ورقة بيانات شاشة LED طراز LTC-3743KG - ارتفاع الرقم 0.3 بوصة - لون أخضر بتقنية AlInGaP - جهد أمامي 2.6 فولت - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة LTC-3743KG هي وحدة عرض LED رقمية رباعية الأرقام مصممة للتطبيقات التي تتطلب قراءات رقمية واضحة ومشرقة. تتميز بارتفاع رقم يبلغ 0.3 بوصة (7.4 مم)، مما يجعلها مناسبة للعروض متوسطة الحجم في مختلف المعدات الإلكترونية. يستخدم الجهاز تقنية أشباه الموصلات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) لإنتاج الضوء الأخضر. يُعرف نظام المواد هذا بكفاءته العالية وأدائه الجيد عبر مجموعة من ظروف التشغيل. تتميز الشاشة بوجه أسود مع شرائط بيضاء، مما يوفر تباينًا عاليًا لقراءة ممتازة. وهي مبنية كنوع متعدد الإرسال ذي كاثود مشترك، وهو التكوين القياسي للشاشات متعددة الأرقام لتقليل عدد أطراف القيادة المطلوبة.

1.1 الميزات الرئيسية

• ارتفاع الرقم 0.3 بوصة:يوفر حجم حرف واضح وسهل القراءة.
• شرائط متصلة ومتجانسة:يضمن مظهرًا بصريًا متناسقًا واحترافيًا عبر جميع الأرقام.
• متطلبات طاقة منخفضة:مصمم للتشغيل الموفّر للطاقة، ومناسب للأجهزة التي تعمل بالبطارية أو منخفضة الطاقة.
• مظهر ممتاز للأحرف:تباين عالٍ بين الخلفية السوداء والشرائط البيضاء المضاءة.
• سطوع عالٍ وتباين عالٍ:توفر رقائق AlInGaP شدة إضاءة قوية، مرئية حتى في البيئات المضاءة جيدًا.
• زاوية مشاهدة واسعة:تسمح بقراءة العرض من مجموعة واسعة من الزوايا دون فقدان كبير في السطوع أو الوضوح.
• موثوقية الحالة الصلبة:تقدم مصابيح LED عمرًا تشغيليًا طويلاً ومقاومة للصدمات والاهتزازات مقارنة بتقنيات العرض الأخرى.
• عبوة خالية من الرصاص:متوافقة مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة)، مما يجعلها مناسبة للتصنيع الإلكتروني الحديث.

1.2 تعريف الجهاز

يشير رقم الجزء LTC-3743KG على وجه التحديد إلى شاشة AlInGaP خضراء، متعددة الإرسال ذات كاثود مشترك، بتكوين نقطة عشرية على اليمين. يساعد هذا الاصطلاح التسميوي في تحديد التقنية الدقيقة، والتكوين الكهربائي، والنسخة الميكانيكية.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 التصنيفات القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة لكل شريحة:70 ميلي واط. هذه هي أقصى طاقة يمكن تبديدها بأمان بواسطة شريحة LED فردية.
• تيار أمامي ذروي لكل شريحة:60 مللي أمبير. هذا هو أقصى تيار لحظي مسموح به تحت ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية). وهو أعلى بكثير من تصنيف التيار المستمر.
• تيار أمامي مستمر لكل شريحة:25 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية. يتناقص هذا التيار خطيًا بمعدل 0.28 مللي أمبير/درجة مئوية مع زيادة درجة الحرارة المحيطة فوق 25 درجة مئوية. على سبيل المثال، عند 85 درجة مئوية، سيكون أقصى تيار مستمر مسموح به تقريبًا: 25 مللي أمبير - (0.28 مللي أمبير/درجة مئوية * (85 درجة مئوية - 25 درجة مئوية)) = 8.2 مللي أمبير.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -35 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية. تم تصنيف الجهاز للعمل ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة هذا.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -35 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية.
• ظروف اللحام:يمكن للجهاز تحمل اللحام بالموجة مع طرف اللحام 1/16 بوصة (حوالي 1.6 مم) أسفل مستوى الجلوس لمدة 3 ثوانٍ عند 260 درجة مئوية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوحدة نفسها أثناء التجميع الحد الأقصى لتصنيف درجة حرارتها.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• شدة الإضاءة المتوسطة (Iv):200 - 630 ميكروكانديلا عند تيار أمامي (IF) قدره 1 مللي أمبير. يشير هذا النطاق الواسع إلى عملية فرز للسطوع.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λp):571 نانومتر (نموذجي) عند IF=20 مللي أمبير. هذا هو الطول الموجي الذي تكون فيه شدة الضوء المنبعث أعلى.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):15 نانومتر (نموذجي) عند IF=20 مللي أمبير. يقيس هذا انتشار الأطوال الموجية المنبعثة؛ تشير القيمة الأصغر إلى ضوء أكثر أحادية اللون (لون نقي).
• الطول الموجي السائد (λd):572 نانومتر (نموذجي) عند IF=20 مللي أمبير. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق بشكل أفضل مع لون الضوء.
• الجهد الأمامي لكل رقاقة (VF):2.05 فولت (الحد الأدنى)، 2.6 فولت (نموذجي)، مع تسامح ±0.1 فولت عند IF=20 مللي أمبير. هذه معلمة حاسمة لتصميم دائرة القيادة.
• التيار العكسي لكل شريحة (IR):100 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط؛ يُمنع تشغيل الانحياز العكسي المستمر.
• نسبة مطابقة شدة الإضاءة:2:1 (الحد الأقصى) للمناطق الضوئية المتشابهة عند IF=10 مللي أمبير. يحدد هذا أقصى تباين مسموح به في السطوع بين الشرائط لضمان مظهر موحد.
• تداخل الإشارات:≤2.5%. يقيس هذا الإضاءة غير المقصودة لشريحة غير مختارة عند تشغيل شريحة أخرى، والتي يجب أن تكون ضئيلة.

3. معلومات الميكانيكا والعبوة

تأتي الشاشة بنمط عبور ثقب قياسي DIP (حزمة مزدوجة الخط). تشمل ملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (مم).
• التسامح العام هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• تسامح انزياح طرف الطرف هو ±0.4 مم.
• يتم وضع حدود على المواد الغريبة (≤10 ميل)، والانحناء (≤1% من طول العاكس)، والفقاعات في الشرائط (≤10 ميل)، وتلوث الحبر على السطح (≤20 ميل) لضمان الجودة البصرية.

4. توصيل الأطراف والدائرة الداخلية

يحتوي الجهاز على 24 طرفًا. الدائرة الداخلية هي تكوين متعدد الإرسال ذو كاثود مشترك. هذا يعني أن كاثودات مصابيح LED لكل رقم متصلة معًا (مشكلة خطوط اختيار الرقم)، بينما الأنودات لكل نوع شريحة (A, B, C, D, E, F, G, DP) متصلة عبر جميع الأرقام. لإضاءة شريحة محددة على رقم محدد، يتم دفع الكاثود المقابل للرقم إلى مستوى منخفض (التأريض) بينما يتم دفع الأنود المقابل للشريحة إلى مستوى مرتفع (مع مقاومة تحديد تيار). يحدد جدول ترتيب الأطراف وظيفة كل طرف بوضوح، بما في ذلك الأنودات للشرائط، والكاثودات للأرقام، والتوصيلات للميزات الخاصة مثل النقاط العشرية (DP1, DP2, DP3) والمؤشرات الأخرى (UDP, LC, L1, L2, L3).

5. تحليل منحنى الأداء

بينما لا يتم تفصيل الرسوم البيانية المحددة في النص المقدم، فإن المنحنيات النموذجية لمثل هذا الجهاز ستشمل:

• منحنى IV (التيار-الجهد):يوضح العلاقة بين التيار الأمامي والجهد الأمامي، وهي علاقة غير خطية. هذا ضروري لتصميم دائرة تحديد التيار.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، عادةً في علاقة شبه خطية ضمن نطاق التشغيل.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح كيف يتناقص إخراج الضوء مع زيادة درجة حرارة التقاطع لمصباح LED. يسلط هذا الضوء على أهمية إدارة الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني يرسم شدة الضوء مقابل الطول الموجي، يظهر أطوال الموجات الذروية والسائدة ونصف العرض الطيفي.

6. إرشادات اللحام والتجميع والتخزين

6.1 تحذيرات التطبيق

هذه إرشادات حاسمة للتشغيل الموثوق:

• الاستخدام المقصود:للمعدات الإلكترونية العادية. استشر الشركة المصنعة للتطبيقات الحرجة للسلامة (الطيران، الطبية، إلخ).
• الامتثال للتصنيفات:الالتزام بالتصنيفات القصوى المطلقة إلزامي لتجنب التلف.
• التيار ودرجة الحرارة:يتجاوز تيار القيادة الموصى به أو درجة حرارة التشغيل يؤدي إلى تدهور سريع في الضوء أو فشل.
• حماية الدائرة:يجب أن تحمي دائرة القيادة من الجهود العكسية والجهود العابرة أثناء دورات الطاقة.
• قيادة التيار الثابت:موصى بها للسطوع المتسق وطول العمر، لأن سطوع LED هو دالة للتيار، وليس الجهد.
• نطاق الجهد الأمامي:يجب أن تستوعب دائرة القيادة نطاق VF الكامل (2.05 فولت إلى 2.7 فولت) لضمان توصيل التيار المستهدف دائمًا.
• التخفيض الحراري:يجب اختيار تيار التشغيل بناءً على أقصى درجة حرارة محيطة متوقعة، باستخدام منحنى التخفيض.
• تجنب الانحياز العكسي:يمكن أن يسبب هجرة معدنية، مما يزيد التسرب أو يسبب دوائر قصر.
• تجنب الصدمة الحرارية:يمكن أن تسبب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة تكثفًا.
• التعامل الميكانيكي:تجنب تطبيق قوة غير طبيعية على جسم العرض.
• تطبيق الفيلم:إذا كنت تستخدم فيلمًا حساسًا للضغط/غطاء علوي، فتجنب ملامسته المباشرة للوحة الأمامية لمنع الانزياح.
• الفرز للشاشات المتعددة:عند استخدام شاشات متعددة في تجميع واحد، اختر وحدات من نفس مجموعة السطوع/اللون لتجنب المظهر غير المتساوي.

6.2 ظروف التخزين

التخزين السليم حيوي لمنع أكسدة الأطراف والحفاظ على قابلية اللحام.

• الظروف القياسية (في التغليف الأصلي):من 5 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية، أقل من 60% رطوبة نسبية (RH).
• عواقب التخزين غير السليم:قد تحدث أكسدة للأطراف، مما يتطلب إعادة طلاء قبل الاستخدام.
• إدارة المخزون:استهلك الشاشات بسرعة؛ تجنب التخزين طويل الأمد لكميات كبيرة.
• حساسية الرطوبة:إذا لم يكن المنتج في كيس حاجز للرطوبة محكم، أو كان الكيس مفتوحًا لأكثر من 6 أشهر، فمن المستحسن الخبز عند 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة وإكمال التجميع خلال أسبوع واحد.

7. اقتراحات التطبيق

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

شاشة LTC-3743KG مناسبة جدًا لـ:

• معدات الاختبار والقياس (الملتيميترات، مصادر الطاقة).
• لوحات التحكم الصناعية ومؤشرات العمليات.
• الإلكترونيات الاستهلاكية مثل مضخمات الصوت، ساعات الراديو، أو أجهزة المطبخ.
• نقاط البيع والشاشات المعلوماتية.
• أي جهاز يتطلب قراءة رقمية متعددة الأرقام واضحة وموثوقة.

7.2 اعتبارات التصميم

• اختيار IC القيادة:استخدم سائق شاشة LED مخصصًا أو متحكمًا دقيقًا بسعة تيار مصدر/مصرف كافية ودعم متعدد الإرسال.
• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومات متسلسلة أو سائق تيار ثابت لكل خط أنود. احسب قيمة المقاوم بناءً على جهد الإمداد، وجهد LED الأمامي (استخدم أقصى VF لأسوأ حالة تيار)، والتيار الأمامي المطلوب.
• تردد التعدد:اختر معدل تحديث عاليًا بما يكفي لتجنب الوميض المرئي (عادة >60 هرتز). تأكد من أن التيار الذروي في التشغيل المتعدد لا يتجاوز التصنيف الأقصى المطلق.
• تخطيط PCB:تأكد من وجود مسارات طاقة نظيفة لسائق العرض لتجنب الضوضاء. اتبع البصمة الموصى بها من الرسم البعدي.
• إدارة الحرارة:في تطبيقات درجة الحرارة المحيطة العالية، فكر في تقليل تيار القيادة أو تحسين التهوية للبقاء ضمن حدود التيار المخفض.

8. المقارنة والتمايز التقني

تقدم شاشة LTC-3743KG، بناءً على تقنية AlInGaP، مزايا مميزة:

• مقارنة بمصابيح LED الخضراء التقليدية GaP (فوسفيد الغاليوم):يقدم AlInGaP عادة سطوعًا وكفاءة أعلى، واستقرارًا حراريًا أفضل، ولونًا أخضر أكثر تشبعًا.
• مقارنة بمصابيح LED الزرقاء/البيضاء مع الفسفور:هذا مصباح LED أخضر باعث مباشر، لذا لا يعاني من تدهور الفسفور مع مرور الوقت ويوفر إخراجًا طيفيًا نقيًا بدون الطيف الواسع لمصابيح LED البيضاء المحولة بالفسفور.
• مقارنة بالشاشات الأكبر/الأصغر:يضرب ارتفاع الرقم 0.3 بوصة توازنًا بين قابلية القراءة والضغط، مناسبًا للتطبيقات حيث تكون المساحة اعتبارًا ولكن الوضوح من مسافة معتدلة مطلوب.

9. الأسئلة المتكررة (FAQ)

س: ما هو الغرض من تصميم الكاثود المشترك المتعدد؟

ج: يقلل بشكل كبير من عدد الأطراف المطلوبة. شاشة عرض 4 أرقام، 7 شرائط غير متعددة ستحتاج إلى 4*7 + 4 = 32 طرفًا. النسخة المتعددة تستخدم 7 خطوط شرائط + 4 خطوط أرقام + بعض الإضافات = 24 طرفًا، مما يبسط دائرة PCB ودائرة القيادة.

س: كيف أحسب قيمة مقاومة تحديد التيار؟

ج: استخدم قانون أوم: R = (جهد_الإمداد - VF_LED) / I_المطلوب. لإمداد 5 فولت، وأقصى VF 2.7 فولت، وتيار مطلوب 10 مللي أمبير: R = (5V - 2.7V) / 0.010A = 230 أوم. استخدم القيمة القياسية التالية (مثل 220 أوم) وتحقق من التيار الفعلي.

س: لماذا يُوصى بقيادة التيار الثابت على الجهد الثابت؟

ج: شدة إضاءة LED هي في الأساس دالة للتيار الأمامي (IF). يمكن أن يختلف الجهد الأمامي (VF) من وحدة إلى أخرى ومع درجة الحرارة. يضمن مصدر التيار الثابت سطوعًا متسقًا بغض النظر عن هذه الاختلافات في VF، بينما يؤدي المقاوم البسيط مع إمداد جهد ثابت إلى اختلافات في السطوع.

س: ماذا تعني \"نسبة مطابقة شدة الإضاءة 2:1\"؟

ج: تعني أن ألمع شريحة في مجموعة يجب ألا تزيد سطوعًا عن ضعف أضعف شريحة تحت نفس ظروف الاختبار. هذا يضمن تجانسًا بصريًا عبر الشاشة.

10. مقدمة مبدأ التشغيل

تعتمد شاشة LTC-3743KG على الوميض الكهربائي لأشباه الموصلات. تشكل مادة AlInGaP تقاطع p-n. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز الجهد المضمن في التقاطع، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة حيث تتحد. في AlInGaP، يطلق هذا الاتحاد الطاقة بشكل أساسي في شكل فوتونات (ضوء) في نطاق الطول الموجي الأخضر (~572 نانومتر). يحدد التركيب السبائكي المحدد للألومنيوم، والإنديوم، والغاليوم، والفوسفور طاقة فجوة النطاق وبالتالي لون الضوء المنبعث. الوجه الأسود والشرائط البيضاء هما جزء من النظام البصري للعبوة، مصممان لامتصاص الضوء المحيط (تقليل الانعكاسات) وتوجيه الضوء المولد داخليًا بكفاءة من خلال أشكال الشرائط المطلوبة، مما يخلق تباينًا عاليًا.