ورقة بيانات شاشة LED طراز LTC-5689KY - ارتفاع الرقم 0.56 بوصة - لون كهرماني أصفر - جهد أمامي 2.6 فولت - تبديد طاقة 70 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة LTC-5689KY هي وحدة عرض LED ثلاثية الأرقام وسباعية الأجزاء عالية الأداء، مُصممة للتطبيقات التي تتطلب قراءات رقمية واضحة ومشرقة. وظيفتها الأساسية هي توفير مخرج مرئي رقمي في الأجهزة الإلكترونية مثل أدوات القياس، ولوحات التحكم الصناعية، ومعدات الاختبار، والأجهزة الإستهلاكية.

تكمن الميزة الأساسية لهذه الشاشة في استخدامها لتقنية LED من مادة فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم (AlInGaP) للأجزاء المضيئة. يشتهر هذا النظام المادي بإنتاج انبعاث ضوئي عالي الكفاءة في طيف اللون الكهرماني/الأصفر، مما يوفر سطوعًا فائقًا ووضوحًا رؤية ممتازًا. تتميز الوحدة بوجه أسود مع أجزاء بيضاء، مما يخلق مظهرًا عالي التباين يعزز قابلية القراءة، خاصة في ظروف الإضاءة المحيطة المختلفة. تضمن الأجزاء المستمرة والموحدة مظهرًا أنيقًا ومهنيًا للأحرف.

يشمل السوق المستهدف المصممين والمهندسين العاملين على أجهزة تكون فيها كفاءة الطاقة، والموثوقية، والتواصل المرئي الواضح ذات أهمية قصوى. تجعل شدة الإضاءة المصنفة والتغليف الخالي من الرصاص والمتوافق مع توجيهات RoHS منها مناسبة للتصاميم الإلكترونية الحديثة الواعية بيئيًا.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الخصائص الضوئية والبصرية

يعد الأداء البصري محوريًا لوظيفة الشاشة. عند تيار اختبار قياسي قدره 1 مللي أمبير، تبلغ شدة الإضاءة النموذجية لكل جزء 2222 ميكروكانديلا (µcd)، مع قيمة دنيا محددة تبلغ 800 ميكروكانديلا. يضمن هذا المستوى العالي من السطوع رؤية الأرقام بسهولة. يتميز الضوء المنبعث بطول موجة ذروة (λp) وطول موجة سائد (λd) يبلغ 595 نانومتر، مما يضعه بقوة في منطقة اللون الكهرماني الأصفر من الطيف المرئي. يبلغ عرض النصف للخط الطيفي (Δλ) 15 نانومتر، مما يشير إلى لون نقي نسبيًا مع انتشار ضئيل في الأطوال الموجية المجاورة. يتم تحديد مطابقة شدة الإضاءة بين الأجزاء بنسبة 2:1 أو أفضل، مما يضمن سطوعًا موحدًا عبر الشاشة للحصول على مظهر متناسق.

2.2 المعلمات والتصنيفات الكهربائية

يعد فهم الحدود الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الموثوق. تحدد التصنيفات القصوى المطلقة الحدود التشغيلية:

• تبديد الطاقة لكل جزء:70 ميغاواط كحد أقصى.
• التيار الأمامي المستمر لكل جزء (I_F):25 مللي أمبير كحد أقصى.
• التيار الأمامي الذروي لكل جزء:60 مللي أمبير كحد أقصى، قابل للتطبيق في ظروف النبض (1 كيلوهرتز، دورة عمل 10%).
• تخفيض التيار الأمامي:مطلوب فوق درجة حرارة 25°C بمعدل 0.33 مللي أمبير/°C. هذا أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة.
• الجهد الأمامي لكل جزء (V_F):عادة 2.6 فولت عند I_F= 20 مللي أمبير، بحد أقصى 2.6 فولت. الحد الأدنى هو 2.05 فولت.
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت كحد أقصى. تجاوز هذا يمكن أن يتلف وصلة LED.
• التيار العكسي (I_R):100 ميكرو أمبير كحد أقصى عند V_R= 5 فولت.

2.3 المواصفات الحرارية والبيئية

تم تصنيف الجهاز لنطاق درجة حرارة تشغيل يتراوح من -35°C إلى +105°C، ونطاق تخزين مماثل. يجعل هذا النطاق الواسع منه مناسبًا للبيئات القاسية. تصنيف درجة حرارة اللحام بالغ الأهمية للتجميع: يمكن للمكون تحمل 260°C لمدة 3 ثوانٍ عند نقطة 1/16 بوصة أسفل مستوى الجلوس. الالتزام بهذا الملف الحراري ضروري لمنع التلف أثناء عملية لحام إعادة التدفق.

3. نظام التصنيف والفرز

تنص ورقة البيانات صراحةً على أن الجهاز \"مصنف حسب شدة الإضاءة\". هذا يعني أن مصابيح LED يتم اختبارها وفرزها (وضعها في صناديق) بناءً على قياس ناتجها الضوئي في ظروف اختبار قياسية. تضمن هذه العملية حصول المصممين على مكونات ذات مستويات سطوع متسقة، وهو أمر حيوي للتطبيقات التي تستخدم فيها شاشات متعددة جنبًا إلى جنب أو حيث تكون هناك حاجة إلى سطوع أدنى محدد. بينما لا يتم تفصيل رموز التصنيف المحددة في هذا المقتطف، فإن القيم النموذجية (2222 µcd) والدنيا (800 µcd) توفر نافذة الأداء.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى \"منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية\" وهي ضرورية لأعمال التصميم التفصيلية. على الرغم من عدم توفير الرسوم البيانية المحددة في النص، فإن مثل هذه المنحنيات تشمل عادةً:

• التيار الأمامي (I_F) مقابل الجهد الأمامي (V_F):يوضح العلاقة غير الخطية، مما يساعد في تصميم دائرة تحديد التيار.
• شدة الإضاءة (I_V) مقابل التيار الأمامي (I_F):يوضح كيف يزداد الناتج الضوئي مع التيار، مما يساعد في معايرة السطوع وحسابات الكفاءة.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح تخفيض الناتج الضوئي مع ارتفاع درجة الحرارة، وهو أمر مهم للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني يوضح الشدة النسبية عبر الأطوال الموجية، مؤكدًا ذروة 595 نانومتر وعرض نصف 15 نانومتر.

يجب على المصممين الرجوع إلى ورقة البيانات الكاملة من الشركة المصنعة لهذه الرسوم البيانية لإجراء حسابات دقيقة لظروف التشغيل المحددة لديهم.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 الأبعاد الفيزيائية والرسم

يبلغ ارتفاع الرقم في الشاشة 0.56 بوصة (14.2 ملم). يتم توفير أبعاد العبوة في رسم بجميع الوحدات بالمليمترات. التسامحات الرئيسية هي ±0.25 ملم ما لم يُذكر خلاف ذلك، وتسامح انحراف طرف الطرف هو +0.4 ملم. هذه المعلومات بالغة الأهمية لتصميم البصمة على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، مما يضمن التركيب والمحاذاة المناسبين أثناء التجميع.

5.2 توصيل الأطراف وتحديد القطبية

يستخدم الجهاز عبوة ثنائية الخط (DIP) ذات 14 طرفًا. تم تكوينه كشاشةمشتركة الأنود متعددة الإرسال. هذا يعني أن أنودات مصابيح LED لكل رقم متصلة معًا داخليًا (مشتركة)، بينما الكاثودات لكل جزء (A-G، DP) مشتركة عبر الأرقام. يتم توفير جدول توصيل الأطراف:

• الأطراف 1-7: كاثودات الأجزاء A، B، C، D، E، F، G على التوالي.
• الطرف 8: الكاثود المشترك للنقاط العشرية الثلاث (DP1، DP2، DP3).
• الأطراف 9، 10، 11: الأنودات المشتركة للرقم 3، الرقم 2، والرقم 1 على التوالي.
• الطرف 12: الأنود المشترك للنقطتين العشريتين اليمينيتين (DP4، DP5).
• الأطراف 13، 14: كاثودات DP5 و DP4 على التوالي.

يؤكد مخطط الدائرة الداخلية بصريًا هذا الترتيب متعدد الإرسال، حيث يظهر ثلاث مجموعات من مصابيح LED السباعية الأجزاء مع أنوداتها مربوطة بخطوط الأرقام وكاثوداتها مربوطة بخطوط الأجزاء.

6. إرشادات اللحام والتجميع

كمكون مثقوب، فإن طريقة التجميع الأساسية هي اللحام بالموجة أو اللحام اليدوي. المعلمة الحرجة المقدمة هي ملف درجة حرارة اللحام القصوى: 260°C لمدة 3 ثوانٍ، مقاسة على بعد 1.6 ملم (1/16 بوصة) أسفل مستوى الجلوس. أثناء التجميع، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة جسم المكون نفسه درجة حرارة التخزين القصوى البالغة 105°C. يوصى بالتعامل السليم لتجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف والعبوة الإيبوكسية. يجب تخزين المكونات في أكياسها الأصلية الحاجبة للرطوبة في بيئة خاضعة للرقابة حتى الاستخدام.

7. معلومات التغليف والطلب

رقم الجزء هو LTC-5689KY. من المرجح أن تشير اللاحقة \"KY\" إلى اللون (كهرماني أصفر) وربما سمات محددة أخرى. يتم وصف الجهاز على أنه شاشة \"AlInGaP كهرماني أصفر مشتركة الأنود متعددة الإرسال مع نقاط عشرية يمينية\". التغليف القياسي لمثل هذه المكونات DIP هو عادة في أنابيب مضادة للكهرباء الساكنة أو صواني. يجب على المصممين تأكيد كمية التغليف الدقيقة (مثل 50 قطعة لكل أنبوب) مع الموزع أو الشركة المصنعة.

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• معدات الاختبار والقياس:ملتيمترات رقمية، عدادات التردد، مصادر الطاقة.
• ضوابط صناعية:عدادات لوحة لعرض درجة الحرارة، الضغط، السرعة، أو العد.
• الأجهزة الإستهلاكية:أفران الميكروويف، معدات الصوت، ساعات/موقتات طرازات قديمة.
• قطع غيار السيارات (بعد البيع):المقاييس وقراءات العدادات حيث تكون هناك حاجة إلى سطوع عالٍ.

8.2 ملاحظات تصميم حرجة

1. دائرة القيادة:بكونها شاشة مشتركة الأنود ومتعددة الإرسال، فإنها تتطلب دائرة متكاملة قائدة أو متحكمًا دقيقًا قادرًا على استنزاف التيار (لقيادة كاثودات الأجزاء) وتوفير التيار (لقيادة أنودات الأرقام). مقاومات تحديد التيار المناسبة إلزامية لكل خط كاثود جزء.
2. الإرسال المتعدد:يتم إضاءة الأرقام واحدًا تلو الآخر بسرعة متتالية. يجب أن يكون معدل التحديث مرتفعًا بدرجة كافية (عادة >60 هرتز) لتجنب الوميض المرئي. تحدد دورة العمل السطوع الملحوظ؛ يمكن أن يكون التيار الذروي أعلى من التصنيف المستمر وفقًا لورقة البيانات.
3. الإدارة الحرارية:الالتزام بمنحنى تخفيض التيار الأمامي فوق 25°C. في تطبيقات درجة الحرارة المحيطة العالية، قلل تيار التشغيل للبقاء ضمن حدود تبديد الطاقة.
4. زاوية المشاهدة:زاوية المشاهدة الواسعة مفيدة، ولكن يجب أن يضع تخطيط PCB الشاشة في وضع مثالي لخطوط رؤية المستخدم.

9. المقارنة والتمييز التقني

مقارنة بمصابيح LED الصفراء القديمة من نوع GaP (فوسفيد الجاليوم) أو GaAsP (فوسفيد زرنيخيد الجاليوم) القياسية، تقدم تقنية AlInGaP في LTC-5689KY كفاءة إضاءة وسطوعًا أعلى بكثير. يؤدي هذا إلى وضوح رؤية أفضل في الظروف المشرقة أو على مسافات أطول لنفس تيار القيادة. يوفر تصميم الوجه الأسود/الأجزاء البيضاء تباينًا أعلى من العبوات المنتشرة بالكامل. مقارنة بشاشات العرض السباعية الأجزاء الحديثة ذات الأجهزة المركبة على السطح (SMD)، فإن هذا الإصدار المثقوب أسهل في بناء النماذج الأولية وقد يُفضل للتطبيقات التي تتطلب متانة أعلى ضد الاهتزاز أو للإصلاح اليدوي.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

س: ما هو الغرض من تصنيف التيار الأمامي الذروي (60 مللي أمبير عند 1 كيلوهرتز، دورة عمل 10%)؟

ج: يسمح لك هذا التصنيف بنبض LED بتيار أعلى أثناء الإرسال المتعدد لتحقيق سطوع ملحوظ أعلى. نظرًا لأن كل رقم يكون مضاءً فقط لجزء من الوقت (على سبيل المثال، دورة عمل 1/3 لـ 3 أرقام)، فإن متوسط الطاقة وتوليد الحرارة يظلان ضمن الحدود، بينما يكون الناتج الضوئي اللحظي أكثر سطوعًا.

س: كيف أحسب قيمة مقاومة تحديد التيار؟

ج: استخدم قانون أوم: R = (V_المصدر- V_F) / I_F. لمصدر 5 فولت، V_Fنموذجي 2.6 فولت، و I_Fمطلوب 20 مللي أمبير: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 أوم. استخدم دائمًا أقصى V_Fمن ورقة البيانات لتصميم محافظ لضمان عدم تجاوز التيار للحدود.

س: هل يمكنني قيادة هذه الشاشة بدون إرسال متعدد؟

ج: نعم، لكنها غير فعالة. ستحتاج إلى توصيل الأنود المشترك لكل رقم بـ V_المصدروالتحكم في كل كاثود جزء بشكل مستقل لجميع الأرقام الثلاثة في وقت واحد. هذا يتطلب عددًا أكبر بكثير من أطراف المتحكم الدقيق أو قنوات القيادة (7 أجزاء × 3 أرقام = 21 خطًا مقابل 7+3=10 خطوط للإرسال المتعدد).

11. مثال عملي للتصميم والاستخدام

فكر في تصميم فولتميتر بسيط مكون من 3 أرقام. يقرأ متحكم دقيق مزود بمحول تناظري إلى رقمي (ADC) الجهد. يقوم البرنامج الثابت بقياس هذه القيمة ويحدد الأجزاء التي يجب إضاءتها لكل رقم (المئات، العشرات، الآحاد). ثم يستخدم روتين إرسال متعدد: يضع نمط الأجزاء على أطراف الكاثود 1-7 و 8/13/14 للنقاط العشرية، ثم يُمكن الأنود للرقم 1 (الطرف 11) لبضعة ميلي ثانية. ثم يغير نمط الأجزاء للرقم التالي ويُمكن أنود الرقم 2 (الطرف 10)، وهكذا، في دورة مستمرة. توضع مقاومات تحديد التيار على التوالي مع كل من خطوط الكاثود السبعة الرئيسية (الأطراف 1-7). يمكن ضبط السطوع عن طريق تغيير دورة العمل أو قيمة مقاومات تحديد التيار ضمن الحدود المحددة.

12. مقدمة عن المبدأ التقني

شاشة العرض السباعية الأجزاء هي تجميع لمصابيح LED مرتبة في نمط الرقم ثمانية. عن طريق إضاءة أجزاء محددة (المُشار إليها من A إلى G) بشكل انتقائي، يمكن تشكيل أي رقم من 0 إلى 9. تحتوي LTC-5689KY على ثلاث مجموعات من هذه الأرقام في عبوة واحدة. الإرسال المتعدد هو تقنية تشارك فيها هذه الأرقام نفس مجموعة خطوط التحكم في الأجزاء. يتم تشغيل رقم واحد فقط في أي لحظة، ولكن من خلال التبديل بينها بسرعة، تدرك العين البشرية جميع الأرقام على أنها مضاءة باستمرار. هذا يقلل بشكل كبير من عدد أطراف التحكم المطلوبة واستهلاك الطاقة. تبعث مادة أشباه الموصلات AlInGaP المستخدمة الضوء عندما تتحد الإلكترونات مع الفجوات عبر فجوة النطاق للمادة، والتي تم هندستها لتتوافق مع فوتونات بطول موجة يبلغ حوالي 595 نانومتر (كهرماني أصفر).

13. اتجاهات وتطورات الصناعة

يتجه تطور تكنولوجيا العرض بقوة نحو الأجهزة المركبة على السطح (SMD) للتجميع الآلي، وكثافة أعلى، وتصاميم ذات مظهر منخفض. بينما تظل شاشات العرض المثقوبة مثل LTC-5689KY حيوية للمتانة، وإمكانية الخدمة، وبعض التطبيقات الصناعية، غالبًا ما تختار التصاميم الجديدة وحدات عرض سباعية الأجزاء SMD أو بشكل متزايد، شاشات عرض OLED أو LCD ذات مصفوفة النقاط التي توفر قدرة أبجدية رقمية ورسومية. ومع ذلك، بالنسبة للمخرجات الرقمية البحتة حيث يكون السطوع الشديد، ونطاق درجة الحرارة الواسع، والبساطة هي الأساس، فإن شاشات العرض LED السباعية الأجزاء، خاصة تلك التي تستخدم مواد فعالة مثل AlInGaP، تستمر في الحصول على مكانة سوقية مستقرة. تركز التطورات على زيادة الكفاءة (لومن لكل واط)، وتحسين نسب التباين، وتقديم زوايا مشاهدة أوسع ضمن عوامل شكل أصغر.