ورقة بيانات شاشة LED طراز LTP-3786JD-03 - ارتفاع الرقم 0.54 بوصة - اللون الأحمر الفائق - جهد أمامي 2.6 فولت - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة LTP-3786JD-03 هي شاشة عرض أبجدية رقمية ثنائية الأرقام، مصممة للتطبيقات التي تتطلب تمثيلًا واضحًا للأحرف. تتميز بارتفاع رقم يبلغ 0.54 بوصة (13.8 ملم)، مما يجعلها مناسبة للقراءات متوسطة الحجم في مختلف المعدات الإلكترونية. يستخدم الجهاز رقائق LED حمراء فائقة من نوع AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) المصنعة على ركيزة GaAs، مما يوفر ناتجًا طيفيًا محددًا. تتميز الشاشة بوجه رمادي فاتح مع شرائط بيضاء، مما يعزز التباين وسهولة القراءة.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

• مظهر الأحرف:تساهم الشرائط المستمرة والموحدة في تعريف ممتاز للأحرف ومظهرها.
• الأداء البصري:يضمن السطوع العالي ونسبة التباين العالية الرؤية في ظروف الإضاءة المختلفة.
• زاوية المشاهدة:تسمح زاوية المشاهدة الواسعة بقراءة الشاشة من مواقع مختلفة.
• كفاءة الطاقة:مطلب طاقة منخفض، وهو نموذجي لتقنية LED.
• الموثوقية:يوفر البناء ذو الحالة الصلبة عمرًا تشغيليًا طويلاً ومقاومة للصدمات والاهتزازات.
• الاتساق:يتم تصنيف الأجهزة (تجميعها في مجموعات) بناءً على شدة الإضاءة، مما يساعد في تحقيق سطوع موحد عبر وحدات متعددة في التجميع.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذه الشاشة مخصصة للاستخدام في المعدات الإلكترونية العادية. وهذا يشمل، على سبيل المثال لا الحصر، معدات أتمتة المكاتب، وأجهزة الاتصالات، والأجهزة المنزلية، ولوحات العدادات، والإلكترونيات الاستهلاكية حيث تكون هناك حاجة إلى قراءات رقمية واضحة وأبجدية محدودة.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 التصنيفات القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. يجب الحفاظ على التشغيل ضمن هذه الحدود.

• تبديد الطاقة لكل شريحة:70 ملي واط
• التيار الأمامي الذروي لكل شريحة:90 مللي أمبير (في ظروف النبض: دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية)
• التيار الأمامي المستمر لكل شريحة:25 مللي أمبير عند درجة حرارة 25°م. يُطبق عامل تخفيض قدره 0.33 مللي أمبير/°م فوق 25°م.
• الجهد العكسي لكل شريحة:5 فولت
• نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين:من -35°م إلى +85°م
• ظروف اللحام:260°م لمدة 3 ثوانٍ، مع أن تكون نقطة اللحام على الأقل 1/16 بوصة (≈1.6 ملم) أسفل مستوى جلوس الجهاز.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية (درجة حرارة المحيط = 25°م)

هذه هي معايير الأداء النموذجية تحت ظروف الاختبار المحددة.

• شدة الإضاءة المتوسطة (I_V):200-520 ميكروكانديلا عند تيار أمامي (I_F) قدره 1 مللي أمبير. تم القياس باستخدام مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_p):650 نانومتر عند I_F=20 مللي أمبير.
• الطول الموجي السائد (λ_d):639 نانومتر عند I_F=20 مللي أمبير، مع تسامح ±1 نانومتر. هذا يحدد اللون المُدرك.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):20 نانومتر عند I_F=20 مللي أمبير، مما يشير إلى نقاء الطيف.
• الجهد الأمامي لكل شريحة (V_F):من 2.1 فولت إلى 2.6 فولت عند I_F=20 مللي أمبير. التسامح هو ±0.1 فولت.
• التيار العكسي لكل شريحة (I_R):بحد أقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت.
• نسبة مطابقة شدة الإضاءة (I_V-m):نسبة قصوى 2:1 بين الشرائط عند I_F=1 مللي أمبير، مما يضمن تجانس السطوع.
• التداخل الكهرومغناطيسي:≤ 2.5%، مما يقلل من الإضاءة غير المرغوب فيها للشرائط غير المحددة.

3. المعلومات الميكانيكية والتغليف

3.1 أبعاد العبوة

يتم توفير الشاشة في عبوة قياسية ثنائية الأرقام مع 18 طرفًا. تشمل ملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (ملم).
• التسامح العام هو ±0.25 ملم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• تسامح انحراف طرف الطرف هو ±0.4 ملم.
• قطر فتحة اللوحة المطبوعة الموصى به للأطراف هو 1.0 ملم.
• يتم تعريف معايير الجودة للمواد الغريبة (≤10 ميل)، وتلوث الحبر (≤20 ميل)، والفقاعات في الشرائط (≤10 ميل)، وانحناء العاكس (≤1% من الطول).

3.2 تكوين الأطراف والدائرة الداخلية

يتميز الجهاز بتكوينأنود مشترك. هناك طرفان أنود مشترك: أحدهما للرقم 1 (الطرف 16) والآخر للرقم 2 (الطرف 11). جميع الأطراف الأخرى (باستثناء الطرف 3، وهو غير متصل) هي أقطاب سالبة للشرائط الفردية (من A إلى P، و D.P. للنقطة العشرية). يظهر مخطط الدائرة الداخلية رقائق LED المستقلة لكل شريحة، متصلة بأنوداتها المشتركة الخاصة. يسمح هذا الهيكل بالتكامل المتعدد لقيادة الرقمين.

4. إرشادات وتحذيرات التطبيق

4.1 اعتبارات التصميم والاستخدام

• نطاق التطبيق:مناسبة للمعدات الإلكترونية العادية. غير موصى بها للتطبيقات الحرجة للسلامة (الطيران، دعم الحياة الطبي، إلخ.) دون استشارة مسبقة.
• تصميم دائرة القيادة:
  • قيادة التيار الثابت:موصى بها بشدة للحفاظ على شدة إضاءة ولون ثابتين.
  • نطاق الجهد:يجب أن تستوعب الدائرة نطاق V_Fالكامل (2.1V-2.6V) لضمان توصيل التيار المطلوب تحت جميع الظروف.
  • الحماية:يجب أن تحمي الدائرة من الجهود العكسية وارتفاعات الجهد العابرة أثناء دورات الطاقة.
  • إدارة الحرارة:يجب تخفيض تيار التشغيل بناءً على أقصى درجة حرارة محيطة لمنع تدهور الضوء أو الفشل.
• تجنب الانحياز العكسي:يمكن أن يسبب هجرة معدنية، مما يزيد من تيار التسرب أو يسبب دوائر قصر.
• البيئة:تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف على الشاشة.
• التعامل الميكانيكي:لا تطبق قوة غير طبيعية على جسم الشاشة أثناء التجميع.
• للشاشات المتعددة:استخدم شاشات من نفس مجموعة شدة الإضاءة (BIN) لتجنب سطوع (لون) غير متساوٍ عبر التجميع.

4.2 ظروف التخزين والتعامل

• التخزين القياسي (في التغليف الأصلي):درجة الحرارة: من 5°م إلى 30°م. الرطوبة: أقل من 60% RH. يمكن أن يؤدي التخزين طويل الأمد خارج هذه الظروف إلى أكسدة الأطراف.
• التخزين بعد الفتح (لأنواع SMD، كمرجع):إذا تم فتح كيس الحاجز الرطوبي، فيجب استخدام الجهاز خلال 168 ساعة (مستوى MSL 3) تحت نفس ظروف درجة الحرارة/الرطوبة.
• التجفيف:إذا تم تخزين عبوة غير محكمة الإغلاق لأكثر من 6 أشهر، فمن المستحسن تجفيفها عند 60°م لمدة 48 ساعة قبل التجميع، والذي يجب إكماله في غضون أسبوع واحد.

5. منحنيات الأداء وتحليل الخصائص

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الأداء النموذجية (على الرغم من عدم عرضها في النص المقدم). هذه المنحنيات حاسمة للتصميم وتشمل عادةً:

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يظهر العلاقة غير الخطية، وهي ضرورية لاختيار مقاومات تحديد التيار أو تصميم مشغلات التيار الثابت.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، مما يساعد في معايرة السطوع وتحليل الكفاءة.
• شدة الإضاءة مقابل درجة حرارة المحيط:يظهر تخفيض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية للتصميم الحراري في البيئات عالية الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يؤكد الأطوال الموجية السائدة والذروية ونصف عرض الطيف.

يجب على المصممين الرجوع إلى الرسوم البيانية الكاملة لورقة البيانات لفهم هذه العلاقات كميًا لظروف التشغيل المحددة لديهم.

6. المقارنة الفنية والتمييز

تتميز شاشة LTP-3786JD-03 نفسها من خلال عدة جوانب رئيسية:

• تقنية الرقاقة:تستخدم رقائق حمراء فائقة من نوع AlInGaP، والتي توفر عمومًا كفاءة أعلى واستقرارًا حراريًا أفضل مقارنة بتقنيات GaAsP أو GaP القديمة للألوان الحمراء/البرتقالية.
• التصميم البصري:تم تصميم الوجه الرمادي الفاتح مع الشرائط البيضاء لتحقيق تباين عالٍ، مما يحسن قابلية القراءة مقارنة بالشاشات ذات الوجوه السوداء أو الشرائط المنتشرة.
• مراقبة الجودة:تحديد التسامحات الضيقة لعيوب الشرائط (فقاعات، تلوث) والتصنيف لشدة الإضاءة (BINning) يشير إلى تركيز على الاتساق البصري والجودة.
• العبوة:يوفر تصميم 18 طرفًا، ذو الثقب المار، مع أنودات مشتركة منفصلة لكل رقم مرونة في دوائر القيادة المتعددة.

7. الأسئلة الشائعة (FAQs)

7.1 كيف أقوم بتشغيل هذه الشاشة؟

استخدم تقنية التكامل المتعدد. قم بتشغيل أنود مشترك واحد (رقم) في كل مرة بشكل تسلسلي مع تطبيق نمط الكاثود الصحيح للشرائط المطلوبة على ذلك الرقم. يجب أن تكون الدورة سريعة بما يكفي لتجنب الوميض (عادة >60 هرتز). يوصى باستخدام مشغل تيار ثابت لكل شريحة أو مصدر طاقة محدود التيار.

7.2 ما هو الغرض من رمز مجموعة شدة الإضاءة (BIN)؟

يقوم رمز BIN بتجميع الشاشات بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند تيار اختبار قياسي. يضمن استخدام شاشات من نفس BIN في تطبيق متعدد الوحدات سطوعًا موحدًا عبر جميع الأرقام، مما يمنع مظهرًا غير متجانس.

7.3 هل يمكنني استخدام مقاوم بسيط لتحديد التيار؟

نعم، للتطبيقات البسيطة. احسب قيمة المقاوم باستخدام R = (V_المصدر- V_F) / I_F. استخدم أقصى V_Fمن ورقة البيانات (2.6V) لضمان تحقيق الحد الأدنى من التيار في أسوأ الظروف. ومع ذلك، للحصول على أفضل اتساق عبر الشرائط ودرجات الحرارة، تعتبر دائرة التيار الثابت متفوقة.

7.4 لماذا تعتبر حماية الجهد العكسي مهمة؟

يمكن أن يؤدي تطبيق انحياز عكسي يتجاوز التصنيف الأقصى المطلق (5V) إلى تلف فوري. حتى الجهود العكسية الأصغر، إذا كانت مستمرة أو متكررة (مثلًا، من الارتداد الحثي في دائرة)، يمكن أن تتسبب في تدهور LED بمرور الوقت من خلال الهجرة الكهربائية، مما يؤدي إلى زيادة التسرب أو الفشل.

8. مثال تطبيقي عملي

السيناريو: تصميم عداد رقمي بسيط مكون من رقمين.

1. واجهة المتحكم الدقيق:قم بتوصيل طرفي الأنود المشترك (11، 16) بطرفي GPIO تم تكوينهما كمخرجات مصدر للتيار. قم بتوصيل أطراف الكاثود الـ 16 للشرائط بأطراف GPIO تم تكوينها كمخرجات مصرفة للتيار، ربما من خلال ترانزستورات أو دائرة متكاملة مشغلة للتيار الأعلى.
2. تحديد التيار:نفذ مصرفات تيار ثابت لكل خط كاثود، واضبطها على 10-15 مللي أمبير لتحقيق توازن جيد بين السطوع والعمر الافتراضي، مع البقاء أقل بكثير من تصنيف 25 مللي أمبير المستمر.
3. البرمجيات:أنشئ جدول بحث يربط الأرقام من 0 إلى 9 بأنماط الشرائط المناسبة (A-G). في الحلقة الرئيسية، قم بتشغيل الرقم 1، وأخرج النمط لمنزلة العشرات، انتظر 1-5 مللي ثانية، أوقف الرقم 1، شغل الرقم 2، أخرج النمط لمنزلة الآحاد، انتظر 1-5 مللي ثانية، وكرر. هذا يخلق عرضًا ثابتًا خاليًا من الوميض.
4. اعتبارات الحرارة:إذا كان من الممكن أن يصبح الغلاف ساخنًا (مثلًا، >50°م)، ففكر في تقليل تيار القيادة قليلاً باستخدام عامل التخفيض (0.33 مللي أمبير/°م فوق 25°م) لضمان الموثوقية.

9. مبدأ التشغيل واتجاهات التكنولوجيا

9.1 مبدأ التشغيل الأساسي

LED هو ثنائي شبه موصل. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز فجوة النطاق الخاصة به، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة (طبقة AlInGaP في هذه الحالة)، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlInGaP طاقة فجوة النطاق وبالتالي الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث، والذي يكون في طيف الأحمر الفائق لهذا الجهاز. يسمح تخطيط الـ 14 شريحة بتكوين أرقام ومجموعة محدودة من الأحرف الأبجدية من خلال إضاءة مجموعات من الشرائط بشكل انتقائي.

9.2 اتجاهات الصناعة

بينما تظل الشاشات ذات الثقب المار مثل LTP-3786JD-03 ذات صلة بالنماذج الأولية والإصلاح وبعض التطبيقات الصناعية، فإن الاتجاه الأوسع في تكنولوجيا العرض يتجه نحو عبوات الأجهزة ذات التركيب السطحي (SMD) للتجميع الآلي والتقليل من الحجم. بالإضافة إلى ذلك، هناك دفع مستمر لتحقيق كفاءة أعلى (مزيد من اللومن لكل واط)، والذي بالنسبة لـ LEDs الحمراء يتضمن تحسين البنية البلورية العلوية لـ AlInGaP وتحسين استخراج الضوء من الرقاقة. بالنسبة للشاشات الأبجدية الرقمية، أصبحت لوحات المصفوفة النقطية أكثر شيوعًا حيث توفر قدرة أبجدية رقمية ورسومية كاملة، على الرغم من أن الشاشات المجزئة تحتفظ بمزايا في التكلفة والبساطة والوضوح للقراءات الرقمية المخصصة.