ورقة بيانات شاشة LED طراز LTD-322JF - ارتفاع رقم 0.3 بوصة - لون أصفر برتقالي - جهد أمامي 2.6 فولت - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة LTD-322JF هي وحدة عرض LED سباعية الأقسام عالية الأداء، مصممة للتطبيقات التي تتطلب قراءات رقمية واضحة ومشرقة. وظيفتها الأساسية هي توفير عرض رقمي عالي الوضوح في عامل شكل مدمج.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تم تصميم هذا الجهاز بعدة مزايا رئيسية تجعله مناسبًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية والتجارية وأدوات القياس. تشمل نقاط قوته الأساسية السطوع العالي والتباين الممتاز، مما يضمن إمكانية القراءة حتى في البيئات المضاءة جيدًا. تتيح زاوية الرؤية الواسعة رؤية العرض بوضوح من مواضع مختلفة. علاوة على ذلك، فإنه يوفر موثوقية الحالة الصلبة، مما يعني عدم وجود أجزاء متحركة وعمر تشغيلي طويل مع صيانة دنيا. انخفاض متطلبات الطاقة يجعله موفرًا للطاقة. يشمل السوق المستهدف معدات الاختبار والقياس، ولوحات التحكم الصناعية، والأجهزة الطبية، ولوحات عدادات السيارات، والأجهزة الاستهلاكية حيث يكون المؤشر الرقمي الموثوق به أمرًا بالغ الأهمية.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

يقدم هذا القسم تحليلاً مفصلاً وموضوعياً للمعلمات الفنية الرئيسية للجهاز كما هو محدد في ورقة البيانات.

2.1 الخصائص الضوئية والبصرية

يعد الأداء البصري محورياً لوظيفة العرض. يستخدم الجهاز مادة أشباه الموصلات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) المزروعة على ركيزة GaAs غير شفافة، وهي المسؤولة عن انبعاثه المميز باللون الأصفر البرتقالي. تكون شدة الإضاءة النموذجية المتوسطة (Iv) من 320 إلى 800 ميكروكانديلا (μcd) عند تشغيلها بتيار أمامي (IF) مقداره 1 مللي أمبير. تحدد هذه المعلمة السطوع الملحوظ. طول موجة الانبعاث القصوى (λp) هو نموذجياً 611 نانومتر (nm)، والطول الموجي السائد (λd) هو 605 نانومتر، مما يحدد بدقة نقطة اللون الأصفر البرتقالي. نصف عرض الخط الطيفي (Δλ) هو 17 نانومتر، مما يشير إلى انبعاث لوني نقي نسبيًا ومشبع. يتم تحديد مطابقة شدة الإضاءة بين الأقسام بنسبة قصوى 2:1، مما يضمن مظهرًا موحدًا عبر الرقم.

2.2 المعلمات الكهربائية

تحدد الخصائص الكهربائية ظروف التشغيل ومتطلبات الطاقة. جهد الأمام (VF) لكل قسم هو نموذجياً 2.6 فولت، بحد أقصى 2.6 فولت عند تيار اختبار 20 مللي أمبير. هذه معلمة حاسمة لتصميم دائرة تحديد التيار. توضح الحدود القصوى المطلقة حدود التشغيل الآمن: التيار الأمامي المستمر لكل قسم هو 25 مللي أمبير، ويجب ألا تتجاوز تبديد الطاقة لكل قسم 70 ملي واط. يتم تطبيق عامل تخفيض 0.33 مللي أمبير/°C للتيار المستمر فوق درجة حرارة محيطة 25°C. يمكن للجهاز تحمل جهد عكسي (VR) يصل إلى 5 فولت لكل قسم، والتيار العكسي (IR) هو بحد أقصى 100 ميكرو أمبير عند هذا الجهد.

2.3 المواصفات الحرارية والبيئية

الموثوقية في ظل ظروف بيئية مختلفة أمر بالغ الأهمية. تم تصنيف الجهاز لنطاق درجة حرارة تشغيل من -35°C إلى +85°C. نطاق درجة حرارة التخزين هو نفسه. يضمن هذا النطاق الواسع الوظيفة في البيئات القاسية. معلمة تجميع حرجة هي درجة حرارة اللحام: يمكن للجهاز تحمل حد أقصى 260°C لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، مقاسة على بعد 1.6 مم تحت مستوى جلوس العبوة. هذه المعلومات حيوية لتحديد ملف تعريف لحام إعادة التدفق أثناء تجميع لوحة الدوائر المطبوعة.

3. نظام التصنيف والفرز

تنص ورقة البيانات صراحةً على أن الأجهزة \"مصنفة حسب شدة الإضاءة\". يشير هذا إلى عملية فرز حيث يتم تصنيف الوحدات ووضع علامات عليها بناءً على إخراج الضوء المقاس في حالة اختبار قياسية (عادةً IF=1mA). يتيح ذلك للمصممين اختيار أجزاء ذات مستويات سطوع متسقة لتطبيقهم، مما يمنع اختلافات ملحوظة في شدة العرض بين وحدات أو دفعات إنتاج مختلفة. بينما لا يتم تفصيل رموز التصنيف المحددة في هذا المقتطف، فإن هذه الممارسة تضمن اتساق المنتج.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى \"منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية\". على الرغم من عدم تقديم الرسوم البيانية المحددة في النص، فإن المنحنيات القياسية لمثل هذه الأجهزة ستشمل عادةً:

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يوضح العلاقة غير الخطية، وهي حاسمة لتحديد جهد التشغيل المطلوب لتيار مرغوب.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، حتى الحدود القصوى المسموح بها.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح تخفيض إخراج الضوء مع زيادة درجة الحرارة، وهو أمر مهم للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يؤكد بصريًا الأطوال الموجية القصوى والسائدة وعرض الطيف.

هذه المنحنيات ضرورية للتصميم الدقيق للدائرة وفهم الأداء في ظل ظروف غير قياسية.

5. المعلومات الميكانيكية والخاصة بالعبوة

5.1 الأبعاد المادية والمخطط التفصيلي

يتميز الجهاز بارتفاع رقم 0.3 بوصة (7.62 مم). يتم توفير أبعاد العبوة في رسم (تمت الإشارة إليه ولكن لم يتم عرضه في النص)، مع جميع الأبعاد بالمليمترات وتسامحات قياسية ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتضمن البناء المادي واجهة سوداء بأقسام بيضاء، مما يعزز بشكل كبير نسبة التباين عندما تكون مصابيح LED مطفأة، مما يحسن إمكانية القراءة بشكل عام.

5.2 توصيل الأطراف والدائرة الداخلية

شاشة LTD-322JF هي شاشة ثنائية الرقم ذات كاثود مشترك، مما يعني أن لديها رقمين (الرقم 1 والرقم 2) مع توصيل كاثوداتها بشكل منفصل. توصيل الأطراف هو كما يلي: الطرف 1: الأنود G، الطرف 3: الأنود A، الطرف 4: الأنود F، الطرف 5: الكاثود المشترك (الرقم 2)، الطرف 6: الأنود D، الطرف 7: الأنود E، الطرف 8: الأنود C، الطرف 9: الأنود B، الطرف 10: الكاثود المشترك (الرقم 1). تم الإشارة إلى الطرفين 2 وموضع الطرف 11 على أنهما \"لا يوجد اتصال\" أو \"لا يوجد طرف\". يظهر مخطط دائرة داخلي التخطيط القياسي السباعي الأقسام بالإضافة إلى النقطة العشرية، مع أنودات منفصلة لكل قسم وكاثودات مشتركة لكل رقم، مما يسمح بالتشغيل المتعدد.

6. إرشادات اللحام والتجميع

كما ذكر في الحدود القصوى المطلقة، فإن المعلمة الحرجة للتجميع هي تحمل الحرارة للحام. يمكن للمكون تحمل درجة حرارة ذروية تبلغ 260°C لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، مقاسة عند نقطة 1.6 مم تحت جسم العبوة. هذا يحدد الحد الأعلى لملف تعريف لحام إعادة التدفق الخالي من الرصاص القياسي. يجب على المصممين وفنيي التجميع التأكد من أن الملف الحراري لا يتجاوز هذا الحد لمنع تلف رقائق LED أو وصلات الأسلاك الداخلية. يجب دائمًا اتباع إجراءات التعامل مع التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) المناسبة أثناء التجميع.

7. اقتراحات التطبيق

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

يجعل الجمع بين السطوع العالي، والتباين، وزاوية الرؤية الواسعة، والموثوقية شاشة LTD-322JF مثالية لـ:

• ضوابط صناعية:عدادات اللوحة، مؤشرات العمليات، عروض المؤقت.
• معدات الاختبار والقياس:الملتيميديا، عدادات التردد، مصادر الطاقة.
• قطع غيار السيارات:المقاييس، عروض أدوات التشخيص.
• الأجهزة الاستهلاكية:أفران الميكروويف، الغسالات، معدات الصوت.
• الأجهزة الطبية:الشاشات المحمولة، معدات التشخيص (حيث قد يتم اختيار اللون المحدد للوضوح).

7.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومات تحديد تيار متسلسلة لكل أنود قسم. يتم حساب قيمة المقاوم بناءً على جهد الإمداد (Vcc)، وجهد الأمام لـ LED (Vf ~2.6V)، والتيار الأمامي المطلوب (مثلاً، 10-20 مللي أمبير لسطوع جيد). الصيغة: R = (Vcc - Vf) / If.
• التعدد:لشاشات متعددة الأرقام مثل هذه، يعد التعدد تقنية التشغيل القياسية. يتضمن هذا تمكين كاثود مشترك لرقم واحد في كل مرة مع تقديم بيانات القسم لذلك الرقم. هذا يقلل بشكل كبير من عدد دبابيس الإدخال/الإخراج لوحدة التحكم الدقيقة المطلوبة.
• تبديد الطاقة:تأكد من أن الطاقة المحسوبة لكل قسم (Vf * If) لا تتجاوز 70 ملي واط، خاصة في درجات الحرارة المحيطة العالية حيث يتم تطبيق التخفيض.
• زاوية الرؤية:ضع الشاشة مع مراعاة زاوية رؤيتها الواسعة لتعظيم الرؤية للمستخدم النهائي.

8. المقارنة الفنية والتمييز

مقارنة بتقنيات أقدم مثل مصابيح LED الحمراء القياسية GaAsP أو GaP، فإن مادة AlInGaP المستخدمة في LTD-322JF توفر كفاءة إضاءة أعلى بكثير، مما يؤدي إلى سطوع أكبر لنفس تيار التشغيل. قد يوفر اللون الأصفر البرتقالي (605-611 نانومتر) سطوعًا وتباينًا أفضل للإدراك البشري في ظروف إضاءة معينة مقارنة باللون الأحمر العميق. مقارنة بمصابيح LED الزرقاء أو البيضاء مع تحويل الفوسفور، تتمتع أجهزة AlInGaP عادةً بإخراج طيفي أضغط وكفاءة أعلى للونها المحدد. يضع ارتفاع الرقم 0.3 بوصة في فئة حجم شائعة للشاشات المثبتة على اللوحة، مما يوفر توازنًا جيدًا بين إمكانية القراءة ومتطلبات المساحة.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

س: ما هو الغرض من ملاحظة \"مصنفة حسب شدة الإضاءة\"؟

ج: يعني ذلك أن مصابيح LED يتم فرزها (تصنيفها) بناءً على إخراجها الضوئي. يمكنك طلب أجزاء من تصنيف سطوع محدد لضمان الاتساق عبر جميع الشاشات في منتجك.

س: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة بوحدة تحكم دقيقة 5 فولت مباشرة؟

ج: لا. يجب عليك استخدام مقاومات تحديد تيار. سيؤدي توصيل مصدر 5 فولت مباشرة بأنود LED إلى تيار مفرط، مما يدمر القسم. احسب قيمة المقاوم كما هو موضح في اعتبارات التصميم.

س: ماذا يعني \"كاثود مشترك ثنائي\" لتشغيل الشاشة؟

ج: يعني ذلك أن الرقمين يشتركان في أنودات الأقسام ولكن لهما أطراف كاثود منفصلة. يتيح لك ذلك استخدام التعدد: قم بتشغيل كاثود الرقم 1 وإضاءة أقسامه، ثم أطفئه، قم بتشغيل كاثود الرقم 2 وإضاءة أقسامه، وكرر بسرعة. تدرك العين البشرية كلا الرقمين مضاءين باستمرار.

س: هل النقطة العشرية مدرجة؟

ج: يشير مخطط الدائرة الداخلية ووصف الطرف (الأنود DP) إلى وجود قسم نقطة عشرية ويمكن التحكم فيه بشكل مستقل، تمامًا مثل الأقسام الرئيسية (A-G).

10. دراسة حالة التصميم والاستخدام

السيناريو: تصميم مقياس حرارة رقمي بسيط مكون من رقمين.تقرأ وحدة تحكم دقيقة مستشعر درجة الحرارة. يجب عرض القيمة (من 0 إلى 99). تم اختيار LTD-322JF لوضوحها وسهولة استخدامها. يستخدم التصميم 8 دبابيس لوحدة تحكم دقيقة: 7 لأنودات الأقسام (A-G، DP اختياري) و1 لكاثودات الأرقام (باستخدام ترانزستور لسحب تيار الكاثود المجمع الأعلى). ينفذ البرنامج الثابت التعدد، وتحديث الشاشة 50-100 مرة في الثانية لتجنب الوميض. يتم وضع مقاومات تحديد تيار على كل من خطوط الأقسام السبعة. توفر الواجهة السوداء للشاشة تباينًا ممتازًا ضد لوحة الأجهزة عندما تكون الشاشة مطفأة.

11. مقدمة عن مبدأ التكنولوجيا

تعتمد التكنولوجيا الأساسية على نظام مادة أشباه الموصلات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم). عند انحيازها للأمام، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة لرقاقة LED حيث تتحد، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد للألومنيوم، والإنديوم، والغاليوم، والفوسفور في الشبكة البلورية طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مباشرة مع الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. بالنسبة لـ LTD-322JF، يتم ضبط هذا التركيب لإنتاج فوتونات في نطاق 605-611 نانومتر، يُدرك على أنه أصفر برتقالي. يساعد استخدام ركيزة GaAs غير شفافة في توجيه الضوء للخارج عبر الجزء العلوي من الجهاز، مما يحسن كفاءة استخراج الضوء بشكل عام مقارنة ببعض التصميمات الأقدم.

12. اتجاهات وسياق الصناعة

تمثل تكنولوجيا AlInGaP حلاً ناضجًا ومحسنًا للغاية لمصابيح LED الحمراء والبرتقالية والعنبرية والصفراء عالية السطوع. كانت المادة المهيمنة لهذه الألوان في تطبيقات المؤشر والعرض لعقود بسبب كفاءتها العالية وموثوقيتها. تهيمن اتجاهات التكنولوجيا الحالية في تقنية العرض للإلكترونيات الاستهلاكية على حلول كاملة الألوان ومقسمة إلى وحدات بكسل مثل OLED وmicro-LED. ومع ذلك، بالنسبة للشاشات الرقمية والأبجدية الرقمية المخصصة منخفضة التعقيد التي تتطلب موثوقية عالية، ونطاقات تشغيل واسعة لدرجة الحرارة، وعمر طويل - خاصة في القطاعات الصناعية والسيارات والأجهزة - تظل أجهزة مثل LTD-322JF ذات صلة عالية. الاتجاه هنا هو نحو كفاءة أعلى وربما دمج الإلكترونيات المشغلة داخل عبوة العرض (\"شاشات ذكية\")، على الرغم من أن عامل الشكل السباعي الأساسي لا يزال مستخدمًا على نطاق واسع.