ورقة بيانات شاشة LED طراز LTC-2623KF-J - ارتفاع الرقم 0.28 بوصة - لون أصفر برتقالي - جهد أمامي 2.6 فولت - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة LTC-2623KF-J هي وحدة عرض رقمية رباعية الأرقام من نوع سبعة أقسام عالية الأداء، مصممة للتطبيقات التي تتطلب قراءات رقمية واضحة وساطعة. وظيفتها الأساسية هي عرض البيانات الرقمية بتنسيق عالي الوضوح. تكمن الميزة الأساسية لهذا الجهاز في استخدامه لتقنية LED المتقدمة من نوع AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم الغاليوم)، والتي توفر كفاءة إضاءة ونقاء لوني متفوقين مقارنة بالمواد التقليدية. وهذا يجعلها مناسبة بشكل خاص لوحات الأجهزة، وأنظمة التحكم الصناعية، ومعدات الاختبار، والإلكترونيات الاستهلاكية حيث يكون وضوح القراءة تحت ظروف إضاءة مختلفة أمرًا بالغ الأهمية. يشمل السوق المستهدف المصممين والمهندسين في مجالات الأتمتة الصناعية، ولوحات عدادات السيارات، والأجهزة الطبية، وأطراف نقاط البيع الذين يحتاجون إلى حلول عرض موثوقة وطويلة الأمد وموفرة للطاقة.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الخصائص البصرية والكهربائية

يتم تعريف أداء شاشة LTC-2623KF-J من خلال عدة معايير رئيسية تم قياسها تحت الظروف القياسية (درجة حرارة المحيط = 25 درجة مئوية).

• الشدة الضوئية (I_V):متوسط الشدة الضوئية النموذجي هو 1200 ميكروكانديلا عند تيار أمامي (I_F) بقيمة 1 مللي أمبير، مع نطاق محدد من 500 ميكروكانديلا (الحد الأدنى) إلى القيمة النموذجية. يضمن هذا المستوى العالي من السطوع وضوحًا ممتازًا. نسبة تطابق الشدة الضوئية بين الأقسام محددة بحد أقصى 2:1، مما يضمن مظهرًا موحدًا عبر الشاشة.
• الخصائص الطيفية:ينبعث الجهاز ضوءًا في الطيف الأصفر البرتقالي. ذروة الطول الموجي للانبعاث (λ_p) هي نموذجيًا 611 نانومتر عند I_F=20 مللي أمبير. الطول الموجي السائد (λ_d) هو 605 نانومتر، وعرض النصف الطيفي (Δλ) هو 17 نانومتر، مما يشير إلى ناتج لوني نقي ومشبع نسبيًا.
• المعايير الكهربائية:الجهد الأمامي (V_F) لكل قسم هو نموذجيًا 2.6 فولت، بحد أقصى 2.6 فولت عند I_F=20 مللي أمبير. التيار العكسي (I_R) هو بحد أقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت. من المهم جدًا ملاحظة أن تصنيف الجهد العكسي مخصص فقط لاختبار تيار التسرب؛ لا يُقصد بالجهاز العمل بشكل مستمر تحت انحياز عكسي.

2.2 الحدود القصوى المطلقة والاعتبارات الحرارية

تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود قد يتسبب في تلف دائم.

• تبديد الطاقة:أقصى تبديد للطاقة لكل قسم هو 70 ملي واط.
• تصنيفات التيار:التيار الأمامي المستمر لكل قسم هو 25 مللي أمبير. يتم تطبيق عامل تخفيض قدره 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية بشكل خطي بدءًا من 25 درجة مئوية. ذروة التيار الأمامي لكل قسم (للتشغيل النبضي بتردد 1 كيلوهرتز، دورة عمل 10%) هي 60 مللي أمبير.
• نطاق درجة الحرارة:يمكن للجهاز العمل ضمن نطاق درجة حرارة محيطية من -35 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. نطاق درجة حرارة التخزين مماثل.
• قابلية اللحام:يمكن للجهاز تحمل درجة حرارة لحام تبلغ 260 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ على مسافة 1/16 بوصة (حوالي 1.6 مم) أسفل مستوى الجلوس.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

توضح ورقة البيانات بوضوح أن الجهاز "مصنف حسب الشدة الضوئية (BINNED FOR LUMINOUS INTENSITY)". وهذا يعني أن مصابيح LED يتم فرزها (تصنيفها) أثناء التصنيع بناءً على قياس ناتجها الضوئي عند تيار اختبار محدد. تضمن هذه العملية الاتساق داخل دفعة الإنتاج. يحصل العملاء على أجهزة تقع شدتها الضوئية ضمن النطاقات الدنيا والنموذجية المحددة (500-1200 ميكروكانديلا عند 1 مللي أمبير). بينما لم يتم تفصيل التصنيف بشكل صريح للطول الموجي/اللون أو الجهد الأمامي في ورقة البيانات هذه تحديدًا، إلا أن مثل هذا التصنيف هو ممارسة شائعة في الصناعة لتوفير أداء يمكن التنبؤ به. يجب على المصممين استشارة الشركة المصنعة للحصول على تفاصيل تصنيف محددة إذا كانت تطبيقاتهم تتطلب تطابقًا دقيقًا لللون أو الجهد.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى "منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية". على الرغم من أن الرسوم البيانية المحددة غير مرفقة في النص، إلا أن المنحنيات النموذجية لمثل هذا الجهاز ستشمل:

• منحنى التيار-الجهد (I-V):سيظهر هذا الرسم البياني العلاقة بين التيار الأمامي والجهد الأمامي، وعادة ما يُظهر ارتفاعًا أسيًا بعد جهد التشغيل (~2.0-2.2 فولت لـ AlInGaP). وهو ضروري لتصميم دائرة تحديد التيار.
• الشدة الضوئية مقابل التيار الأمامي:يُظهر هذا المنحنى كيف يزداد الناتج الضوئي مع زيادة التيار. يكون خطيًا بشكل عام على مدى معين ولكنه سيشبع عند التيارات الأعلى بسبب التأثيرات الحرارية.
• الشدة الضوئية مقابل درجة حرارة المحيط:يوضح هذا الرسم البياني انخفاض الناتج الضوئي مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع. عادةً ما يكون لمصابيح LED من نوع AlInGaP معامل درجة حرارة سالب للشدة الضوئية.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يُظهر الذروة عند حوالي 611 نانومتر وعرض النصف البالغ 17 نانومتر.

هذه المنحنيات حيوية لفهم سلوك الجهاز تحت الظروف غير القياسية ولتحسين دائرة القيادة للكفاءة وطول العمر.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 الأبعاد الفيزيائية

يتميز الجهاز بارتفاع رقم يبلغ 0.28 بوصة (7.0 مم). يتم توفير أبعاد التغليف في رسم (غير مفصل بالكامل في النص)، مع جميع الأبعاد بالميليمترات وتسامحات قياسية تبلغ ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تتميز الشاشة بوجه رمادي مع أقسام بيضاء، مما يعزز التباين.

5.2 تكوين الأطراف ومخطط الدائرة

شاشة LTC-2623KF-J هي شاشة ذات مصعد مشترك متعدد الإرسال. وهذا يعني أن المصاعد (الأنودات) لمصابيح LED لكل رقم متصلة معًا داخليًا، بينما المهبطات (الكاثودات) لكل قسم (من A إلى G، والنقطة العشرية DP، وأقسام النقطتين L1، L2، L3) مشتركة عبر الأرقام. يقلل هذا التكوين عدد أطراف القيادة المطلوبة من 32 (4 أرقام * 8 أقسام) إلى 16. سيظهر مخطط الدائرة الداخلي ترتيب الإرسال المتعدد هذا. يتم توفير جدول اتصال الأطراف:

• الطرف 1: المصعد المشترك للرقم 1
• الطرف 2: المهبط للأقسام C و L3 (نقطة النقطتين السفلية)
• الطرف 3: المهبط للنقطة العشرية (DP)
• الطرف 5: المهبط للقسم E
• الطرف 6: المهبط للقسم D
• الطرف 7: المهبط للقسم G
• الطرف 8: المصعد المشترك للرقم 4
• الطرف 11: المصعد المشترك للرقم 3
• الطرف 12: المصعد المشترك لأقسام النقطتين L1 و L2 (نقطتا النقطتين العلويتين)
• الطرف 13: المهبط للأقسام A و L1
• الطرف 14: المصعد المشترك للرقم 2
• الطرف 15: المهبط للأقسام B و L2
• الطرف 16: المهبط للقسم F
• الأطراف 4، 9، 10: لا يوجد اتصال

6. إرشادات اللحام والتجميع

المواصفة الرئيسية للتجميع هي ملف درجة حرارة اللحام: يمكن للجهاز تحمل 260 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ عند نقطة تبعد 1/16 بوصة (1.6 مم) أسفل مستوى الجلوس. هذه حالة لحام إعادة التدفق القياسية. يجب على المصممين التأكد من أن تخطيط اللوحة PCB وملف فرن إعادة التدفق يتوافقان مع هذا لمنع التلف الحراري لرقائق LED أو الغلاف البلاستيكي. يُوصى باتباع إرشادات JEDEC/IPC القياسية للحساسية للرطوبة والخبز إذا تعرضت الأجهزة لبيئات رطبة قبل اللحام. يجب أن يكون التخزين ضمن النطاق المحدد -35 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية في بيئة جافة ومضادة للكهرباء الساكنة.

7. معلومات التغليف والطلب

رقم القطعة هو LTC-2623KF-J. تشير اللاحقة "KF" عادةً إلى نمط التغليف واللون (وجه رمادي، أقسام بيضاء). قد تشير "J" إلى تصنيف محدد أو مراجعة. بينما لم يتم سرد تفاصيل التغليف المحددة (بكرة، أنبوب، صينية) في النص المقدم، إلا أن مثل هذه الشاشات تُزود عادةً في أنابيب أو صواني مضادة للكهرباء الساكنة لحماية الأطراف والعدسة. يتوافق رمز الطلب مباشرةً مع وصف الجهاز: AlInGaP أصفر برتقالي، مصعد مشترك متعدد الإرسال، مع نقطة عشرية على اليمين.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذه الشاشة مثالية لأي تطبيق يتطلب قراءة رقمية متعددة الأرقام وساطعة. تشمل الأمثلة أجهزة الملتيميتر الرقمية، وعدادات التردد، وعدادات الوقت العملية، والمقاييس، وعدادات لوحة عدادات السيارات (مثل الساعة، عداد المسافة)، ومؤشرات لوحات التحكم الصناعية.

8.2 اعتبارات التصميم

• دائرة القيادة:تتطلب الشاشة متعددة الإرسال دائرة متكاملة قائدة أو متحكمًا دقيقًا قادرًا على استيعاب تيار قسم كافٍ وتوفير تيار مصعد الرقم. يجب على القائد أن يدور عبر الأرقام بتردد عالٍ بما يكفي (عادةً >100 هرتز) لتجنب الوميض المرئي.
• تحديد التيار:مقاومات تحديد التيار الخارجية إلزامية لكل مهبط قسم أو يجب استخدام قائد تيار ثابت لمنع تجاوز الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر، وهو أمر مهم بشكل خاص نظرًا لعامل التخفيض فوق 25 درجة مئوية.
• زاوية المشاهدة:تذكر ورقة البيانات "زاوية مشاهدة واسعة"، وهي سمة مميزة لشاشات العرض السباعية الأقسام من نوع LED. يجب أن يأخذ وضع اللوحة PCB في الاعتبار موقع المشاهد المقصود.
• تسلسل الطاقة:تأكد من أن الإلكترونيات القائدة لا تطبق جهدًا عكسيًا أو ذروات تيار مفرطة أثناء التشغيل أو الإيقاف.

9. المقارنة التقنية والتمييز

عوامل التمييز الأساسية لشاشة LTC-2623KF-J هي استخدامها لمادة أشباه الموصلات AlInGaP وتنسيقها الميكانيكي المحدد. مقارنة بمصابيح LED القديمة من نوع GaAsP أو GaP، توفر AlInGaP كفاءة إضاءة أعلى بكثير، مما يؤدي إلى شاشات أكثر سطوعًا عند تيارات أقل. مقارنة بشاشات العرض السباعية الأقسام السطحية التركيب (SMD) الصغيرة جدًا، يوفر ارتفاع الرقم 0.28 بوصة وضوح قراءة ممتازًا عن بعد. مقارنة بشاشات LCD، فإنها توفر سطوعًا متفوقًا، وزوايا مشاهدة أوسع، وأداءً أفضل في درجات الحرارة القصوى، وإن كان ذلك على حساب استهلاك طاقة أعلى. تصميم المصعد المشترك متعدد الإرسال هو نهج قياسي يحسن عدد الأطراف لهذا الحجم من الأرقام.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

س: ما هو الغرض من تصنيف الشدة الضوئية (Binning)؟

ج: يضمن التصنيف الاتساق البصري عبر جميع الأرقام والأقسام في منتجك. يضمن أن تباين السطوع بين أي قسمين أو جهازين من نفس الطلب لن يتجاوز نسبة 2:1.

س: هل يمكنني قيادة هذه الشاشة مباشرة بمتحكم دقيق بجهد 5 فولت؟

ج: لا. الجهد الأمامي النموذجي هو 2.6 فولت. سيؤدي توصيل مصدر 5 فولت مباشرة إلى تدمير مصباح LED بسبب التيار المفرط. يجب عليك استخدام مقاوم محدد للتيار على التوالي أو قائد تيار ثابت. تعتمد قيمة المقاوم على جهد مصدرك والتيار المطلوب للقسم.

س: ماذا يعني "مصعد مشترك متعدد الإرسال" لدائرتي القيادة؟

ج: لا يمكنك إضاءة جميع الأرقام في وقت واحد بكامل سطوعها. يجب عليك تشغيل (توفير تيار إلى) المصعد المشترك لرقم واحد في كل مرة أثناء استيعاب التيار للأقسام المطلوبة لذلك الرقم. يتم ذلك بسرعة لخلق وهم أن جميع الأرقام مضاءة باستمرار.

س: هل تصنيف الجهد العكسي البالغ 5 فولت مخصص للتشغيل العادي؟

ج: لا. توضح ورقة البيانات بوضوح أنه مخصص فقط لاختبار I_R(التيار العكسي). يجب ألا تتعرض الشاشة أبدًا لانحياز عكسي مستمر في التطبيق. يجب أن يمنع تصميم الدائرة الصحيح ذلك.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

الحالة: تصميم قراءة فولتميتر رباعي الأرقام.يقوم مصمم بإنشاء وحدة مصدر طاقة مكتبية تتطلب عرضًا ساطعًا وواضحًا لجهد الخرج. يختار شاشة LTC-2623KF-J لارتفاع رقمها البالغ 0.28 بوصة وتباينها العالي. يقرأ محول التناظري إلى الرقمي (ADC) الخاص بالمتحكم الدقيق جهد الخرج. يحول البرنامج الثابت هذه القيمة إلى تنسيق BCD. يتم اختيار دائرة متكاملة قائدة مخصصة للعرض (مثل MAX7219) للتعامل مع الإرسال المتعدد. يحسب المصمم قيمة مقاوم تحديد التيار لتيار قسم بقيمة 10 مللي أمبير باستخدام الصيغة R = (V_المصدر- V_F) / I_F. مع مصدر جهد 5 فولت و V_F=2.6 فولت، R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 أوم. يتم اختيار مقاوم قياسي بقيمة 220 أوم، مما يؤدي إلى تيار أعلى قليلاً (~10.9 مللي أمبير)، وهو لا يزال ضمن الحد الأقصى للتصنيف المستمر البالغ 25 مللي أمبير. يتم ضبط تردد الإرسال المتعدد على 250 هرتز للقضاء على الوميض. يتم اختيار الوجه الرمادي للشاشة لتتناسب مع لون إطار الجهاز، مما يوفر مظهرًا متكاملًا احترافيًا.

12. مقدمة عن المبدأ التقني

تعتمد شاشة LTC-2623KF-J على تقنية أشباه الموصلات AlInGaP المزروعة على ركيزة GaAs. عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز طاقة فجوة النطاق عبر تقاطع p-n لرقاقة LED، تتحد الإلكترونات والفجوات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد للألومنيوم والإنديوم والغاليوم والفوسفيد في الطبقة النشطة طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مباشرة مع الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأصفر البرتقالي (~605-611 نانومتر). يتم إنشاء تنسيق السبعة أقسام عن طريق وضع رقائق LED صغيرة متعددة (واحدة لكل قسم لكل رقم) في نمط الرقم القياسي وتوصيلها داخليًا في تكوين المصعد المشترك متعدد الإرسال الموصوف سابقًا. يعزز الوجه الرمادي وموزعات الأقسام البيضاء التباين عن طريق امتصاص الضوء المحيط وتشتيت الضوء المنبعث من رقائق LED بكفاءة.

13. اتجاهات التكنولوجيا

بينما تظل شاشات العرض السباعية الأقسام التقليدية ذات الثقب المار (Through-Hole) مثل LTC-2623KF-J حيوية للعديد من التطبيقات نظرًا لمتانتها وسطوعها العالي، فإن الاتجاه العام في تكنولوجيا العرض يتحرك نحو حزم الأجهزة السطحية التركيب (SMD) والتكامل الأعلى. تقدم شاشات العرض السباعية الأقسام السطحية التركيب (SMD) بصمات أصغر وهي أكثر ملاءمة للتجميع الآلي. علاوة على ذلك، هناك تحول متزايد نحو شاشات المصفوفة النقطية ووحدات OLED أو TFT الرسومية المتكاملة بالكامل التي توفر قدرة أبجدية رقمية ورسومية في مساحة مماثلة. ومع ذلك، بالنسبة للقراءات الرقمية المخصصة حيث يكون السطوع الشديد والبساطة والموثوقية والفعالية من حيث التكلفة هي الأهم، تظل شاشات العرض السباعية الأقسام المنفصلة من نوع LED حلاً مفضلاً. أدت التطورات في مواد مثل AlInGaP إلى تحسين كفاءتها ونطاق ألوانها بشكل كبير، مما يضمن أهميتها في قطاعات سوقية محددة.