ورقة بيانات شاشة عرض LED مكونة من سبعة أجزاء ELD-525USOWA/S530-A3 مقاس 0.54 بوصة - ارتفاع الرقم 13.6 مم - جهد أمامي 2.0 فولت - لون برتقالي محمر - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة العرض ELD-525USOWA/S530-A3 هي شاشة عرض أبجدية رقمية مكونة من سبعة أجزاء ورقم واحد، مصممة للتركيب عبر الثقب. تتميز بحجم صناعي قياسي بارتفاع رقم يبلغ 13.6 ملليمترًا (0.54 بوصة). تستخدم الشاشة أجزاء بيضاء على خلفية سطحية رمادية، مما يوفر تباينًا محسنًا وسهولة في القراءة، خاصة في ظروف الإضاءة المحيطة الساطعة. يساهم هذا التصميم في موثوقية ممتازة للتطبيقات المختلفة التي تتطلب قراءات رقمية واضحة أو قراءات أبجدية رقمية محدودة.

تم تصنيع الجهاز باستخدام مادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم)، والتي تصدر ضوءًا برتقاليًا محمرًا. راتنج التغليف من نوع الانتشار الأبيض، مما يساعد على توزيع الضوء بالتساوي عبر كل جزء. الميزة الرئيسية هي تصنيف الأجهزة بناءً على الكثافة الضوئية، مما يسمح بمطابقة سطوع متسقة في التطبيقات متعددة الأرقام. المنتج متوافق مع توجيهات البيئة الخالية من الرصاص وتوجيهات RoHS.

2. المعلمات والمواصفات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

يجب عدم تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود لمنع التلف الدائم. يتم تحديد جميع التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• التيار الأمامي (I_F):25 مللي أمبير (مستمر)
• التيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، تردد 1 كيلو هرتز)
• تبديد الطاقة (P_d):60 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية
• درجة حرارة اللحام (T_sol):260 درجة مئوية (لمدة لا تتجاوز 5 ثوانٍ)

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تحدد المعلمات التالية الأداء البصري والكهربائي تحت ظروف التشغيل النموذجية (Ta=25°C).

• الكثافة الضوئية (I_v):القيمة النموذجية هي 12.5 مللي كانديلا لكل جزء عند تيار أمامي قدره 10 مللي أمبير. الحد الأدنى المحدد هو 5.6 مللي كانديلا. يتم تصنيف الأجهزة (تجميعها في مجموعات) حسب الكثافة الضوئية، والتفاوت المسموح به هو ±10%.
• الطول الموجي الذروي (λ_p):عادة 621 نانومتر (تم قياسه عند I_F=20 مللي أمبير).
• الطول الموجي السائد (λ_d):عادة 615 نانومتر (تم قياسه عند I_F=20 مللي أمبير).
• عرض النطاق الإشعاعي الطيفي (Δλ):عادة 18 نانومتر (تم قياسه عند I_F=20 مللي أمبير).
• الجهد الأمامي (V_F):عادة 2.0 فولت، بحد أقصى 2.4 فولت عند تيار أمامي قدره 20 مللي أمبير. التفاوت المسموح به هو ±0.1 فولت.
• التيار العكسي (I_R):الحد الأقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي قدره 5 فولت.

3. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة ضرورية لتصميم الدوائر وإدارة الحرارة.

3.1 توزيع الطيف

يظهر منحنى الإخراج الطيفي الكثافة الضوئية النسبية كدالة للطول الموجي. تتمركز الذروة حول 621 نانومتر، مما يؤكد انبعاث اللون البرتقالي المحمر. يشير عرض النطاق الضيق البالغ حوالي 18 نانومتر إلى نقاء لوني جيد، وهو نموذجي لمصابيح LED القائمة على AlGaInP.

3.2 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

يوضح هذا الرسم البياني العلاقة بين الجهد الأمامي المطبق والتيار الناتج عبر LED. إنه منحنى غير خطي، مميز للدايود. يمكن تحديد نقطة التشغيل النموذجية للاختبار (V_F=2.0 فولت عند I_F=20 مللي أمبير) على هذا المنحنى. يستخدم المصممون هذا لحساب قيمة المقاوم المحدد للتيار اللازمة لجهد إمداد معين.

3.3 منحنى تخفيض التيار الأمامي

هذا رسم بياني حاسم للموثوقية. يظهر الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي المستمر كدالة لدرجة الحرارة المحيطة. مع زيادة درجة الحرارة المحيطة، ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار خطيًا لمنع ارتفاع درجة الحرارة وضمان الموثوقية على المدى الطويل. يجب الرجوع إلى هذا المنحنى عند التصميم للبيئات عالية الحرارة لتجنب تجاوز حدود تبديد طاقة الجهاز.

4. معلومات الميكانيكا والتغليف

4.1 أبعاد العبوة

تتبع الشاشة بصمة قياسية للعبوة المزدوجة الخطية (DIP) للتركيب عبر الثقب. يتم توفير الأبعاد الكلية، وتباعد المسامير، وحجم الأجزاء، وموضعها في رسم ميكانيكي مفصل. تشمل الأبعاد الرئيسية ارتفاع الرقم (13.6 مم)، وعرض الحرف، والمسافة من المركز إلى المركز بين المسامير. جميع التفاوتات غير المحددة هي ±0.25 مم. تم تصميم العبوة لتسهيل إدخالها في ثقوب PCB القياسية وهي مناسبة لعمليات اللحام الموجي.

4.2 مخطط المسامير والدائرة الداخلية

تتضمن ورقة البيانات مخططًا يوضح التوصيل الكهربائي الداخلي للمسامير العشرة. تحتوي شاشة العرض المكونة من سبعة أجزاء القياسية على توصيلات للأجزاء من A إلى G ونقطة عشرية (DP). يوضح المخطط أي مسمار يتوافق مع كل جزء وتكوين الأنود المشترك أو الكاثود المشترك (سيحدد مخطط هذا النموذج المحدد ذلك). هذه المعلومات ضرورية لتصميم دائرة القيادة وتخطيط PCB بشكل صحيح.

5. إرشادات التجميع والتعامل

5.1 تعليمات اللحام

يمكن للجهاز تحمل درجة حرارة لحام تبلغ 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 5 ثوانٍ. هذه المعلمة حاسمة لكل من عمليات اللحام اليدوي واللحام الموجي. قد يؤدي تجاوز هذا الوقت أو درجة الحرارة إلى إتلاف روابط الأسلاك الداخلية أو شريحة LED. يوصى بالإدارة الحرارية المناسبة أثناء اللحام.

5.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

شاشة العرض LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي. يمكن أن يتسبب ESD في فشل فوري أو تلف كامن يقلل من الموثوقية على المدى الطويل. يوصى بشدة باتخاذ الاحتياطات التالية أثناء التعامل والتجميع:

• استخدام أساور المعصم المؤرضة وأحذية ESD.
• العمل على حصائر ESD مؤرضة واستخدام معدات مؤرضة.
• تأكد من أن جميع الأدوات والآلات مؤرضة بشكل صحيح.
• فكر في استخدام مؤينات في المناطق التي تحتوي على مواد عازلة لتحييد الشحنة الساكنة.
• تنفيذ حماية من زيادة التيار في تصميم المنتج النهائي.

6. معلومات التغليف والطلب

6.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة الوحدات في نظام متعدد المستويات للحماية واللوجستيات:

• الأنبوب:20 قطعة لكل أنبوب.
• الصندوق:36 أنبوبًا لكل صندوق.
• الكرتون:4 صناديق لكل كرتونة.

تقي طريقة التعبئة هذه الأطراف من الانحناء ووجه الشاشة من الخدوش أثناء النقل.

6.2 شرح الملصق

تحتوي الملصقات على العبوة على معلومات رئيسية للتتبع والتعريف:

• CPN:رقم منتج العميل.
• P/N:رقم منتج الشركة المصنعة (مثل ELD-525USOWA/S530-A3).
• QTY:الكمية بالقطع في العبوة.
• CAT:رتبة الكثافة الضوئية (رمز المجموعة).
• LOT No:رقم دفعة التصنيع للتتبع.

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 التطبيقات النموذجية

هذه الشاشة مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات التي تتطلب قراءة رقمية بسيطة وموثوقة، بما في ذلك:

• الأجهزة المنزلية:الموقتات على الميكروويف والأفران والغسالات ومكيفات الهواء.
• لوحات الأدوات:قراءات لمعدات الاختبار والتحكم الصناعي ومقاييس السيارات التابعة للسوق الثانوي.
• شاشات العرض الرقمية:عدادات أساسية وساعات وشاشات قياس.

7.2 تصميم دائرة القيادة

لتشغيل الشاشة، يجب توصيل مقاوم محدد للتيار على التوالي مع كل جزء (أو المسمار المشترك، اعتمادًا على التكوين). يتم حساب قيمة المقاوم (R) باستخدام قانون أوم: R = (V_supply- V_F) / I_F. على سبيل المثال، مع إمداد 5 فولت، و V_Fبقيمة 2.0 فولت، و I_Fمطلوب بقيمة 10 مللي أمبير، ستكون قيمة المقاوم (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 أوم. عادةً ما يتم استخدام دائرة متكاملة قائدة (مثل مفكك/قائد شاشة من 7 أجزاء أو متحكم دقيق بقدرة كافية على توفير/سحب التيار) للتحكم في الأجزاء المضاءة.

7.3 مطابقة السطوع والتجميع في مجموعات

تعني ميزة "التصنيف حسب الكثافة الضوئية" أن الأجهزة يتم اختبارها وفرزها في مجموعات سطوع. بالنسبة لشاشات العرض متعددة الأرقام، يُنصح باستخدام أجهزة من نفس المجموعة لضمان سطوع موحد عبر جميع الأرقام. يجب على المصممين تحديد رمز المجموعة المطلوب عند الطلب لضمان الاتساق في الإنتاج.

8. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بشاشات العرض المكونة من سبعة أجزاء الأصغر حجماً من نوع SMD (جهاز التركيب السطحي)، تقدم هذه النسخة للتركيب عبر الثقب نماذج أولية وإصلاحًا أسهل، ومتانة ميكانيكية أعلى في بعض التطبيقات، وغالبًا ما تكون زوايا مشاهدة وسطوعًا أفضل بسبب حجمها الأكبر. ميزتها الأساسية مقارنة بالبدائل المتوهجة أو VFD (شاشة الفلورسنت المفرغة) هي استهلاك طاقة أقل بشكل ملحوظ، وعمر أطول، ومقاومة أعلى للصدمات والاهتزازات. يوفر اللون البرتقالي المحمر المحدد والخلفية الرمادية مظهرًا كلاسيكيًا عالي التباين مفضلاً في العديد من السياقات الصناعية والاستهلاكية.

9. الأسئلة الشائعة (FAQ)

9.1 ما هو الغرض من السطح الرمادي؟

يعمل السطح الرمادي حول الأجزاء البيضاء على امتصاص الضوء المحيط، مما يقلل الانعكاسات والوهج. هذا يحسن بشكل كبير نسبة التباين بين الأجزاء المضاءة والخلفية، مما يجعل الشاشة أسهل بكثير في القراءة في البيئات المضاءة بشكل ساطع، سواء في الداخل أو في الهواء الطلق.

9.2 هل يمكنني قيادة هذه الشاشة مباشرة من دبوس متحكم دقيق؟

يعتمد ذلك على مواصفات المتحكم الدقيق. يمكن لدبوس GPIO النموذجي في MCU توفير أو سحب حوالي 20-25 مللي أمبير، وهو ضمن تصنيف التيار الأمامي المستمر لجزء واحد. ومع ذلك، فإن قيادة أجزاء متعددة في وقت واحد عبر دبوس واحد سيتجاوز هذا الحد. علاوة على ذلك، تحتوي دبابيس MCU على حد أقصى إجمالي للتيار للعبوة. لذلك، من الممارسة القياسية استخدام دائرة متكاملة قائدة مخصصة أو مصفوفة ترانزستورات للتعامل مع التيار التراكمي الأعلى المطلوب للشاشة، وحماية المتحكم الدقيق.

9.3 كيف أحدد تكوين الأنود/الكاثود المشترك؟

يظهر مخطط الدائرة الداخلية في قسم أبعاد العبوة في ورقة البيانات التكوين بشكل قاطع. من خلال تتبع التوصيلات، يمكنك معرفة ما إذا كانت جميع أنودات الأجزاء مرتبطة معًا (أنود مشترك) أو جميع كاثودات الأجزاء مرتبطة معًا (كاثود مشترك). هذا يحدد ما إذا كنت بحاجة إلى توفير تيار إلى المسمار المشترك (كاثود مشترك) أو سحب تيار منه (أنود مشترك).

10. الموثوقية والأداء طويل المدى

يشير نطاق درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية إلى تصميم قوي مناسب للبيئات القاسية. يعد الالتزام بالحدود القصوى المطلقة، خاصة منحنى تخفيض التيار بالنسبة لدرجة الحرارة المحيطة، أمرًا بالغ الأهمية لضمان العمر الافتراضي المعلن. يوفر استخدام تقنية AlGaInP طولًا موجيًا وكثافة مستقرة مع مرور الوقت ودرجة الحرارة مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم. سيضمن التعامل السليم لتجنب ESD والإجهاد الميكانيكي على الأطراف موثوقية إضافية في الميدان.