ورقة بيانات شاشة LED طراز LTS-5825CKR-PR - ارتفاع رقم 0.56 بوصة - لون أحمر فائق - جهد أمامي 2.6 فولت - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة LTS-5825CKR-PR هي وحدة عرض LED رقمية أحادية الرقم، مصممة للتثبيت السطحي (SMD) لتطبيقات تتطلب قراءات رقمية واضحة وعالية الوضوح. تتميز بارتفاع رقم يبلغ 0.56 بوصة (14.22 ملم)، مما يجعلها مناسبة للشاشات متوسطة الحجم في مختلف الأجهزة الإلكترونية. تستخدم التقنية الأساسية طبقات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم) على ركيزة GaAs لإنتاج إشعاع أحمر فائق. يُعرف نظام المواد هذا بكفاءته العالية ونقاء لونه الممتاز. تتميز الشاشة بوجه رمادي مع شرائح بيضاء، مما يوفر تباينًا عاليًا لتحقيق أفضل قابلية للقراءة تحت ظروف الإضاءة المختلفة.

1.1 الميزات الرئيسية

• ارتفاع رقم 0.56 بوصة:يوفر حجم حرف واضح وسهل القراءة.
• شرائح متصلة ومتجانسة:تضمن إضاءة متسقة عبر جميع الشرائح لمظهر احترافي.
• متطلبات طاقة منخفضة:تعمل بكفاءة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تعمل بالبطارية أو التي تراعي استهلاك الطاقة.
• سطوع عالي وتباين عالي:تنتج شرائح AlInGaP الحمراء الفائقة إخراج ضوئي مكثف مقابل الخلفية الرمادية.
• زاوية مشاهدة واسعة:توفر وضوحًا جيدًا من زوايا مختلفة.
• مصنفة حسب شدة الإضاءة:يتم فرز الأجهزة لضمان مستويات سطوع متسقة.
• عبوة خالية من الرصاص:متوافقة مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• موثوقية الحالة الصلبة:تستفيد من طول العمر المتأصل ومقاومة الصدمات في تقنية LED.

1.2 تكوين الجهاز

هذه شاشة أحادية الرقم ذات أنود مشترك، مع نقطة عشرية على اليمين (DP). يحدد رقم الجزء المحدد LTS-5825CKR-PR هذا التكوين. يبسط تصميم الأنود المشترك تصميم الدائرة عند استخدام متحكم دقيق أو دوائر متكاملة (IC) تقود التيار.

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. يتم تحديدها عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة لكل شريحة:70 ميلي واط كحد أقصى. تجاوز هذا الحد يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وتقليل العمر الافتراضي.
• تيار أمامي ذروي لكل شريحة:90 مللي أمبير، ولكن فقط تحت ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية). هذا التصنيف مخصص لنبضات تيار عالي قصيرة، وليس للتشغيل المستمر.
• تيار أمامي مستمر لكل شريحة:25 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية. يتناقص هذا التيار خطيًا بمقدار 0.28 مللي أمبير/درجة مئوية مع زيادة درجة الحرارة المحيطة فوق 25 درجة مئوية. هذه معلمة حاسمة لتصميم إدارة الحرارة.
• نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين:من -35 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية. الجهاز قوي لبيئات الصناعة والسيارات.
• درجة حرارة اللحام:يجب إجراء لحام القصدير باستخدام المكواة عند 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، مع أن يكون طرف المكواة على الأقل 1/16 بوصة (حوالي 1.6 ملم) أسفل مستوى جلوس المكون.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات التشغيل النموذجية المقاسة عند Ta=25 درجة مئوية تحت ظروف اختبار محددة.

• شدة الإضاءة المتوسطة (Iv):تتراوح من 501 ميكرو كانديلا (الحد الأدنى) إلى 18000 ميكرو كانديلا (الحد الأقصى) اعتمادًا على التيار الأمامي. عند تيار تشغيل نموذجي قدره 10 مللي أمبير، تكون الشدة 1700 ميكرو كانديلا (الحد الأدنى). يتم قياس شدة الإضاءة باستخدام مرشح يحاكي استجابة العين البشرية للضوء (منحنى CIE).
• طول موجة الانبعاث الذروي (λp):639 نانومتر (نموذجي). هذا هو الطول الموجي الذي تكون فيه شدة الضوء المنبعث أعلى ما يمكن.
• الطول الموجي السائد (λd):631 نانومتر (نموذجي). هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية لمطابقة لون الضوء، مما يحدد لونه \"الأحمر الفائق\".
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):20 نانومتر (نموذجي). هذا يشير إلى نقاء الطيف؛ عرض أضيق يعني لونًا أكثر أحادية اللون.
• الجهد الأمامي لكل شريحة (Vf):2.6 فولت (الحد الأقصى) عند IF=20 مللي أمبير. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة يمكنها توفير جهد كافٍ.
• التيار العكسي (Ir):100 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند VR=5 فولت. هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط؛ لا يُنصح بتطبيق انحياز عكسي مستمر.
• نسبة مطابقة شدة الإضاءة:2:1 (الحد الأقصى). هذا يعني أن ألمع شريحة يجب ألا تزيد سطوعًا عن ضعف سطوع الشريحة الأقل سطوعًا داخل نفس الجهاز عند نفس تيار القيادة، مما يضمن التجانس.
• تداخل ضوئي:≤ 2.5%. يحدد هذا أقصى قدر من تسرب الضوء غير المقصود بين الشرائح المجاورة عندما تكون إحداهما مضاءة والأخرى مطفأة.

3. شرح نظام الفرز (Binning)

تنص ورقة البيانات صراحةً على أن الأجهزة \"مصنفة حسب شدة الإضاءة\". وهذا يعني عملية فرز حيث يتم تصنيف الشاشات بناءً على إخراج الضوء المقاس عند تيار اختبار قياسي (على الأرجح 1 مللي أمبير أو 10 مللي أمبير وفقًا لجدول الخصائص). وهذا يضمن أن المنتجات النهائية لها مستويات سطوع متسقة عبر وحدات مختلفة. يجب على المصممين استشارة الشركة المصنعة للحصول على تفاصيل رمز الفرز المحدد إذا كانت هناك حاجة لمطابقة سطوع دقيقة عبر شاشات متعددة.

4. تحليل منحنى الأداء

تشير ورقة البيانات إلى \"منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية\". بينما لا يتم تفصيل الرسوم البيانية المحددة في النص المقدم، فإن هذه المنحنيات تشمل عادةً:

• منحنى I-V (التيار-الجهد):يوضح العلاقة بين الجهد الأمامي والتيار الأمامي، وهو أمر بالغ الأهمية لاختيار مقاومات تحديد التيار.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع تيار القيادة، مما يساعد في تحسين التوازن بين السطوع واستهلاك الطاقة/الحرارة.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح كيف ينخفض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة، وهو أمر مهم للتطبيقات في بيئات عالية الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني يوضح الشدة النسبية مقابل الطول الموجي، مؤكدًا بصريًا على أطوال الموجات الذروية والسائدة وعرض الطيف.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 أبعاد العبوة

تتوافق الشاشة مع بصمة SMD محددة. تشمل الملاحظات الأبعادية الرئيسية: جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح عام ±0.25 ملم. توجد ضوابط جودة محددة: يجب أن تكون المواد الغريبة على الشريحة ≤10 ميل، تلوث الحبر السطحي ≤20 ميل، الفقاعات في الشريحة ≤10 ميل، الانحناء ≤1% من طول العاكس، ونفايات دبوس البلاستيك بحد أقصى 0.14 ملم.

5.2 توصيل الأطراف والقطبية

يحتوي الجهاز على تكوين 10 أطراف. يظهر الرسم التخطيطي الداخلي للدائرة وجدول توصيل الأطراف أنه من نوع الأنود المشترك. الطرفان 3 و 8 هما الأنود المشترك. الأطراف الأخرى هي كاثودات لشرائح محددة (A, B, C, D, E, F, G, DP). الطرف 1 محدد على أنه \"لا اتصال\". تحديد القطبية الصحيحة أمر ضروري لمنع التلف أثناء التثبيت.

5.3 نمط اللحام الموصى به

يتم توفير نمط أرضي (بصمة) لتصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). الالتزام بهذا النمط يضمن تكوين وصلة لحام صحيحة، واستقرار ميكانيكي، وتخفيف حراري أثناء عملية اللحام.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 تعليمات لحام SMT

قيد عملية حاسم هو أن عدد دورات لحام إعادة التدفق يجب أن يكون أقل من اثنين. مطلوب عملية تبريد كاملة إلى درجة الحرارة العادية بين عملية اللحام الأولى والثانية لتقليل الإجهاد الحراري.

• لحام إعادة التدفق (حد أقصى دورتين):التسخين المسبق عند 120–150 درجة مئوية لمدة أقصاها 120 ثانية. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260 درجة مئوية.
• لحام يدوي بالمكواة (حد أقصى دورة واحدة):يجب ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 300 درجة مئوية، ويجب أن يقتصر وقت التلامس على 3 ثوانٍ كحد أقصى.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد الأجهزة على شريط وبكرة للتجميع الآلي. تشمل تفاصيل التغليف الرئيسية:

• أبعاد البكرة:متوافقة مع متطلبات EIA-481-D القياسية.
• الشريط الحامل:مصنوع من سبيكة البوليستيرين الموصلة السوداء. التسامح التراكمي لمسافة ثقب الترس 10 هو ±0.20 ملم. الانحناء ضمن 1 ملم على مدى 250 ملم. سمك الشريط هو 0.30 ±0.05 ملم.
• كميات التعبئة:طول البكرة القياسي هو 44.5 متر على بكرة 22 بوصة. تحتوي بكرة 13 بوصة على 700 قطعة. الحد الأدنى لكمية التعبئة للأجزاء المتبقية هو 200 قطعة.
• شريط البداية/النهاية:يتضمن جزء البداية (400 ملم على الأقل) وجزء النهاية (40 ملم على الأقل) للتغذية الآلية.

7.2 حساسية الرطوبة والتخزين

يتم شحن شاشات SMD في عبوات مقاومة للرطوبة. يجب تخزينها عند ≤30 درجة مئوية و ≤60% رطوبة نسبية. بمجرد فتح الكيس المغلق، تبدأ المكونات في امتصاص الرطوبة من البيئة. إذا لم تُستخدم على الفور ولم تُخزن في ظروف جافة (مثل خزانة جافة)، فيجب تجفيفها قبل لحام إعادة التدفق لمنع تلف \"انفجار الذرة\" أو التقشر. مواصفات التجفيف: 60 درجة مئوية لمدة ≥48 ساعة عند وجودها على البكرة، أو 100 درجة مئوية لمدة ≥4 ساعات / 125 درجة مئوية لمدة ≥2 ساعة عند وجودها بالجملة. يجب إجراء التجفيف مرة واحدة فقط.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• الإلكترونيات الاستهلاكية:القراءات الرقمية في الأجهزة المنزلية، أو معدات الصوت، أو شرائط الطاقة.
• أجهزة القياس الصناعية:عدادات اللوحة، وحدات تحكم العمليات، ومعدات الاختبار والقياس.
• قطع غيار السيارات:شاشات لأنظمة صوت السيارة، أو العدادات، أو أدوات التشخيص (ضع في الاعتبار نطاق درجة الحرارة الموسع).
• الأجهزة الطبية:حيث تكون هناك حاجة إلى مؤشر رقمي واضح وموثوق (خاضع لمؤهلات إضافية على مستوى الجهاز).

8.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومات متسلسلة لكل شريحة أو استخدم قائد تيار ثابت لضبط التيار الأمامي، عادةً بين 5-20 مللي أمبير اعتمادًا على السطوع المطلوب وميزانية الطاقة. راجع منحنى تقليل التصنيف للتشغيل في درجات حرارة عالية.
• إدارة الحرارة:تأكد من وجود مساحة كافية من النحاس على لوحة الدوائر المطبوعة أو ثقوب حرارية إذا كان التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من أقصى تيار مستمر لإدارة درجة حرارة التقاطع.
• حماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):نفذ إجراءات التعامل مع ESD القياسية أثناء التجميع، حيث أن مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي.
• التصميم البصري:يوفر تصميم الوجه الرمادي/الشرائح البيضاء تباينًا جيدًا. ضع في اعتبارك متطلبات زاوية المشاهدة لغلاف المنتج النهائي.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

9.1 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (639 نانومتر) هو النقطة الفيزيائية لأعلى قوة طيفية. الطول الموجي السائد (631 نانومتر) هو مطابقة اللون الإدراكي. يجب على المصممين المهتمين بمواصفات اللون الرجوع إلى الطول الموجي السائد.

9.2 هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة عند 20 مللي أمبير بشكل مستمر؟

نعم، الحد الأقصى للتيار المستمر هو 25 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية. ومع ذلك، عند 20 مللي أمبير، يجب عليك التأكد من أن درجة الحرارة المحيطة وتصميم الحرارة للوحة الدوائر المطبوعة يسمحان بتشتيت الحرارة بشكل صحيح، حيث أن تصنيف التيار يتناقص مع درجة الحرارة (0.28 مللي أمبير/درجة مئوية فوق 25 درجة مئوية).

9.3 لماذا تقتصر عملية إعادة التدفق على دورتين؟

تعرض دورات إعادة التدفق المتعددة العبوة البلاستيكية والروابط السلكية الداخلية لإجهاد حراري متكرر، مما قد يؤدي إلى فشل ميكانيكي، أو زيادة في الجهد الأمامي، أو تقليل الموثوقية. يضمن الحد الأداء طويل المدى.

9.4 كيف أحسب قيمة المقاوم المتسلسل؟

استخدم قانون أوم: R = (Vsupply - Vf_total) / If. بالنسبة لشاشة الأنود المشترك، Vf_total هو الجهد الأمامي لشريحة واحدة (استخدم الحد الأقصى 2.6 فولت هامش تصميم). If هو تيار الشريحة المطلوب (مثلاً 10 مللي أمبير). إذا كان القيادة من طرف متحكم دقيق بجهد 5 فولت: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 أوم. استخدم القيمة القياسية الأقرب.

10. مقدمة عن مبدأ التشغيل

تعتمد شاشة LTS-5825CKR-PR على تقنية أشباه الموصلات AlInGaP. عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبة الصمام الثنائي عبر الأنود والكاثود لشريحة ما، تتحد الإلكترونات والثقوب في منطقة البئر الكمومي النشطة لطبقة AlInGaP. يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (ضوء) في طيف اللون الأحمر (~631 نانومتر طول موجي سائد). تعمل العبوة البلاستيكية الرمادية كمشتت وعدسة تعزز التباين، بينما تسمح مناطق الشرائح البيضاء للضوء الأحمر بالمرور بوضوح. يعني تكوين الأنود المشترك أن جميع الأنودات لشرائح LED المختلفة متصلة داخليًا؛ لإضاءة شريحة ما، يتم قيادة طرف الكاثود المقابل لها إلى مستوى منخفض (موصول بالأرض) بينما يتم تثبيت الأنود المشترك عند جهد موجب.