ورقة مواصفات أنبوب العرض الرقمي LED طراز LTS-5325CTB-P - ارتفاع الحرف 0.56 بوصة - لون أزرق - جهد أمامي 3.8 فولت - استهلاك طاقة 70 ملي واط - وثيقة تقنية باللغة الصينية المبسطة

1. نظرة عامة على المنتج

LTS-5325CTB-P هو جهاز ذو تركيب سطحي (SMD)، مصمم لعرض أرقام أو أحرف وحيدة. تتمثل وظيفته الأساسية في توفير مؤشرات رقمية أو أحرف محدودة واضحة ومشرقة في الأجهزة الإلكترونية. تعتمد تقنيته الأساسية على شريحة LED زرقاء من InGaN (نيتروجين إنديوم جاليوم) مزروعة على ركيزة من الياقوت، وهي تقنية مشهورة بإنتاج ضوء أزرق ساطع وفعال. يستخدم الجهاز لوحة رمادية لتحقيق تباين عالٍ، ومواد شرائح بيضاء لنشر الضوء، مما يحقق مظهرًا ممتازًا للأحرف.

1.1 الميزات والفوائد الرئيسية

• الأبعاد الرقمية:يستخدم ارتفاع حرف كبير يبلغ 0.56 بوصة (14.22 ملم)، مما يضمن وضوحًا استثنائيًا من مسافات بعيدة.
• جودة شريحة الأجزاء:توفير مقطع عرض مستمر وموحد لتحقيق إخراج بصري متسق واحترافي دون فجوات أو ظواهر غير منتظمة.
• كفاءة الطاقة:تصميم باستهلاك منخفض للطاقة، مناسب للتطبيقات التي تعمل بالبطاريات أو التي تركز على كفاءة الطاقة.
• الأداء البصري:يوفر سطوعًا عاليًا وتباينًا عاليًا، مما يضمن وضوح القراءة حتى في البيئات ذات الإضاءة الجيدة.
• زاوية الرؤية:يوفر منظورًا واسعًا، مما يسمح بقراءة واضحة للمحتوى المعروض من مواقع مختلفة.
• الموثوقية:بفضل الموثوقية الصلبة، لا توجد أجزاء متحركة، مما يضمن عمرًا طويلاً ومقاومة للصدمات والاهتزازات.
• مراقبة الجودة:يتم تصنيف الأجهزة وفقًا لشدة الإضاءة (التصنيف) لضمان اتساق مستويات السطوع ضمن النطاق المحدد في طلب معين.
• الامتثال البيئي:التغليف مصمم خاليًا من الرصاص ومتوافق مع توجيهية RoHS (تقييد المواد الخطرة).

1.2 تكوين الجهاز

هذا عرض من نوع الكاثود المشترك. يشير النوع المحدد LTS-5325CTB-P إلى عرض باللون الأزرق (B) مع نقطة عشرية (DP) على الجانب الأيمن. يبسط تكوين الكاثود المشترك تصميم الدائرة عند استخدام متحكم دقيق أو IC قيادة يمتص التيار.

2. المعلمات التقنية: قراءة موضوعية متعمقة

يقدم هذا القسم تحليلاً مفصلاً وموضوعياً للحدود التشغيلية وخصائص الأداء للجهاز تحت الظروف المحددة.

2.1 القيم القصوى المطلقة

هذه هي حدود الإجهاد التي لا يجب تجاوزها تحت أي ظرف، وإلا قد يؤدي ذلك إلى تلف دائم للمكون. يجب أن يظل التشغيل دائمًا ضمن نطاق ظروف العمل الموصى بها والمفصلة لاحقًا.

• استهلاك الطاقة لكل مقطع:70 ميغاواط كحد أقصى. هذه هي إجمالي الطاقة الكهربائية (التيار * الجهد) التي يمكن تحويلها بأمان إلى ضوء وحرارة داخل مقطع واحد.
• ذروة التيار الأمامي لكل قطعة:الحد الأقصى 30 مللي أمبير، ولكن فقط في ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية). هذا التصنيف ينطبق على نبضات تيار عالية قصيرة المدى، وليس للعمل المستمر.
• التيار الأمامي المستمر لكل قطعة:الحد الأقصى للتيار هو 25 مللي أمبير عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. عندما تتجاوز درجة حرارة البيئة (Ta) 25 درجة مئوية، يتم تخفيض هذا التيار خطيًا بمقدار 0.28 مللي أمبير لكل زيادة درجة مئوية واحدة. على سبيل المثال، عند 85 درجة مئوية، الحد الأقصى للتيار المستمر يكون تقريبًا: 25 مللي أمبير - [0.28 مللي أمبير/درجة مئوية * (85 درجة مئوية - 25 درجة مئوية)] = 25 مللي أمبير - 16.8 مللي أمبير = 8.2 مللي أمبير.
• نطاق درجات حرارة التشغيل والتخزين:من -35 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية. يمكن تخزين الجهاز أو تشغيله ضمن هذا النطاق الكامل.
• درجة حرارة اللحام:يمكن تحمل لحام بمكواة 260 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ، مع وضع رأس المكواة على الأقل 1/16 بوصة (≈1.6 مم) أسفل مستوى تركيب الحزمة.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

تحدد هذه المعلمات الأداء النموذجي للجهاز أثناء عمله ضمن ظروفه الموصى بها (Ta=25°C).

• متوسط شدة الإضاءة (I_V):عند تيار أمامي (I_F) بقيمة 10 مللي أمبير، يتراوح من 8600 ميكروكنديلا (الحد الأدنى) إلى 28500 ميكروكنديلا (القيمة النموذجية). يشير هذا النطاق الواسع إلى أن الأجهزة تم فرزها؛ سيتم تحديد فئة الشدة المحددة في معلومات الطلب.
• الجهد الأمامي لكل شريحة (V_F):عند I_F=5 مللي أمبير، القيمة النموذجية هي 3.8 فولت، والقيمة القصوى هي 3.8 فولت. هذا هو انخفاض الجهد عبر طرفي LED عند إضاءته. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة قادرة على توفير هذا الجهد.
• الطول الموجي الذروي للانبعاث (λ_p):468 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي تكون فيه شدة الضوء المنبعث أعلى ما يمكن، ويقع تحديدًا في المنطقة الزرقاء من الطيف المرئي.
• الطول الموجي الرئيسي (λ_d):470 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي يمثل لون الضوء كما تدركه العين البشرية، وهو قريب جدًا من الطول الموجي الذروي.
• عرض النصف الأقصى للخط الطيفي (Δλ):25 نانومتر. هذا يمثل نقاء الطيف؛ تشير القيمة الأصغر إلى ضوء أكثر أحادية اللون (لون أكثر نقاءً). 25 نانومتر هي قيمة نموذجية لـ LED الأزرق القياسي.
• تيار عكسي (I_R):عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت، بحد أقصى 100 ميكرو أمبير. هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط؛ الجهاز غير مصمم للعمل بجهد عكسي.
• نسبة تطابق شدة الإضاءة:داخل "منطقة الضوء المتشابهة" نفسها، تكون النسبة القصوى بين أجزاء الأقسام 2:1. وهذا يعني أن سطوع ألمع جزء لا ينبغي أن يتجاوز ضعف سطوع أغمق جزء، لضمان التجانس.
• التداخل:محدد بـ ≤ 2.5%. يشير هذا إلى التسرب الضوئي غير المرغوب فيه أو التداخل الكهربائي بين الأجزاء المتجاورة.

2.3 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

إن مصابيح LED حساسة للغاية للتفريغ الكهروستاتيكي. تنصح ورقة المواصفات بشدة بتنفيذ إجراءات التحكم في ESD أثناء المعالجة والتجميع لمنع التلف المحتمل أو الكارثي:

• يجب على الأفراد استخدام أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع محطات العمل والمعدات ومرافق التخزين بشكل صحيح.
• يوصى باستخدام مروحة الأيونات (منفاخ الأيونات) لتحييد الشحنات الكهروستاتيكية التي قد تتراكم على سطح التغليف البلاستيكي بسبب الاحتكاك أثناء المعالجة، خاصةً بالنسبة للنوع غير المنتشر (N/D).

3. شرح نظام التصنيف

يوضح المواصفات بوضوح أن الجهاز "يتم تصنيفه وفقًا لشدة الإضاءة". هذا يعني وجود نظام تصنيف، على الرغم من أن مقتطف النص هذا لا يوضح رموز التصنيف المحددة. عادةً ما تتضمن هذه الأنظمة:

• تصنيف شدة الإضاءة:يتم اختبار مصابيح LED في دفعة الإنتاج وتصنيفها إلى مجموعات مختلفة (درجات) بناءً على ناتج الضوء المقاس عند تيار اختبار قياسي (مثل 10 مللي أمبير). وهذا يضمن أن السطوع الذي يتلقاه العميل من مصابيح LED يظل متسقًا ضمن نطاق محدد مسبقًا (مثل 8600-12000 µcd، 12000-18000 µcd، إلخ). يدعم هذا الممارسة النطاق الواسع من الحد الأدنى إلى القيمة النموذجية في جدول الخصائص (من 8600 إلى 28500 µcd).
• تصنيف جهد التشغيل الأمامي:على الرغم من عدم ذكر ذلك صراحة هنا، إلا أنه عادةً ما يتم تصنيف مصابيح LED أيضًا وفقًا لجهد التشغيل الأمامي (V_F) لضمان توزيع التيار بشكل متساوٍ عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي.
• تصنيف الطول الموجي:في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية في اللون، قد يتم تصنيف مصابيح LED أيضًا وفقًا للطول الموجي الرئيسي أو الطول الموجي الذروي لضمان اتساق اللون. تشير المواصفات الدقيقة (λ_d= 470 نانومتر) إلى أن العملية خاضعة للتحكم، ولكن قد يتم التصنيف حتى للمستويات العالية الجودة.

4. تحليل منحنى الأداء

تحتوي ورقة المواصفات على قسم "منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية". على الرغم من عدم تقديم منحنيات محددة في النص، إلا أنها عادةً ما تشمل المنحنيات التالية الحاسمة للتصميم:

• شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي (منحنى I-V):يوضح كيفية تغير الناتج الضوئي مع زيادة تيار القيادة. عادة ما يكون غير خطي، ويميل إلى التشبع عند التيارات الأعلى.
• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يوضح العلاقة بين الجهد والتيار، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم دوائر تحديد التيار أو مشغلات التيار الثابت.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة حرارة البيئة:يوضح كيف ينخفض الناتج الضوئي مع ارتفاع درجة حرارة تقاطع LED. وهذا أمر بالغ الأهمية للإدارة الحرارية في التطبيقات.
• توزيع القدرة الطيفية:رسم بياني يوضح شدة الضوء المنبعث عند كل طول موجي، يؤكد اللون الأزرق وعرض الطيف.

يجب على المصممين الرجوع إلى هذه المنحنيات لتحسين تيار القيادة للحصول على السطوع المطلوب، وفهم متطلبات الجهد، والتخطيط للتأثيرات الحرارية.

5. معلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 أبعاد التغليف

يتوافق هذا الجهاز مع أبعاد تغليف SMD محددة. تشمل التوضيحات الرئيسية للأبعاد:

• جميع الأبعاد بوحدة المليمتر، ما لم يُذكر خلاف ذلك، والتفاوت العام هو ±0.25 مليمتر.
• معايير جودة منطقة Segment: الأجسام الغريبة ≤ 10 ميل، تلوث الحبر ≤ 20 ميل، الفقاعات ≤ 10 ميل.
• يجب أن يكون انحناء العاكس ≤ 1% من طوله.
• يجب ألا يتجاوز الزغب على دبابيس البلاستيك 0.14 ملم.

يجب على المهندس استخدام مخطط الأبعاد المقدم (غير مفصل بالكامل في النص) لإنشاء شكل وسادة اللحام الصحيح للوحة الدوائر المطبوعة.

5.2 تكوين الأطراف والقطبية

يستخدم هذا الجهاز تكوينًا من 10 دبابيس. تم تحديد الدبوس 1 في الشكل. ترتيب الدبابيس كما يلي:

• الدبوس 1: أنود القطعة E
• الطرف 2: الأنود للقطعة D
• الطرف 3: الكاثود المشترك 1
• الطرف 4: الأنود للقطعة C
• الطرف 5: الأنود للنقطة العشرية (DP)
• الطرف 6: الأنود للقطعة B
• الرقم 7: الأنود للقطعة A
• الرقم 8: الكاثود المشترك 2
• الطرف 9: الأنود للقطعة F
• الطرف 10: الأنود للقطعة G

يوضح مخطط الدائرة الداخلية أن أقطاب الأنود لجميع المقاطع منفصلة، بينما تتصل أقطاب الكاثود لجميع المقاطع داخليًا بطرفين (3 و 8)، ويجب توصيل هذين الطرفين معًا على لوحة الدوائر المطبوعة لتشكيل كاثود مشترك.

5.3 نمط اللحام الموصى به

يتم توفير شكل لوحة دوائر مطبوعة موصى به لضمان تكوين وصلة لحام موثوقة ومحاذاة صحيحة أثناء عملية اللحام بإعادة الانصهار. يأخذ هذا الشكل في الاعتبار أبعاد الغلاف ومتطلبات حجم معجون اللحام.

6. دليل اللحام والتجميع

6.1 تعليمات لحام SMT

تعليمات رئيسية لتجميع المكونات السطحية:

• لحام إعادة التدفق (الطريقة الرئيسية):
  • التسخين المسبق: 120–150°C.
  • وقت التسخين المسبق: 120 ثانية كحد أقصى.
  • درجة الحرارة القصوى: حتى 260 درجة مئوية كحد أقصى.
  • الوقت فوق خط السائل: حتى 5 ثوانٍ كحد أقصى.
• لحام المكواة (للاستخدام في الإصلاح/إعادة العمل فقط):
  • درجة حرارة المكواة: بحد أقصى 300 درجة مئوية.
  • وقت التلامس: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل نقطة لحام.
• القيود الحرجة:يمكن للجهاز تحمل دورتين كحد أقصى من عملية إعادة التدفق. بعد الدورة الأولى، يجب تبريد اللوحة تمامًا إلى درجة حرارة الغرفة قبل إجراء دورة إعادة التدفق الثانية (على سبيل المثال، للتجميع ثنائي الوجه).

6.2 الحساسية للرطوبة والتخزين

يتم شحن شاشات SMD في عبوات مقاومة للرطوبة. لمنع ظاهرة "الفشار" (تتشقق الحزمة بسبب التمدد السريع للرطوبة أثناء عملية إعادة التدفق)، يجب الالتزام بشروط التخزين التالية:

• التخزين:يجب تخزين العبوات غير المفتوحة في بيئة ≤ 30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤ 60%.
• وقت التعرض:بمجرد فتح الكيس المحكم، تبدأ عملية امتصاص الرطوبة. عمر المكونات في ظروف البيئة "العمر في ورشة العمل" محدود.
• الخَبْز:إذا تعرضت المكونات للرطوبة البيئية بما يتجاوز حدودها الآمنة، يجب خبزها قبل عملية إعادة التدفق لإزالة الرطوبة. يجب أن يتم الخَبْز مرة واحدة فقط لتجنب الإجهاد الحراري.
  • المكونات على البكرات: الخَبْز عند 60°C لمدة ≥ 48 ساعة.
  • المكونات السائبة: الخَبْز عند 100°C لمدة ≥ 4 ساعات أو عند 125°C لمدة ≥ ساعتين.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التغليف

يتم توفير هذا الجهاز على شكل بكرات شريطية، ومناسب لتجميع اللصق التلقائي.

• الشريط الحامل:مصنوع من سبيكة البوليسترين الموصلة السوداء. الأبعاد متوافقة مع معيار EIA-481-D.
• أبعاد الشريط الحامل:يحتوي على أبعاد جيوب محددة لتثبيت المكونات بإحكام. يتم التحكم في درجة الانحناء بحيث لا تتجاوز 1 مم على طول 250 مم.
• معلومات البكرة:
  • الطول القياسي للتعبئة لكل بكرة 22 بوصة: 44.5 متر.
  • عدد المكونات لكل بكرة 13 بوصة: 700 قطعة.
  • الحد الأدنى لكمية الطلب للباقي/نهاية البكرة: 200 قطعة.
• الشريط الأمامي والشريط الخلفي:يحتوي البكرة على شريط أمامي (400 مم على الأقل) للاستخدام في تغذية الآلة وشريط خلفي (40 مم على الأقل).

8. توصيات التطبيق والاعتبارات التصميمية

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• معدات الاختبار والقياس:أجهزة الملتيميتر الرقمية، راسمات الذبذبات، مصادر التغذية، تحتاج إلى قراءات رقمية واضحة.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:مضخمات الصوت، شاشات الأجهزة المنزلية (أفران الميكروويف، الأفران)، معدات اللياقة البدنية.
• التحكم الصناعي:عدادات اللوحات، مؤشرات العمليات، عرض المؤقتات.
• سوق ما بعد بيع السيارات:الحاجة إلى عدادات وشاشات عالية السطوع.

8.2 اعتبارات التصميم

• القيادة بالتيار:استخدم دائمًا محرك تيار ثابت أو مقاومة محددة للتيار متسلسلة مع الأنود الخاص بكل قطعة. وفقًا لجهد مصدر الطاقة (V_cc)، الجهد الأمامي النموذجي للصمام الثنائي الباعث للضوء (V_F~ 3.8V) والتيار الأمامي المطلوب (I_F، على سبيل المثال، للحصول على سطوع جيد وفي حدود آمنة، خذ 10-20 مللي أمبير) لحساب قيمة المقاومة. مثال: R = (V_cc- V_F) / I_F.
• إدارة الحرارة:على الرغم من انخفاض استهلاك الطاقة لكل مقطع، إذا ظلت عدة مقاطع مضاءة في وقت واحد لفترة طويلة، خاصة في درجات الحرارة البيئية المرتفعة، فيجب ضمان مساحة كافية من رقائق النحاس على اللوحة PCB أو فتحات التبريد. تذكر قاعدة تخفيض التيار.
• واجهة المتحكم الدقيق:بالنسبة للشاشات ذات الكاثود المشترك، تقوم دبابيس المتحكم الدقيق عادةً بامتصاص التيار (كمفتاح أرضي). استخدم دبابيس GPIO المُهيأة كمخرج مفتوح/منخفض أو دائرة متكاملة متخصصة لقيادة LED ذات قدرة كافية على امتصاص التيار. تأكد من أن إجمالي التيار المسحوب من مصدر الطاقة يقع ضمن قيمته المقننة.
• حماية ESD في الدائرة:في التطبيق النهائي، ضع في الاعتبار إضافة ثنائيات قمع الجهد العابر (TVS) أو إجراءات حماية أخرى على الخطوط المتصلة بالشاشة، خاصة إذا كانت هذه الخطوط معرضة لواجهة المستخدم أو موصلات خارجية.

9. المقارنة التقنية والتمييز

على الرغم من عدم وجود مقارنة مباشرة مع موديلات أخرى في ورقة المواصفات، إلا أن نقاط التمايز الرئيسية لـ LTS-5325CTB-P بناءً على مواصفاتها هي:

• بالمقارنة مع شاشات ذات أحجام أصغر (مثل 0.3 بوصة):بفضل ارتفاع أحرفها الأكبر (0.56 بوصة)، توفر رؤية متفوقة من مسافات بعيدة.
• مقارنة بشاشات LED ذات التثبيت المباشر:تتيح تقنية SMD التجميع الآلي، وتقلل من المساحة على لوحة الدوائر المطبوعة، وتسمح للمنتج النهائي بأن يكون ذو ارتفاع جانبي أقل.
• مقارنة بمصابيح LED ذات السطوع القياسي:تتيح شدة إضاءتها النموذجية العالية (تصل إلى 28500 ميكروكانديلا عند 10 مللي أمبير) استخدامها في التطبيقات التي تتطلب سطوعًا عاليًا.
• مقارنةً بمصابيح LED غير المصنفة:يوفر تصنيف شدة الإضاءة للمصممين سطوعًا أكثر قابلية للتنبؤ وانتظامًا عبر جميع مقاطع العرض والوحدات المتعددة، وهو أمر بالغ الأهمية للأجهزة ذات المظهر الاحترافي.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المواصفات الفنية)

1. سؤال: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي (468 نانومتر) والطول الموجي الرئيسي (470 نانومتر)؟
   الجواب: الطول الموجي الذروي هو الموضع الذي يكون فيه الناتج الضوئي الفعلي أقوى. الطول الموجي الرئيسي هو الطول الموجي الفردي الذي يمثل لون الضوء كما تدركه العين البشرية. عادة ما يكونان متقاربين، كما هو موضح هنا، ولكنهما قد يختلفان بالنسبة لبعض الألوان. كلاهما يؤكد أن هذا هو LED أزرق.
2. سؤال: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة باستخدام مصدر طاقة 5 فولت ومقاوم واحد؟
   الجواب: نعم. استخدم مصدر طاقة 5 فولت (V_cc) والنموذجي V_Fقيمة 3.8 فولت، تحتاج إلى مقاومة للحد من التيار. بالنسبة لـ I_F=10 mA: R = (5V - 3.8V) / 0.01A = 120 Ω. استخدم القيمة القياسية التالية، مثل 120 Ω أو 150 Ω. تأكد من التحقق من السطوع الفعلي واستهلاك الطاقة.
3. سؤال: لماذا هناك دبوسان كاثود مشتركان (3 و 8)؟
   الجواب: هذا من أجل مرونة التعامل مع التيار وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). إجمالي تيار الكاثود هو مجموع تيارات جميع الأجزاء المضاءة. وجود دبوسين يسمح بتقسيم هذا التيار، مما يقلل من كثافة التيار في كل دبوس ويحسن الموثوقية. يجب توصيل كلا الدبوسين بالأرض (GND) على لوحتك PCB.
4. سؤال: الحد الأقصى لعدد دورات إعادة التدفق هو اثنتان. ماذا أفعل إذا احتجت إلى إعادة العمل على اللوحة للمرة الثالثة؟
   الجواب: لا ينصح بذلك بشدة. ستؤدي دورة إعادة التدفق الثالثة إلى إخضاع الغطاء البلاستيكي والوصلات الداخلية لإجهاد حراري مفرط، مما يزيد بشكل كبير من خطر الفشل. لأعمال الإصلاح، استخدم مكواة لحام بحذر شديد (بحد أقصى 300 درجة مئوية، لمدة 3 ثوانٍ) فقط على نقاط اللحام المحددة التي تحتاج إلى إصلاح، وتجنب تسخين المكون بأكمله.
5. سؤال: كيف نفهم نسبة مطابقة شدة الإضاءة 2:1؟
   الإجابة: هذا يعني أنه داخل وحدة عرض واحدة، وفي ظل ظروف القيادة نفسها، لا ينبغي أن يتجاوز سطوع ألمع مقطع ضعف سطوع أغمق مقطع. وهذا يضمن التجانس البصري للأحرف المعروضة.

11. التصميم الفعلي وحالات الاستخدام

حالة: تصميم قراءة بسيطة لعداد الفولتميتر الرقمي

يقوم مصمم بإنشاء مقياس فولت تيار مستمر 0-30 فولت باستخدام متحكم دقيق مزود بمحول تناظري رقمي. تم اختيار LTS-5325CTB-P لقابلية قراءته الجيدة.

1. تصميم الدائرة:يتم توصيل دبابيس الإدخال/الإخراج الخاصة بوحدة التحكم الدقيقة بمصابيح الأجزاء (A-G، DP) عبر مقاومات تحديد تيار بقيمة 150 أوم (محسوبة لنظام 5 فولت). يتم توصيل دبابيس المهبط المشترك معًا وتوصيلها بترانزستور NPN مفرد (مثل 2N3904) يعمل كمفتاح منخفض الجانب، ويتم التحكم فيه بواسطة دبوس وحدة التحكم الدقيقة. هذا يسمح بتعدد الإرسال عند الحاجة، ولكن يمكن إبقاء الرقم مضاءً باستمرار إذا كان مفردًا.
2. البرنامج:تقرأ وحدة التحكم الدقيقة قيمة محول التناظري إلى الرقمي، وتحولها إلى جهد، ثم تعين هذه القيمة إلى نمط شريحة العرض السباعية الصحيح (0-9). يتم إرسال بيانات الأجزاء إلى دبابيس الإدخال/الإخراج المقابلة.
3. تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة:استخدم نمط اللحام الموصى به في ورقة المواصفات كغلاف. أضف وسادات تحرير حراري عند نقاط اتصال الوسادات لتسهيل اللحام. يجب أن يكون اتصال التأريض للكاثود المشترك قويًا.
4. التجميع:يتم تجميع لوحة الدائرة باستخدام منحنى إعادة التدفق الخالي من الرصاص القياسي، مع ضمان ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260 درجة مئوية. تخضع المكونات لدورة إعادة تدفق واحدة فقط.
5. النتائج:يظهر المنتج النهائي قراءة جهد زرقاء واضحة ومشرقة وموحدة.

12. مقدمة موجزة لمبدأ العمل

يعمل LTS-5325CTB-P على مبدأ الإضاءة الكهربائية في الوصلة الثنائية p-n لأشباه الموصلات. مادته الفعالة هي InGaN (إنديوم جاليوم نيتريد). عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز جهد تشغيل الصمام الثنائي (حوالي 3.3-3.8 فولت)، يتم حقن الإلكترونات من المنطقة من النوع n والثقوب من المنطقة من النوع p في المنطقة الفعالة. عندما تتحد هذه الحاملات، تطلق طاقتها على شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة InGaN طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد بدورها الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة اللون الأزرق (~470 نانومتر). توفر ركيزة الياقوت قالبًا بلوريًا لتنمية طبقات InGaN عالية الجودة. تعمل لوحة اللون الرمادي ومواد الأجزاء الرقمية البيضاء كمشتتات ومعززات للتباين، لتشكيل الضوء إلى أجزاء رقمية قابلة للتمييز.

13. الاتجاهات والخلفية التقنية

يمثل هذا الجهاز تقنية ناضجة ومعتمدة على نطاق واسع. إن تصنيع صمام LED أزرق باستخدام InGaN على الياقوت هو عملية صناعية قياسية. تشمل اتجاهات تقنية العرض التي توفر السياق لهذا المكون ما يلي:

• التصغير:على الرغم من أن 0.56 بوصة هو الحجم الشائع، إلا أن هناك اتجاهًا نحو تطوير أنابيب عرض SMD رقمية عالية السطوع بأحجام أصغر، لاستخدامها في الأجهزة فائقة الصغر.
• تحسين الكفاءة:أدت التطورات المستمرة في علم المواد إلى تحسين كفاءة الإضاءة (لومن/وات) لمصابيح InGaN LED، مما يسمح بتحقيق سطوع أعلى عند تيارات أقل أو تقليل الحمل الحراري.
• التكامل:هناك اتجاه نحو دمج شاشات LED مع دوائرها التشغيلية IC والتحكم الدقيق في وحدات "عرض ذكية" أكثر اكتمالاً، مما يبسط تصميم المنتج النهائي.
• خيارات الألوان وRGB:على الرغم من أن هذه شاشة أحادية اللون تعمل بالضوء الأزرق، إلا أن تقنية InGaN الأساسية هي أيضًا أساس إنتاج مصابيح LED خضراء الضوء وتلك التي تنتج ضوءًا أبيض باستخدام الفوسفور. أصبحت شاشات RGB الملونة الكاملة التي تستخدم مصابيح LED صغيرة الحجم SMD أكثر شيوعًا أيضًا، وتُستخدم في العروض الرسومية الأكثر تعقيدًا.
• التقنيات البديلة:بالنسبة لبعض التطبيقات، تتمتع شاشات OLED (الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء) بمزايا في السماكة وزوايا المشاهدة، ولكن قد تتمتع بخصائص عمر وسطوع مختلفة مقارنة بمصابيح LED غير العضوية من هذا النوع.

بالنسبة للتطبيقات الرقمية التي تتطلب عرضًا بسيطًا ومشرقًا ومتينًا وتفضل التجميع السطحي SMD، يظل LTS-5325CTB-P حلاً قويًا وموثوقًا وفعالاً من حيث التكلفة.

شرح مفصل لمصطلحات مواصفات LED

تفسير كامل للمصطلحات التقنية للـ LED

أولاً: المؤشرات الأساسية للأداء الكهروضوئي

مصطلحات	الوحدة/التمثيل	تفسير مبسط	لماذا هو مهم
الفعالية الضوئية (Luminous Efficacy)	لومن/وات (lm/W)	التدفق الضوئي المنبعث لكل واط من الطاقة الكهربائية، كلما زاد كان أكثر توفيرًا للطاقة.	يحدد بشكل مباشر مستوى كفاءة الطاقة للمصباح وتكلفة فاتورة الكهرباء.
التدفق الضوئي (Luminous Flux)	لومن (lm)	إجمالي كمية الضوء المنبعثة من مصدر الضوء، تُعرف شعبياً باسم "السطوع".	تحديد ما إذا كان المصباح ساطعًا بما يكفي.
زاوية الإشعاع (Viewing Angle)	° (درجة)، مثل 120°	الزاوية التي ينخفض عندها شدة الضوء إلى النصف، وتحدد عرض الحزمة الضوئية.	تؤثر على نطاق الإضاءة ودرجة الانتظام.
درجة حرارة اللون (CCT)	K (كلفن)، مثل 2700K/6500K	دفء أو برودة لون الضوء، القيم المنخفضة تميل إلى الاصفرار/الدفء، والقيم العالية تميل إلى البياض/البرودة.	يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات التطبيقية المناسبة.
مؤشر تجسيد اللون (CRI / Ra)	بدون وحدة، 0–100	قدرة المصدر الضوئي على إعادة إنتاج الألوان الحقيقية للجسم، Ra≥80 هو الأفضل.	يؤثر على واقعية الألوان، يُستخدم في أماكن ذات متطلبات عالية مثل المراكز التجارية والمتاحف الفنية.
تحمل اللون (SDCM)	خطوات إهليلج ماك آدم، مثل "5-step"	مؤشر كمي لتوافق الألوان، كلما قل عدد الخطوات زاد توافق الألوان.	ضمان عدم وجود اختلاف في لون مجموعة المصابيح نفسها.
Dominant Wavelength	نانومتر (نانومتر)، مثل 620 نانومتر (أحمر)	قيم الأطوال الموجية المقابلة لألوان LED الملونة.	تحديد درجة اللون لمصابيح LED أحادية اللون مثل الأحمر والأصفر والأخضر.
Spectral Distribution	منحنى الطول الموجي مقابل الشدة	يوضح توزيع شدة الضوء المنبعث من الصمام الثنائي الباعث للضوء عبر الأطوال الموجية المختلفة.	يؤثر على دقة تمثيل الألوان وجودة اللون.

ثانياً: المعايير الكهربائية

مصطلحات	الرموز	تفسير مبسط	ملاحظات التصميم
الجهد الأمامي (Forward Voltage)	Vf	الحد الأدنى للجهد المطلوب لإضاءة LED، يشبه "عتبة التشغيل".	يجب أن يكون جهد مصدر القيادة ≥ Vf، ويتراكم الجهد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوالي.
التيار الأمامي (Forward Current)	If	قيمة التيار التي تجعل LED يضيء بشكل طبيعي.	يُستخدم عادةً القيادة بالتيار الثابت، حيث يحدد التيار السطوع والعمر الافتراضي.
أقصى تيار نبضي (Pulse Current)	Ifp	ذروة التيار التي يمكن تحملها لفترة قصيرة، تُستخدم للتعتيم أو الوميض.	يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ونسبة التشغيل، وإلا فسوف يتسبب ذلك في تلف بسبب الحرارة الزائدة.
الجهد العكسي (Reverse Voltage)	Vr	أقصى جهد عكسي يمكن لـ LED تحمله، وقد يتعرض للانهيار إذا تم تجاوزه.	يجب منع الاتصال العكسي أو الصدمات الكهربائية في الدائرة.
Thermal Resistance	Rth (°C/W)	المقاومة الحرارية لنقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، كلما انخفضت القيمة تحسنت عملية تبديد الحرارة.	تتطلب المقاومة الحرارية العالية تصميم تبريد أقوى، وإلا سترتفع درجة حرارة الوصلة.
تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD Immunity)	V (HBM)، مثل 1000V	مقاومة الصدمات الكهروستاتيكية، كلما زادت القيمة قل احتمال التلف بسبب الكهرباء الساكنة.	يجب اتخاذ إجراءات مكافحة الكهرباء الساكنة أثناء الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED عالية الحساسية.

ثالثاً: الإدارة الحرارية والموثوقية

مصطلحات	المؤشرات الرئيسية	تفسير مبسط	التأثير
درجة حرارة الوصلة (Junction Temperature)	Tj (°C)	درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED.	كل انخفاض بمقدار 10 درجات مئوية قد يضاعف العمر الافتراضي؛ الارتفاع المفرط يؤدي إلى تدهور الضوء وانحراف اللون.
Lumen Depreciation	L70 / L80 (ساعة)	الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من قيمته الأولية.	تعريف "عمر الخدمة" لـ LED بشكل مباشر.
معدل استبقاء اللومن (Lumen Maintenance)	% (مثل 70%)	النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد فترة من الاستخدام.	يمثل القدرة على الاحتفاظ بالسطوع بعد الاستخدام طويل الأمد.
Color Shift	Δu′v′ أو إهليلج ماك آدم	درجة تغير اللون أثناء الاستخدام.	التأثير على اتساق الألوان في مشهد الإضاءة.
Thermal Aging	تدهور أداء المواد.	تدهور مواد التغليف بسبب التعرض الطويل الأمد لدرجات الحرارة العالية.	قد يؤدي إلى انخفاض السطوع، أو تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة.

الرابع: التغليف والمواد

مصطلحات	الأنواع الشائعة	تفسير مبسط	الخصائص والتطبيقات
نوع التغليف	EMC، PPA، السيراميك	مادة الغلاف التي تحمي الشريحة وتوفر واجهات بصرية وحرارية.	EMC مقاومة جيدة للحرارة ومنخفضة التكلفة؛ السيراميك متفوق في تبديد الحرارة وطويل العمر.
هيكل الشريحة	التركيب الأمامي، التركيب المقلوب (Flip Chip)	طريقة ترتيب أقطاب الشريحة.	يوفر التبريد المعكوس تبريدًا أفضل وكفاءة ضوئية أعلى، مما يجعله مناسبًا للطاقة العالية.
طلاء الفوسفور	YAG، سيليكات، نيتريدات	تُطلى على شريحة الضوء الأزرق، حيث يتحول جزء منها إلى ضوء أصفر/أحمر، ثم يختلط ليشكل ضوءًا أبيض.	تؤثر الفوسفورات المختلفة على كفاءة الإضاءة، ودرجة حرارة اللون، ودقة عرض الألوان.
تصميم العدسات/البصريات	مستوي، عدسات دقيقة، انعكاس كلي	الهيكل البصري لسطح التغليف، للتحكم في توزيع الضوء.	يحدد زاوية الإضاءة ومنحنى توزيع الضوء.

5. مراقبة الجودة والتصنيف

مصطلحات	محتوى التصنيف	تفسير مبسط	الغرض
تصنيف التدفق الضوئي	الرموز مثل 2G و 2H	التجميع حسب مستوى السطوع، كل مجموعة لها قيمة لومن دنيا/قصوى.	التأكد من اتساق سطوع المنتجات في نفس الدفعة.
تصنيف الجهد الكهربائي	الرموز مثل 6W، 6X	التجميع حسب نطاق الجهد الأمامي.	لتسهيل مطابقة مصدر الطاقة الدافع، وتحسين كفاءة النظام.
تصنيف الألوان	5-step MacAdam ellipse	تجميع وفقًا لإحداثيات اللون، لضمان وقوع الألوان ضمن نطاق ضيق للغاية.	ضمان اتساق اللون، وتجنب عدم تجانس الألوان داخل نفس المصباح.
تصنيف درجة حرارة اللون	2700K، 3000K، إلخ.	يتم التجميع حسب درجة حرارة اللون، ولكل مجموعة نطاق إحداثيات مقابِل.	تلبي احتياجات درجات حرارة اللون المختلفة للمشاهد المتنوعة.

السادس: الاختبار والشهادة

مصطلحات	المعيار/الاختبار	تفسير مبسط	المعنى
LM-80	اختبار الحفاظ على اللومن	الإضاءة المستمرة في ظل ظروف درجة حرارة ثابتة، وتسجيل بيانات توهين السطوع.	يُستخدم لحساب عمر LED (بالتزامن مع TM-21).
TM-21	معيار استقراء العمر الافتراضي	تقدير العمر الافتراضي في ظروف الاستخدام الفعلية بناءً على بيانات LM-80.	توفير توقعات علمية للعمر الافتراضي.
IESNA standard	معايير جمعية هندسة الإضاءة	تشمل طرق الاختبار البصرية والكهربائية والحرارية.	أساس الاختبار المعترف به في الصناعة.
RoHS / REACH	شهادة بيئية	التأكد من خلو المنتج من المواد الضارة (مثل الرصاص والزئبق).	متطلبات الوصول إلى الأسواق الدولية.
ENERGY STAR / DLC	شهادة كفاءة الطاقة	شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة.	يُستخدم بشكل شائع في مشتريات الحكومة ومشاريع الدعم لتعزيز القدرة التنافسية في السوق.