ورقة بيانات شاشة LED طراز LTL-2620HR - شريط ضوئي مستطيل - لون أحمر برتقالي - جهد أمامي 2.6 فولت - تبديد طاقة 75 ميلي واط

1. نظرة عامة على المنتج

LTL-2620HR هو شريط ضوئي مستطيل مصمم كمصدر ضوء ساطع وموحد للتطبيقات التي تتطلب إضاءة كبيرة. يستخدم هذا الجهاز ذو الحالة الصلبة رقائق LED حمراء برتقالية، والتي تُصنع باستخدام GaAsP على ركيزة GaP شفافة أو AlInGaP على ركيزة GaAs غير شفافة، ويتميز بغلاف شريط أبيض. يتم تصنيفه وفقًا للشدة الضوئية ويُقدم في عبوة خالية من الرصاص متوافقة مع توجيهات RoHS.

1.1 الميزات الرئيسية

• عامل شكل شريط ضوئي مستطيل.
• منطقة إشعاع ضوئي كبيرة، ساطعة، وموحدة.
• متطلبات طاقة منخفضة لكفاءة الطاقة.
• ناتج سطوع عالي وتباين عالي.
• موثوقية الحالة الصلبة لعمر تشغيلي طويل.
• الشدة الضوئية مصنفة (مجموعات).
• عبوة خالية من الرصاص متوافقة مع RoHS.

1.2 تعريف الجهاز

رقم الجزء LTL-2620HR يتوافق مع شاشة LED مستطيلة عالمية باللون الأحمر البرتقالي.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

يتم تحديد جميع التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. تجاوز هذه القيم قد يتسبب في تلف دائم للجهاز.

• تبديد الطاقة لكل قطعة:75 ميلي واط كحد أقصى.
• تيار أمامي ذروي لكل قطعة:60 مللي أمبير (عند دورة عمل 1/10، وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية).
• تيار أمامي مستمر لكل قطعة:25 مللي أمبير. يتناقص هذا التصنيف خطيًا بدءًا من 25 درجة مئوية بمعدل 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -35 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -35 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
• درجة حرارة اللحام:260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، مقاسة على بعد 1.6 مم أسفل مستوى الجلوس.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه القيم النموذجية والدنيا/القصوى عند Ta=25 درجة مئوية تحت ظروف الاختبار المحددة.

• الشدة الضوئية المتوسطة (Iv):الحد الأدنى 1400 ميكرو كنديلا، نموذجي 4200 ميكرو كنديلا، مقاسة عند تيار أمامي (IF) قدره 10 مللي أمبير. يتم قياس الشدة باستخدام مستشعر ومرشح يقترب من منحنى استجابة العين CIE.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λp):630 نانومتر (نموذجي) عند IF=20 مللي أمبير.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):40 نانومتر (نموذجي) عند IF=20 مللي أمبير.
• الطول الموجي السائد (λd):621 نانومتر (نموذجي) عند IF=20 مللي أمبير.
• الجهد الأمامي لكل قطعة (VF):نموذجي 2.6 فولت، أقصى 2.6 فولت عند IF=20 مللي أمبير. الحد الأدنى هو 2.0 فولت.
• التيار العكسي لكل قطعة (IR):أقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. ملاحظة: الجهاز غير مخصص للتشغيل المستمر تحت انحياز عكسي.
• نسبة مطابقة الشدة الضوئية (Iv-m):نسبة قصوى 2:1 بين القطع عند IF=10 مللي أمبير.

3. نظام التصنيف والتجميع

يتم تصنيف مصابيح LED طراز LTL-2620HR (تجميعها في مجموعات) بشكل أساسي وفقًا للشدة الضوئية. وهذا يضمن اتساق ناتج السطوع بين الوحدات المختلفة. القيمة النموذجية هي 4200 ميكرو كنديلا، مع ضمان قيمة دنيا تبلغ 1400 ميكرو كنديلا عند تيار 10 مللي أمبير. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب تجميع عدة شاشات معًا، يوصى بشدة باستخدام مصابيح LED من نفس مجموعة الشدة لتجنب عدم تجانس ملحوظ في اللون أو السطوع عبر التجميع.

4. تحليل منحنى الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص الكهربائية والبصرية النموذجية، وهي ضرورية لمهندسي التصميم. هذه المنحنيات، التي تُرسم عادةً مقابل درجة الحرارة المحيطة أو التيار الأمامي، توضح علاقات مثل:

• التيار الأمامي (IF) مقابل الجهد الأمامي (VF):يوضح انخفاض الجهد عبر LED عند تيارات تشغيل مختلفة، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة التشغيل.
• الشدة الضوئية (Iv) مقابل التيار الأمامي (IF):يوضح كيف يتدرج ناتج الضوء مع التيار، مما يساعد في تحسين تيار التشغيل للسطوع والكفاءة المطلوبين.
• الشدة الضوئية (Iv) مقابل درجة الحرارة المحيطة (Ta):يوضح انخفاض ناتج الضوء مع زيادة درجة حرارة الوصلة، وهو أمر حيوي لإدارة الحرارة في التطبيق النهائي.

يجب على المصممين الرجوع إلى هذه المنحنيات لفهم سلوك الجهاز تحت ظروف غير قياسية (تيارات أو درجات حرارة مختلفة) ولضمان التشغيل الموثوق ضمن مناطق التشغيل الآمنة.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتميز الجهاز بغلاف شريط مستطيل. جميع الأبعاد مقدمة بالمليمترات (مم). ما لم يُذكر خلاف ذلك، فإن التسامحات الأبعاد هي ±0.25 مم (ما يعادل ±0.01 بوصة). يتم تضمين رسم ميكانيكي مفصل في ورقة البيانات للتكامل الدقيق في تخطيطات اللوحة المطبوعة (PCB) والعلب.

5.2 توصيل الأطراف والدائرة الداخلية

LTL-2620HR هو شاشة متعددة القطع بها 16 طرفًا. توزيع الأطراف كما يلي:

1. المهبط A
2. المصعد A
3. المصعد B
4. المهبط B
5. المهبط C
6. المصعد C
7. المصعد D
8. المهبط D
9. المهبط E
10. المصعد E
11. المصعد F
12. المهبط F
13. المهبط G
14. المصعد G
15. المصعد H
16. المهبط H

يتم توفير مخطط دائرة داخلي، يوضح الترابط بين قطع LED الفردية (على الأرجح 8 قطع، من A إلى H) مع مصاعدها ومهبطتها على التوالي. هذا المخطط حاسم لتصميم دائرة التشغيل المتعدد أو المباشر الصحيحة.

6. إرشادات اللحام والتجميع والتخزين

6.1 عملية اللحام

الحد الأقصى المطلق للتصنيف للحام هو 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، مقاسة على بعد 1.6 مم أسفل مستوى الجلوس. هذا الإرشاد مخصص لعمليات اللحام بالموجة أو إعادة التدفق. تجاوز هذه المعلمات يمكن أن يتلف القالب الداخلي، أو وصلات الأسلاك، أو مادة العبوة.

6.2 ظروف التخزين

التخزين السليم ضروري لمنع أكسدة الأطراف أو وسادات اللحام.

• لشاشات LED (في العبوة الأصلية):درجة حرارة التخزين الموصى بها هي بين 5 درجة مئوية و 30 درجة مئوية مع رطوبة نسبية أقل من 60٪.
• لشاشات LED السطحية (في الكيس الأصلي المغلق):نفس ما سبق: من 5 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية، أقل من 60٪ رطوبة نسبية.
• لشاشات LED السطحية (الكيس المفتوح):ظروف التخزين هي من 5 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية وأقل من 60٪ رطوبة نسبية، ولكن يجب استخدام الجهاز خلال 168 ساعة (7 أيام) من فتح الكيس الحساس للرطوبة (مستوى MSL 3). إذا تم فتح الكيس لأكثر من 168 ساعة، يوصى بعملية تجفيف عند 60 درجة مئوية لمدة 24 ساعة قبل اللحام.

يُنصح باستهلاك المخزون بسرعة وتجنب التخزين طويل الأمد لكميات كبيرة للحفاظ على قابلية اللحام. التوصية العامة هي استخدام الشاشات خلال 12 شهرًا من تاريخ الشحن.

7. توصيات تصميم التطبيق

7.1 ملاحظات تطبيقية عامة

هذه الشاشة مخصصة للمعدات الإلكترونية العادية في تطبيقات المكتب والاتصالات والأجهزة المنزلية. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب موثوقية استثنائية حيث قد يعرض الفشل الحياة أو الصحة للخطر (مثل الطيران، الأنظمة الطبية)، يلزم استشارة محددة قبل الاستخدام.

7.2 اعتبارات تصميم الدائرة

• طريقة التشغيل:يوصى بشدة بتشغيل التيار الثابت لضمان اتساق الشدة الضوئية وناتج اللون، حيث أن سطوع LED هو في المقام الأول دالة للتيار، وليس الجهد.
• الحد من التيار:يجب تصميم دائرة التشغيل لتزويد التيار المقصود عبر نطاق الجهد الأمامي (VF) الكامل لمصابيح LED (من 2.0 فولت إلى 2.6 فولت لكل قطعة).
• تقليل تصنيف التيار:يجب اختيار تيار التشغيل الآمن بعد النظر في أقصى درجة حرارة محيطة لبيئة التطبيق، حيث أن تصنيف التيار الأمامي المستمر يتناقص مع درجة الحرارة.
• دوائر الحماية:يجب أن تتضمن دائرة التشغيل حماية ضد الجهود العكسية وارتفاعات الجهد العابرة التي قد تحدث أثناء التشغيل أو الإيقاف لمنع التلف.
• تجنب الانحياز العكسي:يجب تجنب تشغيل الانحياز العكسي المستمر لأنه يمكن أن يسبب هجرة معدنية، مما يؤدي إلى زيادة تيار التسرب أو فشل الدائرة القصيرة.

7.3 اعتبارات حرارية وميكانيكية

• الإدارة الحرارية:تشغيل الجهاز عند تيارات أو درجات حرارة محيطة أعلى من الموصى بها يمكن أن يسبب تدهورًا شديدًا في ناتج الضوء أو فشلًا مبكرًا. يجب النظر في وجود بالوعة حرارة كافية أو تدفق هواء في التطبيقات عالية الطاقة أو درجة الحرارة.
• التكثيف:تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة المحيطة، خاصة في البيئات عالية الرطوبة، لأن ذلك يمكن أن يتسبب في تكوين تكثيف على سطح LED، مما قد يؤدي إلى مشاكل في الأداء أو تآكل.
• الإجهاد الميكانيكي:لا تطبق قوة غير طبيعية على جسم الشاشة أثناء التجميع. استخدم الأدوات والطرق المناسبة.
• تطبيق الفيلم:إذا تم تطبيق فيلم طباعة أو نمط باستخدام لاصق حساس للضغط، لا يوصى بترك هذا الجانب من الشاشة على اتصال مباشر وضيق مع لوحة أمامية أو غطاء، لأن القوة الخارجية قد تتسبب في تحرك الفيلم من موضعه الأصلي.

8. المقارنة الفنية والتحديد

يتميز LTL-2620HR من خلال عامل شكله المحدد كـشريط ضوئي مستطيل. مقارنة بمصابيح LED دائرية منفصلة أو عبوات سطحية أصغر، فإنه يوفر منطقة إشعاع كبيرة ومستمرة وموحدة، وهو مثالي لمؤشرات الحالة، أو أشرطة الإضاءة الخلفية، أو شرائط الإضاءة حيث يكون خط ضوء منتشر مطلوبًا بدلاً من مصادر نقطية متعددة. استخدامه لتكنولوجيا AlInGaP أو GaAsP الحمراء البرتقالية يوفر سطوعًا وكفاءة عالية في نطاق اللون المحدد هذا. يوفر التصنيف للشدة الضوئية مستوى إضافيًا من مراقبة الجودة لاتساق السطوع.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي (630 نانومتر) والطول الموجي السائد (621 نانومتر)؟

ج: الطول الموجي الذروي هو الطول الموجي الوحيد حيث يكون توزيع القدرة الطيفية في أعلى مستوياته. الطول الموجي السائد هو اللون المدرك للضوء، المحسوب من الطيف ووظائف مطابقة الألوان CIE. لمصدر أحادي اللون مثل LED هذا، يكونان قريبين، لكن الطول الموجي السائد أكثر صلة بتحديد اللون.

س: لماذا يوصى بتشغيل التيار الثابت بدلاً من الجهد الثابت؟

ج: جهد LED الأمامي (VF) له تسامح ويتغير مع درجة الحرارة. مصدر جهد ثابت مع مقاوم متسلسل بسيط يمكن أن يؤدي إلى تباين كبير في التيار، وبالتالي السطوع، بين الوحدات أو تحت ظروف حرارية مختلفة. يضمن مصدر التيار الثابت توصيل التيار (والسطوع) المطلوب بشكل ثابت.

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر 5 فولت ومقاوم؟

ج: نعم، لكن هناك حاجة إلى حساب دقيق. على سبيل المثال، استهداف IF=20 مللي أمبير مع VF نموذجي 2.6 فولت من مصدر 5 فولت: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 أوم. يجب أن يكون تصنيف قدرة المقاوم P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048 واط، لذا فإن مقاوم 1/8 واط أو 1/4 واط كافٍ. تذكر أن VF يمكن أن يصل إلى 2.0 فولت، مما يزيد التيار إلى ~25 مللي أمبير، وهو لا يزال ضمن تصنيف 25 مللي أمبير المستمر عند 25 درجة مئوية.

س: ماذا تعني نسبة مطابقة الشدة الضوئية 2:1؟

ج: تعني أن الشدة الضوئية لأي قطعة مقارنة بأي قطعة أخرى في نفس الجهاز لن تختلف بأكثر من عامل اثنين. على سبيل المثال، ستكون القطعة الأقل سطوعًا على الأقل نصف سطوع القطعة الأكثر سطوعًا عند تشغيلها تحت نفس الظروف (IF=10 مللي أمبير).

10. أمثلة على التصميم وحالات الاستخدام

الحالة 1: شريط حالة لوحة تحكم صناعية

يمكن محاذاة عدة وحدات من LTL-2620HR لتشكيل شريط حالة طويل ومستمر على لوحة تحكم آلة. يمكن تعيين كل شريط لحالة آلة مختلفة (مثل الخمول، التشغيل، عطل). يوفر الإشعاع المستطيل الموحد وضوحًا ورؤية من مسافات طويلة. استخدام مشغلات تيار ثابت لكل شريط يضمن سطوعًا متسقًا. التباين العالي واللون الأحمر البرتقالي ممتازان لمؤشرات التنبيه.

الحالة 2: مقياس VU لمعدات الصوت الاستهلاكية

يمكن تكديس عدة أشرطة عموديًا لإنشاء مقياس VU على الطراز التناظري لعرض مستوى الصوت. يمكن لوحدة تحكم دقيقة (ميكروكونترولر) مع PWM متعدد القنوات أو DAC تشغيل القطع عبر مصفوفات ترانزستور لتغيير السطوع بما يتناسب مع إشارة الصوت. تجعل المنطقة الكبيرة والمشرقة المستويات سهلة القراءة.

الحالة 3: إضاءة خلفية لألواح مفاتيح الغشاء

شكل الشريط المستطيل مثالي للإضاءة الخلفية لمناطق أو رموز محددة على لوحة مفاتيح الغشاء. يوفر إضاءة متساوية عبر منطقة موسومة، مما يحسن قابلية الاستخدام في ظروف الإضاءة المنخفضة.

11. مبدأ التشغيل

يعتمد LTL-2620HR على تقنية الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED). عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز جهد الوصلة للصمام الثنائي (حوالي 2.0-2.6 فولت)، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة لأشباه الموصلات (المصنوعة من GaAsP أو AlInGaP). تطلق عملية إعادة التركيب هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد تكوين مادة أشباه الموصلات المحدد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث، في هذه الحالة، الأحمر البرتقالي. يعمل الغلاف الشريطي الأبيض كمشتت وعدسة، مشكلاً ناتج الضوء في حزمة مستطيلة موحدة.

12. اتجاهات التكنولوجيا

تواصل صناعة LED التقدم في عدة مجالات رئيسية ذات صلة بمكونات مثل LTL-2620HR. تتحسن الكفاءة (لومن لكل واط) لجميع الألوان، بما في ذلك الأحمر والعنبر، بشكل مطرد، مما يسمح بسطوع أعلى بطاقة أقل أو حمل حراري مخفض. تتطور تكنولوجيا التعبئة والتغليف لتمكين كثافة طاقة أعلى وإدارة حرارية أفضل من بصمات أصغر. هناك أيضًا اتجاه قوي نحو تصنيف أكثر ضيقًا واتساق لوني أفضل، مدفوعًا بالتطبيقات في الشاشات والإضاءة المعمارية. علاوة على ذلك، أصبح دمج الإلكترونيات التحكمية (مثل مشغلات التيار الثابت، وحدات تحكم PWM) مباشرة في عبوات LED أكثر شيوعًا، مما يبسط تصميم النظام للمستخدم النهائي.