جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 1.1 الميزات والمزايا الرئيسية
- 1.2 تكوين الجهاز
- 2. المعلمات التقنية: تحليل موضوعي متعمق
- 2.1 التقييمات القصوى المطلقة
- 2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية
- 3. شرح نظام التصنيف
- 4. تحليل منحنيات الأداء
- 5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة
- 5.1 أبعاد العبوة والتسامحات
- 5.2 تكوين الأرجل ومخطط الدائرة
- 6. إرشادات اللحام والتجميع والتخزين
- 6.1 اللحام والتجميع
- 6.2 ظروف التخزين
- 7. توصيات التطبيق واعتبارات التصميم
- 7.1 أفضل ممارسات تصميم الدائرة
- 7.2 سيناريوهات التطبيق النموذجية
- 8. المقارنة التقنية والتمييز
- 9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)
- 10. دراسة حالة التصميم والاستخدام
- 11. مبدأ التشغيل
- 12. اتجاهات التكنولوجيا والسياق
1. نظرة عامة على المنتج
شاشة LTS-6980HR هي وحدة عرض رقمية سباعية عالية الأداء. وظيفتها الأساسية هي توفير قراءات رقمية واضحة وساطعة في مجموعة متنوعة من المعدات الإلكترونية. تستخدم التقنية الأساسية رقائق LED متقدمة، وتحديدًا رقائق GaP على ركيزة GaP ورقائق AlInGaP على ركيزة GaAs غير الشفافة، لتحقيق انبعاثها الأحمر عالي الكفاءة المميز. يتميز الجهاز بوجه أحمر وشرائح حمراء، مما يضمن تباينًا ووضوحًا ممتازين.
1.1 الميزات والمزايا الرئيسية
تم تصميم الشاشة بعدة ميزات رئيسية تجعلها مناسبة للتطبيقات المتطلبة:
- ارتفاع الرقم 0.56 بوصة (14.22 ملم):يوفر حجم حرف يمكن قراءته بسهولة من مسافة، مما يجعله مثاليًا لألواح العدادات، ولوحات التحكم الصناعية، والإلكترونيات الاستهلاكية.
- شرائح متصلة ومتجانسة:تم تصميم الشرائح لتحقيق تناسق بصري، مما يلغي الفجوات أو عدم الانتظام الذي يمكن أن يضعف قابلية القراءة.
- متطلبات طاقة منخفضة:مصممة للكفاءة، مما يسمح بدمجها في الأجهزة التي تعمل بالبطارية أو التي تراعي استهلاك الطاقة.
- سطوع عالي وتباين عالي:يجمع الانبعاث الأحمر الساطع مع الوجه الأحمر لإنشاء شاشة عالية التباين تظل مرئية تحت ظروف الإضاءة المحيطة المختلفة.
- زاوية مشاهدة واسعة:يضمن التصميم البصري بقاء الأحرف المعروضة مقروءة حتى عند المشاهدة من زوايا خارج المحور.
- موثوقية الحالة الصلبة:كجهاز يعتمد على LED، فإنه يوفر عمر تشغيلي طويل، ومقاومة للصدمات، وتحمل للاهتزازات مقارنة بتقنيات العرض الأخرى.
- تصنيف حسب شدة الإضاءة:يتم فرز الأجهزة وفقًا لإخراجها الضوئي، مما يسمح للمصممين باختيار وحدات ذات سطوع متسق للشاشات متعددة الأرقام.
- عبوة خالية من الرصاص (متوافقة مع RoHS):مصنوعة وفقًا للوائح البيئية، مما يجعلها مناسبة للأسواق العالمية.
1.2 تكوين الجهاز
تم تكوين شاشة LTS-6980HR كشاشة ذات كاثود مشترك. هذا يعني أن الكاثودات لجميع شرائح LED متصلة داخليًا معًا. يشير رقم الجزء المحدد إلى شاشة حمراء مع نقطة عشرية على اليمين. يتطلب تشغيل شاشة الكاثود المشترك عادةً توصيل دبوس (أو دبابيس) الكاثود المشترك بالأرضي وتطبيق جهد موجب (من خلال مقاومة محددة للتيار) على دبابيس الأنود الفردية المقابلة للشرائح المراد إضاءتها.
2. المعلمات التقنية: تحليل موضوعي متعمق
يقدم هذا القسم تفصيلًا موضوعيًا مفصلاً للحدود التشغيلية وخصائص أداء الجهاز. فهم هذه المعلمات أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة موثوقة وضمان عمل الشاشة ضمن عمرها التشغيلي المحدد.
2.1 التقييمات القصوى المطلقة
تحدد هذه التقييمات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت أو عند هذه الحدود ويجب تجنبه في الاستخدام العادي.
- تبديد الطاقة لكل شريحة:75 ميلي واط كحد أقصى. تجاوز هذا يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وتسريع تدهور رقاقة LED.
- تيار أمامي ذروي لكل شريحة:100 مللي أمبير تحت ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية). هذا التقييم مخصص لنبضات التيار العالي القصيرة المستخدمة في أنظمة التعدد، وليس للتشغيل المستمر.
- تيار أمامي مستمر لكل شريحة:25 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية. يتناقص هذا التيار خطيًا بمعدل 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية مع زيادة درجة حرارة المحيط (Ta) فوق 25 درجة مئوية. على سبيل المثال، عند 85 درجة مئوية، سيكون الحد الأقصى المسموح به للتيار المستمر تقريبًا: 25 مللي أمبير - ((85 درجة مئوية - 25 درجة مئوية) * 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية) ≈ 5.2 مللي أمبير.
- نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين:-35 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. يمكن تخزين الجهاز أو تشغيله ضمن هذا النطاق الكامل.
- ظروف اللحام:يمكن للجهاز تحمل لحام الموجة مع حمام اللحام على بعد 1/16 بوصة (≈1.6 ملم) أسفل مستوى الجلوس لمدة 3 ثوانٍ عند 260 درجة مئوية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة جسم الجهاز نفسه الحد الأقصى لدرجة الحرارة المسموح بها أثناء التجميع.
2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية
هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة تحت ظروف الاختبار القياسية (Ta=25 درجة مئوية). وهي تحدد كيفية تصرف الجهاز في دائرة مصممة بشكل صحيح.
- شدة الإضاءة المتوسطة (Iv):تتراوح من 800 ميكرو كانديلا (الحد الأدنى) إلى 2400 ميكرو كانديلا (النموذجي) عند تشغيلها بتيار أمامي (IF) قدره 10 مللي أمبير. هذا هو المقياس الأساسي للسطوع.
- طول موجة الانبعاث الذروي (λp):عادة 635 نانومتر عند IF=20 مللي أمبير. هذا هو الطول الموجي الذي تكون فيه قوة الخرج البصري أعظم.
- نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):عادة 40 نانومتر. يشير هذا إلى نقاء الطيف؛ نصف عرض أضيق يعني ضوءًا أكثر أحادية اللون (لون نقي).
- الطول الموجي السائد (λd):عادة 623 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الوحيد الذي تدركه العين البشرية والذي يتطابق بشكل أفضل مع لون الضوء.
- الجهد الأمامي لكل شريحة (VF):يتراوح من 2.0 فولت (الحد الأدنى) إلى 2.6 فولت (النموذجي) عند IF=20 مللي أمبير. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة يمكنها توفير جهد كافٍ لتحقيق التيار المطلوب عبر هذا النطاق. تم ملاحظة تسامح ±0.1 فولت.
- التيار العكسي لكل شريحة (IR):100 ميكرو أمبير كحد أقصى عند تطبيق جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط؛ لم يتم تصميم الجهاز للتشغيل المستمر بالتحيز العكسي.
- نسبة مطابقة شدة الإضاءة (Iv-m):2:1 كحد أقصى بين الشرائح عند IF=10 مللي أمبير. يضمن هذا تجانس السطوع عبر جميع شرائح الرقم الواحد.
- التداخل:محدد بـ ≤ 2.5%. يشير هذا إلى الإضاءة غير المرغوب فيها لشريحة بسبب تسرب كهربائي أو اقتران بصري عند تشغيل شريحة مجاورة.
3. شرح نظام التصنيف
تشير ورقة البيانات إلى أن الأجهزةمصنفة حسب شدة الإضاءة. هذا اعتبار حاسم لمراقبة الجودة والتصميم. في تصنيع LED، هناك اختلافات طبيعية في الإخراج. لضمان الاتساق في المنتجات النهائية، يتم اختبار مصابيح LED وفرزها إلى "صناديق" مختلفة بناءً على معلمات محددة.
بالنسبة لـ LTS-6980HR، فإن معيار التصنيف الأساسي هو شدة الإضاءة (Iv). عند تصميم تطبيق يستخدم اثنين أو أكثر من هذه الشاشات معًا (على سبيل المثال، عداد متعدد الأرقام)، فإنهيوصى بشدة باختيار شاشات من نفس صندوق شدة الإضاءة. يمكن أن يؤدي استخدام شاشات من صناديق مختلفة إلى اختلافات ملحوظة في السطوع بين الأرقام، مما يؤدي إلى مظهر غير متسق وغير احترافي. يجب على المصممين التشاور مع موردهم لتحديد متطلبات التصنيف لطلباتهم لتجنب مشكلة "عدم تجانس اللون" هذه، كما هو محذر في ملاحظات التطبيق.
4. تحليل منحنيات الأداء
بينما لا يتم تفصيل الرسوم البيانية المحددة في النص المقدم، فإن منحنيات الأداء النموذجية لمثل هذا الجهاز ستشمل:
- التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يظهر هذا المنحنى غير الخطي العلاقة بين الجهد المطبق عبر LED والتيار الناتج. إنه ضروري لاختيار قيمة المقاوم المحدد للتيار المناسبة.
- شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي (منحنى I-L):يظهر هذا كيف يزداد إخراج الضوء مع تيار القيادة. إنه خطي بشكل عام على مدى معين ولكنه سيشبع عند التيارات العالية.
- شدة الإضاءة مقابل درجة حرارة المحيط:يوضح هذا المنحنى كيف ينخفض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع لـ LED. يسلط الضوء على أهمية إدارة الحرارة، خاصة عند التشغيل بتيارات عالية أو في بيئات دافئة.
- توزيع الطاقة الطيفية:رسم بياني يظهر الطاقة البصرية النسبية المنبعثة عبر طيف الطول الموجي، متمركزًا حول الأطوال الموجية السائدة والذروية.
تسمح هذه المنحنيات للمصممين بالتنبؤ بالأداء تحت ظروف غير قياسية (تيارات مختلفة، درجات حرارة) وتحسين تصميمهم للكفاءة وطول العمر.
5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة
5.1 أبعاد العبوة والتسامحات
للشاشة بصمة مادية محددة. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية:
- جميع الأبعاد بالمليمترات.
- التسامح العام هو ±0.25 ملم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
- تسامح انحراف طرف الدبوس هو ±0.4 ملم.
- توجد ضوابط جودة محددة لوجه الشاشة: يجب أن تكون المواد الغريبة على الشريحة ≤10 ميل، تلوث الحبر على السطح ≤20 ميل، والفقاعات داخل الشريحة ≤10 ميل.
- يجب أن يكون انحناء العاكس ≤ 1% من طوله.
- يوصى بقطر ثقب لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) يبلغ 1.0 ملم للأرجل.
5.2 تكوين الأرجل ومخطط الدائرة
يحتوي الجهاز على تكوين قياسي من 10 أرجل في صف واحد. يظهر مخطط الدائرة الداخلية بنية كاثود مشترك. توزيع الأرجل كما يلي:
- الرجل 1: أنود للشريحة E
- الرجل 2: أنود للشريحة D
- الرجل 3: الكاثود المشترك 1
- الرجل 4: أنود للشريحة C
- الرجل 5: أنود للنقطة العشرية اليمنى (R.D.P.)
- الرجل 6: أنود للشريحة B
- الرجل 7: أنود للشريحة A
- الرجل 8: الكاثود المشترك 2
- الرجل 9: أنود للشريحة F
- الرجل 10: أنود للشريحة G
كلا دبوسي الكاثود المشترك (3 و 8) متصلان داخليًا. سيؤدي توصيل أي منهما أو كليهما بالأرضي إلى تمكين الشاشة.
6. إرشادات اللحام والتجميع والتخزين
6.1 اللحام والتجميع
تم تحديد حالة إعادة تدفق اللحام القصوى. أثناء التجميع:
- تجنب استخدام أدوات أو طرق غير مناسبة تطبق قوة غير طبيعية على جسم الشاشة، لأن هذا يمكن أن يسبب تلفًا ماديًا.
- إذا تم تطبيق فيلم زخرفي أو غطاء على سطح الشاشة باستخدام لاصق حساس للضغط، لا يوصى بترك جانب هذا الفيلم على اتصال وثيق مع اللوحة الأمامية أو الغطاء. يمكن أن تتسبب القوة الخارجية في تحرك الفيلم من موضعه الأصلي.
6.2 ظروف التخزين
التخزين السليم ضروري لمنع التدهور، وخاصة أكسدة الأرجل.
- التخزين القياسي (في العبوة الأصلية):درجة الحرارة: 5 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية. الرطوبة: أقل من 60% RH.
- إذا لم يتم استيفاء هذه الشروط، فقد تحدث أكسدة للأرجل، مما يتطلب إعادة الطلاء قبل الاستخدام. لا يُنصح بالتخزين طويل الأجل للمخزونات الكبيرة.
- إذا تم فتح كيس الحاجز الرطوبي لأكثر من 6 أشهر، يوصى بخبز الأجهزة عند 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة وإكمال التجميع في غضون أسبوع واحد.
7. توصيات التطبيق واعتبارات التصميم
تم تصميم شاشة LTS-6980HR للمعدات الإلكترونية العادية في التطبيقات المكتبية والاتصالية والمنزلية. للتطبيقات التي تتطلب موثوقية استثنائية حيث قد يعرض الفشل السلامة للخطر (الطيران، الطبية، إلخ)، يُنصح بالتشاور المحدد.
7.1 أفضل ممارسات تصميم الدائرة
- الالتزام بالتقييمات القصوى المطلقة:يجب أن يحترم تصميم الدائرة بدقة حدود التيار والطاقة ودرجة الحرارة.
- منع القيادة الزائدة:سيؤدي التيار الزائد أو درجة حرارة التشغيل العالية إلى تدهور شديد في إخراج الضوء أو فشل مبكر.
- الحماية من الجهد العكسي والارتفاعات العابرة:يجب أن تتضمن دائرة القيادة حماية (على سبيل المثال، ثنائيات) لمنع التلف من الجهود العكسية أو ارتفاعات الجهد أثناء التشغيل/الإيقاف.
- استخدام القيادة بالتيار الثابت:هذه هي الطريقة الموصى بها لضمان شدة إضاءة ولون متسقين، بغض النظر عن الاختلافات في الجهد الأمامي.
- مراعاة نطاق الجهد الأمامي:يجب تصميم الدائرة لتوصيل تيار القيادة المقصود حتى عندما يكون VF لـ LED عند القيمة القصوى المحددة (2.6 فولت نموذجي + تسامح).
- التخفيض الحراري:يجب أن يكون تيار التشغيل المختار آمنًا لأقصى درجة حرارة محيط متوقعة، مع مراعاة عامل التخفيض الحالي البالغ 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية.
- تجنب التحيز العكسي:حتى التحيزات العكسية الصغيرة يمكن أن تسبب هجرة معدنية داخل رقاقة LED، مما يزيد من تيار التسرب أو يسبب دائرة قصر.
- إدارة الظروف البيئية:تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في بيئات عالية الرطوبة لمنع تكثف الرطوبة على الشاشة.
7.2 سيناريوهات التطبيق النموذجية
هذه الشاشة مناسبة تمامًا لمجموعة واسعة من التطبيقات التي تتطلب مؤشرًا رقميًا واضحًا وموثوقًا، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:
- معدات الاختبار والقياس (الملتيمترات، عدادات التردد)
- لوحات التحكم الصناعية وموقتات العمليات
- الأجهزة الاستهلاكية (الميكروويف، الأفران، معدات الصوت)
- نقاط البيع والآلات الحاسبة
- عدادات وعروض السيارات بعد البيع
8. المقارنة التقنية والتمييز
بينما لا يتم تقديم مقارنة مباشرة مع أجزاء منافسة محددة في ورقة البيانات، فإن مواصفات LTS-6980HR تضعها في وضع تنافسي. من المرجح أن تشمل عوامل التمييز الرئيسية لديها:
- تقنية المواد:يمكن أن يوفر استخدام تقنيتي رقائق GaP و AlInGaP توازنًا في الأداء، مما يوفر كفاءة جيدة ونقطة لون حمراء مرغوبة.
- سطوع عالي وتباين عالي:يستهدف نطاق شدة الإضاءة المحدد (حتى 2400 ميكرو كانديلا @10 مللي أمبير) والتصميم الأحمر على الأحمر التطبيقات التي تتطلب وضوحًا ممتازًا.
- بناء قوي ومواصفات:تشير التقييمات التفصيلية للطاقة، وتخفيض التيار، وتحمل البيئة إلى تصميم يركز على الموثوقية.
- توجيه تطبيق شامل:يساعد تضمين التحذيرات التفصيلية وإرشادات التخزين المصممين في تنفيذ الجهاز بشكل صحيح، مما قد يقلل من حالات الفشل الميدانية.
9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)
س1: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي (635 نانومتر) والطول الموجي السائد (623 نانومتر)؟
ج1: الطول الموجي الذروي هو المكان الذي تكون فيه القوة البصرية أعلى فعليًا. الطول الموجي السائد هو قيمة محسوبة تعتمد على إدراك اللون البشري (معيار CIE) وتمثل بشكل أفضل اللون الذي نراه. من الشائع أن يختلفا قليلاً.
س2: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة مباشرة من دبوس متحكم دقيق 5 فولت؟
ج2: لا. يجب عليك استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع أنود كل شريحة. تعتمد القيمة على جهد الإمداد الخاص بك (على سبيل المثال، 5 فولت)، والجهد الأمامي لـ LED (~2.0-2.6 فولت)، والتيار الأمامي المطلوب (على سبيل المثال، 10-20 مللي أمبير). على سبيل المثال، عند 5 فولت، Vf = 2.3 فولت، و 15 مللي أمبير: R = (5 فولت - 2.3 فولت) / 0.015 أمبير ≈ 180 أوم.
س3: لماذا يوجد دبوسا كاثود مشترك (3 و 8)؟
ج3: إنهما متصلان داخليًا. يسمح هذا التصميم بتوجيه أكثر مرونة لتصميم PCB أو يمكن استخدامه لتقسيم تيار الأرض إذا تم تشغيل جميع الشرائح مرة واحدة بتيار عالٍ، مما قد يحسن الأداء.
س4: ماذا تعني "نسبة مطابقة شدة الإضاءة ≤ 2:1"؟
ج4: تعني أنه داخل جهاز واحد، لن يكون ألمع شريحة أكثر من ضعف سطوع أغمق شريحة عند التشغيل تحت نفس الظروف. يضمن هذا التجانس.
س5: ما مدى أهمية مواصفة رطوبة التخزين؟
ج5: مهمة جدًا للتخزين طويل الأجل. يمكن أن يؤدي التعرض للرطوبة العالية إلى أكسدة الأرجل المطلية بالقصدير، مما يؤدي إلى قابلية لحام ضعيفة. يعد اتباع توصيات التخزين والخبز أمرًا ضروريًا للتجميع الموثوق.
10. دراسة حالة التصميم والاستخدام
السيناريو: تصميم عرض فولتميتر رباعي الأرقام.
يقوم مصمم بإنشاء فولتميتر رقمي للمختبر. يختار أربع شاشات LTS-6980HR. ستشمل خطوات التصميم الرئيسية بناءً على ورقة البيانات هذه:
- طريقة القيادة:لتقليل دبابيس I/O للمتحكم الدقيق، يختارون التعدد. يقومون بتوصيل جميع أنودات الشرائح المقابلة (A, B, C...) للشاشات الأربع معًا. يتم توصيل دبابيس الكاثود المشترك لكل شاشة بترانزستور منفصل يتم التحكم فيه بواسطة MCU.
- حساب التيار:لتحقيق وضوح جيد، يستهدفون 15 مللي أمبير لكل شريحة. باستخدام أقصى Vf وهو 2.6 فولت وإمداد 5 فولت، يحسبون أسوأ حالة لمقاومة تحديد التيار: R_min = (5 فولت - 2.6 فولت) / 0.015 أمبير ≈ 160 أوم. يختارون مقاومة قياسية 150 أوم، مع العلم أن التيار الفعلي سيتغير قليلاً مع Vf.
- فحص تيار الذروة:في تصميم متعدد، يكون كل رقم مضاءً فقط لمدة 1/4 من الوقت (دورة عمل 25%). لتحقيقتيارمتوسط قدره 15 مللي أمبير، يجب أن يكونتيار الذروةخلال وقت التشغيل الخاص به 15 مللي أمبير / 0.25 = 60 مللي أمبير. يجب عليهم التحقق من أن نبضة الـ 60 مللي أمبير هذه ضمن تصنيف تيار الذروة البالغ 100 مللي أمبير وأن دورة العمل ≤10% إذا اقتربت من 100 مللي أمبير.
- اعتبار حراري:من المتوقع أن تصل درجة حرارة العلبة إلى 50 درجة مئوية كحد أقصى. التيار المستمر المخفض لكل شريحة هو: 25 مللي أمبير - ((50 درجة مئوية - 25 درجة مئوية) * 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية) ≈ 16.75 مللي أمبير. تيار تصميمهم البالغ 15 مللي أمبير (متوسط) آمن.
- التوريد:يحددون لموردهم أن جميع الشاشات الأربع يجب أن تكون من نفس صندوق شدة الإضاءة لضمان سطوع موحد عبر القراءة.
- تخطيط PCB:يستخدمون الثقوب الموصى بها 1.0 ملم للأرجل ويضمنون أن التخطيط لا يضع إجهادًا ميكانيكيًا على جسم الشاشة.
11. مبدأ التشغيل
تعمل شاشة LTS-6980HR على المبدأ الأساسي للإضاءة الكهربائية في المواد شبه الموصلة. عندما يتم تطبيق جهد أمامي كافٍ عبر تقاطع p-n لرقاقة LED (يتجاوز جهد فجوة النطاق الخاصة بها)، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد اللون المحدد (الطول الموجي) للضوء المنبعث بواسطة طاقة فجوة النطاق للمادة شبه الموصلة. في هذا الجهاز، تستخدم مواد GaP و AlInGaP لإنتاج الضوء الأحمر. الشرائح السبعة هي مصابيح LED فردية مرتبة في نمط شكل الثمانية. من خلال تطبيق التيار بشكل انتقائي على مجموعات مختلفة من هذه الشرائح، يمكن تشكيل الأرقام 0-9 وبعض الحروف.
12. اتجاهات التكنولوجيا والسياق
تمثل شاشة LTS-6980HR تقنية عرض شرائح ناضجة وموثوقة. في السياق الأوسع لاتجاهات تكنولوجيا العرض:
- ميزة الحالة الصلبة:لا تزال شاشات LED تحتفظ بمزايا في البيئات التي تتطلب متانة، وتشغيلًا على نطاق واسع من درجات الحرارة، وعمرًا طويلاً، مقارنة بشاشات LCD أو VFD.
- تطور المواد:يمثل استخدام AlInGaP تقدمًا على مصابيح LED القديمة من GaAsP، حيث يوفر كفاءة أعلى واستقرار لوني أفضل.
- مكانة السوق:بينما تقدم شاشات OLED و LCD ذات المصفوفة النقطية مرونة أكبر للرسومات والأحرف الأبجدية الرقمية، تظل شاشات LED السباعية هي الخيار الأمثل للقراءات الرقمية المخصصة بسبب بساطتها، وارتفاع سطوعها، وتكلفتها المنخفضة، وقابلية قراءتها الممتازة في ضوء الشمس المباشر أو الظروف المظلمة.
- اتجاهات التكامل:هناك اتجاه نحو إصدارات الأجهزة ذات التركيب السطحي (SMD) من هذه الشاشات للتجميع الآلي. تصميم LTS-6980HR ذو الثقب المناسب للتطبيقات حيث يكون التجميع اليدوي أو الإصلاح شائعًا، أو حيث تكون هناك حاجة إلى معالجة طاقة أعلى.
- تكامل السائق:غالبًا ما تقترن التصاميم الحديثة بشاشات منفصلة مثل هذه مع دوائر متكاملة مخصصة لقيادة LED تعالج التعدد، وتنظيم التيار، والواجهة، مما يبسط برنامج وأجهزة المتحكم الدقيق.
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| المصطلح | الوحدة/التمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الكفاءة الضوئية | لومن/وات | الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. | يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| التدفق الضوئي | لومن | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | درجة، مثل 120 درجة | الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. | يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد. |
| درجة حرارة اللون | كلفن، مثل 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| مؤشر تجسيد اللون | بدون وحدة، 0-100 | القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| تفاوت اللون | خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" | مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED. |
| الطول الموجي المهيمن | نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون. |
| توزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون. |
المعايير الكهربائية
| المصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | Vf | الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة. |
| التيار الأمامي | If | قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. | عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل. |
| التيار النبضي الأقصى | Ifp | تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. | يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف. |
| الجهد العكسي | Vr | أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. | يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، مثل 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. | يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
إدارة الحرارة والموثوقية
| المصطلح | المقياس الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الوصلة | Tj (°C) | درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. | كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون. |
| تدهور التدفق الضوئي | L70 / L80 (ساعة) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED. |
| الحفاظ على التدفق الضوئي | %، مثل 70% | النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. | يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل. |
| انزياح اللون | Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المادة | التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. | قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة. |
التعبئة والمواد
| المصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | الميزات والتطبيقات |
|---|---|---|---|
| نوع التغليف | EMC، PPA، السيراميك | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | أمامي، شريحة معكوسة | ترتيب أقطاب الشريحة. | الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية. |
| طلاء الفسفور | YAG، السيليكات، النتريدات | يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. | الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون. |
| العدسة/البصريات | مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي | الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
مراقبة الجودة والتصنيف
| المصطلح | محتوى الفرز | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| فرز التدفق الضوئي | الرمز مثل 2G، 2H | مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة. |
| فرز الجهد | الرمز مثل 6W، 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام. |
| فرز اللون | 5 خطوات بيضاوي ماك آدم | مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة. |
| فرز درجة حرارة اللون | 2700K، 3000K إلخ. | مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. | يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة. |
الاختبار والشهادات
| المصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. | يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر | يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر تنبؤ علمي للعمر. |
| IESNA | جمعية هندسة الإضاءة | يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. | أساس اختبار معترف به في الصناعة. |
| RoHS / REACH | شهادة بيئية | يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). | شرط الوصول إلى السوق دوليًا. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية. |