|---|---|---|---|
| بازده نوری | لومن/وات | خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفهجویی بیشتر انرژی است. | مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین میکند. |
| شار نوری | لومن | کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده میشود. | تعیین میکند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه. |
| زاویه دید | درجه، مثل 120 درجه | زاویهای که شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر میگذارد. |
| دمای رنگ | کلوین، مثل 2700K/6500K | گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. | جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| شاخص نمود رنگ | بدون واحد، 100-0 | توانایی ارائه دقیق رنگهای جسم، Ra≥80 خوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزهها استفاده میشود. |
| تلرانس رنگ | مراحل بیضی مکآدام، مثل "5 مرحله" | متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. | رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین میکند. |
| طول موج غالب | نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تکرنگ را تعیین میکند. |
| توزیع طیفی | منحنی طول موج در مقابل شدت | توزیع شدت در طول موجها را نشان میدهد. | بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر میگذارد. |
پارامترهای الکتریکی
| اصطلاح | نماد | توضیح ساده | ملاحظات طراحی |
|---|---|---|---|
| ولتاژ مستقیم | Vf | حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". | ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع میشوند. |
| جریان مستقیم | If | مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. | معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین میکند. |
| حداکثر جریان پالس | Ifp | جریان اوج قابل تحمل برای دورههای کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده میشود. | عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود. |
| ولتاژ معکوس | Vr | حداکثر ولتاژ معکوسی که LED میتواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. | مدار باید از اتصال معکوس یا جهش ولتاژ جلوگیری کند. |
| مقاومت حرارتی | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایینتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قویتر دارد. |
| مقاومت ESD | V (HBM)، مثل 1000V | توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیبپذیر است. | اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
| اصطلاح | متریک کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. | هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ میشود. |
| افت لومن | L70 / L80 (ساعت) | زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. | مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف میکند. |
| نگهداری لومن | % (مثل 70%) | درصد روشنایی باقیمانده پس از زمان. | نشاندهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است. |
| تغییر رنگ | Δu′v′ یا بیضی مکآدام | درجه تغییر رنگ در حین استفاده. | بر یکنواختی رنگ در صحنههای روشنایی تأثیر میگذارد. |
| پیری حرارتی | تخریب ماده | تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. | ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود. |
بسته بندی و مواد
| اصطلاح | انواع رایج | توضیح ساده | ویژگیها و کاربردها |
|---|---|---|---|
| نوع بستهبندی | EMC، PPA، سرامیک | ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| ساختار تراشه | جلو، تراشه معکوس | چینش الکترود تراشه. | تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر | YAG، سیلیکات، نیترید | تراشه آبی را میپوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل میکند، به سفید مخلوط میکند. | فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر میگذارند. |
| عدسی/اپتیک | مسطح، میکروعدسی، TIR | ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل میکند. | زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین میکند. |
کنترل کیفیت و دسته بندی
| اصطلاح | محتوای دستهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| دسته لومن | کد مثل 2G، 2H | گروهبندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. | روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین میکند. |
| دسته ولتاژ | کد مثل 6W، 6X | گروهبندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم. |
| دسته رنگ | بیضی مکآدام 5 مرحلهای | گروهبندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. | یکنواختی رنگ را تضمین میکند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری میکند. |
| دسته CCT | 2700K، 3000K و غیره | گروهبندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. | الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده میکند. |
آزمون و گواهینامه
| اصطلاح | استاندارد/آزمون | توضیح ساده | اهمیت |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمون نگهداری لومن | روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. | برای تخمین عمر LED استفاده میشود (با TM-21). |
| TM-21 | استاندارد تخمین عمر | عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس دادههای LM-80 تخمین میزند. | پیشبینی علمی عمر ارائه میدهد. |
| IESNA | انجمن مهندسی روشنایی | روشهای آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش میدهد. | پایه آزمون شناخته شده صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهی محیط زیست | اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). | شرط دسترسی به بازار در سطح بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهی بازده انرژی | گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. | در خریدهای دولتی، برنامههای یارانه استفاده میشود، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |