ورقة بيانات شاشة LED صفراء LTS-2801AKS مقاس 0.28 بوصة - ارتفاع الرقم 7.0 مم - جهد أمامي 2.6 فولت - استطاعة 70 ميلي واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تُعد LTS-2801AKS وحدة عرض LED رقمية أحادية الرقم ذات سبعة أجزاء. صُممت لتوفير تمثيل رقمي وحرفي محدود واضح وذو تباين عالٍ في عامل شكل مدمج. تستخدم التقنية الأساسية مادة أشباه الموصلات من فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم (AlInGaP) المترسبة على ركيزة زرنيخيد الغاليوم (GaAs)، والمصممة لإصدار الضوء في طيف الطول الموجي الأصفر. يقدم هذا الاختيار المحدد للمادة مزايا في الكفاءة والشدة الضوئية للون المستهدف. يتميز الجهاز بلوحة أمامية رمادية اللون مع حدود بيضاء للأجزاء، مما يعزز التباين وسهولة القراءة تحت ظروف إضاءة مختلفة. الغرض الأساسي من تصميمه هو التكامل في المعدات الإلكترونية حيث تكون المساحة محدودة ولكن هناك حاجة إلى مؤشر رقمي واضح، كما في لوحات الأجهزة، وشاشات الإلكترونيات الاستهلاكية، وواجهات التحكم الصناعية.

1.1 الميزات والمزايا الرئيسية

• حجم رقم مدمج:يتميز بارتفاع حرف يبلغ 0.28 بوصة (7.0 مم)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات مساحة اللوحة المحدودة.
• جودة بصرية:مصمم بأجزاء مستمرة وموحدة لمظهر بصري متسق عبر الرقم.
• كفاءة الطاقة:مصمم لمتطلبات طاقة منخفضة، مما يساهم في تصميم نظام موفر للطاقة.
• قابلية قراءة فائقة:يقدم مظهر حرف ممتاز مع سطوع عالٍ وتباين عالٍ مقابل الخلفية الرمادية.
• زاوية مشاهدة واسعة:يوفر زاوية مشاهدة واسعة، مما يضمن إمكانية القراءة من وجهات نظر مختلفة.
• موثوقية عالية:يستفيد من البناء ذي الحالة الصلبة، مما يؤدي إلى عمر تشغيلي طويل ومقاومة للصدمات والاهتزازات.
• التصنيف للتساوي:يتم تصنيف الأجهزة (تصنيفها) حسب الشدة الضوئية، مما يسمح بتطابق السطوع في شاشات العرض متعددة الأرقام.
• الامتثال البيئي:العبوة خالية من الرصاص، مصنوعة وفقًا لتوجيه تقييد المواد الخطرة (RoHS).

1.2 تعريف الجهاز

يشير رقم الجزء LTS-2801AKS تحديدًا إلى شاشة عرض LED من نوع AlInGaP مصدرة للضوء الأصفر بتكوين كهربائي للأنود المشترك وتتضمن نقطة عشرية على اليمين. يسمح هذا الاصطلاح التسميبي بالتعريف الدقيق للخصائص البصرية والكهربائية للجهاز.

2. معلومات ميكانيكية وخاصة بالعبوة

يتم إيواء شاشة العرض في عبوة LED قياسية مصممة للتركيب عبر الثقب على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). يتم توفير رسومات أبعاد مفصلة في ورقة البيانات، تحدد البصمة الإجمالية، وموضع الأجزاء، ومواضع الأطراف (دبابيس). تشمل الملاحظات الميكانيكية الحرجة تسامحات تبلغ ±0.25 مم على معظم الأبعاد، ومواصفات تتعلق بالعيوب الشكلية المسموح بها (مثل المواد الغريبة أو الفقاعات داخل منطقة الجزء)، وتسامحات الموضع الدبوسي. يوصي المصنع بقطر ثقب PCB يبلغ 1.0 مم للحصول على ملاءمة ميكانيكية مثالية وموثوقية وصلة اللحام.

3. التكوين الكهربائي وتوصيل الدبابيس

3.1 مخطط الدائرة الداخلية

يستخدم الجهاز تكوين الأنود المشترك. هذا يعني أن أطراف الأنود (الجانب الموجب) لجميع أجزاء LED والنقطة العشرية متصلة داخليًا بدبابيس مشتركة. لكل جزء فردي (من A إلى G) والنقطة العشرية (D.P.) دبوس كاثود (سالبي) مخصص خاص به. هذا التكوين نموذجي لدوائر القيادة المتعددة، حيث يتم تشغيل الأنودات المشتركة بشكل انتقائي بينما يتم تأريض دبابيس الكاثود المناسبة لإضاءة أجزاء محددة.

3.2 جدول توصيل الدبابيس

يحتوي الجهاز ذو الـ 10 دبابيس على تكوين توصيل الدبابيس التالي: الدبوس 1: كاثود للجزء E؛ الدبوس 2: كاثود للجزء D؛ الدبوس 3: الأنود المشترك؛ الدبوس 4: كاثود للجزء C؛ الدبوس 5: كاثود للنقطة العشرية (D.P.)؛ الدبوس 6: كاثود للجزء B؛ الدبوس 7: كاثود للجزء A؛ الدبوس 8: الأنود المشترك (التوصيل الثاني)؛ الدبوس 9: كاثود للجزء G؛ الدبوس 10: كاثود للجزء F. دبوسا الأنود المشترك المزدوجان (3 و 8) متصلان داخليًا ويوفران مرونة في التصميم لتوزيع التيار.

4. التقييمات القصوى المطلقة والخصائص

4.1 التقييمات القصوى المطلقة

تحدد هذه التقييمات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يُقصد بها التشغيل العادي. تشمل الحدود الرئيسية: أقصى تبديد للطاقة لكل جزء: 70 ميلي واط؛ أقصى تيار أمامي لكل جزء (تحت ظروف النبض: دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية): 60 مللي أمبير؛ تيار أمامي مستمر لكل جزء: 25 مللي أمبير عند 25°مئوية، مع تخفيض خطوي فوق هذه درجة الحرارة؛ جهد عكسي لكل جزء: 5 فولت (ملاحظة: هذا لأغراض الاختبار فقط، لا يتم دعم التشغيل بالتحيز العكسي المستمر)؛ نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين: من -35°مئوية إلى +105°مئوية. تحدد ورقة البيانات أيضًا ظروف اللحام، وتحد من درجة الحرارة عند مستوى الجلوس إلى أقصى حد 260°مئوية لمدة 5 ثوانٍ أثناء التجميع.

4.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات تحت ظروف نموذجية (Ta=25°مئوية) وتحدد الأداء المتوقع. تشمل المواصفات الرئيسية: متوسط الشدة الضوئية لكل جزء (Iv): 500 ميكرو شمعة (الحد الأدنى)، 1400 ميكرو شمعة (النموذجي) عند تيار أمامي (If) قدره 1 مللي أمبير؛ طول موجة الانبعاث الذروي (λp): 588 نانومتر (النموذجي) عند If=20 مللي أمبير؛ نصف عرض الخط الطيفي (Δλ): 15 نانومتر (النموذجي)؛ الطول الموجي السائد (λd): 587 نانومتر (النموذجي)؛ الجهد الأمامي لكل شريحة (Vf): 2.0 فولت (الحد الأدنى)، 2.60 فولت (النموذجي) عند If=20 مللي أمبير؛ التيار العكسي لكل جزء (Ir): 100 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند Vr=5 فولت؛ نسبة تطابق الشدة الضوئية: 2:1 (الحد الأقصى) للأجزاء داخل نفس الجهاز. توضح الملاحظات المهمة أن الشدة الضوئية تقاس باستخدام مرشح استجابة عين قياسي CIE وأن جهد العكس المحدد هو فقط لاختبار تيار التسرب، وليس للتشغيل الوظيفي.

5. منحنيات الأداء والبيانات الرسومية

تتضمن ورقة البيانات قسمًا لمنحنيات الأداء النموذجية. تمثل هذه الرسوم البيانية بصريًا العلاقة بين المعلمات الرئيسية، مما يوفر للمصممين فهمًا أعمق لسلوك الجهاز يتجاوز القيم الدنيا والنموذجية والقصوى المجدولة. بينما لا يتم تفصيل المنحنيات المحددة في النص المقدم، فإن المخططات النموذجية لمثل هذا الجهاز ستشمل: التيار الأمامي (If) مقابل الجهد الأمامي (Vf)، موضحًا خاصية IV للدايود؛ الشدة الضوئية النسبية مقابل التيار الأمامي (If)، مشيرًا إلى كيفية قياس خرج الضوء مع تيار القيادة؛ الشدة الضوئية النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة (Ta)، موضحًا الاعتماد الحراري للسطوع؛ وربما رسم بياني لتوزيع الطيف يظهر شدة الضوء المنبعث عبر الأطوال الموجية، متمركزًا حول الذروة 588 نانومتر.

6. اختبارات الموثوقية والمؤهلات

يخضع الجهاز لمجموعة شاملة من اختبارات الموثوقية بناءً على معايير الصناعة المعمول بها (MIL-STD، JIS). وهذا يضمن متانته وطول عمره في الميدان. يتضمن نظام الاختبار:عمر التشغيل (RTOL):1000 ساعة من التشغيل المستمر بأقصى تيار مقنن تحت ظروف درجة حرارة الغرفة.اختبارات الإجهاد البيئي:التخزين في درجة حرارة عالية ورطوبة عالية (65°مئوية، 90-95% رطوبة نسبية لمدة 500 ساعة)، التخزين في درجة حرارة عالية (105°مئوية لمدة 1000 ساعة)، التخزين في درجة حرارة منخفضة (-35°مئوية لمدة 1000 ساعة).اختبارات الإجهاد الميكانيكي:التدوير الحراري (30 دورة بين -35°مئوية و 105°مئوية) والصدمة الحرارية (30 دورة بين -35°مئوية و 105°مئوية مع انتقالات سريعة).اختبارات التحقق من العملية:مقاومة اللحام (260°مئوية لمدة 10 ثوانٍ) وقابلية اللحام (245°مئوية لمدة 5 ثوانٍ) للتحقق من سلامة أطراف العبوة أثناء التجميع.

7. إرشادات اللحام والتجميع

7.1 عملية اللحام الآلي

لعمليات اللحام بالموجة أو إعادة التدفق، التوصية هي تحديد درجة الحرارة عند نقطة 1/16 بوصة (حوالي 1.6 مم) أسفل مستوى الجلوس (حيث يلتقي جسم العبوة بـ PCB) إلى أقصى حد 260°مئوية لمدة لا تتجاوز 5 ثوانٍ. يساعد هذا الملف الشخصي في منع التلف الحراري لشرائح LED الداخلية ومادة عبوة الإيبوكسي.

7.2 عملية اللحام اليدوي

عند استخدام مكواة لحام يدوية، يجب الحرص على تحديد الحرارة. الإرشاد هو تطبيق طرف المكواة 1/16 بوصة أسفل مستوى الجلوس لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مع التحكم في درجة حرارة طرف المكواة إلى 350°مئوية ±30°مئوية. يعد استخدام مكواة ذات تحكم في درجة الحرارة وعامل ماهر أمرًا بالغ الأهمية لتجنب تجاوز هذه الحدود.

8. تحذيرات التطبيق الحرية واعتبارات التصميم

يحتوي هذا القسم على معلومات حيوية لمهندس التصميم لضمان التشغيل الآمن والموثوق لشاشة العرض. تشمل التحذيرات الرئيسية:الاستخدام المقصود:صُممت شاشة العرض للمعدات الإلكترونية العادية. التطبيقات التي تتطلب موثوقية استثنائية أو حيث قد يعرض الفشل السلامة للخطر (الطيران، الطبية، إلخ) تتطلب استشارة مسبقة.الالتزام بالتقييمات:التشغيل خارج التقييمات القصوى المطلقة يبطل المسؤولية عن الضرر.إدارة الحرارة والتيار:يمكن أن يتسبب تجاوز تيارات القيادة الموصى بها أو درجات حرارة التشغيل في تدهور شديد لخرج الضوء أو فشل مبكر. يجب تخفيض تيار التشغيل الآمن لدرجات الحرارة المحيطة العالية.تصميم دائرة القيادة:يوصى بشدة بالقيادة بالتيار الثابت لتحقيق سطوع متسق وعمر أطول. يجب تصميم الدائرة لاستيعاب النطاق الكامل لجهد الأمام (Vf) المحدد لضمان توصيل التيار المستهدف. علاوة على ذلك، يجب أن تتضمن الدائرة حماية ضد الجهود العكسية والتقلبات الجهدية التي قد تحدث أثناء دورات الطاقة. يجب تجنب التشغيل بالتحيز العكسي بشكل صارم.

9. ملاحظات التطبيق ورؤى التصميم

9.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

تعد LTS-2801AKS مناسبة بشكل مثالي للتطبيقات التي تتطلب قراءة رقمية أحادية الرقم مدمجة. تشمل الاستخدامات الشائعة: عدادات اللوحة لعرض الجهد أو التيار أو درجة الحرارة؛ الساعات الرقمية والموقتات؛ لوحات تحكم الأجهزة (مثل أفران الميكروويف، الغسالات)؛ واجهات معدات الاختبار والقياس؛ وعروض حالة وحدات التحكم الصناعية. يقدم لونها الأصفر رؤية جيدة وغالبًا ما يتم اختياره لمؤشرات التحذير أو الحالة.

9.2 اعتبارات تصميم الدائرة

يتطلب التصميم باستخدام شاشة العرض هذه الانتباه إلى عدة عوامل. بسبب تكوين الأنود المشترك، هناك حاجة إلى دائرة متكاملة مناسبة للسائق (مثل فك تشفير/سائق ذو سبعة أجزاء) أو دبابيس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة المكونة كمصارف تيار. يجب حساب مقاومات تحديد التيار بناءً على جهد الإمداد، وجهد الأمام لـ LED (باستخدام أقصى Vf لتصميم أسوأ حالة)، والتيار الأمامي المطلوب. للتعددية بين عدة أرقام، يمكن أن يكون التيار الذروي لكل جزء أعلى من التقييم المستمر، ولكن يجب أن يظل متوسط التيار ضمن حد التيار الأمامي المستمر، مع مراعاة دورة العمل. يجب النظر في تبديد الحرارة إذا كان التشغيل بالقرب من التقييمات القصوى أو في درجات حرارة محيطة عالية.

9.3 التوجيه للمقارنة والاختيار

عند اختيار شاشة عرض، قارن المعلمات الرئيسية: ارتفاع الرقم (0.28 بوصة صغير نسبيًا)، اللون (أصفر AlInGaP مقابل أحمر GaAsP أو أخضر/أزرق InGaN)، السطوع (تصنيف الشدة الضوئية)، جهد الأمام (يؤثر على تصميم السائق واستهلاك الطاقة)، وزاوية المشاهدة. تكمن مزايا LTS-2801AKS في تقنية AlInGaP الفعالة للضوء الأصفر، والسطوع الجيد، والامتثال لـ RoHS. يجب على المصممين التحقق من أن خصائصها البصرية والكهربائية تتماشى مع المتطلبات المحددة للسطوع واللون وميزانية الطاقة وجهد القيادة المتاح في تطبيقهم.