دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTC-5677KD-J - ارتفاع رقم 0.52 اینچ - رنگ قرمز فوق‌قرمز - ولتاژ مستقیم 2.6 ولت - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTC-5677KD-J یک ماژول نمایشگر LED سه‌رقمی و هفت‌بخشی است که برای کاربردهای نمایش عددی طراحی شده است. این قطعه دارای ارتفاع رقم 0.52 اینچ (13.2 میلی‌متر) می‌باشد که کاراکترهایی واضح و خوانا برای تجهیزات الکترونیکی متنوع فراهم می‌کند. دستگاه از لایه‌های اپی‌تاکسیال پیشرفته AS-AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) رشد‌یافته بر روی بستر GaAs برای تولید نور قرمز فوق‌قرمز استفاده می‌کند. نمای ظاهری آن با صفحه خاکستری و بخش‌های سفید مشخص می‌شود که کنتراست بالایی برای بهبود خوانایی ارائه می‌دهد. مزایای اصلی آن شامل مصرف توان پایین، یکنواختی عالی کاراکترها، روشنایی بالا و زاویه دید گسترده است که آن را برای کاربردهای ابزار دقیق، الکترونیک مصرفی و پنل‌های کنترل صنعتی که نیازمند نمایش عددی قابل اطمینان هستند، ایده‌آل می‌سازد.

3.1 نمودار مدار داخلی

• ارتفاع رقم 0.52 اینچ (13.2 میلی‌متر).
• بخش‌های یکنواخت و پیوسته برای ظاهری یکدست.
• نیازمندی توان پایین.
• ظاهر عالی کاراکتر و کنتراست بالا.
• خروجی روشنایی بالا.
• زاویه دید گسترده.
• قابلیت اطمینان حالت جامد.
• شدت نور دسته‌بندی (بین) شده است.
• بسته‌بندی بدون سرب مطابق با دستورالعمل‌های RoHS.

1.2 شناسایی دستگاه

شماره قطعه LTC-5677KD-J یک نمایشگر با آند مشترک، رنگ قرمز فوق‌قرمز (AlInGaP) و پیکربندی نقطه اعشار سمت راست را مشخص می‌کند.

2. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

نمایشگر از فرم فاکتور استاندارد DIP (بسته دو ردیفه) با پایه‌های عبوری پیروی می‌کند. تلرانس‌های ابعادی بحرانی ±0.20 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. نکات مکانیکی کلیدی شامل تلرانس جابجایی نوک پایه ±0.4mm، محدودیت‌های مربوط به مواد خارجی و آلودگی جوهر روی سطح بخش‌ها، محدودیت‌های مربوط به خمش رفلکتور و اندازه حباب درون بخش‌ها می‌شود. قطر سوراخ PCB توصیه شده برای پایه‌ها 1.30 میلی‌متر است. ماژول با شماره قطعه (LTC-5677KD-J)، کد تاریخ به فرمت YYWW، کشور سازنده و یک کد بین برای دسته‌بندی شدت نور علامت‌گذاری شده است.

3. پیکربندی الکتریکی و نقشه پایه‌ها

.1 Internal Circuit Diagram

دستگاه دارای پیکربندی آند مشترک است. هر یک از سه رقم یک پایه آند مشترک را به اشتراک می‌گذارند (پایه‌های 8، 9 و 12 به ترتیب برای رقم‌های 3، 2 و 1). کاتدهای بخش‌های مجزا (A تا G و DP برای نقطه اعشار) به پایه‌های جداگانه متصل شده‌اند که امکان درایو مالتی‌پلکس را فراهم می‌کنند.

3.2 جزئیات اتصال پایه‌ها

• پایه 1: کاتد E
• پایه 2: کاتد D
• پایه 3: کاتد DP (نقطه اعشار)
• پایه 4: کاتد C
• پایه 5: کاتد G
• پایه 6: بدون اتصال
• پایه 7: کاتد B
• پایه 8: آند مشترک (رقم 3)
• پایه 9: آند مشترک (رقم 2)
• پایه 10: کاتد F
• پایه 11: کاتد A
• پایه 12: آند مشترک (رقم 1)

4. حداکثر مقادیر مجاز و مشخصات

4.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق (Ta=25°C)

• اتلاف توان هر بخش: 75 میلی‌وات
• جریان مستقیم پیک هر بخش (1 کیلوهرتز، چرخه وظیفه 10%): 100 میلی‌آمپر
• جریان مستقیم پیوسته هر بخش: 25 میلی‌آمپر
• کاهش جریان مستقیم از 25°C: 0.28 میلی‌آمپر/°C
• محدوده دمای کاری: 35- درجه تا 105+ درجه سلسیوس
• محدوده دمای ذخیره‌سازی: 35- درجه تا 105+ درجه سلسیوس
• شرایط لحیم‌کاری: 1/16 اینچ زیر صفحه نشیمن به مدت 5 ثانیه در دمای 260°C.

4.2 مشخصات الکتریکی و نوری (Ta=25°C)

• شدت نور متوسط هر بخش (I_V): حداقل 5400، معمولی 10000 μcd در I_F=10mA
• طول موج اوج تابش (λ_p): 650 نانومتر در I_F=20mA
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ): 20 نانومتر در I_F=20mA
• طول موج غالب (λ_d): 640 نانومتر در I_F=20mA
• ولتاژ مستقیم هر بخش (V_F): معمولی 2.0V، حداکثر 2.6V در I_F=20mA
• جریان معکوس هر بخش (I_R): حداکثر 100 μA در V_R=5V (توجه: فقط برای آزمایش، نه برای کارکرد پیوسته)
• نسبت تطابق شدت نور (ناحیه نور مشابه): حداکثر 2:1 در I_F=10mA
• مشخصات تداخل نوری (Cross-talk): ≤ 2.5%

توجه: شدت نور با استفاده از یک سنسور/فیلتر که منحنی پاسخ چشم فوتوپیک CIE را تقریب می‌زند، اندازه‌گیری می‌شود.

5. منحنی‌های عملکرد معمول

دیتاشیت شامل منحنی‌های مشخصه معمولی است که به صورت گرافیکی رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور، ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم و تغییر این پارامترها با دمای محیط را نشان می‌دهد. این منحنی‌ها برای طراحان ضروری هستند تا جریان درایو را برای روشنایی مطلوب بهینه‌سازی کنند و در عین حال عملکرد قابل اطمینان در محدوده‌های حرارتی را تضمین نمایند. ولتاژ مستقیم یک مقدار معمولی حدود 2.0V در 20mA نشان می‌دهد، با ضریب دمایی مثبت. شدت نور با جریان مستقیم افزایش می‌یابد اما طراحان باید به حداکثر مقادیر مجاز مطلق برای کارکرد پیوسته و پالسی پایبند باشند تا از تخریب تسریع‌شده جلوگیری شود.

6. سیستم دسته‌بندی و بینینگ

LTC-5677KD-J از یک سیستم بینینگ برای شدت نور استفاده می‌کند، همانطور که توسط کد بین "Z" در علامت‌گذاری نشان داده می‌شود. این امر ثبات در روشنایی در بین دسته‌های تولید مختلف را تضمین می‌کند. دستگاه‌ها آزمایش و در بین‌های شدت نور خاصی دسته‌بندی می‌شوند، که به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای دقیق روشنایی برای کاربردشان را برآورده می‌کنند و در نتیجه یکنواختی بصری در نمایشگرهای چندرقمی یا چندواحدی حفظ می‌شود.

7. آزمایش قابلیت اطمینان

محصول تحت مجموعه جامعی از آزمایش‌های قابلیت اطمینان بر اساس استانداردهای نظامی (MIL-STD)، ژاپنی (JIS) و داخلی قرار می‌گیرد. آزمایش‌های کلیدی شامل موارد زیر است:

• عمر عملیاتی (RTOL):1000 ساعت در حداکثر جریان مجاز تحت دمای اتاق.
• ذخیره‌سازی دمای بالا/رطوبت بالا (THS):500 ساعت در 65°C/90-95% RH.
• ذخیره‌سازی دمای بالا (HTS):1000 ساعت در 105°C.
• ذخیره‌سازی دمای پایین (LTS):1000 ساعت در 35- درجه سلسیوس.
• چرخه دمایی (TC) و شوک حرارتی (TS):30 سیکل بین 35- درجه و 105+ درجه سلسیوس.
• مقاومت لحیم‌کاری (SR) و قابلیت لحیم‌کاری (SA):آزمایش‌هایی برای اطمینان از یکپارچگی پایه‌ها در طی فرآیندهای لحیم‌کاری.

این آزمایش‌ها استحکام نمایشگر تحت تنش‌های محیطی و عملیاتی مختلف را تأیید می‌کنند.

8. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

8.1 لحیم‌کاری خودکار

شرایط توصیه شده: لحیم‌کاری در دمای 260°C به مدت 5 ثانیه، با نقطه لحیم واقع در 1/16 اینچ (تقریباً 1.6 میلی‌متر) زیر صفحه نشیمن نمایشگر روی PCB. دمای بدنه نمایشگر خودش در طول مونتاژ نباید از حداکثر درجه‌بندی دمای ذخیره‌سازی تجاوز کند.

8.2 لحیم‌کاری دستی

شرایط توصیه شده: لحیم‌کاری در دمای 350°C ±30°C، اعمال شده در مدت 5 ثانیه، با همان دستورالعمل صفحه نشیمن 1/16 اینچ.

پایبندی به این پروفایل‌ها برای جلوگیری از آسیب حرارتی به چیپ‌های LED، باندهای سیم داخلی یا بسته پلاستیکی بسیار مهم است.

9. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

9.1 سناریوهای کاربردی معمول

این نمایشگر برای تجهیزات الکترونیکی معمولی از جمله دستگاه‌های اتوماسیون اداری، تجهیزات ارتباطی، لوازم خانگی، پنل‌های ابزار دقیق و کنترلرهای صنعتی در نظر گرفته شده است. روشنایی و کنتراست بالای آن، آن را برای کاربردهایی که نیازمند دید خوب تحت شرایط نوری مختلف هستند، مناسب می‌سازد.

9.2 احتیاط‌های طراحی و استفاده

• حداکثر مقادیر مجاز مطلق:کارکرد فراتر از مقادیر مجاز مطلق مشخص‌شده برای جریان، ولتاژ، توان یا دما ممکن است باعث آسیب دائمی، تخریب شدید خروجی نور یا خرابی فاجعه‌بار شود.
• محدود کردن جریان:مقاومت‌های محدودکننده جریان خارجی برای هر بخش یا خط آند مشترک هنگام درایو با منبع ولتاژ برای تنظیم جریان مستقیم (I_F) به مقدار مورد نظر، معمولاً بین 10-20 میلی‌آمپر برای روشنایی و طول عمر بهینه، اجباری هستند.
• درایو مالتی‌پلکس:به دلیل معماری آند مشترک و پایه-به-ازای-هر-بخش، نمایشگر ایده‌آل است که با استفاده از تکنیک مالتی‌پلکسینگ درایو شود. این شامل انرژی‌دهی متوالی آند مشترک هر رقم در حالی است که الگوی کاتد برای بخش‌های آن رقم ارائه می‌شود. زمان‌بندی و جریان درایو مناسب باید محاسبه شود تا روشنایی متوسط مطلوب بدون تجاوز از محدودیت‌های جریان پیک حاصل شود.
• مدیریت حرارتی:در حالی که دستگاه دارای محدوده دمای کاری گسترده‌ای است، حفظ دمای اتصال تا حد امکان پایین در محدودیت‌های کاربرد، بازده نوری و طول عمر عملیاتی را به حداکثر می‌رساند. در صورت استفاده در دمای محیطی بالا، از تهویه کافی اطمینان حاصل کنید.
• احتیاط‌های ESD:اگرچه در متن ارائه شده صراحتاً ذکر نشده است، اما LEDهای AlInGaP عموماً به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس هستند. احتیاط‌های استاندارد دست‌زنی ESD باید در طول مونتاژ و جابجایی رعایت شود.

9.3 مقایسه و تمایز

LTC-5677KD-J از طریق استفاده از فناوری AlInGaP برای تابش قرمز فوق‌قرمز خود را متمایز می‌کند، که معمولاً بازده بالاتر و پایداری دمایی بهتری نسبت به LEDهای قرمز قدیمی مبتنی بر GaAsP ارائه می‌دهد. ارتفاع رقم 0.52 اینچ یک جایگاه خاص بین نشانگرهای کوچکتر و نمایشگرهای پنلی بزرگتر را پر می‌کند. شدت نور دسته‌بندی شده (بینینگ) یک ویژگی کلیدی برای کاربردهایی است که نیازمند عملکرد بصری یکنواخت در تمام ارقام و واحدها هستند.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: هدف پایه 6 که با عنوان "بدون اتصال" علامت‌گذاری شده چیست؟

پ: پایه 6 از نظر الکتریکی ایزوله است و هیچ عملکردی ندارد. برای تقارن مکانیکی و تراز در بسته 12 پایه DIP وجود دارد. نباید به هیچ مداری متصل شود.

س: چگونه مقدار مقاومت محدودکننده جریان را محاسبه کنم؟

پ: از قانون اهم استفاده کنید: R = (V_منبع- V_F) / I_F. برای یک منبع 5V، یک V_Fمعمولی 2.0V و یک I_Fمطلوب 10mA: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ω. همیشه از حداکثر V_Fاز دیتاشیت (2.6V) برای یک طراحی محافظه‌کارانه استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که I_Fاز محدودیت‌ها تجاوز نمی‌کند.

س: آیا می‌توانم این نمایشگر را با یک منبع جریان ثابت درایو کنم؟

پ: بله، یک منبع جریان ثابت روشی عالی برای درایو LEDها است زیرا بدون توجه به تغییرات جزئی در ولتاژ مستقیم، روشنایی ثابتی را تضمین می‌کند. جریان باید روی I_Fمطلوب (مثلاً 10-20 میلی‌آمپر) تنظیم شود و باید با حداکثر درجه‌بندی جریان پیوسته مطابقت داشته باشد.

س: کد بین "Z" به چه معناست؟

پ: کد "Z" نشان‌دهنده بین شدت نور خاصی است که دستگاه به آن تعلق دارد. محدوده دقیق μcd برای هر کد بین معمولاً در یک مشخصات بینینگ جداگانه از سازنده تعریف می‌شود. طراحان باید این اطلاعات را بررسی کنند تا از یکنواختی روشنایی اطمینان حاصل کنند.

11. مشخصات بسته‌بندی

دستگاه‌ها در تیوب‌ها یا سینی‌های ضد استاتیک مناسب برای تجهیزات مونتاژ خودکار بسته‌بندی می‌شوند. مشخصات بسته‌بندی جزئیات تعداد در هر تیوب/سینی، جهت‌گیری و برچسب‌گذاری را برای اطمینان از جابجایی صحیح و مدیریت موجودی شرح می‌دهد.