ورقة البيانات الفنية لشاشة العرض LED ذات السبعة أجزاء LTS-6960HR - ارتفاع الرقم 14.22 مم - جهد أمامي 2.6 فولت - استهلاك طاقة 75 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تعتبر شاشة العرض LTS-6960HR وحدة عرض رقمية وأبجدية رقمية ذات سبعة أجزاء ورقم واحد. تم تصميمها لتوفير تمثيل رقمي وأبجدي محدود واضح وذو تباين عالٍ لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية. تتميز الوحدة بارتفاع رقم يبلغ 0.56 بوصة (14.22 مم)، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب أحرفًا متوسطة الحجم يسهل قراءتها.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تقدم هذه الشاشة عدة مزايا رئيسية تجعلها مناسبة للإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية. تشمل ميزاتها الأساسية انخفاض متطلبات الطاقة، ومظهر ممتاز للأحرف مع أجزاء متساوية ومستمرة، وسطوع عالٍ، وتباين عالٍ، وزاوية مشاهدة واسعة. يضمن البناء الصلب موثوقية عالية. يتم تصنيفها حسب شدة الإضاءة، مما يسمح بمطابقة السطوع في التطبيقات متعددة الأرقام، وهي معروضة في عبوة خالية من الرصاص متوافقة مع توجيهات RoHS. يشمل السوق المستهدف معدات المكاتب، وأجهزة الاتصالات، والأجهزة المنزلية، ولوحات القياس، والتطبيقات الأخرى التي تتطلب شاشة عرض رقمية متوسطة الحجم وموثوقة.

1.2 وصف الجهاز والميزات

تستخدم شاشة العرض LTS-6960HR رقائق LED حمراء برتقالية. يتم تصنيع هذه الرقائق باستخدام تقنية GaAsP على ركيزة GaP شفافة أو AlInGaP على ركيزة GaAs غير شفافة. تتميز الشاشة بوجه أحمر وأجزاء حمراء، مما يوفر مظهرًا كلاسيكيًا للمؤشر. تم تكوينها كجهاز ذي أنود مشترك، وهو تكوين نموذجي لتبسيط دوائر القيادة في التطبيقات المتعددة. تتضمن نقطة عشرية على الجانب الأيمن. تشمل الميزات الرئيسية ارتفاع الرقم 0.56 بوصة، وإضاءة موحدة للأجزاء، وانخفاض استهلاك الطاقة، وخصائص بصرية ممتازة، وسطوع وتباين عاليين، وزاوية مشاهدة واسعة، وموثوقية عالية، وتصنيف شدة الإضاءة، والامتثال لـ RoHS.

2. التفسير العميق الموضوعي للمعايير الفنية

يجب عدم تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود لمنع التلف الدائم. الحد الأقصى لتبديد الطاقة لكل جزء هو 75 ميغاواط. الحد الأقصى للتيار الأمامي لكل جزء هو 60 مللي أمبير، ولكن هذا مسموح به فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية). يتم تصنيف التيار الأمامي المستمر لكل جزء بـ 25 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية، مع عامل تخفيض قدره 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية فوق هذه درجة الحرارة. يمكن للجهاز العمل والتخزين ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح من -35 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. يتم تحديد درجة حرارة اللحام بـ 260 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ على مسافة 1/16 بوصة (حوالي 1.59 مم) أسفل مستوى الجلوس.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم تحديد هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. تتراوح شدة الإضاءة المتوسطة (Iv) لكل جزء من حد أدنى 870 ميكرو كنديلا إلى نموذجي 2400 ميكرو كنديلا عند تيار أمامي (IF) قدره 10 مللي أمبير. يبلغ طول موجة الانبعاث القصوى (λp) نموذجيًا 630 نانومتر عند IF=20 مللي أمبير. يبلغ عرض النصف الطيفي (Δλ) 40 نانومتر. يبلغ الطول الموجي السائد (λd) 621 نانومتر. يتراوح الجهد الأمامي لكل جزء (VF) من 2.0 فولت (الحد الأدنى) إلى 2.6 فولت (الحد الأقصى) عند IF=20 مللي أمبير. الحد الأقصى للتيار العكسي لكل جزء (IR) هو 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. من المهم للغاية ملاحظة أن حالة الجهد العكسي هذه هي لأغراض الاختبار فقط؛ لا يُسمح بالتشغيل المستمر تحت انحياز عكسي. نسبة مطابقة شدة الإضاءة بين الأجزاء هي 2:1 كحد أقصى.

3. شرح نظام التصنيف

تشير ورقة البيانات إلى أن الجهاز "مصنف حسب شدة الإضاءة". وهذا يعني نظام تصنيف يعتمد على قياس إخراج الضوء عند تيار اختبار قياسي (عادةً 10 مللي أمبير وفقًا لجدول الخصائص). يضمن التصنيف اتساق السطوع عبر شاشات العرض المتعددة المستخدمة في نفس المنتج، مما يمنع الإضاءة غير المتساوية. على الرغم من عدم تقديم تفاصيل رمز التصنيف المحدد في هذا المقتطف، يُنصح المصممون بتحديد أو طلب أجهزة من نفس فئة شدة الإضاءة عند تجميع شاشات عرض متعددة في تطبيق واحد لتجنب مشاكل عدم تجانس اللون والسطوع.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى "منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية" وهي ضرورية للتصميم التفصيلي. على الرغم من عدم تقديم الرسوم البيانية المحددة في مقتطف النص، فإن هذه المنحنيات تشمل عادةً: التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV)، الذي يظهر العلاقة غير الخطية ويساعد في اختيار مقاومات تحديد التيار؛ شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي، الذي يوضح كيف يزيد إخراج الضوء مع التيار؛ شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة، الذي يشير إلى تخفيض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة؛ وربما منحنى التوزيع الطيفي، الذي يوضح تركيز الضوء المنبعث حول أطوال الموجات القصوى والسائدة. تسمح هذه المنحنيات للمهندسين بتحسين ظروف القيادة وفهم الأداء تحت درجات حرارة غير قياسية.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

تأتي الشاشة في عبوة قياسية ذات ثقوب تمريرية. يتم توفير جميع الأبعاد بالمليمترات. التسامحات الأبعاد هي ±0.25 مم (0.01 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك في الرسم الميكانيكي (غير مفصل بالكامل في النص). تتضمن العبوة عشرة أطراف للتوصيل الكهربائي.

5.2 توصيل الأطراف وتحديد القطبية

يظهر مخطط الدائرة الداخلية تكوين أنود مشترك لجميع الأجزاء. توصيل الأطراف كما يلي: الطرف 1: كاثود E؛ الطرف 2: كاثود D؛ الطرف 3: أنود مشترك؛ الطرف 4: كاثود C؛ الطرف 5: كاثود D.P. (النقطة العشرية)؛ الطرف 6: كاثود B؛ الطرف 7: كاثود A؛ الطرف 8: أنود مشترك؛ الطرف 9: كاثود F؛ الطرف 10: كاثود G. وجود طرفي أنود مشترك (3 و 8) هو نموذجي لتوزيع التيار وتحسين الموثوقية. تقع النقطة العشرية على الجانب الأيمن من الرقم.

6. إرشادات اللحام والتجميع

يحدد الحد الأقصى المطلق لدرجة حرارة اللحام بـ 260 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ عند القياس 1/16 بوصة أسفل مستوى الجلوس. هذه معلمة حرجة لعمليات اللحام الموجي أو اليدوي لمنع التلف الحراري لرقائق LED أو العبوة البلاستيكية. تحذر ورقة البيانات بشدة من استخدام أدوات غير مناسبة أو طرق تجميع تطبق قوة غير طبيعية على جسم الشاشة، حيث يمكن أن يسبب ذلك ضررًا ميكانيكيًا.

7. ظروف التخزين

للتخزين طويل الأمد للأجهزة غير المستخدمة، يوصى بظروف محددة لمنع أكسدة الأطراف. لشاشات العرض LED القياسية في العبوة الأصلية، البيئة التخزينية الموصى بها هي درجة حرارة بين 5 درجة مئوية و 30 درجة مئوية مع رطوبة نسبية أقل من 60٪ RH. بالنسبة لشاشات العرض من نوع SMD (على الرغم من أن LTS-6960HR ذات ثقوب تمريرية، تم تضمين الإرشاد)، بمجرد فتح كيس الحاجز الرطوبي الأصلي المغلق، يجب استخدام الأجهزة خلال 168 ساعة (MSL المستوى 3) تحت نفس ظروف درجة الحرارة والرطوبة. إذا تم التخزين لأكثر من 168 ساعة بعد الفتح، يوصى بالخبز عند 60 درجة مئوية لمدة 24 ساعة قبل اللحام. يُنصح عمومًا باستهلاك شاشات العرض في أسرع وقت ممكن وتجنب المخزونات الكبيرة طويلة الأجل.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذه الشاشة مخصصة للمعدات الإلكترونية العادية بما في ذلك أجهزة أتمتة المكاتب، ومعدات الاتصالات، والأجهزة المنزلية، وأجهزة القياس. وهي مناسبة للتطبيقات مثل الساعات الرقمية، وعدادات اللوحات، ولوحات النتائج، ولوحات تحكم الأجهزة، وقراءات التحكم الصناعي حيث يكون الرقم الرقمي الواحد مطلوبًا.

8.2 اعتبارات واحتياطات التصميم

تصميم دائرة القيادة:

يوصى بالقيادة بالتيار الثابت بدلاً من الجهد الثابت لضمان شدة إضاءة متسقة وعمر أطول. يجب تصميم الدائرة لاستيعاب النطاق الكامل للجهد الأمامي (VF: 2.0 فولت إلى 2.6 فولت) لضمان توصيل تيار القيادة المقصود دائمًا. يجب اختيار تيار التشغيل الآمن مع مراعاة أقصى درجة حرارة محيطة للتطبيق، مع الأخذ في الاعتبار تخفيض التيار بمقدار 0.33 مللي أمبير/درجة مئوية فوق 25 درجة مئوية.الحماية:
يجب أن تتضمن دائرة القيادة حماية ضد الجهود العكسية وارتفاعات الجهد العابرة أثناء التشغيل أو الإيقاف، حيث يمكن أن يسبب الانحياز العكسي هجرة معدنية وفشل. يجب تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة المحيطة، خاصة في البيئات الرطبة، لمنع التكثيف على الشاشة.واجهة بصرية:
إذا تم استخدام مرشح أو غطاء، يجب ألا يكون على اتصال مباشر وضيق مع سطح الشاشة، حيث قد تتحرك المواد اللاصقة الحساسة للضغط على الأغشية.ملاحظة الموثوقية:
لا يوصى باستخدام الجهاز في التطبيقات الحرجة للسلامة (الطيران، دعم الحياة الطبي، إلخ.) دون استشارة مسبقة، حيث يمكن أن يعرض فشله الحياة أو الصحة للخطر.9. المقارنة الفنية والتمييز

مقارنة بشاشات العرض ذات الأرقام الأصغر (مثل 0.3 بوصة)، تقدم LTS-6960HR رؤية فائقة من مسافة أو في ظروف إضاءة جيدة بسبب ارتفاعها البالغ 0.56 بوصة. مقارنة بمصابيح LED المنفصلة البسيطة، فهي توفر حرفًا مشكلًا في عبوة واحدة، مما يبسط تخطيط وتجميع لوحة الدوائر المطبوعة. تكوينها ذو الأنود المشترك مفيد عند الواجهة مع منافذ المتحكم الدقيق المكونة كمصارف تيار. يوفر استخدام تقنية AlInGaP/GaAsP لونًا أحمر برتقاليًا كلاسيكيًا بكفاءة جيدة. التصنيف الصريح لشدة الإضاءة هو ميزة تمييز رئيسية للتطبيقات التي تتطلب مظهرًا موحدًا عبر وحدات متعددة.

10. الأسئلة الشائعة بناءً على المعايير الفنية

س: ما هو الغرض من طرفي الأنود المشترك (3 و 8)؟

ج: هما متصلان داخليًا. يساعد استخدام كلا الطرفين في توزيع إجمالي تيار الأنود، ويقلل من كثافة التيار في مسارات لوحة الدوائر المطبوعة وأطراف العبوة، ويمكن أن يحسن الموثوقية. في التصميم، يجب توصيلهما معًا على لوحة الدوائر المطبوعة.
س: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة بمصدر طاقة 5 فولت ومقاوم؟
ج: نعم، ولكن يجب عليك حساب مقاومة تحديد التيار بناءً على أسوأ حالة للجهد الأمامي. باستخدام أقصى VF (2.6 فولت) عند IF مرغوب (مثل 10 مللي أمبير)، قيمة المقاومة R = (5 فولت - 2.6 فولت) / 0.01 أمبير = 240 أوم. تحقق دائمًا من أن التيار الفعلي لا يتجاوز الحد الأقصى للتصنيف المستمر.
س: ماذا يعني "دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية" للتيار القصوي؟
ج: يمكنك تشغيل الجزء بنبضة تصل إلى 60 مللي أمبير لفترة وجيزة، ولكن يجب ألا يتجاوز عرض النبضة 0.1 مللي ثانية، ويجب ألا يتجاوز متوسط التيار مع الوقت التصنيف المستمر. على سبيل المثال، نبضة 0.1 مللي ثانية كل 1 مللي ثانية (دورة عمل 10٪) تعطي متوسط 6 مللي أمبير إذا كان القمة 60 مللي أمبير.
س: لماذا يتم ذكر اختبار الجهد العكسي إذا لم يكن مسموحًا به في التشغيل؟
ج: اختبار التيار العكسي (IR) عند 5 فولت هو اختبار جودة وتسرب يتم إجراؤه أثناء التصنيع. يتحقق من سلامة تقاطع LED. تطبيق انحياز عكسي بشكل مستمر في التطبيق يمكن أن يقلل من أداء الجهاز.
11. حالة تصميم واستخدام عملية

الحالة: تصميم قراءة فولتميتر برقم واحد.

يقرأ محول ADC الخاص بالمتحكم الدقيق جهدًا ويحتاج إلى عرضه على رقم واحد (0-9). يمكن لمنافذ منفذ المتحكم الدقيق استنزاف 20 مللي أمبير. يستخدم التصميم شاشة عرض ذات أنود مشترك، لذلك تتصل منافذ المتحكم الدقيق بكاثودات الأجزاء (من خلال مقاومات صغيرة متسلسلة لحماية إضافية). يتم توصيل طرفي الأنود المشترك معًا وتشغيلهما بواسطة ترانزستور PNP (أو FET PMOS) يتم تشغيله بواسطة منفذ متحكم دقيق آخر. يقوم البرنامج الثابت بتعددية الرقم عن طريق تشغيل الترانزستور واستنزاف التيار عبر أطراف الكاثود المناسبة لإضاءة الأجزاء المطلوبة للرقم. يتم تحديد التيار لكل جزء من خلال قدرة استنزاف المتحكم الدقيق والمقاوم، مما يضمن بقائه أقل من 25 مللي أمبير. يمكن استخدام النقطة العشرية للإشارة إلى النطاق.12. مقدمة المبدأ

شاشة العرض ذات السبعة أجزاء هي تجميع لسبعة أشرطة LED (الأجزاء من a إلى g) مرتبة في نمط ثمانية. من خلال إضاءة مجموعات محددة من هذه الأجزاء، يمكن تشكيل جميع الأرقام العشرية (0-9) وبعض الحروف. في تكوين الأنود المشترك، يتم توصيل جميع أنودات مصابيح LED معًا إلى مصدر جهد موجب مشترك. يتم تشغيل كل جزء عن طريق تطبيق جهد منخفض (أرضي أو منطقي منخفض) على طرف الكاثود الخاص به، مما يسمح للتيار بالتدفق عبر مصباح LED المحدد. غالبًا ما يُفضل هذا التكوين عندما تكون منطق القيادة (مثل المتحكم الدقيق) أفضل في استنزاف التيار (سحب إلى الأرض) بدلاً من توفيره.

13. اتجاهات التطوير

بينما تظل شاشات العرض ذات السبعة أجزاء التقليدية ذات الثقوب التمريرية مثل LTS-6960HR حيوية للعديد من التطبيقات، فإن الاتجاهات تتحرك نحو عبوات الأجهزة ذات التركيب السطحي (SMD) للتجميع الآلي، ووحدات متعددة الأرقام بكثافة أعلى مع برامج تشغيل متكاملة (واجهة I2C أو SPI)، وشاشات عرض ذات نطاق ألوان أوسع أو قدرات RGB. هناك أيضًا اتجاه نحو مواد ذات كفاءة أعلى، مثل AlInGaP المحسن، لتحقيق سطوع أكبر عند تيارات أقل. ومع ذلك، فإن البساطة الأساسية، والموثوقية، والفعالية من حيث التكلفة لشاشات العرض ذات السبعة أجزاء المنفصلة تضمن استمرار استخدامها في مجموعة واسعة من المنتجات الاستهلاكية والصناعية حيث يكون الإخراج الرقمي الأساسي مطلوبًا.

While traditional through-hole seven-segment displays like the LTS-6960HR remain vital for many applications, trends are moving towards surface-mount device (SMD) packages for automated assembly, higher density multi-digit modules with integrated drivers (I2C or SPI interface), and displays with wider color gamuts or RGB capabilities. There is also a trend towards higher efficiency materials, like improved AlInGaP, to achieve greater brightness at lower currents. However, the fundamental simplicity, reliability, and cost-effectiveness of discrete seven-segment displays ensure their continued use in a vast array of consumer and industrial products where basic numeric output is required.